Pod izrazom "napihnjenost tal" se skriva precej zapleten pojav naravnega izvora, ki lahko povzroči resne posledice. V obdobju, ko tla zamrznejo, se temelj dvigne skupaj s celotno konstrukcijo. Ko pride do odmrzovanja, se zgodi ravno nasprotno - podlaga pade. Ampak bistvo je, da je neenakomerno.
Zaradi tega so zgradbe v izrednem in včasih ogroženem stanju. V nekaterih primerih se zaradi tega pojava zgradbe začnejo celo rušiti in to popolnoma.
Značilnost naravnega pojava
Glavna značilnost procesa dviganja je znatno povečanje volumna vode v tleh zaradi zimskega zmrzovanja. V skladu z GOST 25100-2011 ločimo 5 kategorij, ki se med seboj razlikujejo po stopnji dviganja (stopnja ekspanzije tal je navedena v oklepajih):
- Premočno napihnjena tla - več kot 12%.
- Močno napihnjena tla - ne več kot 12%.
- Srednje puhasta tla - do 8%.
- Rahlo napihnjena tla - približno 4%.
- Nekamnita tla - ne presega 4%.
Vendar je treba zadnjo kategorijo obravnavati kot pogojno, saj v naravi preprosto ni tal, kjer bi bila vlaga popolnoma odsotna. Temu tipu je treba pripisati le granitne in grobozrnate talne kamnine. Vendar je v naših razmerah ta vrsta tal precej redka.
Fazije grozečega pojava
Ozemlje Ruske federacije poteka vzdolž celotnega severnega dela evrazijske celine. Zaradi tega je pozimi temperatura vedno pod ničlo. Odvisno od posamezne regije je lahko zemlja v zamrznjenem stanju od 2 do 9 mesecev.
V tem primeru je mogoče razlikovati več stopenj dviganja tal:
- I - predhodno. V tem primeru se tla ohladijo na temperaturo, ki še ni enaka kristalizaciji vode.
- II - na podlagi. V tem primeru se voda že začne premikati v svoje drugo agregacijsko stanje in se spremeni v led. Skladno s tem se dogaja tudi njegova volumetrična širitev, kar, kot vemo, ne obeta nič dobrega.
- III - hipotermija. Tu se tla pod vplivom zmrzali skrčijo. Kasneje to vodi do močnega znižanja temperature.
Le upoštevati je treba, da so navedena stanja pogojna, saj je prehod iz ene stopnje v drugo zelo počasen. Hkrati je v procesu odmrzovanja tal mogoče razlikovati še eno stopnjo - njeno posedanje.
Običajno dvigajoči pojavopazimo predvsem pozimi. Iz tega razloga ta sezona ni primerna za gradnjo, zlasti masivne. To je posledica resne nevarnosti – obstaja zelo veliko tveganje, da bo postavljena konstrukcija zelo hitro uničena.
Zlasti bi morali upoštevati silo dviganja tal tisti, ki živijo na skrajnem severu. Na tem območju nižje plasti zemlje zmrznejo veliko bolj kot na drugih zemljepisnih širinah.
Glavni provocirajoči dejavnik
Na prvi pogled se zdi, da škoda zaradi dviganja morda ni tako velika, a se le zdi. Da bi spoznali celotno grožnjo takšnega naravnega pojava, je vredno jasno razumeti, kako ta proces poteka.
Kot zdaj vemo, je za pojav značilna heterogenost, ki je predvsem posledica razlike v višini zemeljskega površja. Praviloma se to opazi spomladi - tista stran stavbe, ki se nahaja na jugu, je dobro ogrevana. Poleg tega prispevajo spomladanske kapljice. Z nastopom večera se v tleh nabere velika količina taline vode, ki nato postane led.
Masa te plasti lahko doseže nekaj centerjev in to je povsem dovolj, da se temelj dvigne na določeno višino. Ta postopek traja vso noč.
Čez dan opazimo nasprotno sliko – z dvigom temperature se led v tleh začne taliti. V skladu s tem se osnova začne popuščati, hkrati pa se zemlja ponovno obogati z drugim delom vode, ki nato ponovno kristalizira. Vse tose dogaja dan za dnem, dokler se temperatura ne normalizira.
V spomladanskem obdobju razlike v nivoju vode se lahko zgradba potopi za nekaj centimetrov. To je dovolj, da povzroči resno škodo, ki jo bo kasneje zelo težko popraviti, če sploh.
Drugi vzroki za dviganje tal
Na intenzivnost napihovanja lahko vplivajo različni dejavniki, med katerimi lahko omenimo naslednje:
- Trajanje zimskega obdobja in njegova intenzivnost (resnost).
- Debelina snega.
- Lastnosti tal.
- Padavine na sezono.
- Raven vlažnosti zraka.
- Narava terena.
- Vegetacija.
- Globina podzemne vode.
- Lokacija območja glede na južno stran.
Ker se objekti lahko zelo resno poškodujejo zaradi dviganja, je treba gradnjo temeljev izvesti pod globino zmrzovanja tal. Ta vrednost je neposredno odvisna od območja, kjer je načrtovana gradnja hiš.
Omeniti velja, da je vlaga tal v Sredozemlju temeljni dejavnik, ki v veliki meri vpliva na intenzivnost dviganja. Hkrati ne smemo zanemariti gostote spodnjih plasti tal. Veliko pa je odvisno tudi od tega parametra.
Gostejša kot je zemlja, manj deformacij bo stavba. V nasprotnem primeru pride do zmrzovanja talbo bolj intenzivna, kar ne obeta nič dobrega.
Kako določiti stopnjo napihovanja tal?
Da bi to naredili, je vredno upoštevati ne le sestavo tal, ampak tudi nivo podzemne vode. Vsak lastnik primestne nepremičnine se lahko sooči s potrebo po ugotovitvi, kako močna je zračna tla na območju zasebne parcele. Za dosego tega cilja je potrebno izkopati luknjo do 2 metra globoko. To je tako posebna navpična obdelava kvadratnega, okroglega ali pravokotnega prereza.
Po tem počakajte nekaj dni. Če se na dnu izkopane majhne jame ne pojavi vlaga, morate vrtati še 1,5 metra. Treba se je samo pokazati vodi, proces je mogoče ustaviti. Zdaj je še izmeriti razdaljo od gladine vode do površine.
Vrsto tal lahko določite z vizualnim pregledom. Na podlagi teh podatkov lahko naredimo približen sklep o stopnji ekspanzije tal v hladni sezoni.
Pojdimo k matematičnim izračunom
Izračun dviganja tal se lahko izvede neodvisno po formuli E=(H-h)/h, kjer je:
- E je koeficient stopnje napihovanja tal.
- H - višina plasti zemlje po zmrzovanju.
- h je višina plasti zemlje pred zmrzovanjem.
V skladu s tem morate najprej opraviti potrebne meritve. Pa ne samo poleti, ampak tudi pozimi. Glede na dvig tal je mogoče sklepati na podlagi sprememb višine. Če je ta parameter 10 mm ali več na 1 meter zmrzovanja, bo koeficient E enak0,01, kar že pomeni, da je treba sprejeti ustrezne ukrepe, da se izognemo resnim posledicam.
Še enkrat velja opozoriti, da so tla, v katerih je visoka vlažnost, pretežno dovzetna za procese dviganja. Ko se spremeni v led, se opazno razširi in poveča prostornino. Kdo še ni zamrznil vode v plastični steklenici tako, da jo je dal v zamrzovalnik hladilnika za eksperimentiranje ali po potrebi? Takoj si lahko predstavljate vso moč vodnega elementa, zbrano v omejenem volumnu.
Glinena tla, ilovica in peščena ilovica so bolj nagnjeni k dvigovanju. In glina, zaradi prisotnosti številnih por, lahko dobro zadrži vodo.
Načini za zmanjšanje škode
Zdaj nam je jasno, da količine dviganja tal ne smemo podcenjevati. Kako pa se izogniti neprijetnim posledicam, ki lahko resno ogrožajo življenja ljudi? Obstaja več načinov za to. Ker pa je napihovanje tal v veliki meri posledica vpliva na temelje, večina vključuje načine za njegovo krepitev ali izolacijo. Razmislite o najboljših možnostih za rešitev tako težke težave.
Postopek zamenjave tal
Ta metoda deluje samo pri polaganju temeljev - pod temelj je nameščena peščena blazina. Poleg tega mora biti opazno širši od temeljev same stavbe. Nato ga dobro nabijemo in stisnemo. Zahvaljujoč tej blazini je zagotovljena enakomerna porazdelitev celotne obremenitve na podlago. Poleg tega je plast zračne zemljezmanjša, zato postaja tudi moč naravnega pojava šibkejša. Poleg tega ima peščena blazina blažilne lastnosti.
Poleg tega strokovnjaki priporočajo, da se v izogib deformacijam zaradi napihovanja tal pokrije območje med opažem po odstranitvi in tlemi z zemljo, ki se ne dviguje. Takšen ukrep bo preprečil zmrzovanje tal na stenah temeljev.
Šele čez nekaj časa se pesek v nasutju (vključno z blazinico) lahko pomeša z glinenimi delci in izgubi svoje lastnosti, ki ne zibajo. Da bi se temu izognili, je treba pesek in nasut ločiti s folijo, strešnim materialom ali filtrirno krpo.
Gradnja temeljev
To se nanaša na optimalno izbiro vrste temeljev, ki je pomembna le v fazi gradnje hiše. Če je že postavljen, je treba uporabiti drug način za rešitev težave. V zvezi s to tehniko lahko izbirate med dvema vrstama temeljev - ploščato konstrukcijo ali pilotno podlago.
Monolith
Oblikovanje ploščne konstrukcije bo zgradbo težje, kar bo posledično zmanjšalo vpliv tal na temelje. Seveda ne bo mogoče popolnoma odpraviti učinka zmrzali na monolitno ploščo z višino več kot 200 mm, potopljeno v tla. Hkrati se bo podlaga zaradi dvigovanja tal pozimi preprosto enakomerno dvignila na nizko višino. S segrevanjem se bo podlaga vrnila v prvotni položaj.
S tehničnega vidikaizvedba ploščnega temelja je preprosta. Med operacijo ojačitve se običajno pojavijo določene težave. Poleg tega je ta metoda precej draga.
Kopi
Gradnja pilotskega temelja bo omogočila prelivanje krvi z malo krvi. Samo ta zasnova je uporabna samo za zgradbe z majhno težo (gradnja z uporabo okvirne tehnologije, uporaba sip panelov itd.).
Za osnovo so morda primerne naslednje možnosti:
- Vijačni piloti - priviti so v tla tik pod lediščem.
- Ojačane konstrukcije - najprej morate pripraviti več vrtin, nato pa namestiti palice, zavite v strešni material in zavite v kovinski okvir.
Ko so piloti nameščeni, jih je treba povezati s posebnimi nosilci ali ploščami, da se obremenitev na temelj enakomerno porazdeli.
Izolacija oboda hiše
Ta metoda vam omogoča, da zmanjšate ali popolnoma odpravite zmrzovanje tal. Zaradi segrevanja tal je možna gradnja plitve temeljev zaradi zmanjšanja globine zmrzovanja.
Za območja s pozitivno povprečno letno temperaturo je pomembna samo ta možnost za obvladovanje dviganja tal. Širina izolacije, ki jo je treba položiti, mora biti enaka globini zmrzovanja tal. Kar zadeva debelino materiala, je vse odvisno od toplotnoizolacijskih lastnosti in narave podnebja.
