Instalace základu nad hloubkou mrazu. Základ je pod zámrznou hloubkou zeminy Proč je nutné základ zakopat pod bod mrazu?
7.2. Pro zajištění bezpečnosti slepého prostoru a jeho tepelně izolačního účinku se doporučuje místo slepých ploch na tepelně izolačních podložkách použít keramzitbeton pro slepé plochy o objemové hmotnosti v suchém stavu 800 až 1000 kgf/ m 3 s odhadovanou hodnotou součinitele tepelné vodivosti, resp. v suchém stavu 0,2-0,17 a ve vodě nasyceném 0,3-0,25 kcal/m·h·°С.
Položení slepé plochy z expandovaného jílového betonu by mělo být provedeno až po důkladném zhutnění a vyrovnání půdy v blízkosti základů vnějších stěn.
Keramzitbetonovou slepou plochu je vhodné položit na povrch terénu s předpokladem nižšího nasycení vodou. Expandovaný beton by neměl být pokládán do otevřeného žlabu v zemi do tloušťky slepé oblasti. Pokud se tomu vzhledem k konstrukčním prvkům nelze vyhnout, je nutné zajistit drenážní nálevky k odvádění vody z oblasti slepého keramzitového betonu.
Návrh slepé plochy keramzitbetonu má nejjednodušší formu ve formě pásu, jehož rozměry jsou přiřazeny v závislosti na odhadované hloubce promrznutí půdy podle tabulky. 5.
Tabulka 5
Podle experimentálního testu tepelně izolačního účinku slepé plochy na keramzitovém polštáři o tloušťce 0,2 m a šířce 1,5 m se hloubka promrznutí půdy u plotu zimních skleníků snížila 3krát a koeficient tepelného ovlivnění vyhřívaného skleník se slepou plochou na keramzitovém polštáři m t získal v průměru 0,269.
Navržené rozměry keramzitbetonových slepých ploch a konstrukcí nezasypaných a mělkých železobetonových základů na keramzitu pro dočasné stavby a konstrukce stavebních základen tepelných elektráren vyžadují stejné experimentální ověření na stavbách.
8. Pokyny pro stavební práce na nulovém cyklu
8.1. Na výrobu prací s nulovým cyklem jsou kladeny následující požadavky: zamezit nadměrnému nasycení zvednutých zemin u paty základů vodou, chránit je před zamrznutím během doby výstavby a urychleně dokončit výkopové práce k vyplnění dutin a vyrovnání staveniště kolem základů. budova ve výstavbě.
Ve stavební praxi se zemina někdy přidává do nízko položených oblastí doplňováním jemnozrnného nebo bahnitého písku ze dna nádrže. Vzhledem k tomu, že hydraulické monitory sypou písek spolu s vodou z potrubí na místo (ze kterého se voda valí a půda se usazuje), mělo by být zajištěno odvodnění písčité vrstvy, aby se samovolně zhutnila a snížilo nasycení vodou.
Obvykle jsou naplavené jemné a prachovité písky dlouhodobě ve stavu nasyceném vodou, takže takové půdy se po zmrznutí projevují jako silně vzdouvající a zároveň slabě zhutněné.
Při použití znovunasypaných zemin jako přírodních základů se nesmí nechat zeminy pod základy promrznout a ani u nízkopodlažních budov se nesmí zakládat základy na zmrzlé zemině.
Tam, kde již byly budovy postaveny nebo jsou ve výstavbě, by nemělo být umožněno stékání těžké zeminy blíže než 3 m od základů vnějších stěn.
Metodu výkopových prací pomocí hydromechanizace lze bezpečně použít v jižních oblastech naší země, kde standardní hloubka zamrzání zemin není větší než 70-80 cm, stejně jako v netěžných půdách v celém SSSR. Ale na místech složených z těžkých půd by se vývoj půdy pomocí hydromechanizace neměl provádět, protože tato metoda nasycuje půdu vodou, což porušuje požadavky odstavců. Kapitoly 3.36-3.38, 3.40 a 3.41 Stříhat o navrhování základů staveb a staveb o ochraně zemin před nadměrným nasycením vod povrchovými vodami. V zásadě neexistuje žádný kategorický zákaz použití rozvoje půdy pomocí hydromechanizace, ale u této metody je nutné provést nezbytná drenážní opatření k odvodnění půdy u základů základů a poskytnout řádné studie proveditelnosti.
8.2. Při stavbě základů na zdvižných zeminách je nutné usilovat při hloubení jam zemními mechanismy o dodržení požadavků platných předpisových a technických dokumentů pro výrobu a přejímku výkopových prací. Pro pokládku pásových prefabrikátů a monolitických základů malé šířky je nutné vytrhat příkopy, aby bylo možné šířku sinusů zakrýt krytem nebo hydroizolační clonou. Po instalaci prefabrikovaných základů nebo položení betonu do monolitického základu byste měli okamžitě zasypat dutiny pečlivým zhutněním půdy a zajistit odvodnění z akumulace povrchové vody kolem budovy, aniž byste čekali na konečné plánování místa a položení slepá oblast.
8.3. Otevřené jámy a příkopy by neměly být ponechány dlouhou dobu před instalací základů v nich, protože velká časová mezera mezi otevřením jám a položením základů v nich ve většině případů vede k prudkému poškození půdy na základně základů. k periodickému nebo neustálému zaplavování dna jámy vodou. Na těžkých půdách by se s otevíráním jámy mělo začít až po dodání základových bloků a veškerého potřebného materiálu a vybavení na staveniště.
Veškeré práce na zakládání základů a vyplňování dutin je vhodné provádět v letním období, kdy lze práce provést rychle a kvalitně při relativně nízkých nákladech na výkopové práce. Bylo by užitečné sledovat sezónnost práce s nulovým cyklem na těžkých půdách.
Pokud je nutné v zimním období, kdy je půda v silně zmrzlém stavu, otevírat jámy a zákopy do hloubky větší než 1 m, je často nutné přistoupit k umělému rozmrazování půdy různými způsoby, které urychlí výkopové práce a nenaruší konstrukční vlastnosti zeminy u paty základů. Neměli byste používat rozmrazování zvednutých půd vypouštěním vodní páry do vrtaných studní, protože to prudce zvyšuje vlhkost půdy v důsledku kondenzace vodní páry.
8.4. Zasypání sinusů by mělo být provedeno po dokončení betonáže monolitických základů a po položení podlahy suterénu pro základy prefabrikovaných bloků. Je třeba mít na paměti, že vyplnění sinusů v blízkosti základů buldozerem nezajistí správné zhutnění půdy a v důsledku toho se hromadí velké množství povrchové vody, která nerovnoměrně nasycuje půdy v blízkosti základů a při zamrznutí , vytváří příznivé podmínky pro deformace základů a nadzákladové konstrukce vlivem tangenciálních sil mrazového zvedání. Stává se to ještě horší, když jsou dutiny v zimě naplněny zmrzlou půdou a bez zhutnění. Položená výplň v blízkosti základů obvykle selže poté, co půda v dutinách rozmrzne a samo se zhutní.
Sinusy by měly být naplněny stejnou rozmraženou půdou s pečlivým zhutňováním vrstvy po vrstvě.
Použití mechanismů pro hutnění zeminy při plnění dutin je obtížné z důvodu přítomnosti soklových stěn, které vytvářejí stísněné podmínky pro provoz mechanismů.
8.5. Podle požadavku hlavy Stříhat Při navrhování základů budov a konstrukcí je třeba přijmout opatření, aby se zabránilo zamrznutí vzduté zeminy pod základnou základů během doby výstavby.
V případě přezimování položených základů a desek by se nemělo zapomínat na ochranu půdy před promrzáním, zvláště když budou základy zatěžovány při pokládce nebo montáži zdí budovy až do rozmrznutí půdy pod základnou základů. K ochraně půdy před zamrznutím u základů se používají různé metody, od zásypu zeminou až po pokrytí základů a desek tepelně izolačními materiály. Sněhové nánosy jsou také dobrým izolačním materiálem a lze je použít jako tepelný izolant.
Železobetonové desky o tloušťce větší než 0,3 m na vysoce zatěžovaných půdách musí být pokryty standardní hloubkou promrzání větší než 1,5 m minerálními deskami v jedné vrstvě, struskovými magmaty nebo keramzitem o objemové hmotnosti 500 kgf/m 3 a součinitel tepelné vodivosti 0,18 vrstva 15 -20 cm.
Pokud je budova postavena a zemina na základně základů je ve zmrzlém stavu, je třeba dbát na rovnoměrné rozmrazení zeminy pod základnou základů položením tepelně izolačních nátěrů na vnější stranu základů a ohřev zeminy uvnitř budovy, k čemuž lze využít elektřinu nebo ohřev podzemního vzduchu pomocí ohřívačů vzduchu a provizorních topných kamen.
Aby bylo zajištěno rovnoměrné rozmrazování, musí být zimní zdivo na jižní straně pokryto rohoží, panely, střešní lepenkou, překližkou nebo slaměnými rohožemi, aby byly chráněny před zborcením při rychlém a nerovnoměrném rozmrazování.
Jako tepelnou izolaci po dobu rozmrazování půdy v blízkosti základů mimo budovu po dobu 1-1,5 měsíce na jižní straně můžete použít skladování betonových bloků, cihel, drceného kamene, písku, keramzitu a dalších materiálů.
V důsledku nerovnoměrného rozmrzání zeminy pod vnějšími a vnitřními příčnými nosnými stěnami vznikají průchozí trhliny pod a nad otvory na vnitřní příčné nosné stěně. Tyto trhliny se obvykle rozšiřují a někdy dosahují v horní části i desítek centimetrů, přičemž vnější podélné stěny se naklánějí s horní částí odkloněnou od budovy. U velkých rolí je nutné demontovat významné části vnějších a vnitřních stěn.
Sklon vnějších stěn se často vytváří při procesu promrzání zeminy v lednu až březnu, kdy se základy vnějších stěn pokládají ve vypočítané hloubce promrzání zeminy a pod vnitřními nosnými stěnami se základy pokládají mělce (při polovina nebo dokonce jedna třetina standardní hloubky zamrznutí půdy).
Vlivem normálových sil mrazového nadzvedávání zemin se také na patě základů vnitřních nosných stěn objevují trhliny směrem vzhůru se rozšiřující, přičemž vrch vnějších stěn se znatelně odchyluje od svislice. Krém vnějších stěn závisí na výšce stoupání vnitřní kamenné stěny a šířce otvoru jedné nebo dvou trhlin v horní části vnitřní stěny.
8.6. Při prvním zjištění i malých vlasových trhlin na stěnách kamenných budov je nutné zjistit příčinu jejich vzniku a přijmout opatření k zastavení rozšiřování těchto trhlin. Pokud se trhliny objevily pod vlivem normálních sil mrazu, nemělo by být dovoleno tyto trhliny utěsnit cementovou maltou. Hlavní událostí v tomto případě bude rozmrzání zeminy uvnitř budovy pod základy vnitřních nosných zdí, které způsobí sedání základu a trhliny se částečně nebo úplně uzavřou. Pokračování ve stavbě zdí nebo instalaci panelových domů se zmrzlým základem je třeba zdržet se, dokud půda pod základy zcela nerozmrzne a dokud se po rozmrznutí půdy nestabilizuje sedání základů.
8.7. Na stavbách dochází při pracích k místnímu nasycení zemin na podloží vodou v důsledku zatékání vody do země z vadné vodovodní sítě. To vede k tomu, že v některých oblastech se jílovité půdy mění z nevzdutých a mírně se vzdouvajících ve vysoce vzdouvající se všemi z toho plynoucími důsledky.
Pro ochranu půdy u základů před místním nasycením vodou během doby výstavby by měly být podél povrchu položeny provizorní vodovodní potrubí, aby bylo snazší zjistit výskyt úniků vody a včas opravit poškození vodovodní sítě.
Poměrně často se po skončení zimního období objevují na fasádách a soklech chalup praskliny, bortí se zárubně dveří, nebo se objevují praskliny v rámech oken. Příčinou těchto potíží je ve většině případů pohyb základových základů způsobený silami mrazového nadzvedávání zeminy, které vznikají v důsledku zvětšení objemu zeminy při promrzání.
Téměř všechny půdy (kromě kamenitých) mohou být vystaveny mrazu, ale v největší míře je tato nevýhoda vlastní jílovitým půdám (hlíny, jíly, písčité hlíny, jemné a prachovité písky), jakož i pískům obsahujícím prachovité jílové částice. Štěrkovité, hrubé a středně velké písky, které neobsahují pracho-jílové částice, jsou považovány za nehnojivé.
Jak již bylo uvedeno, půdy obsahující drobné prachové a jílové částice jsou vystaveny mrazu. Ve srovnání s hrubými a středními písky tyto částice velmi dobře váží vodu. Při zmrazování vodou nasycená hmota výrazně nabývá na objemu a začíná vyvíjet tlak na konstrukce umístěné v zemi a vytlačovat je ze země.
Deformace mrazem jsou důsledkem vlivu tzv. normálových a tečných sil na konstrukci. První vznikají pod základnou nadace v důsledku zamrznutí a zvýšení objemu zvedající se půdy, druhé - v důsledku vertikálního posunu půdy zmrzlé k bočním plochám základu nebo ke stěnám suterénu. Zmrzlá zemina, která nabyla na objemu, se navíc začne tlačit kolmo na povrch stěn suterénu a způsobí deformaci základů ve vodorovném směru.
Proces vzdouvání se zintenzivňuje se zvýšením vlhkosti vzdutých půd v důsledku srážek (zejména vydatných podzimních dešťů), s kapilárním vzlínáním vlhkosti a zvýšením hladiny podzemní vody.
V moskevské oblasti je 80% všech půd klasifikováno jako zvedání a jejich hloubka zamrznutí v zimě může dosáhnout 1,4 m, takže jsou chráněny základy, potrubí položené pod zemí, plochy pokryté asfaltem nebo dlaždicemi, stejně jako vjezdy do garáží před deformací. , způsobené silami mrazu, je naléhavá potřeba.Pro snížení vlivu mrazuvzdorných sil na podzemní stavby při výstavbě a rekonstrukci domu se doporučuje provést následující opatření (tab. 1).
Stůl 1.
| Příčiny deformací konstrukcí | Konstruktivní řešení | |
|---|---|---|
| Vliv normálových sil mrazu na základnu | Instalace zásypu (1) 100-200 mm tlustého pod základnu z neznečištěné zeminy: štěrk, hrubý nebo středně velký písek, štěrk, drť nebo písková drť (písek 40%, drcený kámen 60 %) | |
| Působení tangenciálních sil mrazového zvednutí na boční plochy základů a suterénních stěn | instalace nátěru (2) na boční povrch základů a suterénních stěn, snižující jejich drsnost a adhezní síly se zmrzlou zdvižnou půdou do hloubky mrazu; zasypání (3) základových dutin do celé zámrzné hloubky netěžnou zeminou; Šířka zásypu na dně výkopu musí být minimálně 0,5m. | |
| Vlhčení vzdouvající se půdy srážkami | Výstavba slepé plochy (4) se sklonem 3-5% směrem od domu, jejíž šířka přesahuje šířku výkopu pro zásyp | |
| Zvýšení obsahu vlhkosti ve vzpřímené půdě v důsledku stoupající hladiny podzemní vody | Drenážní zařízení (5) pro snížení hladiny spodní vody a její odvod ze základu | |
| Odbahnění nezatěžovaných zemin pracho-jílovitými částicemi | Ochrana pískového podloží před pronikáním vznášejících se částic zeminy do něj pomocí speciálních filtračních materiálů (6) | |
Při stavbě budov na těžkých půdách je nutné pod základnu umístit polštář z praného písku, štěrku nebo štěrkového drceného kamene. Základ vyrobený z těchto nezdvihavých materiálů zabrání normálním (tlačným) silám mrazového zvednutí, aby ovlivnily základnu základu.
Je třeba poznamenat, že při vzestupu hladiny podzemní vody (na podzim, stejně jako při tání sněhové pokrývky) je zásyp obklopen vodou nasycenou částicemi jílovité půdy. Tyto částice, které migrují spolu s vodou, pronikají do podestýlky a ucpávají ji a postupně mění nevzdutou půdu na vzdouvající se.
Výsledkem je, že po několika letech provozu se základ opět ocitne na půdě, která se deformuje, když zmrzne. Zanášení podestýlky lze zabránit použitím speciálních filtračních materiálů (sklolaminát, "Taipar" atd.), které dobře propouštějí vodu, ale zabraňují pronikání nejmenších pracho-jílových částic do pískového lože.
Pro snížení vlivu tečných sil na základ se doporučuje nahradit zdviženou zeminu v kontaktu se svislými plochami základu nebo se stěnami suterénu zeminou netěženou. Zásyp, který se provádí po celém obvodu objektu, musí být (stejně jako v předchozím případě) chráněn vrstvou filtračního materiálu (obr. 1).
Výrazné provlhčení zvednutých půd vede k tomu, že při promrznutí zvětší svůj objem mnohem více než půdy s menší vlhkostí. To s sebou nese zvýšení úrovně deformace a v důsledku toho nutnost vážnější ochrany základů před účinky sil mrazu. Jedním ze způsobů, jak snížit aktivitu vzdutých zemin, je instalace drenáže, která umožňuje snížit vlhkost půdy snížením hladiny podzemní vody.
Tradičním provedením je systém drenážních trubek uložených ve vrstvě praného štěrku, který zadržuje částice zeminy. Potrubí se pokládá s mírným sklonem, aby bylo zajištěno proudění vody do speciální studny nebo kanalizace.
I přes přítomnost štěrkového filtru se během provozu drenážního systému drenážní otvory postupně ucpávají částicemi zeminy. Čištění drenáže je poměrně pracný proces, který vyžaduje výstavbu speciálních studní. Ucpání systému lze zabránit položením filtračního materiálu ("Taipar" nebo sklolaminátu) kolem drenážního potrubí, který nepropustí nejmenší částice a zajistí efektivní provoz drenážního systému po dlouhou dobu (obr. 2) .
Pokud je filtrační materiál, položení vrstvy štěrku kolem drenážního potrubí není nutné, ale doporučuje se zvýšit plochu pronikání vody do drenážního systému.
Rýže. 2
1. stávající základ;2. odvodňovací trubky;3. filtrační materiál;4. umytý štěrk.
Izolace základových patek
Uvažovaná opatření umožňují snížit vliv mrazuvzdorných sil, nikoli však odstranit jejich příčinu. Tepelná izolace kolem budovy může zabránit mrazovému nadzvedávání půdy. Podstatou této metody je, že půda umístěná v blízkosti budovy je chráněna před zamrznutím tepelně izolačními materiály, čímž se eliminuje příčina mrazu.
K izolaci materiálu se používají izolační materiály, které jsou schopny zachovat potřebné tepelně-ochranné vlastnosti ve vlhkém prostředí a absorbovat zatížení z konstrukcí umístěných nad nimi. Tyto požadavky nejlépe splňují polyuretanová pěna (PPU) a extrudovaná polystyrenová pěna (EPP) různých jakostí.
, je nejúčinnější, a to jak z hlediska požadované tloušťky tepelné izolace, jelikož má nejnižší součinitel tepelné vodivosti, tak z hlediska životnosti díky unikátní chemické a biologické odolnosti. Polyuretanová pěna se dodává v deskách (v poslední době se kvůli rozšířenému používání EPP příliš nepoužívá) a ve formě nástřiku.
má největší izolační účinnost při použití v půdách nasycených vodou, protože díky své bezproblémové povaze poskytuje také dodatečnou hydroizolaci, která eliminuje termodynamické konvenční toky vlhkosti v chladících základech a podlahách suterénu.
Má nejlepší vlastnosti z hlediska tepelné vodivosti, pevnosti a trvanlivosti díky nejkvalitnější mikroporézní struktuře.Neméně důležitý je fakt, že navrženou technologii lze realizovat jak při výstavbě nových domů, tak i při provozu stávajících objektů a umístění tepelně izolačního materiálu po obvodu objektu umožňuje nejen chránit půdu před promrzání, ale také k izolaci sklepních prostor (obr. 3).
Půda kolem domu je vykopána do hloubky 0,5-0,6 m. Rozměry výkopu by měly zajistit pokládku izolace o šířce nejméně 1,2 m Na dno výkopu se nalije 200 mm a mírný sklon pískového polštáře se umístí stranou od základu a důkladně se zhutní.
Na písek se pokládají tepelně izolační desky z extrudovaného pěnového polystyrenu. Tloušťka desek se bere v závislosti na součiniteli tepelné vodivosti izolace (tabulka 2).Tabulka 2
| Izolace | PPU stříkané pěnové sklo | Jiná stříkaná polyuretanová pěna | PPU desky | EPP Styro-forma, Stirodur | Jiné EEP | Role z pěnového polystyrenu |
| Součinitel tepelné vodivosti izolace / v koláči se zohledněním mezer 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 |
| Tloušťka izolace ne menší než, mm | 40 | 70 | 90 | 90 | 100 | 120 |
Neměli bychom zapomínat, že tepelné ztráty vnějšími rohy budovy výrazně převyšují ztráty povrchem stěny, proto je třeba v oblasti rohu zajistit dodatečnou izolaci.
K tomu se ve vzdálenosti 1,5-2 m od rohu položí izolace o tloušťce 1,4-1,5 krát větší, než je uvedeno v tabulce (obr. 4).Poté se izolace překryje vrstvou písku nebo štěrku o tloušťce minimálně 300 mm k povrchu terénu. Taková izolace zabrání zamrznutí půdy a vzniku sil mrazu.
Izolace základny verandy
Sezónní deformace verandy a schodiště u vchodu do domu způsobují majitelům venkovských domů spoustu problémů.
Důvodem je mrazové vzdouvání půdy, které způsobuje vyboulení relativně lehké konstrukce schodiště. Kromě toho je základna verandy nebo schodiště umístěna v hloubce menší než základna základů, takže síly mrazu způsobují obzvláště silné deformace těchto konstrukcí.
Nejradikálnějším způsobem ochrany verandy před vyboulením je ochrana její základny před zamrznutím (obr. 5).Chcete-li to provést, vytvořte prohlubeň o 700 mm hlubší než spodní část verandy nebo schodiště. Na dně výkopu je uspořádána písková podestýlka o tloušťce minimálně 400 mm z praného písku nebo štěrku. Desky EPP nebo PPU se pokládají na hutněný podklad, popř jehož tloušťka se bere v souladu s výše uvedenou tabulkou. Na izolaci se nalije vrstva písku o tloušťce nejméně 50 mm, na které je instalováno schodiště nebo veranda. Pro ochranu základny před zamrznutím by izolace měla vyčnívat 1,2 m za hranice verandy.
Ochrana vjezdů do garáže před deformacemi, způsobené mrazovým nadzvedáváním půdPři vjezdu do garáže se v důsledku mrazivého nadzvedávání půdy mohou objevit nerovnosti, které brání normálnímu otevření vrat.
Prostor před garáží je neustále odklízen od sněhu, takže půda promrzá do větší hloubky, což s sebou nese zvýšení úrovně deformace půdy způsobené silami mrazu. Těmto jevům lze předejít instalací tepelné izolace pod komunikaci vedoucí ke garáži. K tomu se pod staveništěm nebo silnicí vykope malá jáma o hloubce asi 400 mm. Jeho šířka na každé straně by měla být o 1,2 m větší než šířka vozovky (obr. 6).
Na dně jámy je uspořádána písková nebo štěrková podestýlka o tloušťce nejméně 100-200 mm, na kterou jsou položeny desky z extrudované polystyrenové pěny požadované tloušťky. Je třeba poznamenat, že kromě schopnosti udržet si vysoké tepelně-ochranné vlastnosti v půdním prostředí je extrudovaná polystyrenová pěna materiálem, který snese poměrně velké zatížení, zejména od asfaltového povrchu vozovky a stojícího automobilu. to.
Izolační materiál umístěný pod povrchem vozovky se překryje další vrstvou písku o tloušťce 200 mm, na kterou se položí deska nebo asfaltová krytina. Boční kámen můžete nainstalovat na pískovou podložku a zahrabat jej přibližně 200 mm do písku. Izolace umístěná vně použitého povlaku je pokryta vrstvou písku (20-30 mm), po které je výkop naplněn zeminou a vyrovnán.
Stejným způsobem jsou izolovány pochozí cesty a plochy před domem pokryté dlažbou. Neměli bychom zapomínat, že vybrání pro izolaci by mělo být na každé straně o 1,2 m širší než plošina nebo cesta (obr. 7).
| Rýže. 7 | Rýže. 8 | |
|
|
Ochrana potrubí před zamrznutím
| Rýže. 9 |
Inženýrská potrubí (vodovod a kanalizace) se zpravidla pokládají pod úroveň mrazu půdy. U vstupu do domu však úseky potrubí stoupají blíže k povrchu a končí v zámrzné hloubce, proto je nutné tuto oblast izolovat.
Výstavba příkopů o hloubce 1,5-2 m pro pokládku potrubí s následným zasypáním zabere spoustu času a je to proces poměrně náročný na práci. Hloubku instalace komunikací lze snížit instalací tepelné izolace, která chrání potrubí a přilehlou oblast půdy před zamrznutím (obr. 8). Kromě toho v těžkých půdách s malou hloubkou zasypání bude chránit potrubí před deformacemi půdy způsobenými silami mrazu.Nutno podotknout, že tyto práce lze provádět nejen při výstavbě nové linky, ale i za provozu stávající.
Tabulka 3.
Na dně otevřeného příkopu je uspořádáno zhutněné pískové nebo štěrkové lože o tloušťce asi 100 mm, na něj jsou položeny izolované trubky a pokryty vrstvou písku nebo štěrku (minimálně 100 mm), na které se (po zhutnění) desky se položí extrudovaný polystyren nebo se nastříká polyuretanová pěna. Izolace je nahoře pokryta pískem nebo štěrkem (20-30 mm) a poté zeminou.
Stávající potrubí lze izolovat uložením tepelné izolace nejen shora, ale i po stranách (obr. 10), při pokládce nových inženýrských sítí se doporučuje umístit je do tepelně ochranného žlabu z polyuretanové pěny (trubky s izolace z polyuretanové pěny jsou aktuálně v prodeji) nebo stříkané ( obr. 11).
Při použití deskové izolace je pro zajištění spolehlivosti tepelné izolace (minimalizace mezer) vhodné spojovat izolační desky tvořící tepelně izolační kanál k sobě pomocí šroubů, ale stále je lepší zakoupit potrubí v tepelné izolaci s PPU (předizolované trubky) nebo stávající nastříkat polyuretanovou pěnou.
U nízkopodlažních budov s málo zatíženými základy je nutné přijmout opatření zaměřená na snížení sil mrazového zvedání. Abyste snížili dopad tangenciálních zvedacích sil, ke kterým dochází při zamrzání zásypových zemin s povrchem základů, měli byste:
- Postavte základy nejjednodušších forem s minimální plochou průřezu;
- Přednost se dává sloupovým nebo pilotovým základům se základovými nosníky;
- Snižte oblast zamrzání půdy pomocí základů;
- Ujistěte se, že základy jsou ukotveny ve vrstvě půdy pod značkou sezónního mrazu;
- Snižte hloubku zamrznutí půdy v blízkosti základů pomocí tepelně izolačních materiálů;
- Aplikujte nátěry a zábaly;
- Proveďte vhodná opatření ke zvýšení zatížení, aby se kompenzovaly tangenciální zvedací síly;
- Zcela nebo částečně vyměňte vzdutou zeminu za nevzduchovou.
Při výstavbě nízkopodlažních budov pro energetické a zemědělské účely (viz založení venkovského domu) na zvednutých půdách se železobetonové základy používají ve formě desek nebo lůžek bez prohloubení. Tento způsob výrazně zlevňuje výstavbu a jak ukázalo experimentální testování, zajišťuje provozní způsobilost budov a technologických zařízení. V tomto případě je zcela eliminován vliv tangenciálních sil mrazového zvedání.
Jako lože lze použít železobetonové nosníky, podlahové panely, silniční a letištní desky, piloty atd. Lůžka a desky se pokládají na rovnaný pískový přípravek o tloušťce 150-200 mm.
Pro monolitické konstrukce takových základů se doporučuje položit na pískový přípravek před betonáží vodotěsnou fólii, aby se eliminoval únik mléka z betonu. Pro zpevnění desek o tloušťce 150–200 mm vyžaduje obytný jednopatrový cihlový dům obvykle dvojitou výztuž o průměru 10–12 mm v krocích po 200–250 mm a zesílený pás na úrovni dna. patra nad prvním patrem ze 3-4 tyčí o průměru 10 mm. (viz obr. 1).
Zajímavá řešení výstavby konstrukcí „nulového“ cyklu finskou technologií (např. od PAROC) s tepelnou izolací základny z deskové pěny. Příkladem výstavby takových základů je jedna z chat v Zelenogorsku (Leningradská oblast). Základové půdy zde představují prachovité písky (rychlopísky), hladina podzemní vody je cca 1 m pod nulovou značkou. Standardní hloubka zámrzu je 1,4 m. Objekt je jednopodlažní, s podkrovím. Stěny jsou z pěnového betonu tloušťky 300 mm, stropy jsou z dřevěných trámů. V zimě může být objekt nějakou dobu bez vytápění. Zde je za účelem demonstrování různých technik konvenčně znázorněno mnohem více opatření proti zvednutí než ve skutečném projektu (viz obr. 2).
Řešení stojí za pozornost u lehkých staveb (panelových domů), kdy je nutné prořezat značnou mocnost slabých, vodou nasycených zemin (viz obr. 3). Takové základy mají hladký povrch, který umožňuje úspěšnější vypořádání se s vznikajícími tangenciálními zvedacími silami, a hloubku pod bodem mrazu, což eliminuje vliv normálních zvedacích sil. Snížení tangenciálních sil při zvedání lze dosáhnout povlaky nebo nahrazením horní vrstvy jinou zeminou, která je během zvedání méně aktivní, tj. jsou možné možnosti.
Vše výše uvedené si nečiní nárok na absolutní úplnost informací o této problematice. Autor se snažil stručně připomenout existenci metod a technik, které byly vyvinuty praxí projektování, výstavby a provozu budov a staveb.
Hloubka založení je projektovaná hodnota, která závisí na typu budovy nebo stavby, klimatickém pásmu, půdě na místě a hladině podzemní vody. Na tuto hodnotu má vliv také provedení budovy (s nebo bez suterénu), princip jejího užívání (s vytápěním nebo bez vytápění), počet podlaží a hmotnost.
Přesně řečeno, toto je množství, do kterého bude potřeba zasypat základ, aby poskytoval konstrukci stabilní oporu. Existují dva typy:
Podle stavebních norem, aby odolala silám mrazu, musí být podrážka pohřbena 15-20 cm pod úrovní mrazu půdy. Když je tato podmínka splněna, základ se nazývá „hluboký“ nebo „zakopaný“.
Při zámrzné hloubce větší než 2 metry jsou výkopové práce velmi objemné, spotřeba materiálů je také vysoká a cena velmi vysoká. V tomto případě jsou zvažovány jiné typy základů - pilotové nebo, stejně jako možnost pokládky nad standardní bod mrazu. To je však možné pouze tehdy, pokud existují půdy s normální únosností, povinnou izolací základny a základů a také s instalací izolované slepé oblasti. V tomto případě se hloubka pokládky několikrát snižuje a je obvykle menší než metr.
Někdy se základ nalévá přímo na povrch. Toto je možnost pro přístavby, pravděpodobně ze dřeva. Pouze za takových podmínek je schopen kompenzovat vzniklé zkreslení.
Předběžný výzkum
Než začnete plánovat svůj dům, musíte se rozhodnout, kam na pozemku chcete dům umístit. Pokud již existují geologické studie, vezměte v úvahu jejich výsledky: abyste měli méně problémů se založením a měli minimální náklady, je vhodné zvolit „nejsušší“ oblast: kde je podzemní voda co nejnižší.
Dále se ve vybrané lokalitě provádějí geologické studie půdy. K tomu se vyvrtají otvory do hloubky 10 až 40 metrů: záleží na struktuře vrstev a plánované hmotě budovy. Je vyrobeno nejméně pět jamek: v místech, kde jsou plánované rohy, a uprostřed.
Průměrné náklady na takovou studii jsou asi 1000 $. Pokud je stavba plánována ve velkém měřítku, částka výrazně neovlivní rozpočet (průměrné náklady na dům jsou 80-100 tisíc dolarů), ale může vás ušetřit mnoha problémů. V tomto případě si tedy objednejte výzkum od profesionálů. Pokud chcete postavit malou budovu - malý dům, chatu, lázeňský dům, altán nebo oblast s grilem, je docela možné provést výzkum sami.
Zkoumání geologie vlastníma rukama
Abychom zkontrolovali geologickou stavbu půdy vlastníma rukama, vyzbrojíme se lopatou. Ve všech pěti bodech - v rozích budoucí struktury a uprostřed - budete muset vykopat hluboké díry. Velikost: metr na metr, hloubka - minimálně 2,5 m Stěny rovnáme (alespoň relativně). Po vykopání díry vezměte metr a kus papíru, změřte a zaznamenejte vrstvy.
Co je k vidění v sekci:
Při pokusu o rozlišení půd obsahujících jíl často vznikají potíže. Někdy se na ně stačí jen podívat: pokud převládá písek a jsou tam vměstky jílu, máte před sebou písčitou hlínu. Pokud převažuje hlína, ale je tam i písek, je to hlína. No, hlína neobsahuje žádné inkluze a těžko se do ní hrabe.
Existuje další metoda, která vám pomůže ujistit se, jak správně jste zeminu identifikovali. To uděláte tak, že rukama vyválíte váleček z navlhčené zeminy (mezi dlaněmi, jako jste to dělali ve školce) a ohněte ho do koblihy. Pokud se vše rozdrolilo, je to hlína s nízkou plasticitou, pokud se rozpadla na kusy, je to plastická hlína, pokud zůstane neporušená, je to hlína;
Poté, co jste se rozhodli, jaký druh půdy máte ve vybrané oblasti, můžete začít s výběrem typu základu.
Hloubka založení v závislosti na hladině spodní vody
Všechny konstrukční prvky jsou popsány v SNiP 2.02.01-83*. Obecně lze vše zredukovat na následující doporučení:
Jak vidíte, úroveň základů základů je určena především přítomností podzemní vody a tím, jak silně půda v regionu zamrzá. Právě mrazové vzdouvání způsobuje problémy se základy (neboli změny hladiny spodní vody).
Hloubka zamrznutí půdy
Chcete-li přibližně určit, do jaké úrovně půdy ve vaší oblasti zamrznou, stačí se podívat na mapu níže.
Pomocí této mapy můžete zhruba určit úroveň zamrznutí půdy v regionu (pro zvětšení velikosti obrázku na něj klikněte pravým tlačítkem)
Jedná se však o zprůměrovaná data, takže pro konkrétní bod lze hodnotu určit s velmi velkou chybou. Pro zvídavé mysli uvádíme metodu pro výpočet hloubky zamrznutí půdy v jakékoli oblasti. Budete potřebovat znát pouze průměrné teploty za zimní měsíce (ty, ve kterých je průměrná měsíční teplota záporná). Můžete si to spočítat sami, vzorec a příklad výpočtu jsou uvedeny níže.
D fn je hloubka mrazu v dané oblasti,
Do je koeficient zohledňující typy půdy:
- pro hrubé půdy je to 0,34;
- pro písky s dobrou únosností 0,3;
- pro sypký písek 0,28;
- u jílů a hlín je to 0,23;
M t je součet průměrných měsíčních záporných teplot během zimy ve vaší oblasti. Najděte statistiky metrologických služeb pro váš region. Vyberte měsíce, ve kterých je průměrná měsíční teplota pod nulou, sečtěte je, najděte druhou odmocninu (na každé kalkulačce existuje funkce). Dosaďte výsledek do vzorce.
Například, jdeme stavět na hlínu. Průměrné zimní teploty v regionu: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Výpočet zamrznutí půdy bude následující:
- Mt =2+12+15+10+4=43, najděte druhou odmocninu ze 43, rovná se 6,6;
- Dfn = 0,23 x 6,6 = 1,52 m.
Zjistili jsme, že vypočtená hloubka mrazu podle zadaných parametrů: 1,52 m To není vše, musíme vzít v úvahu, zda bude potřeba vytápění, a pokud ano, jaké teploty se v něm budou udržovat.
Pokud je budova nevytápěná (koupelna, chata, stavba bude trvat několik let), použijte zvyšující se faktor 1,1, který vytvoří bezpečnostní rezervu. V tomto případě je hloubka základu 1,52 m * 1,1 = 1,7 m.
Pokud je budova vytápěna, půda také přijme část svého tepla a bude méně promrzat. Proto se v přítomnosti ohřevu koeficienty snižují. Lze je vzít ze stolu.
Koeficienty zohledňující přítomnost vytápění v objektu. Ukazuje se, že čím je v domě tepleji, tím mělčí musí být základ pohřben (pro zvětšení velikosti obrázku na něj klikněte pravým tlačítkem)
Pokud je tedy teplota v místnostech neustále udržována nad +20 ° C, podlahy jsou izolovány, hloubka základu bude 1,52 m * 0,7 = 1,064 m, což je již méně nákladné než hloubka o 1,52 m.
Tabulky a mapy ukazují průměrnou úroveň za posledních 10 let. Obecně se pravděpodobně vyplatí při výpočtech použít data pro nejchladnější zimu za posledních 10 let. Abnormálně chladné zimy a zimy bez sněhu se vyskytují přibližně se stejnou frekvencí. A při výpočtech je vhodné se na ně zaměřit. Ostatně moc vás neuklidní, když vám po 9 letech stání 10. praskne základ kvůli příliš studené zimě.
Jak hluboko kopat základ
Vyzbrojeni těmito čísly a výsledky průzkumu lokality musíte vybrat několik možností základů. Nejoblíbenější jsou sloupové nebo hromadové. Většina odborníků se shoduje, že při normální únosnosti půdy by jejich základna měla být 15-20 cm pod hloubkou mrazu. Výše jsme popsali, jak to vypočítat.
Hloubka základu je úroveň, do které je třeba základ prohloubit
- Podešev by měla spočívat na půdě s dobrou únosností.
- Základ by měl být ponořen do nosné vrstvy minimálně 10-15 cm.
- Je žádoucí, aby spodní voda byla umístěna níže. V opačném případě je nutné provést opatření k vypuštění vody nebo snížení její hladiny, a to vyžaduje velmi velké finanční prostředky.
- Pokud je nosná zemina příliš hluboká, vyplatí se zvážit možnost pilotového založení.
Po výběru několika typů základů a určení jejich hloubky uložení se provede přibližný výpočet nákladů každého z nich. Vyberte si ten, který bude ekonomičtější.
Všimněte si také, že ke snížení hloubky základu můžete použít izolovaný beton. Při stavbě mělkého pásového základu je vyžadována slepá oblast.
Mělký základ
Někdy je vybudování hlubokých základů velmi nákladné. Pak zvažte pilotové (pilotové mříže) nebo mělké základy (mělké základy). Říká se jim také „plovoucí“. Existují pouze dva typy - monolitická deska a páska.
Základ desky je považován za nejspolehlivější a snadno předvídatelný. Je navržen tak, že může utrpět značné poškození pouze v případě, že v návrhu dojde k hrubým chybám ve výpočtech. Může se však také zničit.
Vývojáři však nemají rádi základy desek: jsou považovány za drahé. Zaberou hodně materiálu (hlavně výztuže) a času (navázání stejné výztuže). Ale někdy je základ z desky levnější než základ z hlubokých pásů nebo dokonce základ z pilot. Tak ho hned neodepisujte. To může být optimální, pokud chcete postavit těžkou budovu na zvednutých nebo sypkých půdách.
Mělká páska může mít hloubku 60 cm V tomto případě musí ležet na půdě s normální únosností. Je-li hloubka úrodné vrstvy větší, zvyšuje se hloubka pásového základu.
S mělkými pásovými základy pro lehké budovy je vše velmi jednoduché: fungují dobře. Kombinace se srubem nebo trámem je ekonomickou a zároveň spolehlivou variantou. Pokud jsou v pásce lomy, elastické dřevo si s nimi dokonale poradí. Rámový dům se na tomto základě cítí téměř stejně dobře.
Pokud budete ty zadní stavět z lehkých stavebních tvárnic (pórobeton, pěnobeton apod.) na mělký pásový základ, musíte pečlivěji propočítat. Nereagují na změny geometrie nejlépe. Zde potřebujete radu zkušeného a samozřejmě kompetentního specialisty s bohatými zkušenostmi.
Ale je nerentabilní instalovat mělký pásový základ pod těžký dům. Aby bylo možné přenést celé zatížení, musí být vyrobeno velmi široké. V tomto případě bude deska s největší pravděpodobností levnější.
Jak funguje mělký základ?
Tento typ se používá, když je řešení tažných sil příliš nákladné a nedává smysl. V případě mělkých základů s nimi nebojují. Dalo by se říci, že jsou ignorovány. Jednoduše způsobí, že základy a dům stoupají a padají spolu s bobtnající půdou. Proto se jim také říká „plovoucí“.
Vše, co je nutné, je zajistit stabilní polohu a pevné spojení všech částí základu a prvků domu. A k tomu potřebujete správný výpočet.
Správně vypočítaný základ může odolat značnému zatížení a zachovat integritu nosných stěn a celého domu po dlouhou dobu. Návrh jakékoli konstrukce začíná výpočty základů.
Ovlivňující faktory
Výběr návrhu základů je ovlivněn mnoha faktory, z nichž hlavní jsou považovány za ukazatele související s půdou na místě:
- Typ půdy.
- Výška stoupání podzemní vody.
- Hloubka, do které půda v zimě promrzne.
Kromě toho se berou v úvahu takové ukazatele budoucího domova, jako je počet podlaží, vybraný stavební materiál a konstrukční prvky (přítomnost suterénu nebo bez něj).
Na těchto faktorech závisí vypočtená hloubka založení a objem výkopových prací.
Hloubka mrazu a nutnost s ní počítat
Úroveň zamrznutí půdy je rozhodující pro výpočet hloubky položení základů budovy. Existují dvě úrovně zmrazení:
- Dobré podmínky pro položení základu se zvažují, pokud se podzemní voda nachází pod úrovní mrazu půdy.
- Mezi obtížné podmínky pro položení a provoz základů domu patří zamrzání vrstvy půdy podzemní vodou. V tomto případě půda v zimě bobtná, což vede ke zvýšení zatížení základny budovy.
Předpisy vyžadují, aby byl základ umístěn pod hloubkou mrazu půdy. Podívejme se proč.
V zimě se ke stávajícím svislým zatížením na základ (gravitace domu a odpor půdy) přidávají boční zatížení způsobená bobtnáním zeminy. Jak země zamrzá, tyto síly se zvyšují a mají kolosální dopad.
Pokud není základ položen dostatečně hluboko, zmrzlá půda začne vyvíjet tlak na podrážku a „vytlačí“ základ. Takové zatížení může dosáhnout 10 tun na metr čtvereční plochy. Tato síla je navíc v různých oblastech nerovnoměrná, takže dochází k mírnému zkreslení stavby. To je jasně viditelné, když se podél stěn domu začnou objevovat trhliny, které se zvětšují každé jaro poté, co půda pod domem rozmrzne a ustoupí.
Při správném výpočtu a volbě hloubky uložení základu konstrukce (pod úrovní mrazu půdy) se ovlivňující síly zmenšují. Neexistuje žádný efekt „vytlačení“ domu ze země. Základ se nedeformuje a vydrží dlouhou dobu bez sedání nebo deformace nosných stěn.
Rada! Pokud se spodní voda na vašem pozemku příliš přibližuje k povrchu a výrazně komplikuje stavbu domu, zkuste položit několik odvodňovacích příkopů do nejbližší rokle. Tím se odvodní staveniště a sníží se nadzvedávání půdy.
Výpočet zamrzání půdy
Vzorec, podle kterého se tento parametr ručně vypočítá, vypadá takto: h=vM*k. Pomocí tohoto vzorce musíte vynásobit součet průměrných měsíčních teplot speciálním koeficientem, který se používá pro každý typ půdy:
- jílovitý - 0,23;
- písčitá - 0,28;
- štěrk - 0,30;
- hrubý klastik -0,34.
Druhá odmocnina se bere z výsledné hodnoty. To je dlouhé a musíte se podívat do referenčních knih. Proto je snazší vzít hotové průměrné hodnoty zamrznutí půdy podle regionu. Příklad takové tabulky s některými velkými městy je uveden níže.
Ovlivňující faktory
Samostatně poznamenáváme, že takové výpočty jsou zprůměrovány a jsou prováděny bez zohlednění některých údajů, které ovlivňují hloubku mrazu. Zde jsou dva faktory:
- Sněhová pokrývka v regionu. Kromě přirozené vlhkosti je sněhová pokrývka považována za vynikající tepelný izolátor půdy. Z toho vyplývá, že čím více sněhu na místě, tím méně země promrzá.
- Účel budovy. Při výstavbě obytné budovy nebo vytápěné budovy se úroveň mrazu snižuje. Pokud konstrukce není v zimě vyhřívána, pak země zamrzne více než průměr.
Vezměte tyto faktory v úvahu při plánování a vývoji nadace, protože rozdíl oproti tabulkovým datům je až 30 %, což je důležité při výpočtech.
