ظاهرة الرفع هي عمليات خبيثة وغير احتفالية تحدث في التربة الطينية الرطبة ، والتربة الرملية الناعمة والمتربة أثناء تجميدها الموسمي. من المستحيل عدم أخذها في الاعتبار ، وهو أمر واضح لأي شخص ، حتى لو كان ضعيف المعرفة في مجال البناء. لقد فهم الكثيرون هذا ، بعد أن اكتشفوا صدعًا في الربيع حائط طوبي منزل ريفي، رؤية فتحات الباب والنافذة المنحرفة للإطار مبنى داشا، يلاحظ وجود سياج مائل بشكل خطير.

ظاهرة الرفع ليست فقط تشوهات كبيرة للتربة ، ولكنها أيضًا جهود ضخمة - عشرات الأطنان ، والتي يمكن أن تؤدي إلى دمار كبير.

تكمن الصعوبة في تقييم تأثير ظاهرة ارتفاع التربة على المباني في عدم القدرة على التنبؤ بها بسبب التأثير المتزامن لعدة عمليات. لفهم هذا بشكل أفضل ، سوف نصف بعض المفاهيم المتعلقة بهذه الظاهرة.

الصقيع يتنفس، كما يسمي الخبراء هذه الظاهرة ، بسبب حقيقة أنه أثناء عملية التجميد ، تزداد التربة الرطبة من حيث الحجم.

يحدث هذا بسبب زيادة حجم الماء عندما يتجمد بنسبة 12٪ (ولهذا السبب يطفو الجليد على الماء). لذلك ، كلما زادت كمية المياه في التربة ، زاد ارتفاعها. لذلك ، فإن الغابة القريبة من موسكو ، التي تقف على تربة شديدة الارتفاع ، ترتفع في الشتاء بمقدار 5 ... 10 سم بالنسبة إلى مستواها الصيفي. ظاهريا ، إنه غير محسوس. ولكن إذا تم دفع كومة إلى الأرض بأكثر من 3 أمتار ، فيمكن تتبع ارتفاع التربة في الشتاء من خلال العلامات التي تظهر على هذه الكومة. يمكن أن يكون ارتفاع التربة في الغابة أكبر بمقدار 1.5 مرة إذا لم يكن هناك غطاء ثلجي يغطي التربة من التجمد.

تنقسم التربة حسب درجة الرفع إلى:

- رقيق بشدة - الرفع 12٪ ؛

- الرفع المتوسط ​​- الرفع 8٪ ؛

- منتفخ قليلا - الرفع 4٪.

على عمق تجميد 1.5 متر رفع التربة 18 سم.

يتم تحديد ارتفاع التربة من خلال تكوينها ، والمسامية ، وكذلك مستوى المياه الجوفية (GWL). لذلك تصنف التربة الطينية والرمال الناعمة والغرينية على أنها تربة رملية ، والتربة الرملية والحصوية الحبيبية الخشنة غير صخرية.

دعونا نفكر فيما يتعلق به.

أولاً.

في الطين أو الرمال الناعمة ، ترتفع الرطوبة ، كما لو كانت بواسطة آلة نشاف ، عالية جدًا من GWL بسبب تأثير الشعيرات الدموية ويتم الاحتفاظ بها جيدًا في مثل هذه التربة. هنا ، تتجلى قوى الترطيب بين الماء وسطح جزيئات الغبار. في الرمال الخشنة الحبيبات ، لا ترتفع الرطوبة ، وتصبح التربة رطبة فقط عند مستوى المياه الجوفية. أي أنه كلما كان هيكل التربة أرق ، كلما ارتفعت الرطوبة ، كلما كان من المنطقي أكثر أن نعزوها إلى تربة التربة.

يمكن أن يصل ارتفاع المياه إلى:
- 4 ... 5 م في الطمي ؛
- 1 ... 1.5 متر في طمي رملي ؛
- 0.5 ... 1 م في رمال طينية.

في هذا الصدد ، تعتمد درجة ارتفاع التربة على تكوين حبيباتها وعلى مستوى المياه الجوفية أو مياه الفيضانات.

رفع التربة قليلاً
- بمقدار 0.5 متر - في رمال طينية ؛
- لكل 1 م - في طمي رملي ؛
- بمقدار 1.5 متر - في الطمي ؛
- 2 م - في الطين.

تربة متوسطة- عندما يقع GWL أسفل عمق التجميد المقدر:
- بمقدار 0.5 متر - في طمي رملي ؛
- لكل 1 م - في الطمي ؛
- بمقدار 1.5 متر - في الطين.

التربة شديدة الحصى- عندما يقع GWL أسفل عمق التجميد المقدر:
- بمقدار 0.3 م - في الطميية الرملية ؛
- بمقدار 0.7 متر - في الطمي ؛
- لكل 1.0 م - في الطين.

الرفع المفرط للتربة- إذا كانت GWL أعلى من التربة شديدة الرفع.

يرجى ملاحظة أن خليط الرمل الخشن أو الحصى مع الرمل الغريني أو الطين سوف يطبق بالكامل على تربة الرفع. إذا كان هناك أكثر من 30 ٪ من مكون طين الطمي في التربة الحبيبية الخشنة ، فسيتم الإشارة إلى التربة أيضًا باسم الرفع.

ثانيًا.

تحدث عملية تجميد التربة من أعلى إلى أسفل ، بينما تسقط الحدود بين التربة الرطبة والمجمدة بمعدل معين ، يتم تحديده بشكل أساسي من خلال الظروف الجوية. الرطوبة ، التي تتحول إلى جليد ، تزداد في الحجم ، وتنتقل إلى الطبقات السفلية من التربة ، من خلال هيكلها. يتم تحديد ارتفاع التربة أيضًا من خلال ما إذا كانت الرطوبة التي يتم ضغطها من الأعلى لديها وقت للتسرب من خلال بنية التربة أم لا ، وما إذا كانت درجة ترشيح التربة كافية لتحدث هذه العملية مع أو بدون الرفع. إذا كان الرمل الخشن لا يخلق أي مقاومة للرطوبة ، ويترك دون عوائق ، فإن هذه التربة لا تتوسع عندما تتجمد (الشكل 23).

الشكل 23: التربة عند حدود التجمد:
1 - الرمل 2 - جليد 3 - حدود التجميد ؛ 4 - الماء

وأما الطين ، فلا وقت للرطوبة لتخرج من خلاله ، فتتطاير هذه التربة. بالمناسبة ، فإن التربة الرملية الخشنة الموضوعة في حجم مغلق ، والتي قد تكون بئرًا في الطين ، سوف تتصرف مثل الرفع (الشكل 24).

الشكل 24: الرمل في حجم مغلق - الرفع:
1 - طين 2 - مستوى المياه الجوفية ؛ 3 - حدود التجميد ؛ 4 - رمل + ماء ؛ 5 - جليد + رمل ؛ 6 - الرمل

هذا هو السبب في أن الخندق الموجود أسفل الأساسات الضحلة مليء بالرمال الخشنة الحبيبات ، مما يجعل من الممكن معادلة درجة الرطوبة على طول محيطه بالكامل ، لتخفيف تفاوت ظاهرة الرفع. يجب توصيل خندق به رمال ، إن أمكن ، بنظام تصريف يحول المياه العلوية من أسفل الأساس.

ثالث.

يؤثر وجود ضغط من وزن الهيكل أيضًا على ظهور ظاهرة الرفع. إذا كانت طبقة التربة الموجودة أسفل نعل الأساس مضغوطة بشدة ، فإن درجة ارتفاعاتها ستنخفض. علاوة على ذلك ، كلما زاد الضغط نفسه لكل وحدة مساحة من القاعدة ، زاد حجم التربة المضغوطة أسفل قاعدة الأساس وصغر مقدار الرفع.

مثال

منطقة موسكو (عمق التجميد 1.4 متر) على تربة رخوة متوسطة على قاعدة ضحلة بعمق 0.7 متر ، تم بناء منزل خشبي خفيف نسبيًا. مع التجميد الكامل للتربة ، يمكن أن ترتفع الجدران الخارجية للمنزل بحوالي 6 سم (الشكل 25 ، أ). إذا تم عمل الأساس الموجود تحت نفس المنزل بنفس عمق التمديد بشكل عمودي ، فسيكون الضغط على التربة أكبر ، وسيكون ضغطها أقوى ، وهذا هو السبب في أن ارتفاع الجدران من تجميد التربة لن يتجاوز 2. .. 3 سم (الشكل 25 ، ب).

الشكل 25. درجة الرفع من التربة تعتمد على الضغط على القاعدة:
أ - تحت الأساس الشريط ؛ ب - تحت الأساس العمودي ؛
1 - وسادة رمل 2 - حدود التجميد ؛ 3 - تربة مضغوطة 4 - الأساس الشريط; 5 – الأساس العمودي

يمكن أن يحدث ضغط قوي لتربة الرفع تحت أساس شريطي ضحل إذا تم بناء منزل حجري عليه بارتفاع ثلاثة طوابق على الأقل. في هذه الحالة ، يمكننا القول إن ظواهر الرفع سوف يتم سحقها ببساطة بسبب وزن المنزل. لكن حتى في هذه الحالة ، سيظلون قائمين ويمكن أن يتسببوا في حدوث تشققات في الجدران. لذلك ، يجب بناء الجدران الحجرية للمنزل على مثل هذا الأساس مع تعزيز أفقي إلزامي.

لماذا يعتبر رفع التربة خطيرا؟ ما هي العمليات التي تخيف المطورين بسبب عدم قدرتهم على التنبؤ والتي تحدث فيهم؟

ما هي طبيعة هذه الظواهر ، وكيفية التعامل معها ، وكيفية تجنبها ، يمكن فهمها من خلال دراسة طبيعة العمليات الجارية.

السبب الرئيسي لمكر رفع التربة هو الرفع غير المتكافئ تحت مبنى واحد

عمق تجميد التربة- ليس هذا هو عمق التجمد المقدر وليس عمق الأساس ، إنه عمق التجمد الفعلي في مكان معين ، في وقت محدد وتحت ظروف جوية محددة.

كما ذكرنا سابقًا ، يتم تحديد عمق التجميد من خلال توازن قوة الحرارة القادمة من أحشاء الأرض ، مع قوة البرودة التي تتغلغل في التربة من الأعلى خلال موسم البرد.

إذا كانت شدة حرارة الأرض لا تعتمد على الوقت من السنة واليوم ، فإن تدفق البرد يتأثر بدرجة حرارة الهواء ورطوبة التربة وسماكة الغطاء الثلجي وكثافته والرطوبة والتلوث ودرجة التدفئة بالشمس ، وتطوير الموقع ، وهندسة الهيكل وطبيعته الاستخدام الموسمي(الشكل 26).

الشكل 26- تجميد موقع البناء:
1 - لوح الأساس 2 - العمق المقدر للتجميد ؛ 3 - حد التجميد خلال النهار ؛ 4 - تجميد الحدود ليلاً

يؤثر السماكة غير المتكافئة للغطاء الثلجي بشكل ملحوظ على الاختلاف في رفع التربة. من الواضح أن عمق التجمد سيكون أعلى ، وكلما كانت طبقة البطانية الثلجية أرق ، انخفضت درجة حرارة الهواء وكلما طال تأثيرها.

إذا قدمنا ​​مفهومًا مثل مدة الصقيع (الوقت بالساعات مضروبًا في المتوسط ​​اليومي لدرجة حرارة الهواء مطروحًا منه) ، فيمكن إظهار عمق التجميد للتربة الطينية ذات الرطوبة المتوسطة على الرسم البياني (الشكل 27).

الشكل 27. اعتماد عمق التجمد على سمك الغطاء الثلجي

مدة الصقيع لكل منطقة هي معلمة متوسطة ، والتي يصعب على المطور الفردي تقييمها ، لأن سيتطلب ذلك مراقبة درجة حرارة الهواء كل ساعة طوال موسم البرد. ومع ذلك ، في حساب تقريبي للغاية ، يمكن القيام بذلك.

مثال

إذا كان متوسط ​​درجة الحرارة اليومية في الشتاء حوالي -15 درجة مئوية ، وكانت مدته 100 يوم (مدة الصقيع = 100 24 15 = 36000) ، فعند وجود غطاء ثلجي بسمك 15 سم ، سيكون عمق التجميد 1 متر ، ومع سمك 50 سم - 0.35 م

إذا غطت طبقة سميكة من الثلج الأرض مثل البطانية ، فإن حدود التجمد ترتفع ؛ في نفس الوقت ، أثناء النهار والليل ، لا يتغير مستواها كثيرًا. في حالة عدم وجود غطاء ثلجي في الليل ، تنخفض حدود التجميد بشدة ، وأثناء النهار ، مع التسخين الشمسي ، ترتفع. يكون الفرق بين مستويات الليل والنهار لحدود تجميد التربة ملحوظًا بشكل خاص حيث يوجد القليل من الغطاء الثلجي أو لا يوجد به وحيث تكون التربة رطبة جدًا. كما يؤثر وجود المنزل على عمق التجمد ، لأن المنزل هو نوع من العزل الحراري ، حتى لو لم يسكنوا فيه (فتحات تحت الأرض تغلق لفصل الشتاء).

يمكن أن يكون للموقع الذي يقف عليه المنزل نمط معقد للغاية من تجميد ورفع التربة.

على سبيل المثال ، التربة متوسطة الثقل على طول المحيط الخارجي للمنزل ، عند التجميد إلى عمق 1.4 متر ، يمكن أن ترتفع بمقدار 10 سم تقريبًا ، بينما ستبقى التربة الأكثر جفافًا والأدفأ أسفل الجزء الأوسط من المنزل تقريبًا في فصل الصيف علامة.

يوجد أيضًا تجميد غير متساوٍ حول محيط المنزل. أقرب إلى الربيع ، غالبًا ما تكون التربة على الجانب الجنوبي من المبنى أكثر رطوبة ، وطبقة الثلج فوقها أرق من الجانب الشمالي. لذلك ، على عكس الجانب الشمالي من المنزل ، ترتفع درجة حرارة التربة على الجانب الجنوبي بشكل أفضل أثناء النهار وتتجمد بقوة أكبر في الليل.

من تجربة

في الربيع ، في منتصف مارس ، قررت أن أتحقق من كيفية "سير" التربة تحت المنزل المبني. في زوايا الأساس (من الداخل) ، تم صب القضبان في ألواح الرصف ، والتي تحققت على طولها من هبوط الأساس من وزن المنزل. على الجانب الشمالي ، ارتفعت الأرض بمقدار 2 و 1.5 سم ، ومن الجنوب - بمقدار 7 و 10 سم ، وكان منسوب المياه في البئر في ذلك الوقت 4 أمتار تحت الأرض.

وبالتالي ، فإن التجميد غير المتكافئ في الموقع يظهر ليس فقط في الفضاء ، ولكن أيضًا في الوقت المناسب. يخضع عمق التجميد للتغيرات الموسمية واليومية إلى حد كبير جدًا ويمكن أن يختلف بشكل كبير حتى في المناطق الصغيرة ، خاصة في المناطق المبنية.

إزالة مساحات كبيرة من الثلج في مكان واحد من الموقع ، وإنشاء انجرافات ثلجية في مكان آخر ، يمكنك إنشاء تجميد غير متساوٍ ملحوظ للتربة. من المعروف أن زراعة الشجيرات حول المنزل تحتفظ بالثلج ، مما يقلل من عمق التجمد بمقدار 2-3 مرات ، وهو ما يظهر بوضوح في الرسم البياني (الشكل 27).

إن تطهير الممرات الضيقة من الثلج ليس له تأثير كبير على درجة تجمد التربة. إذا قررت إغراق حلبة التزلج على الجليد بالقرب من المنزل أو مسح الموقع لسيارتك ، فيمكنك توقع تفاوت كبير في تجميد التربة تحت أساس المنزل في هذه المنطقة.

قوى القبضة الجانبيةالتربة المجمدة مع الجدران الجانبية للمؤسسة - الجانب الآخر من مظاهر ظاهرة الرفع. هذه القوى عالية جدًا ويمكن أن تصل إلى 5 ... 7 أطنان لكل متر مربعالسطح الجانبي للمؤسسة. تنشأ قوى مماثلة إذا كان سطح العمود غير مستوٍ ولا يحتوي على طبقة مقاومة للماء. مع هذا الالتصاق القوي للتربة المجمدة بالخرسانة ، ستعمل قوة طفو عمودية تصل إلى 8 أطنان على عمود يبلغ قطره 25 سم ، ويوضع على عمق 1.5 متر.

كيف تنشأ هذه القوى وتتصرف ، وكيف تظهر نفسها في الحياة الحقيقية للمؤسسة؟

لنأخذ على سبيل المثال دعم الأساس العمودي تحت منزل خفيف. على تربة الرفع ، يتم تنفيذ عمق الدعامات حتى عمق التجميد المقدر (الشكل 28 ، أ). مع الوزن الصغير للهيكل نفسه ، يمكن لقوى رفع الصقيع رفعه ، وبأكثر الطرق التي لا يمكن التنبؤ بها.

الشكل 28: رفع الأساس عن طريق قوى التماسك الجانبية:
أ - الأساس العمودي ب - أساس شريط العمود وفقًا لتقنية TISE ؛
1 - دعم الأساس ؛ 2 - أرض مجمدة 3 - حدود التجميد ؛ 4 - تجويف الهواء

في أوائل الشتاء ، يبدأ خط التجميد في الهبوط. تستحوذ الأرض الصلبة المجمدة على الجزء العلوي من العمود بقوى تماسك قوية. ولكن بالإضافة إلى زيادة قوى التماسك ، فإن التربة المجمدة تزداد أيضًا من حيث الحجم ، وهذا هو سبب ارتفاع الطبقات العليا من التربة ، محاولًا سحب الدعامات من الأرض. لكن وزن المنزل وقوى ترسيخ الدعامة في الأرض لا تسمح بذلك ، طالما أن طبقة التربة المتجمدة رقيقة ومساحة التصاق العمود بها صغيرة. مع تحرك حدود التجميد لأسفل ، تزداد مساحة التصاق التربة المجمدة بالعمود. تأتي لحظة عندما تتجاوز قوى التصاق التربة المتجمدة بالجدران الجانبية للمؤسسة وزن المنزل. تسحب التربة المجمدة العمود ، تاركة تجويفًا تحته ، والذي يبدأ فورًا بالملء بالماء وجزيئات الطين. خلال الموسم ، في التربة شديدة الانحدار ، يمكن أن يرتفع هذا العمود بمقدار 5-10 سم ، وكقاعدة عامة ، يحدث ارتفاع الأساس الذي يدعمه تحت منزل واحد بشكل غير متساو. بعد ذوبان التربة المجمدة ، لا يعود عمود الأساس ، كقاعدة عامة ، إلى مكانه الأصلي من تلقاء نفسه. مع كل موسم ، يزداد عدم انتظام خروج الدعامات من الأرض ، ويميل المنزل إلى حالة الطوارئ. "معالجة" مثل هذا الأساس مهمة صعبة ومكلفة.

يمكن تقليل هذه القوة بمقدار 4 ... 6 مرات عن طريق تنعيم سطح البئر بغلاف من الأغطية يتم إدخاله في البئر قبل ملئه بالخرسانة.

يمكن أن يرتفع أساس الشريط المدفون بنفس الطريقة إذا لم يكن له سطح جانبي أملس ولم يتم تحميله من الأعلى بمنزل ثقيل أو أرضيات خرسانية(الشكل 4).

القاعدة الأساسية لأساسات الأعمدة والشرائط المدفونة (بدون امتداد في الأسفل): يجب أن يتم بناء الأساس وتحميله بوزن المنزل في موسم واحد.

عمود الأساس ، المصنوع وفقًا لتقنية TISE (الشكل 28 ، ب) ، لا يتم رفعه بواسطة قوى التماسك الناتجة عن رفع التربة المتجمدة بسبب التمدد المنخفض للعمود. ومع ذلك ، إذا لم يكن من المفترض تحميله بمنزل في نفس الموسم ، فيجب أن يكون لهذا العمود تعزيز موثوق (4 قضبان بقطر 10 ... 12 مم) ، باستثناء فصل الجزء الموسع من القطب من الأسطواني. تتمثل المزايا التي لا شك فيها في دعم TISE في قدرته العالية على التحمل وحقيقة أنه يمكن تركه لفصل الشتاء دون التحميل من الأعلى. لن ترفعها أي قوة من قوة رفع الصقيع.

يمكن لقوى التماسك الجانبية أن تلعب مزحة حزينة مع المطورين الذين يصنعون أساسًا عموديًا مخزون كبيرمن حيث القدرة على التحمل. قد تكون أعمدة الأساس الإضافية غير ضرورية بالفعل.

من الممارسة

تم تركيب منزل خشبي مع شرفة أرضية زجاجية كبيرة على أعمدة الأساس. الطين و مستوى عالتتطلب المياه الجوفية وضع الأساس تحت عمق التجمد. تتطلب أرضية الشرفة الأرضية الواسعة دعمًا متوسطًا. تقريبا كل شيء تم بشكل صحيح. ومع ذلك ، خلال فصل الشتاء ، تم رفع الأرضية بحوالي 10 سم (الشكل 29).

الشكل 29. تدمير سقف الشرفة الأرضية من قبل قوى التصاق التربة المجمدة بالدعم

سبب هذا الدمار واضح. إذا كانت جدران المنزل والشرفة قادرة على تعويض وزنها عن قوى التصاق أعمدة الأساس بالأرض المتجمدة ، فلن تتمكن عوارض الأرضية الخفيفة من القيام بذلك.

ما الذي كان يجب فعله؟

قلل بشكل كبير من عدد أعمدة الأساس المركزية أو قطرها. يمكن تقليل قوى التماسك عن طريق لف أعمدة الأساس بعدة طبقات من العزل المائي (الأسقف ، لباد الأسقف) أو تكوين طبقة من الرمل الخشن حول العمود. سيكون من الممكن تجنب التدمير من خلال إنشاء شريط شواء ضخم يربط بين هذه الدعامات. هناك طريقة أخرى لتقليل ارتفاع هذه الدعامات وهي استبدالها بأساس عمودي ضحل.

قذف- أكثر الأسباب الملموسة لتشوه وتدمير الأساس ، الموضوعة فوق عمق التجمد.

كيف يمكن تفسيرها؟

لا بد من البثق يوميًامرور حدود التجميد بعد مستوى الدعم السفلي للمؤسسة ، والذي يحدث في كثير من الأحيان أكثر بكثير من رفع الدعامات من قوى التماسك الجانبي التي موسميشخصية.

لفهم طبيعة هذه القوى بشكل أفضل ، فإننا نمثل الأرض المتجمدة كلوحة. يتم تجميد منزل أو أي مبنى آخر في فصل الشتاء بشكل موثوق به في هذا اللوح الشبيه بالحجر.

تظهر المظاهر الرئيسية لهذه العملية في الربيع. على جانب المنزل المواجه للجنوب ، يكون الجو دافئًا جدًا أثناء النهار (يمكنك حتى أخذ حمام شمس في الطقس الهادئ). ذاب الغطاء الثلجي ، ورطبت الأرض بقطرة الربيع. تمتص التربة المظلمة أشعة الشمس جيدًا وتسخن.

في ليلة مليئة بالنجوم في أوائل الربيعخاصة الباردة (الشكل 30). التربة تحت السقف متجمدة للغاية. في صفيحة التربة المتجمدة ، ينمو نتوء من الأسفل ، والذي ، بقوة اللوح نفسه ، يضغط بقوة التربة تحت نفسها بسبب حقيقة أن التربة الرطبة تتوسع عندما تتجمد. إن قوى ضغط التربة هذه هائلة.

الشكل 30: بلاطة أرضية مجمدة في الليل:
1 - صفيحة من التربة المجمدة ؛ 2 - حدود التجميد ؛ 3 - اتجاه انضغاط التربة

بلاطة من التربة المجمدة بسمك 1.5 م وحجمها 10 × 10 م سوف تزن أكثر من 200 طن وبهذه القوة تقريبًا سيتم ضغط التربة الموجودة أسفل الحافة. بعد مثل هذا التأثير ، يصبح الطين الموجود أسفل حافة "البلاطة" كثيفًا جدًا ومقاومًا للماء تقريبًا.

لقد حان اليوم. ترتفع درجة حرارة التربة الداكنة بالقرب من المنزل بشكل خاص بسبب الشمس (الشكل 31). مع زيادة الرطوبة ، تزداد أيضًا الموصلية الحرارية. ترتفع حدود التجميد (يحدث هذا بسرعة خاصة تحت الحافة). مع ذوبان التربة ، يتناقص حجمها أيضًا ، وتتحلل التربة الموجودة تحت الدعامة ، وعند ذوبانها ، تقع تحت ثقلها في طبقات. تتشكل في التربة الكثير من الشقوق ، والتي تمتلئ من الأعلى بالماء وتعليق جزيئات الطين. في الوقت نفسه ، يتم الاحتفاظ بالمنزل من قبل قوى التصاق الأساس بالبلاطة الأرضية المجمدة والدعم على طول بقية المحيط.

الشكل 31: بلاطة التربة المجمدة أثناء النهار:
1 - صفيحة من التربة المجمدة ؛ 2 - حدود التجميد (ليلاً) ؛ 3 - حدود التجميد (اليوم) ؛ 4 - تجويف الذوبان

مع حلول الليلتمتلئ التجاويف بالماء المتجمد ، ويزداد حجمها وتتحول إلى ما يسمى بـ "عدسات الجليد". مع سعة رفع وخفض حد التجمد في يوم واحد من 30-40 سم ، سيزداد سمك التجويف بمقدار 3-4 سم ، جنبًا إلى جنب مع زيادة حجم العدسة ، سيرتفع دعمنا أيضًا. لعدة أيام وليالٍ ، يرتفع الدعم ، إذا لم يكن محملاً بشكل كبير ، بمقدار 10-15 سم ، مثل الرافعة ، متكئًا على تربة مضغوطة بشدة تحت البلاطة.

بالعودة إلى لوحنا ، نلاحظ أن أساس الشريط ينتهك سلامة اللوح نفسه. يتم قطعه على طول السطح الجانبي للمؤسسة ، لأن الطلاء البيتوميني الذي يتم تغطيته به لا يخلق التصاق جيد للمؤسسة بالأرض المتجمدة. تبدأ صفيحة التربة المجمدة ، التي تخلق ضغطًا على الأرض مع نتوءها ، في الارتفاع من تلقاء نفسها ، وتنفتح منطقة صدع الصفيحة ، وتمتلئ بالرطوبة وجزيئات الطين. إذا تم دفن الشريط تحت عمق التجمد ، فإن اللوح يرتفع دون إزعاج المنزل نفسه. إذا كان عمق الأساس أعلى من عمق التجمد ، فإن ضغط التربة المجمدة يرفع الأساس ، ومن ثم فإن تدميرها أمر لا مفر منه (الشكل 32).

الشكل 32: بلاطة أرضية مجمدة بها كسر على طول شريط الأساس:
1 - لوحة 2 - خطأ

من المثير للاهتمام تخيل قطعة من التربة المجمدة مقلوبة رأسًا على عقب. هذا سطح مستوٍ نسبيًا ، حيث تنمو التلال في الليل في بعض الأماكن (حيث لا يوجد ثلج) ، والتي تتحول إلى بحيرات أثناء النهار. إذا قمنا الآن بإعادة اللوحة إلى موضعها الأصلي ، فعندئذٍ فقط حيث كانت التلال ، يتم إنشاء عدسات جليدية في الأرض. في هذه الأماكن ، يتم ضغط التربة الموجودة أسفل عمق التجمد بقوة ، وفوق ذلك ، يتم فكها. تحدث هذه الظاهرة ليس فقط في مناطق البناء ، ولكن أيضًا في أي مكان آخر حيث توجد تدفئة أرضية غير مستوية وسماكة غطاء ثلجي. وفقًا لهذا المخطط ، تظهر العدسات الجليدية في التربة الطينية المعروفة جيدًا للمتخصصين. أصل العدسات الطينية في التربة الرملية هو نفسه ، لكن هذه العمليات تستغرق وقتًا أطول.

رفع عمود أساس ضحل

يتم تنفيذ صعود عمود الأساس مع التربة المتجمدة أثناء المرور اليومي للحدود المتجمدة بعد نعلها. هنا كيف تحدث هذه العملية.

حتى اللحظة التي لا تقع فيها حدود تجميد التربة تحت السطح الداعم للعمود ، يكون الدعم نفسه ثابتًا (الشكل 33 ، أ). بمجرد أن تقع حدود التجميد أسفل قاعدة الأساس ، يبدأ "مقبس" عمليات الرفع في العمل فورًا. طبقة التربة المجمدة تحت الدعامة ، بعد أن زاد حجمها ، ترفعها (الشكل 33 ، ب). إن قوى الصقيع في التربة المشبعة بالمياه عالية جدًا وتصل إلى 10 ... 15 طن / متر مربع. مع التسخين التالي ، تذوب طبقة التربة المجمدة الموجودة تحت الدعامة وينخفض ​​حجمها بنسبة 10٪. يتم تثبيت الدعم نفسه في وضع مرتفع بواسطة قوى التصاقه بالبلاطة الأرضية المجمدة. تتسرب المياه مع جزيئات التربة إلى الفجوة المتكونة تحت نعل الدعم (الشكل 33 ، ج). مع التخفيض التالي لحدود التجميد ، يتجمد الماء في التجويف ، وتستمر طبقة التربة المجمدة تحت الدعم ، في زيادة حجمها ، في رفع عمود الأساس (الشكل 33 ، د).

وتجدر الإشارة إلى أن عملية رفع دعامات الأساس هذه ذات طبيعة يومية (متعددة) ، وبثق الدعامات بواسطة قوى الالتصاق مع التربة المتجمدة يكون موسميًا (مرة واحدة في الموسم).

مع وجود حمل رأسي كبير على العمود ، فإن التربة الموجودة أسفل الدعامة ، التي يتم ضغطها بقوة من خلال الضغط من الأعلى ، تصبح متطايرة قليلاً ، ويتم ضغط الماء من تحت الدعامة نفسها من خلال هيكلها الرقيق أثناء ذوبان التربة المجمدة. رفع الدعم في هذه الحالة عمليا لا يحدث.

الشكل 33: رفع عمود الأساس بتربة الرفع ؛
أ ، ب - المستوى العلوي من حدود التجميد ؛ B ، D - المستوى الأدنى من حدود التجميد ؛
1 - شريط شواء 2 - عمود الأساس. 3 - تربة مجمدة 4 - الموضع العلوي لحد التجميد ؛ 5 - الموضع الأدنى لحد التجميد ؛ 6 - خليط من الماء والطين. 7- خليط من الجليد والطين

الأساس المحسوب بشكل صحيح قادر على تحمل الأحمال الكبيرة والحفاظ على سلامة الجدران الحاملة والمنزل بأكمله على المدى الطويل. يبدأ تصميم أي مبنى بحسابات الأساس.

العوامل المؤثرة

يتأثر اختيار تصميم الأساس بالعديد من العوامل ، أهمها المؤشرات المرتبطة بالتربة في الموقع:

• نوع التربة.
• ارتفاع ارتفاع المياه الجوفية.
• العمق الذي تتجمد فيه التربة في الشتاء.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن مؤشرات المنزل المستقبلي مثل عدد الطوابق ومواد البناء المختارة و ميزات التصميم(وجود بدروم أو بدونه).

من هذه العوامل يعتمد العمق المقدر للمؤسسة وحجم أعمال الحفر.

عمق التجميد وضرورة أخذه بعين الاعتبار

يعتبر مستوى تجميد التربة حاسمًا في حساب عمق وضع الأساس للمبنى. هناك مستويان من التجميد:

• تؤخذ الظروف الجيدة لوضع الأساس في الاعتبار إذا كانت المياه الجوفية تقع تحت مستوى تجميد التربة.
• تشمل الظروف الصعبة لوضع وتشغيل أساس المنزل تجميد طبقة من التربة بالمياه الجوفية. في هذه الحالة ، تتضخم التربة في الشتاء ، مما يؤدي إلى زيادة الأحمال على قاعدة الهيكل.

تتطلب اللوائح أن يكون الأساس يقع تحت عمق تجميد التربة. دعنا نرى لماذا.

في فصل الشتاء ، يتم إضافة الأحمال الجانبية الناتجة عن انتفاخ التربة إلى الأحمال الرأسية الموجودة على القاعدة (جاذبية المنزل ومقاومة التربة). ومع تجمد الأرض ، تزداد هذه القوى محدثة تأثيرًا هائلاً.

إذا لم يتم وضع الأساس بعمق كافٍ ، تبدأ الأرض المتجمدة في الضغط على النعل ، مما يؤدي إلى "دفع" الأساس. يمكن أن تصل هذه الأحمال إلى 10 أطنان لكل متر مربع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه القوة غير متساوية في مناطق مختلفة ، لذلك هناك تشوه بسيط في المبنى. يظهر هذا بوضوح عندما تبدأ الشقوق في الظهور على طول جدران المنزل ، وتزداد كل ربيع ، بعد ذوبان التربة وهبوطها تحت المنزل.

مع الحساب الصحيح واختيار عمق وضع أساس الهيكل (تحت مستوى تجميد التربة) ، تصبح القوى المؤثرة أقل. لا يوجد أي تأثير "لطرد" المنزل من الأرض. الأساس لا يتشوه وسيستمر لفترة طويلة دون هبوط وتشوهات الجدران الحاملة.

نصيحة! إذا كانت المياه الجوفية في الممتلكات الخاصة بك تقترب جدًا من السطح وتجعل من الصعب بناء منزل ، فحاول تشغيل بعض قنوات الصرف في واد قريب. سيؤدي ذلك إلى استنزاف موقع البناء وتقليل رواسب التربة.

حساب تجميد التربة

تبدو الصيغة التي يتم بها حساب هذه المعلمة يدويًا كما يلي: h = vM * k. وفقًا لهذه الصيغة ، يلزم ضرب مجموع متوسط ​​درجات الحرارة الشهرية بمعامل خاص يتم تطبيقه على كل نوع من أنواع التربة:

• الطين - 0.23 ؛
• رملي - 0.28 ؛
• حصى - 0.30 ؛
• الخشنة الحبيبات -0.34.

يتم أخذ الجذر التربيعي من القيمة الناتجة. إنه طويل وعليك الرجوع إلى الأدبيات المرجعية. لذلك ، من الأسهل أخذ القيم المتوسطة الجاهزة لتجميد التربة حسب المنطقة. مثال على مثل هذا الجدول مع البعض مدن أساسيهالمعطى أدناه.

العوامل المؤثرة

بشكل منفصل ، نلاحظ أن مثل هذه الحسابات يتم حساب متوسطها ، ويتم إجراؤها دون مراعاة بعض البيانات التي تؤثر على عمق التجميد. فيما يلي عاملين:

1. غطاء ثلجي في المنطقة. بالإضافة إلى الرطوبة الطبيعية ، يعتبر الغطاء الثلجي عازلًا حراريًا ممتازًا للتربة. ويترتب على ذلك أنه كلما زاد تساقط الثلوج على الموقع ، قل تجمد الأرض.
2. الغرض من المبنى. أثناء تشييد مبنى سكني أو مبنى مُدفأ ، ينخفض ​​مستوى التجمد. إذا لم يتم تسخين الهيكل في الشتاء ، فإن الأرض تتجمد أكثر من متوسط ​​القيمة.

ضع هذه العوامل في الاعتبار عند تخطيط الأساس وتطويره ، نظرًا لأن الاختلاف مع البيانات المجدولة يصل إلى 30٪ ، وهو أمر مهم في الحسابات.

في كثير من الأحيان ، بعد نهاية فصل الشتاء ، تظهر تشققات على الواجهات وقواعد المنازل الريفية ، أو تكون إطارات الأبواب مشوهة أو تظهر تشققات في إطارات النوافذ. سبب هذه المشاكل في معظم الحالات هو حركة قواعد الأساسات ، بسبب قوى الصقيع المتطايرة للتربة ، والتي تنشأ نتيجة زيادة حجم التربة عندما تتجمد.

يمكن أن تتعرض جميع أنواع التربة تقريبًا (باستثناء التربة الصخرية) لنفث الصقيع ، ولكن هذا العيب متأصل إلى حد كبير في التربة الطينية (الطفيلية ، والطين ، والطميية الرملية ، والرمال الناعمة والغرينية) ، وكذلك الرمال التي تحتوي على جزيئات من الطين الطيني. . تعتبر الرمال الحصوية ، الكبيرة والمتوسطة ، التي لا تحتوي على جزيئات طينية ، غير صخرية.

كما لوحظ بالفعل ، فإن التربة التي تحتوي على أصغر جزيئات الغبار والطين معرضة لارتفاع الصقيع. بالمقارنة مع الرمال الخشنة والمتوسطة ، فإن هذه الجزيئات تربط الماء جيدًا. عند التجميد ، تزداد الكتلة المشبعة بالماء بشكل كبير في الحجم ، وتبدأ في الضغط على الهياكل الموجودة في الأرض ودفعها خارج الأرض.

تشوهات الصقيع الناتجة عن الصقيع هي نتيجة لما يسمى بالقوى العادية والماسية التي تعمل على الهيكل. تنشأ الأولى تحت قاعدة الأساس نتيجة التجميد وزيادة حجم تربة التربة ، والثانية - بسبب الإزاحة الرأسية للتربة المجمدة على الأسطح الجانبية للمؤسسة أو إلى جدران الطابق السفلي . بالإضافة إلى ذلك ، تبدأ التربة المتجمدة التي زاد حجمها في الضغط بشكل عمودي على سطح جدران الطابق السفلي ، مما يتسبب في تشوه الأساسات في الاتجاه الأفقي.

تتكثف عملية الرفع مع زيادة محتوى الرطوبة في تربة الرفع نتيجة لهطول الأمطار (على وجه الخصوص ، أمطار الخريف الغزيرة) ، مع ارتفاع شعري في الرطوبة وزيادة في مستوى المياه الجوفية.

في منطقة موسكو ، تنتمي 80 ٪ من جميع أنواع التربة إلى فئة الرفع ، وعمق تجمدها في وقت الشتاءيمكن أن يصل ارتفاعها إلى 1.4 متر ولذلك فإن حماية الأساسات والأنابيب الموضوعة تحت الأرض والمساحات المغطاة بالإسفلت أو البلاط وكذلك مداخل الجراجات من التشوهات الناجمة عن قوى الرفع من الصقيع هي حاجة ملحة.لتقليل تأثير قوى رفع الصقيع على الهياكل تحت الأرض أثناء بناء وإصلاح المنزل ، يوصى بتنفيذ التدابير التالية (الجدول 1).

الجدول 1.

الأسباب المسببة للتشوهات الهيكلية	حل إنشائي
تأثير قوى الصقيع العادية على قاعدة الأساس	جهاز تعبئة (1) بسماكة 100-200 مم تحت قاعدة الأساس من تربة غير صخرية: حصى ، رمل خشن أو متوسط ​​الحجم ، حصى ، حجر مكسر أو خليط من الرمل والحصى (رمل 40٪ ، حجر مكسر 60٪)
تأثير القوى العرضية للصقيع المتصاعد الأسطح الجانبيةالأساسات وجدران القبو	جهاز لطلاء (2) السطح الجانبي للأساسات وجدران الطابق السفلي ، مما يقلل من خشونتها وقوى الالتصاق مع تربة الرفع المجمدة إلى عمق التجمد ؛ ردم (3) جيوب الأساس إلى عمق التجميد بالكامل بتربة غير مسامية ؛ يجب ألا يقل عرض الردم في أسفل الحفريات عن 0.5 متر.
ترطيب التربة الرفيعة عن طريق هطول الأمطار	جهاز مساحة عمياء (4) مع ميل من 3-5٪ بعيدا عن المنزل يزيد عرضها عن عرض الحفريات للردم
زيادة المحتوى الرطوبي للتربة الرفيعة نتيجة زيادة مستوى المياه الجوفية	جهاز صرف (5) لخفض منسوب المياه الجوفية وإزالتها من الأساس
غرين التربة غير الصخرية بجزيئات من الطين الطمي	حماية طبقة الرمل من تغلغل جزيئات التربة فيه بمواد ترشيح خاصة (6)

حماية الأساسات وجدران السرداب من التشوهات الناتجة عن الصقيع.

عند تشييد المباني على تربة متصاعدة ، من الضروري ترتيب وسادة من الرمل المغسول أو الحصى أو الحصى المكسور تحت قاعدة الأساس. ستمنع قاعدة هذه المواد غير الرغوية القوى الطبيعية (الطافية) لارتفاع الصقيع من العمل على قاعدة الأساس.

وتجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة مستوى المياه الجوفية (في فترة الخريف ، وكذلك أثناء ذوبان الغطاء الثلجي) ، فإن الردم يكون محاطًا بالمياه المشبعة بجزيئات التربة الطينية الطينية. تهاجر مع الماء ، وتتغلغل هذه الجزيئات في الفراش وتسدها ، وتحول تدريجياً التربة غير الصخرية إلى تنفيس.

نتيجة لذلك ، بعد عدة سنوات من التشغيل ، تبين مرة أخرى أن الأساس يقف على الأرض ، والذي يتشوه أثناء التجميد. يمكن منع غمر الفراش باستخدام مواد ترشيح خاصة (الألياف الزجاجية ، Taipar ، إلخ) ، والتي تمرر الماء جيدًا ، ولكنها تمنع تغلغل أصغر جزيئات الطين الترابية في وسادة الرمل.

لتقليل تأثير القوى العرضية على الأساس ، يوصى باستبدال التربة غير المتطايرة بملامسة التربة للأسطح الرأسية للأساس أو جدران الطابق السفلي. يجب حماية الردم ، الذي يتم على طول محيط المبنى بالكامل (كما في الحالة السابقة) بطبقة من مادة الترشيح (الشكل 1).

يؤدي ترطيب التربة بشكل كبير إلى حقيقة أنها عندما تتجمد ، فإنها تزيد في الحجم أكثر بكثير من التربة ذات الرطوبة الأقل. وهذا يستلزم زيادة في مستوى التشوهات ، ونتيجة لذلك ، الحاجة إلى حماية أكثر جدية للأساسات من تأثيرات قوى رفع الصقيع. تتمثل إحدى طرق تقليل نشاط رفع التربة في جهاز الصرف الذي يسمح لك بخفض رطوبة التربة عن طريق خفض مستوى المياه الجوفية.

التصميم التقليدي هو نظام أنابيب الصرف الصحيتوضع في طبقة من الحصى المغسول الذي يحتفظ بجزيئات التربة. يتم وضع الأنابيب بمنحدر طفيف ، مما يضمن تدفق المياه إلى بئر أو مجاري خاصة.

على الرغم من وجود مرشح الحصى ، أثناء تشغيل نظام الصرف ، يتم انسداد فتحات التصريف تدريجياً بجزيئات التربة. تنظيف الصرف هو عملية شاقة إلى حد ما ، تتطلب بناء آبار خاصة. من الممكن منع انسداد النظام عن طريق وضع مادة الترشيح (Taipar أو الألياف الزجاجية) حول أنابيب الصرف ، مما يمنع أصغر الجزيئات بالمرور ويوفر كفاءة العملنظام الصرف لفترة طويلة (الشكل 2).

إذا توفرت مادة المرشح ، فليس من الضروري وضع طبقة من الحصى حول أنابيب الصرف ، ولكن يوصى بزيادة مساحة تغلغل المياه في نظام الصرف.

أرز. 2

1. الأساس الحالي2. أنابيب الصرف3. مواد الترشيح4. حصى مغسول.

عزل قواعد الاساسات

تجعل التدابير المدروسة من الممكن تقليل تأثير قوى الرفع من الصقيع ، ولكن ليس القضاء على أسبابها. لاستبعاد الصقيع من التربة يسمح للجهاز بالعزل الحراري حول المبنى. يكمن جوهر هذه الطريقة في حقيقة أن التربة الموجودة بالقرب من المبنى محمية من التجمد بواسطة مواد عازلة للحرارة وبالتالي يتم القضاء على سبب الصقيع.

بالنسبة لجهاز العزل الحراري للمادة ، يتم استخدام السخانات التي يمكنها الحفاظ على الصفات اللازمة للحماية من الحرارة في بيئة رطبة وإدراك الأحمال من الهياكل الموجودة فوقها. يتم تلبية هذه المتطلبات بشكل أفضل بواسطة رغوة البولي يوريثان (PPU) ورغوة البوليسترين المبثوقة (EPS) من مختلف الدرجات.

، هو الأكثر فاعلية ، سواء من حيث السماكة المطلوبة للعزل الحراري ، حيث أنه يحتوي على أقل توصيل حراري ، ومن حيث العمر التشغيلي ، بسبب المقاومة الكيميائية والبيولوجية الفريدة. يحدث PPU في لوحات (في مؤخرانظرًا للتوزيع الواسع لـ EPP ، فهي ليست شائعة جدًا) وفي شكل رش.

يتمتع بأعلى كفاءة عزل عند استخدامه في التربة المشبعة بالمياه ، لأنه ، نظرًا لانسيابه ، فإنه يوفر أيضًا عزلًا إضافيًا للماء ، مما يلغي تدفقات الرطوبة التقليدية الديناميكية الحرارية من أسس التبريد وأرضيات الطابق السفلي.

يتمتع بأفضل الخصائص من حيث التوصيل الحراري والقوة والمتانة ، نظرًا لأعلى جودة من الهيكل الصغير الذي يسهل اختراقه.ليس من الأهمية بمكان حقيقة أن التكنولوجيا المقترحة يمكن تنفيذها أثناء بناء منازل جديدة وأثناء تشغيل المباني القائمة ، كما أن وضع مادة عازلة للحرارة على طول محيط المبنى لا يسمح فقط بحماية التربة من التجمد ، ولكن أيضًا لعزل الأقبية (الشكل 3).).

تم حفر التربة حول المنزل على عمق 0.5-0.6 متر ، ويجب أن تضمن أبعاد الحفريات وضع سخان بعرض لا يقل عن 1.2 متر من جانب الأساس وصدم بعناية.

يتم وضع ألواح العزل الحراري المصنوعة من رغوة البوليسترين المبثوقة على الرمل. يتم أخذ سماكة الألواح اعتمادًا على التوصيل الحراري للعزل (الجدول 2).

الجدول 2.

عازلة	رغوة رش PPU	PPU رذاذ niem أخرى	لوحات PPU	EPP Stiro-form ، Stirodur	EEP الآخرين	لفة الستايروفوم
معامل التوصيل الحراري للعزل / في العجينة مع مراعاة الشقوق W / m ° C	0,02/ 0,02	0,035/ 0,035	0,03/ 0,045	0,03/ 0,045	0,036/ 0,054	0,04/ 0,065
سماكة العزل لا تقل عن مم	40	70	90	90	100	120

لا ينبغي أن ننسى أن فقدان الحرارة عبر الزوايا الخارجية للمبنى يتجاوز بشكل كبير الخسارة عبر سطح الجدار ، لذلك يجب توفير عزل إضافي في منطقة الزاوية.

للقيام بذلك ، على مسافة 1.5-2 متر من الزاوية ، يتم وضع سخان بسماكة 1.4-1.5 مرة أكبر من السماكة الموضحة في الجدول (الشكل 4).

ثم يتم تغطية العزل بطبقة من الرمل أو الحصى بسمك لا يقل عن 300 مم على سطح الأرض. سيمنع هذا العزل تجمد التربة وظهور قوى رفع الصقيع.

عزل قاعدة الشرفة

الكثير من المتاعب لأصحاب بيوت البلدتقديم التشوهات الموسمية للشرفة والسلالم عند مدخل المنزل.

والسبب في ذلك هو صقيع التربة ، مما يسبب انتفاخًا نسبيًا البناء الخفيفسلالم. بالإضافة إلى ذلك ، تقع قاعدة الشرفة أو السلالم على عمق أقل من قاعدة الأساس ، وبالتالي فإن قوى الصقيع تسبب تشوهات قوية بشكل خاص لهذه الهياكل.

الطريقة الأكثر جذرية لحماية الشرفة من الانتفاخ هي حماية قاعدتها من التجمد (الشكل 5).للقيام بذلك ، اصنع فجوة أعمق 700 مم من باطن الشرفة أو الدرج. في الجزء السفلي من الحفريات ، يتم ترتيب فراش رملي بسمك لا يقل عن 400 مم من الرمل المغسول أو الحصى. يتم وضع ألواح EPP أو PPU على القاعدة المضغوطة ، أو يتم أخذ سمكها وفقًا للجدول أعلاه. يتم سكب طبقة من الرمل لا تقل عن 50 مم فوق العزل الذي تم تثبيته عليه يجرى مسرعاأو الشرفة. لحماية القاعدة من التجمد ، يجب أن يبرز العزل خارج حدود الشرفة بمقدار 1.2 متر.

حماية مداخل الجراج من التشوهات. 
 بسبب تجمد التربة

عند مدخل المرآب ، نتيجة لارتفاع درجة حرارة التربة ، قد تظهر مخالفات تتداخل مع الفتح الطبيعي للبوابة.

يتم تنظيف المنطقة الواقعة أمام المرآب باستمرار من الثلج ، لذلك تتجمد الأرض إلى عمق كبير ، مما يستلزم زيادة في مستوى تشوهات التربة الناتجة عن قوى رفع الصقيع. يمكنك منع هذه الظواهر عن طريق تركيب عازل حراري أسفل الطريق المؤدي إلى المرآب. للقيام بذلك ، يقومون بحفر حفرة صغيرة بعمق حوالي 400 مم تحت المنصة أو الطريق. يجب أن يكون عرضه على كل جانب 1.2 مترًا أكثر من عرض الطريق (الشكل 6).

في الجزء السفلي من الحفرة ، يتم ترتيب الرمل أو الحصى بسمك لا يقل عن 100-200 مم ، حيث يتم وضع ألواح من رغوة البوليسترين المبثوقة بالسماكة المطلوبة. وتجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى القدرة على الحفاظ على خصائص الحماية العالية للحرارة في بيئة التربة ، فإن رغوة البوليسترين المبثوقة هي مادة قادرة على امتصاص الأحمال الكبيرة إلى حد ما ، على وجه الخصوص ، من رصيف الطريق الإسفلتي ووقوف السيارة عليه.

يتم تغطية العزل الموجود أسفل الطريق بطبقة إضافية من الرمل بسمك 200 مم ، يتم وضع طبقة من الألواح أو الأسفلت فوقها. على السرير الرملي ، يمكنك تثبيت حجر جانبي ، وتعميقه في الرمال بحوالي 200 ملم. يتم تغطية العزل ، الموجود خارج الطلاء المستغل ، بطبقة من الرمل (20-30 مم) ، وبعد ذلك يتم ملء التجويف بالتربة وتسويتها.

وبنفس الطريقة يتم عزل الممرات والمساحات أمام المنزل المغطاة بالبلاط. يجب ألا ننسى أن فجوة العزل يجب أن تكون أعرض بمقدار 1.2 متر على كل جانب من المنصة أو المسار (الشكل 7).

أرز. 7		أرز. 8
فراش رمل أو حصى بسمك 200 مم ؛ طبقة من الرمل بسمك 30 مم ؛ الردم بالرمل والتربة ؛ تغطية الموقع سرير رملي.		فراش رمل أو حصى بسمك 100 مم ؛ أنابيب معزولة خليط رمل الحصى بسمك 100 مم ؛ رغوة البوليسترين المبثوق. الردم بالرمل أو الحصى أو التربة.

حماية خطوط الأنابيب من الصقيع

أرز. 9

كقاعدة عامة ، خطوط الأنابيب الاتصالات الهندسية(إمدادات المياه والصرف الصحي) يتم وضعها تحت مستوى تجميد التربة. ومع ذلك ، عند مدخل المنزل ، ترتفع أقسام من خطوط الأنابيب بالقرب من السطح وتجد نفسها في عمق التجمد ، لذلك يجب عزل هذه المنطقة.

يستغرق بناء الخنادق بعمق 1.5-2 متر لوضع خطوط الأنابيب ، يليها الردم ، الكثير من الوقت وهي عملية شاقة إلى حد ما. من الممكن تقليل عمق وضع الاتصالات عن طريق تركيب عازل حراري يحمي الأنابيب ومنطقة التربة المجاورة لها من التجمد (شكل 8). بالإضافة إلى ذلك ، في رفع التربة بعمق وضع ضحل ، فإنها ستحمي الأنابيب من تشوهات التربة التي تسببها قوى رفع الصقيع.وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن تنفيذ هذه الأعمال ليس فقط أثناء وضع خط جديد ، ولكن أيضًا أثناء تشغيل الخط الحالي.

الجدول 3

في الجزء السفلي من الخندق المفتوح ، يتم ترتيب رمل مضغوط أو حصى بسمك حوالي 100 مم ، وتوضع عليها أنابيب معزولة ومغطاة بطبقة من الرمل أو الحصى (على الأقل 100 مم) ، والتي (بعد ذلك) يتم وضع أو رش ألواح من رغوة البوليسترين المبثوقة باستخدام PPU. من الأعلى ، يتم تغطية العزل بالرمل أو الحصى (20-30 مم) ، ثم بالتربة.

يمكن عزل خطوط الأنابيب الحالية عن طريق وضع العزل الحراري ليس فقط في الأعلى ، ولكن أيضًا على الجانبين (الشكل 10) ، وعند وضع المرافق الجديدة ، يوصى بوضعها في قناة واقية من الحرارة مصنوعة من PPU (حاليًا ، الأنابيب مع عزل PPU للبيع) أو رش (الشكل 11).

عند استخدام عزل الألواح ، من أجل ضمان موثوقية العزل الحراري (تقليل الفجوات) ، يُنصح بتوصيل ألواح العزل التي تشكل قناة عازلة للحرارة ببعضها البعض باستخدام البراغي ، ومع ذلك ، لا يزال من الأفضل شراء خطوط الأنابيب في يتوفر العزل الحراري PPU (الأنابيب المعزولة مسبقًا) أو الرش باستخدام رغوة البولي يوريثان.

الأساس الشريط - هيكل من الخرسانة المسلحةمع مقطع عرضي مستطيل. يستخدم هذا النوع من قواعد البناء للمباني المصنوعة من مواد مختلفة بكثافة تزيد عن 1000-1300 كجم / م 3. يتم تحديد استخدامه من خلال شدة الأرضيات ووجود الطابق السفلي وعوامل أخرى.

في التربة شديدة التجمد والارتفاع الشديد ، لا يوصى بوضع أساس شريطي.

من المقبول عمومًا وضع أساسات المبنى الرئيسي والملحق المجاور له على نفس العمق. ولكن إذا كان الاختلاف في أحمال المباني على الأساسات كبيرًا ، فقد يكون عمق وضعها مختلفًا. في الوقت نفسه ، تصنع الحواف ذات الزوايا المائلة بطول الأساس بالكامل ، وتربط الأجزاء ذات المستويات المختلفة من الهيكل. يجب أن يكون ارتفاع الحواف من 300 إلى 600 مم ، ولا يهم الزاوية.

رجوع إلى الفهرس

العوامل المؤثرة في عمق وضع الأساس

كلما كان موقعه أعلى ، كلما قلت الحاجة إلى خليط الخرسانة لملئه ، وبالتالي التكاليف المالية. لكن في بعض الأحيان يكون الادخار على هذا غير مقبول. يعتمد عمق وضع أساس الهيكل على ثلاثة عوامل رئيسية: عمق تجميد التربة وقرب المياه الجوفية ونوع التربة في موقع البناء.

تشمل العوامل الأخرى التي تحدد درجة تعميق الأساس المتانة المخطط لها للمبنى (فئة المبنى) ، وحساسية هياكل المنزل للتساقط غير المتكافئ ، وتخفيف الموقع. الخصائص الأخرى للكائن المتعلقة بشروط محددة هي أيضًا ذات أهمية حاسمة.

غالبًا ما تتمتع الطبقات العليا من التربة بانضغاطية قوية وقدرة على تغيير خصائصها اعتمادًا على الظروف الجوية. يجب دفن الأساس في مثل هذه المناطق في تربة تحمل مستقرة ، بغض النظر عن عمقها.

وفقًا للتأثير على قوة القاعدة ، تنقسم التربة إلى عدة مجموعات:

• الصخور والصخور الخشنة بالرمل والرمال الحصوية ذات الحجم الكبير والمتوسط ​​؛
• رمال ناعمة وغرينة
• طمي رملي
• الطين ، والطين ، والصخور الخشنة الحبيبات مع حشو الطين.

هناك رأي مفاده أنه من خلال تعميق الأساس تحت طبقة التجميد ، فإننا نحل كل شيء المشاكل المحتملةمع الاستقرار الهيكلي. لكن هذه الطريقة لا تضمن الحماية من آثار الصقيع في التربة ، خاصة للمباني الخفيفة. عندما يتم استبعاد ضغط طبقة التجميد على قاعدة الأساس ، يتم الحفاظ على تأثيرها على جدران الهيكل. يمكنك تقليل هذا التأثير بالطرق التالية:

• يتم إنشاء طبقة منزلقة على السطح الجانبي للقاعدة من مادة ذات معامل احتكاك منخفض (فيلم البناء ، الطلاء أو العزل المائي ، مواد التسقيف) ؛
• يُسكب الأساس في شكل شبه منحرف مع تضيق للأعلى ؛
• التربة بالقرب من الأساس محمية بمساعدة الشاشات المقترنة بأجهزة التشبع بالمياه ( صرف الأمطار، تصريف المياه)؛
• تنام جيوب المؤسسة.

تتمثل المهمة الأساسية في تصميم الأساس في تحديد العمق الذي ستوفر عنده طبقة المحمل ، جنبًا إلى جنب مع الطبقات الأساسية ، تسوية موحدة للهيكل ، لا تتجاوز الحد الأقصى المسموح به للمعيار.

رجوع إلى الفهرس

تحديد عمق الأساس

لحساب عمق وضع أساس المبنى ، ستكون هناك حاجة لدراسات بسيطة عن تربة الموقع وحساب المعلمات المهمة.

باستخدام المؤشر المعياري ، يتم حساب عمق تجميد التربة في الموقع مع مراعاة وضع التدفئة للمبنى وفقًا للصيغة: Df = k × Dfn ، حيث:

• Dfn هو عمق التجميد القياسي ؛
• Df هو عمق التجمد المقدر ؛
• Kn - معامل مع مراعاة وضع التدفئة للمبنى (SNiP 2.02.01-83).

يمكن تحديد نوع التربة عن طريق دلكها في راحة يدك ولفها في سلك. ثم حاول أن تعطي العينة شكل الحلقة وانتبه لدونتها:

• إذا بقيت الحلقة سليمة ، فإن التربة طينية ؛
• إذا تشققت إلى شظايا ، فهي طفيلية ؛
• حلقة تنهار عند لفها - تتكون التربة من طميية رملية.

إذا كان تحديد نوع التربة أمرًا صعبًا ، فمن الأفضل الاتصال بأخصائي.

ثم من الضروري تحديد ما هو موجود في المكان الذي سيتم فيه وضع الأساس الشريطي. يتم حفر بئر حتى عمق 2.5 - 3 م ويتم إنزال أنبوب بلاستيكي أو معدني بداخله حتى لا تسقط التربة في البئر. يتم قياس مستوى المياه في أوقات مختلفة من السنة. يتم أخذ القياسات لتحديد ما إذا كانت المياه الجوفية ترتفع فوق 2 متر إلى عمق تجمد التربة.

باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها (عمق التجميد التقديري ، نوع التربة ، مستوى المياه الجوفية) والجدول 2 من SNiP 2.02.01-83 ، يتم تحديد المطلوب.

إذا كان مستوى المياه الجوفية أكثر من 2 متر تحت عمق تجميد التربة ، يتم وضع الأساس الشريطي على عمق اعتمادًا على تكوين التربة:

• رمال حصوية ومتوسطة وخشنة - 0.5 م ؛
• الطميية الرملية والرمال الناعمة - لا تقل عن 0.5 متر ؛
• الطين ، الطين ، التربة الخشنة - لا تقل عن 0.5 Df.

عندما تكون المياه الجوفية أقرب من 2 متر من عمق تجمد التربة (Df) ، يتم وضع الأساس على عمق لا يقل عن Df.

رجوع إلى الفهرس

طرق تقليل عمق الأساس المطلوب

من أجل تقليل تكلفة إرساء الأساس إلى عمق أكبر ، يتم اتخاذ تدابير لتقليل تأثير تربة التربة على أساس الهيكل المستقبلي.

الطريقة الأكثر جذرية هي استبدال تربة الرفع بأخرى غير متطايرة. للقيام بذلك ، يقومون بحفر حفرة أساس ، بحجم يتجاوز معايير تصميم الأساس إلى عمق أقل من مستوى التجمد. بدلاً من التربة المختارة ، يتم سكب الرمل وصدمه. يتمتع الرمل بقدرة تحمل جيدة ولا يحتفظ بالرطوبة في الهيكل. هذه الطريقة هي الأكثر موثوقية ، ولكنها تتطلب قدرًا كبيرًا من التنقيب.

يقلل من عمق التجميد والتشبع بالمياه في المنطقة العمياء لمعدات التربة. وهي عبارة عن منصات خرسانية ذات منحدر يبلغ حوالي 10 درجات. يعتمد عرض المنصات على نوع التربة وحجم السقف المتدلي. في التربة المنخفضة ، تكون المنطقة العمياء بعرض حوالي متر.

لخفض منسوب المياه الجوفية تحت موقع البناءترتيب الخنادق مع تصريف المياه على طول منحدر الإغاثة. هذه الهياكل فعالة للتصريف أثناء هطول الأمطار الغزيرة وذوبان الجليد. بالنسبة للمناطق التي يرتفع فيها مستوى المياه الجوفية باستمرار ، يتم بناء أنظمة تصريف صلبة.

هناك طريقة أخرى لتقليل عمق تجميد التربة. انها رخيصة نسبيا وفعالة. يتكون من وضع ألواح رغوة البوليسترين تحت المنطقة العمياء. عند استخدام ألواح يصل سمكها إلى 5 سم ، يتم تقليل تجميد التربة إلى عمق 30 سم.

عند بناء منزل خشبي غير ضخم (إطار ، خشب) ، يمكنك التوفير في تعميق الأساس عن طريق تثبيته مباشرة في طبقة التجميد على عمق ضحل. لكن مثل هذا الأساس يجب تعزيزه جيدًا ووضعه فوق مستوى المياه الجوفية. تقوم القاعدة الموحدة على طول محيط المبنى في هيكل إطار صلب واحد بإعادة توزيع الأحمال غير المتساوية.

عندما تتضخم التربة في أحد الأقسام الموجودة أسفل الأساس ، لا يتشقق الهيكل ، بل يرتفع ، ويدعم وزن الهيكل. في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على مستوى القاعدة ولا تحدث تشوهات في هياكل المنزل. لبناء الأساس ، من الضروري إضافة الرمل والحصى. يجعل استخدام الردم من الممكن تهدئة الارتفاعات غير المتساوية للتربة ، ويوزع الإطار الخرساني المسلح الأحمال على طول المحيط ، مما يمنع الهياكل من الانحراف.

يشكل صقيع التربة خطرًا خطيرًا على جميع الهياكل الموجودة على الأرض. تتأثر المباني منخفضة الارتفاع والهياكل الخفيفة والطرق بشكل خاص بالانتفاخ. يحدث الرفع بسبب تجميد الماء. عند التوسع ، تضغط التربة على الهياكل من نفسها ، وتشوهها ، بينما يرتفع مستوى التربة.

ما هي القوى التي تعمل على المباني

تتأثر الهياكل المدفونة في التربة بعدة قوى متعددة الاتجاهات:

• عادي - موجه من أسفل إلى أعلى إلى نعل الهيكل ،
• عمودي - تعمل في مستوى أفقي ،
• الظل - قوى الاحتكاك عند رفع أو خفض التربة.

يعتمد حجم قوة التأثير على درجة محتوى الرطوبة في التربة ، وتكوينها ، ويمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا ، حتى على طول أساس واحد. هذا يزيد من الخطر فقط ، حيث يحدث قذف أو انحناء غير متساوٍ للهيكل ، مما يؤدي إلى تكسرها.

ما التربة نفث

على أراضي روسيا ، ما يصل إلى 80 ٪ من المنطقة عبارة عن تربة تنبت. لذلك ، فإن مشكلة مكافحة ارتفاع الصقيع ذات صلة بالمباني المبنية سابقًا دون عزل مناسب للأرض المجاورة للمؤسسة.

جميع أنواع التربة التي تحتوي على الطين عرضة للنمو - الطين ، الطميية ، الطفيلية الرملية ، الرمال مع جزيئات الطمي. إنه طين يحتوي على ماء متماسك. فقط الرمال الخشنة والمتوسطة تصنف على أنها غير منتفخة.

الأضرار النموذجية هي تشققات في الأساسات والجدران ، وتشويه في فتحات الأبواب والنوافذ ، وانتفاخ الممرات مع عدم القدرة على فتح الباب ، وتشويه هياكل الإضاءة بالقرب من المنزل. في أسوأ الأحوال ، تدمير الجدران.

عزل التربة - الطريقة الرئيسية لمكافحة الرفع

الطريقة الرئيسية لمكافحة الصقيع في التربة هي تدفئة التربة. تخلق صفائح العازل الحراري مقاومة متزايدة لتدفق الحرارة ، ونتيجة لذلك ، لن يتمكن البرد القادم من السطح من تجميد الطبقات الموجودة أسفل العزل ، حيث ستتدفق الحرارة باستمرار من الأرض ، من المبنى عبر الأساس.

يمكن اعتبار التدابير المطبقة سابقًا لردم الهياكل بوسادة رملية يصل سمكها إلى 0.5 متر ، مع سياج من القماش ضد الطمي ، مع تصريف المياه عن طريق الصرف ، مفيدة بالإضافة إلى عزل التربة الحديث.

مادة العزل المثلى التي يمكن أن تكون في الأرض في حالة غير محمية هي رغوة البوليسترين المبثوقة. إنه قوي بما فيه الكفاية ولا يمتص الماء. تستخدم درجات بكثافة 35 كجم / م 3. للعزل تحت الطرق التي تتحرك عليها السيارة - 50 كجم / م 3.

أبعاد العزل

ما هي سماكة العزل المطلوب لعزل الأرض الفعال؟ وفقًا لتوصيات المتخصصين الذين أجروا الحسابات الحرارية وبناءً على تجربة تشغيل المناطق العمياء المعزولة بالقرب من المنازل ، فإن الحد الأدنى لسماكة عازل البوليسترين المبثوق هو 50 مم. ولكن حول زوايا المبنى (لمسافة 2 متر من الزاوية) ، حيث يتم تلخيص البرد ، تحتاج إلى سمك مضاعف.

يوصى بأن لا يقل عرض العزل الموضوع حسب مستوى سطح التربة عن عمق التجمد. سيضمن ذلك عرض نطاق درجة حرارة موجب كافٍ. لكن التصميمات النموذجية للأساسات المعزولة الضحلة توفر وضع عزل حراري أفقي على مستوى قاعدة الأساس - 0.4 - 0.5 متر من العمق ، في حين أن عرض شريط العزل يكون أضيق بكثير ويتم تحديده عن طريق الحساب. يتم ملء حفرة واسعة في الأعلى مرة أخرى بمواد دقيقة غير منتفخة.

تصميم العزل الحراري

يجب أن تكون صفائح رغوة البوليسترين المبثوقة مترابطة في أخدود ، ويجب وضعها بالقرب من عزل الأساس.

يتم وضع الشريط بميل 2 - 3٪ من الأساس ، مما يضمن تدفق المياه من المنزل. في كثير من الأحيان ، على طول حافة العزل في الأرض ، يتم أيضًا وضع الصرف ، مما يحول المياه من الأساس.

يتكون الخندق بعمق 0.5 - 0.6 متر. الجزء السفلي من الخندق مغطى بالرمل بسمك 10 - 20 سم ، والذي يشكل أيضًا منحدرًا بعيدًا عن المنزل.

يتم وضع صفائح من رغوة البوليسترين المبثوقة على الرمال ومغطاة بعامل مانع لتسرب المياه. يتم تغطية العزل بوسادة رملية لا يقل سمكها عن 20 سم. فوق الوسادة ، يتم وضع قطعة من مادة الممرات ، والتي تشكل المنطقة العمياء حول المنزل. لا ينصح بتثبيت المنطقة العمياء ، بسبب عدم موثوقية مثل هذه النهاية.

عزل التربة تحت المباني الخارجية والطرق

في كثير من الأحيان يكون من الضروري عزل التربة تحت جميع أنواع الامتدادات للمنزل - الشرفة الأرضية ، الشرفة ، الدرج مع الشرفة ، الممر إلى المرآب ، إلخ. تحتاج كل هذه المباني للحماية من ارتفاع الصقيع. يتم عزل التربة عن طريق القياس ، وكذلك بالقرب من الأساس. ولكن في هذه القضيةلا يتم تدفئة المباني ، بل يتم تجميدها في الشتاء ، لذلك يجب عزل التربة تحت منطقتها بالكامل.

يتم عمل حفرة على عمق 0.6 متر من نعل الهيكل وعرض أكبر إلى عمق التجميد في كل اتجاه (توسيع محسوب).

يتم وضع طبقة من الرمال في قاع الحفرة ، والتي تشكل تدفق المياه في الاتجاه الصحيح (عادة من مركز الهيكل). يتم وضع ألواح العزل على الفراش ، ومغطاة بمادة مانعة لتسرب المياه ، ويتم وضع طبقة من الرمل والحصى بسمك 300 مم أو أكثر في الأعلى ، مما يشكل وسادة لإعادة توزيع ضغوط النقطة. في بعض الأحيان ، لهذا الغرض ، يتم وضع كتل خرسانية مسلحة جاهزة ، أو صب أساس خفيف.

العزل الحراري لخطوط الأنابيب

عادة ، يتم عزل خطوط الأنابيب بأغلفة من البوليسترين المبثوق. لكن هذه الطريقة سيئة لأنه إذا توقف الماء الدافئ (الطاقة) عن التدفق في خط الأنابيب ، فسيظل يتجمد في التربة المتجمدة ، بغض النظر عن مدى سمك القشرة.

يمكن تسخين خط أنابيب غير عميق (أقل من نصف عمق التجمد) بواسطة طاقة الأرض إذا كانت مساحة التربة بأكملها معزولة عن طريق القياس مع الأمثلة أعلاه.
يتم وضع شريط العزل على نصف العمق من موقع خط الأنابيب ، ويجب حساب عرض الألواح. ولكن يجب تحديد مدى ملاءمة مثل هذه الإجراءات مقارنة بالموقع العميق لخط الأنابيب من خلال الحساب ، ومع ذلك ، فمن الأفضل دائمًا تحديد موقع خط الأنابيب أسفل عمق تجميد التربة. يمكن تقليل عرض الخندق قليلاً إذا كان نصف الصندوق مصنوعًا من العزل - مع أوجه جانبية بارتفاع صغير.

أصبح عزل التربة مؤخرًا هو الأكثر انتشارًا ، وهو الطريقة الرئيسية لمنع آثار الصقيع على المباني.