Ako Postaviť Základňu Na Zvlnenej Pôde - 1

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 13:53

O nebezpečenstve zdvíhania pôd - ako chrániť letné chaty pred týmto škodlivým javom

Keď prídete po zime na letnú chatu, pozorne sa rozhliadnite. A uvidíte, že v niektorých domoch praskliny hadov na stenách a sklách okien. V ostatných oblastiach boli brány šikmé (obrázok 1), drevárňa alebo šopa sa silne nakláňali (obrázok 2).

Je to výsledok tak mimoriadne nežiaduceho prírodného javu, ako je napučiavanie pôdy. Obzvlášť zle, alebo skôr deštruktívne, ovplyvňuje dvíhanie predovšetkým tú časť základov budov, ktorá je v zemi. Tento jav sa často neberie do úvahy nielen vlastnými staviteľmi v lete, ale niekedy aj profesionálnymi staviteľmi.

Odkiaľ pochádza toto zhubné zdvíhanie pôdy a ako sa formuje? Ako viete zo školskej učebnice fyziky, voda v procese zmrazovania zväčšuje svoj objem o 10 - 15 percent. Z tohto dôvodu stúpanie a klesanie pôdy na severozápade dosahuje 20 centimetrov a viac.

Ak k expanzii vody dôjde vo vlhkých, hustých íloch, v jemných piesočnatých a prašných pôdach, ktoré sú schopné dramaticky meniť objem a deformovať sa (to znamená napučiavať) pri negatívnych teplotách, potom sa tieto pôdy považujú za dvíhajúce. A hrubozrnné a štrkové - neporézne. Za predpokladu, že majú voľný odtok vody.

Aké procesy v nich prebiehajú, čo umožňuje rozdeliť všetky pôdne pôdy do týchto kategórií? V hlbokých pôdach stúpa vlhkosť dostatočne vysoko od hladiny podzemnej vody a hromadia sa dobre zadržiavané v pôdach, napríklad v špongii.

V neporéznych pôdach sa vlhkosť usadzuje pod vlastnou váhou, akoby prepadávala, akoby prepadala cez sito, a preto nestúpa vysoko. Inými slovami: čím jemnejšia (tenšia) je štruktúra pôdy, tým vyššia vlhkosť pozdĺž nej stúpa, a tým viac sa zdvíha.

Je zrejmé, že pôda zmrzne zhora nadol. Vlhkosť vo vrchných vrstvách, ktorá sa mení na ľad, zväčšuje svoj objem a klesá. A ak bez toho, aby pretrvával, presakuje cez štruktúru okolitej pôdy, napríklad cez štrk, hrubý piesok, ktoré prakticky nevytvárajú odpor, potom sa pôda bez vlhkosti nerozšíri, čo znamená, že nedôjde k zdvíhaniu.. A naopak…

To platí najmä pre hustú hlinu. Z takejto hliny vlhkosť nielenže nemá čas odísť, ale aj sa hromadí. Výsledkom bude, že sa takáto pôda určite zväčší. Javom zdvíhania nie sú len významné úplne nepredvídateľné pohyby pôdy, ale aj kolosálne zaťaženie základov, ktoré dosahuje tlak 6 - 10 ton na meter štvorcový.

Z toho vyplýva nemenný záver: pred začatím výstavby je nevyhnutné zistiť, aká je maximálna hĺbka zamrznutia na danom mieste:

• v najchladnejšom období;
• pri najvyššej pôdnej vlhkosti;
• pri úplnej absencii snehovej pokrývky.

V Leningradskej oblasti je hĺbka mrazu až 1,5 metra. Je zrejmé, že súčasná kombinácia všetkých týchto faktorov je nepravdepodobná, ale jedná sa o bezpečnostnú udalosť, ktorá vám umožní predvídať a vyhnúť sa tak prírodným katastrofám.

Je tiež nevyhnutné, aby aj keď zdvíhanie a deformovanie pôdy priamo neovplyvnilo základňu umiestnenú pod úrovňou mrazu, napätie na hranici zóny mrazu môže byť také významné, že môže vytlačiť základňu spolu s zamrznutú pôdu alebo odtrhnite jej hornú časť od dna. Takéto prípady sú najpravdepodobnejšie pri stavbe základov z kameňa, tehál alebo malých blokov, najmä pod ľahkými budovami a štruktúrami.

Je to výsledok takzvaných bočných síl uchopenia. Vznikajú pri priľnutí zamrznutej pôdy k bočným stenám základu a za určitých podmienok dosiahnu tlak 5 až 7 ton na meter štvorcový bočnej plochy.

Napríklad základový stĺp s priemerom 20 centimetrov s hĺbkou zamrznutia 150 centimetrov je ovplyvnený bočnými adhéznymi silami viac ako 9 ton. To je niekoľkonásobné zaťaženie z hmotnosti budovy. A tak existuje zdvíhací efekt.

Je to spôsobené tým, že nad povrchom dochádza k neustálej kolízii chladu hore a tepla zeme. Ak je zemské teplo obvykle konštantné, potom stupeň zamrznutia pôdy závisí od mnohých faktorov: od teploty a vlhkosti okolitého vzduchu, od vlhkosti pôdy, hustoty a hrúbky snehu, od stupňa zahriatia slnkom.

Z dôvodu teplotného rozdielu je čiara mrazu cez deň vyššia ako v noci. Tento rozdiel sa zväčšuje najmä tam, kde je malá alebo žiadna snehová pokrývka. Bližšie k jaru sa pôda na južnej strane topí rýchlejšie ako na severe, a preto je vlhká, a teda snehová vrstva nad ňou je tenšia ako na severnej strane.

Na rozdiel od severnej strany domu sa preto pôda na južnej strane cez deň intenzívnejšie zahrieva a v noci viac zamŕza, čo prispieva k vzniku bočných adhéznych síl. Účinok týchto síl sa zvyšuje najmä vtedy, ak je povrch základne nerovný a nemá vhodný hydroizolačný náter.

Zahĺbený základ pásu je možné zdvihnúť aj bočnými silami, ak opäť nemá hladký, posuvný bočný povrch a nie je zhora dostatočne rozdrvený domom alebo betónovými doskami.

Ako sa môžeme vyhnúť takýmto nebezpečným ničivým a často len katastrofickým problémom? Jedna z týchto možností, ktorá vám umožňuje vyhnúť sa im, je zobrazená na (Obrázok 3.) Ako vidíme, v zemi nie sú žiadne podpery zakopané, ktoré by mohli byť vystavené pôsobeniu zdvíhacích bremien. V takom prípade spočíva budova na základových doskách. Na ne tlačí sila, ktorá sa rovná časti hmotnosti budovy, to znamená veľmi malé zaťaženie.

Hrubý pieskový (antiskorový) vankúš zabráni tvorbe ľadu a zabezpečí jeho rovnováhu. Takéto základové dosky je možné vyrobiť v domácich (prímestských) podmienkach z betónu s prídavkom štrku, ktorým sa kladie kovová výstuž. Najlepšie je použiť drôt. Hrúbka dosky musí byť najmenej 10 centimetrov. Môžu sa použiť aj hotové dosky. Pred položením dosiek je piesok navlhčený a podbitý.

Pri stavbe letných chát sú však oveľa rozšírenejšie takzvané plytké základy. To je prípad, keď hĺbka základne nedosahuje hĺbku zamrznutia pôdy (obrázok 4). Z fyzikálnych zákonov vyplýva, že hmotnosť časti budovy (BZ) musí byť vyvážená silou pôdy na zdvíhanie pôdy (GH) generovanou expanziou zamrznutej pôdy (ľadu) a bočnými adhéznymi silami (BS), ktoré vytláčajú podpery.

Sila zdvíhania pôdy pri nízkych teplotách môže výrazne presiahnuť váhu budovy a potom sa nevyhnutne vytlačí základová podpora. Je to veľmi nápadné skoro na jar, keď sa ornica úplne rozmrazí a dobre sa zahreje. Za teplého počasia podpora klesne, ale nie o veľa, pretože priestor pod ňou je vyplnený vodou a zatopenou pôdou. Po chvíli sa takáto podpora posunie a budova sa nevyhnutne zdeformuje.

Aby sa zabránilo takémuto nežiaducemu javu, do základov a stien sa veľmi často kladie kovová výstuž a sú tiež skonštruované výstužné pásy (obrázok 5). Alebo je základňa základne rozšírená vo forme kotvy podpornej plošiny (obrázok 6). V týchto prípadoch sa zvyšuje tuhosť stien a základov a následne sa prudko zvyšuje odolnosť celej konštrukcie voči zaťaženiu spôsobenému bobtnaním pôdy.

Pokračovanie nabudúce