Πώς να χτίσετε ένα θεμέλιο για την ανύψωση του εδάφους - 1

2024 Συγγραφέας: Sebastian Paterson | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 13:49

Σχετικά με τους κινδύνους από τη συσσώρευση εδαφών - πώς να προστατεύσετε τις καλοκαιρινές εξοχικές κατοικίες από αυτό το επιβλαβές φαινόμενο

Φτάνοντας μετά το χειμώνα στο καλοκαιρινό εξοχικό σπίτι, κοιτάξτε προσεκτικά γύρω σας. Και θα δείτε ότι σε ορισμένα σπίτια, ρωγμές φιδιού στους τοίχους και γυαλί παραθύρων. Σε άλλες περιοχές, οι πύλες ήταν κεκλιμένες (Σχήμα 1), το ξύλο ή το υπόστεγο έσκυψε έντονα (Σχήμα 2).

Αυτό είναι το αποτέλεσμα ενός τόσο ανεπιθύμητου φυσικού φαινομένου όπως το πρήξιμο του εδάφους. Ιδιαίτερα άσχημα, ή μάλλον καταστρεπτικά, η συσσώρευση επηρεάζει, πρώτα απ 'όλα, το μέρος των θεμελίων των κτιρίων που βρίσκονται στο έδαφος. Αυτό το φαινόμενο συχνά δεν λαμβάνεται υπόψη όχι μόνο στους καλοκαιρινούς κατοίκους, αλλά μερικές φορές και στους επαγγελματίες κατασκευαστές.

Από πού προέρχεται αυτή η κακοήθης συσσώρευση του εδάφους και πώς σχηματίζεται; Όπως γνωρίζετε από ένα σχολικό βιβλίο φυσικής, το νερό κατά τη διαδικασία της κατάψυξης αυξάνεται σε όγκο κατά 10-15 τοις εκατό. Εξαιτίας αυτού, η άνοδος και η πτώση του εδάφους στα βορειοδυτικά φτάνει τα 20 εκατοστά και περισσότερο.

Εάν η διαστολή του νερού συμβαίνει σε υγρά, πυκνά άργιλα, σε λεπτά αμμώδη και σκονισμένα εδάφη, τα οποία είναι ικανά να αλλάξουν δραματικά τον όγκο και να παραμορφώσουν (δηλαδή, πρήξιμο) σε αρνητικές θερμοκρασίες, τότε αυτά τα εδάφη θεωρούνται ανυψωμένα. Και χοντρόκοκκο και χαλίκι - μη πορώδες. Υπό την προϋπόθεση ότι έχουν ελεύθερη εκροή νερού.

Ποιες διαδικασίες λαμβάνουν χώρα σε αυτές που καθιστούν δυνατή τη διαίρεση όλων των εδαφικών εδαφών σε αυτές τις κατηγορίες; Στα ανυψωτικά εδάφη, η υγρασία αυξάνεται αρκετά από τη στάθμη των υπόγειων υδάτων και, συσσωρεύεται, διατηρείται καλά σε εδάφη όπως σε ένα σφουγγάρι.

Σε μη πορώδη εδάφη, η υγρασία καθιζάνει κάτω από το βάρος της, σαν να πέφτει, σαν να περνά από κόσκινο, και επομένως να μην ανεβαίνει ψηλά. Με άλλα λόγια: όσο λεπτότερη (λεπτότερη) είναι η δομή του εδάφους, τόσο υψηλότερη αυξάνεται η υγρασία κατά μήκος του και τόσο αυξάνεται.

Είναι σαφές ότι το έδαφος παγώνει από πάνω προς τα κάτω. Η υγρασία στα ανώτερα στρώματα, μετατρέπεται σε πάγο, αυξάνεται σε όγκο και μειώνεται. Και εάν, χωρίς να παραμείνει, διαρρέει τη δομή του γύρω εδάφους, για παράδειγμα, μέσω χαλικιού, χονδροειδούς άμμου, που πρακτικά δεν δημιουργεί αντίσταση, τότε το έδαφος δεν επεκτείνεται χωρίς υγρασία, πράγμα που σημαίνει ότι το φαινόμενο ανύψωσης δεν συμβαίνει. Και αντίστροφα…

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον πυκνό πηλό. Από αυτόν τον πηλό, η υγρασία όχι μόνο δεν έχει χρόνο να φύγει, αλλά επίσης συσσωρεύεται. Ως αποτέλεσμα, τέτοιο χώμα θα γίνει σίγουρα ανυψωμένο. Τα φαινόμενα ανύψωσης δεν είναι μόνο σημαντικές εντελώς απρόβλεπτες κινήσεις του εδάφους, αλλά και κολοσσιαία φορτία στο θεμέλιο, φτάνοντας σε πίεση 6-10 τόνων ανά τετραγωνικό μέτρο.

Εξ ου και το αμετάβλητο συμπέρασμα: πριν ξεκινήσετε την κατασκευή, είναι επιτακτική ανάγκη να μάθετε ποιο είναι το μέγιστο βάθος κατάψυξης σε ένα δεδομένο μέρος:

• στην πιο κρύα εποχή
• στην υψηλότερη υγρασία του εδάφους.
• σε πλήρη απουσία κάλυψης χιονιού.

Στην περιοχή του Λένινγκραντ, το βάθος κατάψυξης είναι έως 1,5 μέτρα. Είναι σαφές ότι ένας ταυτόχρονος συνδυασμός όλων αυτών των παραγόντων είναι απίθανος, αλλά αυτό είναι ένα συμβάν ασφαλείας που σας επιτρέπει να προβλέψετε και, ως εκ τούτου, να αποφύγετε φυσικές καταστροφές.

Είναι επίσης σημαντικό ότι ακόμη και αν η ανύψωση, η παραμόρφωση του εδάφους, δεν επηρεάζει άμεσα τη βάση του θεμέτρου που βρίσκεται κάτω από το επίπεδο κατάψυξης, η πίεση στα όρια της ζώνης κατάψυξης μπορεί να είναι τόσο σημαντική που μπορεί να συμπιέσει το θεμέλιο μαζί με το κατεψυγμένο χώμα ή σχίστε το πάνω μέρος του από το κάτω μέρος. Τέτοιες περιπτώσεις είναι πιθανότατα κατά την κατασκευή ενός θεμέλιο από πέτρα, τούβλο ή μικρά μπλοκ, ειδικά κάτω από ελαφριά κτίρια και κατασκευές.

Αυτό είναι το αποτέλεσμα των λεγόμενων δυνάμεων πλευρικής πρόσφυσης. Προκύπτουν όταν το κατεψυγμένο έδαφος προσκολλάται στα πλευρικά τοιχώματα του θεμελίου και, υπό ορισμένες συνθήκες, φτάνει πίεση 5 έως 7 τόνων ανά τετραγωνικό μέτρο της πλευρικής επιφάνειας.

Για παράδειγμα, μια κολόνα θεμελίωσης με διάμετρο 20 εκατοστά με βάθος κατάψυξης 150 εκατοστά επηρεάζεται από πλευρικές δυνάμεις πρόσφυσης άνω των 9 τόνων. Αυτό είναι αρκετές φορές το φορτίο από το βάρος του κτιρίου. Και έτσι υπάρχει ένα φαινόμενο αύξησης.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πάνω από την επιφάνεια υπάρχει μια συνεχής σύγκρουση του κρύου πάνω και της θερμότητας της γης. Εάν η θερμότητα της γης είναι γενικά σταθερή, τότε ο βαθμός παγώματος του εδάφους εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: θερμοκρασία και υγρασία του περιβάλλοντος αέρα, υγρασία εδάφους, πυκνότητα και πάχος χιονιού, βαθμός θέρμανσης από τον ήλιο.

Λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας, η γραμμή κατάψυξης κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι υψηλότερη από τη νύχτα. Αυτή η διαφορά αυξάνεται ειδικά όταν υπάρχει μικρή ή καθόλου κάλυψη χιονιού. Πιο κοντά στην άνοιξη, το έδαφος στη νότια πλευρά αποψύχεται γρηγορότερα από ό, τι στο βορρά, και ως εκ τούτου βρέχεται και, κατά συνέπεια, το στρώμα χιονιού πάνω του γίνεται λεπτότερο από ό, τι στη βόρεια πλευρά.

Επομένως, σε αντίθεση με τη βόρεια πλευρά του σπιτιού, το έδαφος στη νότια πλευρά θερμαίνεται πιο έντονα κατά τη διάρκεια της ημέρας και παγώνει περισσότερο τη νύχτα, συμβάλλοντας έτσι στην εμφάνιση δυνάμεων πλευρικής πρόσφυσης. Το αποτέλεσμα αυτών των δυνάμεων ενισχύεται ιδιαίτερα εάν η επιφάνεια του θεμελίου δεν είναι ομοιόμορφη και δεν διαθέτει κατάλληλη στεγανοποίηση.

Ένα θεμέλιο λωρίδας εσοχής μπορεί επίσης να ανυψωθεί με πλευρικές δυνάμεις εάν, πάλι, δεν έχει λεία, συρόμενη πλευρική επιφάνεια και δεν συνθλίβεται επαρκώς από πάνω από πλάκες σπιτιού ή σκυροδέματος.

Πώς μπορούμε να αποφύγουμε τέτοια επικίνδυνα καταστροφικά και συχνά απλώς καταστροφικά προβλήματα; Μία από αυτές τις επιλογές, η οποία σας επιτρέπει να τις αποφύγετε, φαίνεται στο (Σχήμα 3.) Όπως μπορούμε να δούμε, δεν υπάρχουν στηριγμένα στηρίγματα στο έδαφος που θα μπορούσαν να υποβληθούν σε αυξημένα φορτία. Σε αυτήν την περίπτωση, το κτίριο στηρίζεται σε πλάκες βάσης. Μια δύναμη ίση με μέρος του βάρους του κτιρίου πιέζει πάνω τους, δηλαδή ένα πολύ μικρό φορτίο.

Το χονδροειδές μαξιλάρι με άμμο (anti-rock) θα αποτρέψει τη δημιουργία πάγου και θα εξασφαλίσει την ισορροπία του. Τέτοιες πλάκες θεμελίωσης μπορούν να κατασκευαστούν στο σπίτι (προαστιακό) συνθήκες από σκυρόδεμα με την προσθήκη χαλικιού, με μεταλλική ενίσχυση. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε καλώδιο. Το πάχος της πλάκας πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 εκατοστά. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν έτοιμες πλάκες. Πριν από την τοποθέτηση των πλακών, η άμμος υγραίνεται και δένεται.

Ωστόσο, τα λεγόμενα ρηχά θεμέλια είναι πολύ πιο διαδεδομένα στην κατασκευή εξοχικών σπιτιών. Αυτό συμβαίνει όταν το βάθος της θεμελίωσης δεν φτάνει στο βάθος της κατάψυξης του εδάφους (Εικόνα 4). Είναι σαφές από τον νόμο της φυσικής ότι το βάρος ενός μέρους ενός κτιρίου (BZ) πρέπει να εξισορροπείται από τη δύναμη ανύψωσης του εδάφους (GH) που δημιουργείται από την επέκταση του εδάφους κατάψυξης (πάγος) και των δυνάμεων πλευρικής πρόσφυσης (BS), που ωθούν προς τα έξω τα στηρίγματα.

Η δύναμη της ανύψωσης του εδάφους σε χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να υπερβεί σημαντικά το βάρος του κτιρίου και, στη συνέχεια, το στήριγμα θεμελίωσης αναπόφευκτα θα ωθηθεί προς τα έξω. Αυτό είναι πολύ αισθητό στις αρχές της άνοιξης, όταν το χώμα ξεπαγώνει εντελώς και θερμαίνεται καλά. Όταν ο καιρός είναι ζεστός, η υποστήριξη θα μειωθεί, αλλά όχι πολύ, καθώς ο χώρος κάτω από αυτό είναι γεμάτος με νερό και πλημμυρισμένο έδαφος. Μετά από λίγο, μια τέτοια υποστήριξη θα αλλάξει και το κτίριο αναπόφευκτα θα παραμορφωθεί.

Για να αποφευχθεί ένα τέτοιο ανεπιθύμητο φαινόμενο, πολύ συχνά τοποθετείται μεταλλική ενίσχυση στο θεμέλιο και στους τοίχους και κατασκευάζονται επίσης ενισχυτικοί ιμάντες (Σχήμα 5). Ή, η βάση του ιδρύματος διευρύνεται με τη μορφή αγκύρωσης πλατφόρμας στήριξης (Σχήμα 6). Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ακαμψία των τοιχωμάτων και της βάσης αυξάνεται και, κατά συνέπεια, η αντίσταση ολόκληρης της δομής στα φορτία από το οίδημα του εδάφους αυξάνεται απότομα.

Συνεχίζεται