Termin "maaperän kohoaminen" alla piilee melko monimutkainen luonnollinen ilmiö, joka voi johtaa vakaviin seurauksiin. Maaperän jäätymisen aikana perustus kohoaa koko rakenteen mukana. Kun sulaminen tapahtuu, tapahtuu päinvastoin - pohja putoaa. Mutta lopputulos on, että se on epätasainen.
Tämän seurauksena rakennukset ovat hätätilassa ja joskus uhkaavassa tilassa. Joissakin tapauksissa tämän ilmiön vuoksi rakennukset alkavat jopa romahtaa ja kokonaan.
Luonnonilmiön ominaisuus
Nostoprosessin pääpiirre on maaperän vesimäärän merkittävä kasvu talven jäätymisen vuoksi. GOST 25100-2011:n mukaan erotetaan 5 luokkaa, jotka eroavat toisistaan kallistusasteen suhteen (maaperän laajenemisaste on merkitty suluissa):
- Liian kohoava maaperä - yli 12 %.
- Voimakas maaperä - enintään 12 %.
- Keskipitoiset maaperät - jopa 8 %.
- Hieman kohoava maaperä - noin 4%.
- Kivetön maaperä - ei ylitä 4 %.
Viimeistä luokkaa tulisi kuitenkin pitää ehdollisena, koska luonnossa ei yksinkertaisesti ole maaperää, josta kosteus puuttuisi kokonaan. Vain graniitti ja karkearakeiset maakivet tulisi katsoa tämän tyyppisiksi. Olosuhteissamme tämäntyyppinen maaperä on kuitenkin melko harvinainen.
Uhanaisen ilmiön vaiheet
Venäjän federaation alue ulottuu koko Euraasian mantereen pohjoisosassa. Tästä syystä lämpötila on talvella aina nollan alapuolella. Alueesta riippuen maaperä voi olla jäässä 2–9 kuukauden ajan.
Tässä tapauksessa voidaan erottaa useita maaperän kohoamisen vaiheita:
- I - alustava. Tässä tapauksessa maaperä jäähdytetään lämpötilaan, joka ei vielä vastaa veden kiteytymistä.
- II - perustuu. Tässä tapauksessa vesi alkaa jo siirtyä toiseen aggregaatiotilaansa muuttuen jääksi. Näin ollen sen tilavuuslaajeneminen tapahtuu, mikä, kuten tiedämme, ei lupaa hyvää.
- III - hypotermia. Täällä, pakkasen vaikutuksesta, maaperä kutistuu. Myöhemmin tämä johtaa voimakkaaseen lämpötilan laskuun.
On vain syytä ottaa huomioon, että luetellut tilat ovat ehdollisia, koska siirtyminen vaiheesta toiseen on erittäin hidasta. Samanaikaisesti maaperän sulamisprosessissa voidaan erottaa vielä yksi vaihe - sen vajoaminen.
Yleensä kohoava ilmiöhavaitaan pääasiassa talvella. Tästä syystä tämä kausi ei sovellu rakentamiseen, etenkään massiiviseen rakentamiseen. Tämä johtuu vakavasta vaarasta - on erittäin suuri riski, että pystytetty rakenne tuhoutuu hyvin nopeasti.
Kaukopohjolassa asuvien tulee ottaa erityisesti huomioon maaperän kaatovoima. Tällä alueella maaperän alemmat kerrokset jäätyvät paljon enemmän kuin muilla leveysasteilla.
Tärkein provosoiva tekijä
Ensi silmäyksellä näyttää siltä, että nousun aiheuttama vahinko ei ehkä ole niin suuri, mutta se vain näyttää. Tällaisen luonnonilmiön koko uhkan ymmärtämiseksi on syytä ymmärtää selvästi, miten tämä prosessi tapahtuu.
Kuten nyt tiedämme, ilmiölle on ominaista heterogeenisyys, joka johtuu pääasiassa maanpinnan korkeuserosta. Yleensä tämä havaitaan keväällä - rakennuksen eteläpuolella sijaitseva puoli on hyvin lämmitetty. Lisäksi kevätpisarat vaikuttavat. Illan tultua maahan kertyy suuri määrä sulamisvettä, joka sitten muuttuu jääksi.
Tämän tällaisen kerroksen massa voi saavuttaa useita senttejä, ja tämä riittää nostamaan perustan tietylle korkeudelle. Tämä prosessi kestää koko yön.
Päivällä havaitaan päinvastainen kuva - lämpötilan noustessa maan jää alkaa sulaa. Vastaavasti pohja alkaa vajota, ja samaan aikaan maa rikastuu jälleen toisella osalla vettä, joka sitten kiteytyy uudelleen. Kaikki tämätapahtuu päivästä toiseen, kunnes lämpötila normalisoituu.
Keväällä vedenkorkeuseron aikana rakennus voi vajota useita senttejä. Tämä riittää aiheuttamaan vakavaa vahinkoa, jota on myöhemmin erittäin vaikea korjata, jos ollenkaan.
Muita maaperän kohoamisen syitä
Nokkailun voimakkuuteen voivat vaikuttaa useat tekijät, joista voidaan mainita seuraavat:
- Talvikauden kesto ja sen intensiteetti (vakavuus).
- Lumen paksuus.
- Maaperän ominaisuudet.
- Sateet per kausi.
- Ilman kosteustaso.
- Maaston luonne.
- Kasvillisuus.
- Pohjaveden syvyys.
- Alueen sijainti eteläpuolen suhteen.
Koska rakennukset voivat saada erittäin vakavia vaurioita kallistumisesta, sen perustusten rakentaminen tulee tehdä alle maan jäätymissyvyyden. Tämä arvo riippuu suoraan alueesta, jonne talojen rakentaminen on suunniteltu.
On syytä huomata, että Välimeren maaperän kosteus on perustavanlaatuinen tekijä, joka vaikuttaa suurelta osin nousun voimakkuuteen. Samanaikaisesti maaperän alempien kerrosten tiheyttä ei pidä jättää huomiotta. Mutta paljon riippuu myös tästä parametrista.
Mitä tiheämpi maaperä, sitä vähemmän muodonmuutoksia rakennuksessa tapahtuu. Muuten maaperän huurtuminentulee olemaan intensiivisempi, mikä ei lupaa hyvää.
Miten määritetään maaperän kohoamisaste?
Tätä varten on otettava huomioon paitsi maaperän koostumus myös pohjaveden taso. Jokaisella esikaupunkikiinteistön omistajalla voi olla tarve määrittää, kuinka vahva maaperä on yksityisen tontin alueella. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on tarpeen kaivaa jopa 2 metrin syvyinen reikä. Tämä on erityinen neliön, pyöreän tai suorakaiteen muotoinen pystysuora työstö.
Sen jälkeen sinun tulee odottaa muutama päivä. Jos kosteutta ei ilmesty kaivetun pienen kuopan pohjalle, sinun on porattava vielä 1,5 metriä. Vedelle pitää vain ilmestyä, prosessi voidaan pysäyttää. Nyt on vielä mitattava etäisyys vedenpinnasta.
Voit määrittää maaperän tyypin silmämääräisellä tarkastuksella. Näiden tietojen perusteella voimme tehdä likimääräisen johtopäätöksen maaperän laajenemisasteesta kylmän vuodenajan aikana.
Siirrytään matemaattisiin laskelmiin
Maan kohoamisen laskenta voidaan tehdä itsenäisesti kaavalla E=(H-h)/h, jossa:
- E on maan kallistusasteen kerroin.
- H - maakerroksen korkeus jäätymisen jälkeen.
- h on maakerroksen korkeus ennen jäätymistä.
Tästä syystä sinun on ensin suoritettava tarvittavat mittaukset. Eikä vain kesällä, vaan myös talvella. Korkeuden muutosten perusteella on mahdollista tehdä johtopäätöksiä maaperän kohoamisesta. Jos tämä parametri on 10 mm tai enemmän 1 pakkasmetriä kohden, kerroin E on yhtä suuri kuin0,01, mikä jo osoittaa, että on ryhdyttävä asianmukaisiin toimenpiteisiin vakavien seurausten välttämiseksi.
On syytä muistaa vielä kerran, että maaperä, jossa on korkea kosteus, on pääosin alttiina kallistumisprosesseille. Muuttuessaan jääksi se laajenee huomattavasti ja lisääntyy. Kukapa ei olisi pakastanut vettä muovipullossa asettamalla sen jääkaapin pakastimeen kokeiluksi tai tarpeesta? Voit heti kuvitella vesielementin kaiken voiman, kerättynä rajoitetussa tilavuudessa.
Savimaa, savi- ja hiekkasavi ovat alttiimpia kohinalle. Ja monien huokosten vuoksi savi pystyy pidättämään vettä hyvin.
Tapoja minimoida vahinko
Nyt meille on selvää, että maan heilumisen määrää ei pidä aliarvioida. Mutta kuinka välttää epämiellyttävät seuraukset, jotka voivat aiheuttaa vakavan uhan ihmisten elämään? On olemassa useita tapoja tehdä tämä. Mutta koska maaperän kohoaminen johtuu suurelta osin pohjaan kohdistuvasta vaikutuksesta, useimmat niistä sisältävät tapoja vahvistaa tai eristää sitä. Harkitse parhaita vaihtoehtoja tällaisen vaikean ongelman ratkaisemiseksi.
Maapinnan vaihtomenettely
Tämä menetelmä toimii vain perustusta laskettaessa - pohjan alle asetetaan hiekkatyyny. Lisäksi sen tulisi olla huomattavasti leveämpi kuin itse rakennuksen perustus. Sitten se on hyvin puristettu ja tiivistetty. Tämän tyynyn ansiosta koko kuorma jakautuu tasaisesti alustalle. Lisäksi kerros kohoavaa maaperääheikkenee, siksi myös luonnonilmiön vahvuus heikkenee. Lisäksi hiekkatyynyllä on vaimennusominaisuuksia.
Lisäksi asiantuntijat suosittelevat, että maaperän kohoamisen aiheuttamien muodonmuutosten välttämiseksi peitetään muotin irrotuksen jälkeen ja maaperän välinen alue ei-nousevalla maaperällä. Tällä toimenpiteellä vältetään maaperän jäätyminen perustuksen seiniin.
Vain jonkin ajan kuluttua täytön hiekka (mukaan lukien tyyny) voi sekoittua savihiukkasten kanssa menettäen keinumattomat ominaisuutensa. Tämän välttämiseksi hiekkapohja ja täyttö tulee erottaa kalvolla, kattomateriaalilla tai suodatinkankaalla.
Perustan rakentaminen
Tämä viittaa optimaaliseen perustustyypin valintaan, jolla on merkitystä vain talon rakennusvaiheessa. Jos se on jo pystytetty, on käytettävä toista tapaa ratkaista ongelma. Tämän tekniikan suhteen voit valita kahden tyyppisen perustuksen välillä - laattarakenteen tai paaluperustuksen.
Monoliitti
Laattarakenteen muodostuminen tekee rakennuksesta raskaamman, mikä puolestaan minimoi maaperän vaikutuksen perustukseen. Tietenkään ei ole mahdollista poistaa kokonaan huurteen vaikutusta monoliittiseen laattaan, jonka korkeus on yli 200 mm ja joka on upotettu maahan. Samanaikaisesti maaperän kohoamisen seurauksena pohja yksinkertaisesti nousee tasaisesti matalalle talvella. Lämpenemisen myötä meikkivoide palaa alkuperäiseen asentoonsa.
Teknisesti katsottunalaattaperustuksen toteuttaminen on yksinkertaista. Tiettyjä vaikeuksia ilmenee yleensä vahvistusoperaation aikana. Lisäksi tämä menetelmä on melko kallis.
Paalut
Paaluperustuksen rakentaminen mahdollistaa pienellä verenvuodatuksella pärjäämisen. Vain tätä mallia voidaan soveltaa vain kevyisiin rakennuksiin (rakentaminen runkoteknologialla, sip-paneelien käyttö jne.).
Seuraavat vaihtoehdot voivat sopia pohjalle:
- Ruuvipaalut – ne ruuvataan maahan juuri sen pakkastason alapuolelle.
- Vahvistetut rakenteet - sinun on ensin valmisteltava useita kaivoja ja asennettava sitten kattomateriaaliin käärityt ja metallirunkoon käärityt tangot.
Paalujen asennuksen jälkeen ne tulee yhdistää erityisillä palkeilla tai laatoilla, jotta perustuksen kuormitus jakautuu tasaisesti.
Talon kehän eristys
Tällä menetelmällä voit minimoida tai poistaa kokonaan maaperän jäätymisen. Maaperän lämpenemisen ansiosta on mahdollista rakentaa matala perustus jäätymissyvyyden alenemisen vuoksi.
Vain tämä vaihtoehto maaperän kohoamiseen on merkityksellinen alueilla, joilla on positiivinen vuotuinen keskilämpötila. Asetettavan eristeen leveyden tulee olla yhtä suuri kuin maaperän jäätymissyvyys. Mitä tulee materiaalin paksuuteen, se riippuu lämmöneristysominaisuuksista ja ilmaston luonteesta.
