Pod pojmom „zdvíhanie pôdy“sa skrýva pomerne zložitý jav prírodného pôvodu, ktorý môže viesť k vážnym následkom. Počas obdobia, keď zem zamrzne, základ stúpa spolu s celou konštrukciou. Keď dôjde k rozmrazovaniu, stane sa opak - báza klesne. Ale základ je, že je to nerovnomerné.
V dôsledku toho sú budovy v núdzovom a niekedy hrozivom stave. V niektorých prípadoch sa kvôli tomuto javu dokonca začnú budovy zrútiť, a to úplne.
Funkcia prírodného úkazu
Hlavným znakom procesu zdvíhania je výrazné zvýšenie objemu vody v pôde v dôsledku zimného mrazu. Podľa GOST 25100-2011 sa rozlišuje 5 kategórií, ktoré sa medzi sebou líšia stupňom zdvíhania (úroveň expanzie pôdy je uvedená v zátvorkách):
- Nadmerne nakyprená pôda – viac ako 12 %.
- Silne vznášajúce sa pôdy – nie viac ako 12 %.
- Stredne ťažké pôdy – až 8 %.
- Mierne nakyprené pôdy – približne 4 %.
- Neskalnaté pôdy – nepresahuje 4 %.
Poslednú kategóriu však treba považovať za podmienenú, pretože v prírode jednoducho neexistuje pôda, kde by vlhkosť úplne chýbala. Tomuto typu treba pripísať iba žulu a hrubozrnné horniny. V našich podmienkach je však tento typ pôdy pomerne zriedkavý.
Štádiá hroziaceho javu
Územie Ruskej federácie sa rozprestiera pozdĺž celej severnej časti euroázijského kontinentu. Z tohto dôvodu je v zime teplota vždy pod nulou. V závislosti od konkrétnej oblasti môže byť pôda v zmrazenom stave po dobu 2 až 9 mesiacov.
V tomto prípade možno rozlíšiť niekoľko štádií zdvíhania pôdy:
- I - predbežné. V tomto prípade sa pôda ochladí na teplotu, ktorá sa ešte nerovná kryštalizácii vody.
- II – založené. V tomto prípade sa voda už začína presúvať do iného stavu agregácie a mení sa na ľad. V súlade s tým dochádza k jeho objemovej expanzii, čo, ako vieme, neveští nič dobré.
- III - hypotermia. Tu sa pod vplyvom mrazu pôda zmršťuje. Následne to vedie k prudkému poklesu teploty.
Len stojí za zváženie, že uvedené stavy sú podmienené, pretože prechod z jednej fázy do druhej je veľmi pomalý. Zároveň je možné rozlíšiť ešte jednu fázu procesu rozmrazovania pôdy - jej pokles.
Zvyčajne jav zdvíhaniapozorované hlavne v zime. Z tohto dôvodu nie je táto sezóna vhodná na výstavbu najmä masívneho charakteru. Je to kvôli vážnemu nebezpečenstvu - existuje veľmi vysoké riziko, že postavená konštrukcia bude veľmi rýchlo zničená.
Ľudia, ktorí žijú na Ďalekom severe, by mali brať do úvahy najmä silu zdvíhania pôdy. V tejto oblasti spodné vrstvy pôdy zamŕzajú oveľa viac ako v iných zemepisných šírkach.
Hlavný provokujúci faktor
Na prvý pohľad sa zdá, že škody spôsobené zdvihnutím nemusia byť také obrovské, ale len sa to zdá. Aby sme si uvedomili celú hrozbu takéhoto prírodného javu, stojí za to jasne pochopiť, ako k tomuto procesu dochádza.
Ako už vieme, jav sa vyznačuje heterogenitou, ktorá je spôsobená najmä rozdielom vo výške zemského povrchu. Spravidla sa to pozoruje na jar - tá strana budovy, ktorá sa nachádza na juhu, je dobre vykurovaná. Okrem toho prispievajú jarné kvapky. S nástupom večera sa v zemi hromadí veľké množstvo roztopenej vody, z ktorej sa potom stáva ľad.
Hmotnosť takejto vrstvy môže dosiahnuť niekoľko centov, čo stačí na zdvihnutie základu do určitej výšky. Tento proces trvá celú noc.
Počas dňa je možné pozorovať opačný obraz – so stúpajúcou teplotou sa ľad v zemi začína topiť. V súlade s tým začne základ klesať a súčasne sa zem opäť obohatí o ďalšiu časť vody, ktorá potom opäť kryštalizuje. Toto všetkodeje sa to deň čo deň, kým sa teplota nenormalizuje.
V jarnom období rozdielu vodných hladín môže budova klesnúť o niekoľko centimetrov. To stačí na to, aby spôsobilo vážne poškodenie, ktoré bude neskôr veľmi ťažké opraviť, ak vôbec.
Iné príčiny zdvíhania pôdy
Intenzitu zdvíhania môžu ovplyvniť rôzne faktory, z ktorých možno spomenúť nasledovné:
- Trvanie zimného obdobia a jeho intenzita (závažnosť).
- Hrúbka snehu.
- Vlastnosti pôdy.
- Zrážky za sezónu.
- Úroveň vlhkosti vzduchu.
- Povaha terénu.
- Vegetácia.
- Hĺbka podzemnej vody.
- Umiestnenie oblasti vo vzťahu k južnej strane.
Keďže budovy môžu byť veľmi vážne poškodené zdvíhaním, výstavba ich základov by sa mala vykonávať pod hĺbkou mrazu pôdy. Táto hodnota je priamo závislá od oblasti, kde sa plánuje výstavba rodinných domov.
Za zmienku stojí, že stredomorská pôdna vlhkosť je základným faktorom, ktorý do značnej miery ovplyvňuje intenzitu zdvíhania. Zároveň by sa nemala podceňovať hustota spodných vrstiev pôdy. Veľa však závisí aj od tohto parametra.
Čím je pôda hustejšia, tým menej deformácií bude budova vystavená. V opačnom prípade dôjde k mrazu nadvihnutiu pôdybude intenzívnejšia, čo neveští nič dobré.
Ako určiť stupeň zdvíhania pôdy?
Na to stojí za to zvážiť nielen zloženie pôdy, ale aj hladinu podzemnej vody. Každý vlastník predmestskej nehnuteľnosti môže čeliť potrebe určiť, aká silná je zdvíhajúca sa pôda v oblasti súkromného pozemku. Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné vykopať jamu hlbokú až 2 metre. Ide o také špeciálne zvislé opracovanie štvorcového, okrúhleho alebo obdĺžnikového prierezu.
Potom by ste mali počkať niekoľko dní. Ak sa na dne vykopanej malej jamy neobjaví vlhkosť, musíte vyvŕtať ďalších 1,5 metra. Stačí sa len ukázať vode, proces sa dá zastaviť. Teraz zostáva zmerať vzdialenosť od hladiny vody k povrchu.
Typ pôdy môžete určiť vizuálnou kontrolou. Na základe týchto údajov môžeme vyvodiť približný záver týkajúci sa stupňa expanzie pôdy počas chladného obdobia.
Prejdime na matematické výpočty
Výpočet zdvihnutia pôdy je možné vykonať nezávisle pomocou vzorca E=(H-h)/h, kde:
- E je koeficient stupňa zdvíhania pôdy.
- H - výška vrstvy pôdy po zamrznutí.
- h je výška vrstvy pôdy pred zamrznutím.
Podľa toho musíte najskôr vykonať potrebné merania. A to nielen v lete, ale aj v zime. Na základe zmien výšky je možné vyvodiť závery týkajúce sa zdvíhania pôdy. Ak je tento parameter 10 mm alebo viac na 1 meter mrazu, potom sa koeficient E bude rovnať0,01, čo už naznačuje, že by sa mali prijať vhodné opatrenia, aby sa predišlo vážnym následkom.
Je potrebné ešte raz pripomenúť, že pôda, v ktorej je vysoká úroveň vlhkosti, je náchylná predovšetkým na procesy vztlaku. Premení sa na ľad, zreteľne sa roztiahne a zväčší objem. Kto nezmrazil vodu v plastovej fľaši tak, že ju umiestnil do mrazničky v chladničke na pokus alebo z núdze? Okamžite si dokážete predstaviť všetku silu vodného živlu, zhromaždenú v obmedzenom objeme.
Ílovitá pôda, hlina a piesočnatá hlina sú náchylnejšie na zdvíhanie. A hlina, vďaka prítomnosti mnohých pórov, je schopná dobre zadržiavať vodu.
Spôsoby, ako minimalizovať škody
Teraz je nám jasné, že množstvo zdvíhania zeme netreba podceňovať. Ako sa však vyhnúť nepríjemným následkom, ktoré môžu vážne ohroziť životy ľudí? Existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť. Ale keďže zdvíhanie pôdy je do značnej miery spôsobené vplyvom na základy, väčšina z nich zahŕňa spôsoby, ako ju posilniť alebo izolovať. Zvážte najlepšie možnosti riešenia takéhoto zložitého problému.
Postup výmeny zeme
Táto metóda funguje len pri položení základu – pod základ sa položí pieskový vankúš. Okrem toho by mal byť výrazne širší ako základ samotnej budovy. Potom je dobre utlačený a zhutnený. Vďaka tomuto vankúšu je zabezpečené rovnomerné rozloženie celej záťaže na podložku. Okrem toho vrstva kyprej pôdyklesá, preto sa oslabuje aj sila prírodného javu. Okrem toho má pieskový vankúš tlmiace vlastnosti.
Okrem toho odborníci odporúčajú, aby sa predišlo deformáciám z nadvihnutia zeminy, pokryť priestor medzi debnením po jeho odstránení a zeminou nedvíhajúcou sa zeminou. Takéto opatrenie zabráni primrznutiu pôdy k stenám nadácie.
Až po určitom čase sa piesok v zásype (vrátane podložky) môže zmiešať s čiastočkami ílu a stratiť tak svoje vlastnosti, ktoré nebrúsia. Aby ste tomu zabránili, pieskové lôžko a zásyp by mali byť oddelené fóliou, strešným materiálom alebo filtračnou tkaninou.
Budovanie základov
Ide o optimálny výber typu nadácie, ktorý je relevantný iba vo fáze výstavby domu. Ak už bol postavený, mal by sa použiť iný spôsob riešenia problému. Čo sa týka tejto techniky, môžete si vybrať medzi dvoma typmi základov – doskovou konštrukciou alebo pilótovým základom.
Monolith
Vytvorenie doskovej konštrukcie spôsobí, že budova bude ťažšia, čo zase minimalizuje vplyv pôdy na základy. Na monolitickú dosku s výškou viac ako 200 mm, zapustenú do zeme, samozrejme nebude možné úplne eliminovať vplyv mrazu. Zároveň sa v dôsledku zdvíhania pôdy v zime základňa jednoducho zdvihne rovnomerne do nízkej výšky. Po zahriatí sa základ vráti do svojej pôvodnej polohy.
Z technického hľadiskarealizácia základovej dosky je jednoduchá. Počas operácie vystuženia sa zvyčajne vyskytujú určité ťažkosti. Táto metóda je navyše dosť drahá.
Piles
Konštrukcia pilotového základu umožní zaobísť sa s malým krviprelievaním. Iba tento dizajn je použiteľný len pre budovy s nízkou hmotnosťou (konštrukcia pomocou rámovej technológie, použitie sip panelov atď.).
Pre základňu môžu byť vhodné nasledujúce možnosti:
- Skrutkové pilóty – sú zaskrutkované do zeme tesne pod úrovňou mrazu.
- Vystužené konštrukcie – najprv musíte pripraviť niekoľko studní a potom nainštalovať tyče zabalené v strešnom materiáli a zabalené v kovovom ráme.
Po nainštalovaní pilót by mali byť spojené špeciálnymi trámami alebo doskami, aby sa zaťaženie rovnomerne rozložilo na základ.
Zateplenie obvodového plášťa domu
Táto metóda vám umožňuje minimalizovať alebo úplne odstrániť zamrznutie pôdy. V dôsledku otepľovania pôdy je možné vybudovať plytký základ z dôvodu zníženia hĺbky mrazu.
Iba táto možnosť riešenia zdvíhania pôdy je relevantná pre oblasti s kladnou priemernou ročnou teplotou. Šírka izolácie, ktorá sa má položiť, by sa mala rovnať hĺbke zamrznutia pôdy. Čo sa týka hrúbky materiálu, všetko závisí od tepelnoizolačných vlastností a charakteru klímy.
