Pod pojmem „těžení půdy“se skrývá poměrně složitý jev přírodního původu, který může vést k vážným následkům. Během období, kdy půda zamrzne, se základ zvedá spolu s celou konstrukcí. Když dojde k rozmrazení, stane se opak - báze klesne. Ale podstata je, že je to nerovnoměrné.
V důsledku toho jsou budovy v nouzovém a někdy až ohrožujícím stavu. V některých případech se kvůli tomuto jevu začnou budovy dokonce hroutit, a to úplně.
Vlastnost přírodního jevu
Hlavním rysem procesu hemžení je výrazné zvýšení objemu vody v půdě v důsledku zimního mrazu. Podle GOST 25100-2011 se rozlišuje 5 kategorií, které se mezi sebou liší stupněm zvednutí (úroveň roztažení půdy je uvedena v závorkách):
- Příliš vzdouvající se půdy – více než 12 %.
- Silně vznášející se půdy – ne více než 12 %.
- Středně těžké půdy – až 8 %.
- Mírně nakypřené půdy – přibližně 4 %.
- Nekamenité půdy – nepřesahuje 4 %.
Poslední kategorie by však měla být považována za podmíněnou, protože v přírodě prostě neexistuje půda, kde by vlhkost úplně chyběla. Tomuto typu by měly být připisovány pouze žuly a hrubozrnné horniny. V našich podmínkách je však tento typ půdy poměrně vzácný.
Fáze ohrožujícího jevu
Území Ruské federace probíhá podél celé severní části euroasijského kontinentu. Z tohoto důvodu je v zimě teplota vždy pod nulou. V závislosti na konkrétní oblasti může být půda ve zmrzlém stavu po dobu 2 až 9 měsíců.
V tomto případě lze rozlišit několik fází zvedání půdy:
- I - předběžné. V tomto případě se půda ochladí na teplotu, která se ještě nerovná krystalizaci vody.
- II – založené. V tomto případě se voda již začíná přesouvat do svého jiného stavu agregace a mění se v led. V souladu s tím dochází k jeho objemové expanzi, což, jak víme, nevěstí nic dobrého.
- III - hypotermie. Zde se vlivem mrazu půda smršťuje. Následně to vede k prudkému poklesu teploty.
Jenom stojí za zvážení, že uvedené stavy jsou podmíněné, protože přechod z jedné fáze do druhé je velmi pomalý. Současně lze v procesu rozmrazování půdy rozlišit ještě jednu fázi - její pokles.
Obvykle jev zvedánípozorován hlavně v zimě. Z tohoto důvodu není letošní sezóna vhodná pro výstavbu, zejména masivního charakteru. To je způsobeno vážným nebezpečím - existuje velmi vysoké riziko, že postavená konstrukce bude velmi rychle zničena.
Lidé, kteří žijí na Dálném severu, by měli brát v úvahu zejména sílu nadzvedávání půdy. V této oblasti spodní vrstvy půdy zamrzají mnohem více než v jiných zeměpisných šířkách.
Hlavní provokující faktor
Na první pohled se zdá, že škoda způsobená zvednutím nemusí být tak obrovská, ale jen se zdá. Abychom si uvědomili celou hrozbu takového přírodního jevu, stojí za to jasně pochopit, jak k tomuto procesu dochází.
Jak nyní víme, jev se vyznačuje heterogenitou, která je způsobena především rozdílem ve výšce zemského povrchu. Zpravidla se to pozoruje na jaře - ta strana budovy, která se nachází na jihu, je dobře vytápěna. Navíc jarní kapky přispívají. S nástupem večera se v zemi hromadí velké množství vody z tání, ze které se pak stává led.
Hmotnost této vrstvy může dosáhnout několika centů, což je dostačující pro zvednutí základu do určité výšky. Tento proces trvá celou noc.
Během dne je pozorován opačný obrázek – s nárůstem teploty začne led v zemi tát. V souladu s tím začíná základna klesat a zároveň se země znovu obohacuje o další část vody, která pak znovu krystalizuje. Tohle všechnoděje se den po dni, dokud se teplota nenormalizuje.
Během jarního období rozdílu vodních hladin může budova klesnout o několik centimetrů. To stačí k vážnému poškození, které bude později velmi obtížné opravit, pokud vůbec.
Jiné příčiny nadzvedávání půdy
Intenzita zvedání může být ovlivněna různými faktory, z nichž lze zmínit následující:
- Trvání zimního období a jeho intenzita (závažnost).
- Tloušťka sněhu.
- Vlastnosti půdy.
- Srážky za sezónu.
- Úroveň vlhkosti vzduchu.
- Povaha terénu.
- Vegetace.
- Hloubka podzemní vody.
- Umístění oblasti ve vztahu k jižní straně.
Vzhledem k tomu, že budovy mohou být velmi vážně poškozeny zvednutím, stavba jejich základů by měla být prováděna pod hloubkou mrazu půdy. Tato hodnota je přímo závislá na oblasti, kde se plánuje výstavba domů.
Za zmínku stojí, že středomořská půdní vlhkost je základním faktorem, který do značné míry ovlivňuje intenzitu zvedání. Zároveň by se neměla podceňovat hustota spodních vrstev půdy. Hodně ale také záleží na tomto parametru.
Čím hustší půda, tím menší deformace budovy podstoupí. V opačném případě mrazové nadzvedání půdbude intenzivnější, což nevěstí nic dobrého.
Jak určit stupeň zvednutí půdy?
Za tímto účelem stojí za zvážení nejen složení půdy, ale také hladina podzemní vody. Každý majitel předměstské nemovitosti může čelit potřebě zjistit, jak silná je vzdouvající se půda v oblasti soukromého pozemku. K dosažení tohoto cíle je nutné vykopat jámu hlubokou až 2 metry. Jedná se o takové speciální vertikální opracování čtvercového, kulatého nebo obdélníkového průřezu.
Poté byste měli pár dní počkat. Pokud se na dně vykopané malé jámy neobjeví vlhkost, musíte vyvrtat dalších 1,5 metru. Stačí se vodě ukázat, proces lze zastavit. Nyní zbývá změřit vzdálenost od hladiny vody k povrchu.
Typ půdy můžete určit vizuální kontrolou. Na základě těchto údajů můžeme vyvodit přibližný závěr ohledně stupně expanze půdy během chladného období.
Přejděme k matematickým výpočtům
Výpočet zvedání půdy lze provést nezávisle pomocí vzorce E=(H-h)/h, kde:
- E je koeficient stupně zvednutí půdy.
- H - výška vrstvy půdy po zamrznutí.
- h je výška vrstvy půdy před zamrznutím.
Podle toho musíte nejprve provést nezbytná měření. A to nejen v létě, ale i v zimě. Na základě změn výšky je možné vyvodit závěry ohledně nadzvedávání půdy. Pokud je tento parametr 10 mm nebo více na 1 metr mrazu, bude koeficient E roven0,01, což již naznačuje, že by měla být přijata vhodná opatření, aby se předešlo vážným následkům.
Je třeba ještě jednou připomenout, že půda, ve které je vysoká úroveň vlhkosti, je náchylná především na procesy vzdouvání. Promění se v led a znatelně se roztáhne a zvětší svůj objem. Kdo nezmrazil vodu v plastové láhvi tím, že ji umístil do mrazáku v lednici pro pokusy nebo z potřeby? Okamžitě si dokážete představit veškerou sílu vodního živlu, shromážděnou v omezeném objemu.
Jílovitá půda, hlína a písčitá hlína jsou náchylnější k nadzvedávání. A jíl díky přítomnosti mnoha pórů dokáže dobře zadržovat vodu.
Způsoby, jak minimalizovat škody
Nyní je nám jasné, že není radno podceňovat zvednutí terénu. Jak se ale vyhnout nepříjemným následkům, které mohou vážně ohrozit životy lidí? Existuje několik způsobů, jak to udělat. Ale protože nadzvedávání půdy je z velké části způsobeno dopadem na základy, většina z nich zahrnuje způsoby, jak ji zpevnit nebo izolovat. Zvažte nejlepší možnosti řešení tak obtížného problému.
Postup výměny země
Tato metoda funguje pouze při pokládání základů - pod základ se umístí pískový polštář. Navíc by měl být znatelně širší než samotný základ budovy. Pak je dobře udusaný a zhutněný. Díky tomuto polštáři je zajištěno rovnoměrné rozložení celé zátěže na podložku. Navíc vrstva vzduté půdyklesá, proto také slábne síla přírodního jevu. Kromě toho má pískový polštář tlumící vlastnosti.
Kromě toho odborníci doporučují, aby se předešlo deformacím z kypření zeminy, pokrýt oblast mezi bedněním po jeho odstranění a zeminou nezdvihající se zeminou. Takové opatření zabrání přimrzání zeminy ke stěnám nadace.
Jen po nějaké době se může písek v zásypu (včetně podložky) smísit s jílovými částicemi a ztratit tak své nehoupací vlastnosti. Abyste tomu zabránili, pískové lože a zásyp by měly být odděleny fólií, střešním materiálem nebo filtrační tkaninou.
Budování základů
Jedná se o optimální volbu typu nadace, která je relevantní pouze ve fázi výstavby domu. Pokud již byl postaven, měl by být použit jiný způsob řešení problému. Pokud jde o tuto techniku, můžete si vybrat mezi dvěma typy základů – deskovou konstrukcí nebo pilotovým základem.
Monolit
Vytvoření deskové konstrukce způsobí, že budova bude těžší, což zase minimalizuje dopad zeminy na základy. Na monolitickou desku o výšce větší než 200 mm, zapuštěnou do země, samozřejmě nebude možné zcela eliminovat vliv mrazivého zvednutí. Zároveň se v důsledku zvednutí půdy v zimě základna jednoduše zvedne rovnoměrně do nízké výšky. S oteplením se základy vrátí do své původní polohy.
Z technického hlediskarealizace základové desky je jednoduchá. Během operace zesílení obvykle vznikají určité potíže. Tato metoda je navíc poměrně drahá.
Piles
Výstavba pilotového základu umožní obejít se s malým krveprolitím. Pouze toto provedení je použitelné pouze pro budovy s nízkou hmotností (konstrukce pomocí rámové technologie, použití sip panelů atd.).
Pro základnu mohou být vhodné následující možnosti:
- Šroubové piloty – jsou zašroubovány do země těsně pod úrovní mrazu.
- Vyztužené konstrukce – nejprve musíte připravit několik studní a poté nainstalovat tyče zabalené ve střešním materiálu a zabalené v kovovém rámu.
Po instalaci pilot by měly být spojeny speciálními trámy nebo deskami, aby se zatížení rovnoměrně rozložilo na základ.
Zateplení obvodového pláště domu
Tato metoda vám umožňuje minimalizovat nebo úplně odstranit zamrzání půdy. Vzhledem k oteplování půdy je možné vybudovat mělký základ kvůli poklesu hloubky mrazu.
Pro oblasti s kladnou průměrnou roční teplotou je relevantní pouze tato možnost pro řešení zvednutí půdy. Šířka pokládky izolace by se měla rovnat hloubce zamrznutí půdy. Pokud jde o tloušťku materiálu, vše závisí na tepelně izolačních vlastnostech a povaze klimatu.
