Installazione della fondazione al di sopra della profondità di congelamento. La fondazione è al di sotto della profondità di congelamento del terreno. Perché è necessario seppellire la fondazione al di sotto del punto di congelamento?

28.05.2024

7.2. Per garantire la sicurezza della zona cieca e il suo effetto di isolamento termico, si consiglia di utilizzare calcestruzzo di argilla espansa per le zone cieche al posto delle zone cieche su pannelli di isolamento termico, con un peso volumetrico allo stato secco compreso tra 800 e 1000 kgf/ m 3 con un valore stimato del coefficiente di conducibilità termica, rispettivamente, allo stato secco di 0,2-0,17 e in quello saturo di acqua 0,3-0,25 kcal/m·h·°С.

La posa di una zona cieca in cemento espanso argilloso dovrà essere effettuata solo dopo aver accuratamente compattato e livellato il terreno in prossimità delle fondazioni dei muri esterni.

Si consiglia di posare la zona cieca in cemento espanso di argilla sulla superficie del terreno prevedendo una minore saturazione dell'acqua. Il calcestruzzo argilloso espanso non deve essere posato in una vasca aperta nel terreno fino allo spessore dell'area cieca. Se, a causa delle caratteristiche del progetto, ciò non può essere evitato, è necessario prevedere imbuti di drenaggio per drenare l'acqua da sotto l'area cieca di calcestruzzo di argilla espansa.

La progettazione dell'area cieca in calcestruzzo di argilla espansa assume la forma più semplice sotto forma di una striscia, le cui dimensioni sono assegnate in base alla profondità stimata del congelamento del terreno secondo la tabella. 5.

Tabella 5

Secondo un test sperimentale sull'effetto di isolamento termico di un'area cieca su un cuscino di argilla espansa spesso 0,2 m e largo 1,5 m, la profondità del congelamento del suolo vicino alla recinzione delle serre invernali è diminuita di 3 volte e il coefficiente di influenza termica di una serra riscaldata serra con zona cieca su cuscino di argilla espansa M t ha ottenuto una media di 0,269.

Le dimensioni proposte delle aree cieche in calcestruzzo di argilla espansa e delle strutture di fondazioni in cemento armato non interrate e superficiali su argilla espansa per edifici temporanei e delle strutture dei basamenti di costruzione delle centrali termoelettriche richiedono la stessa verifica sperimentale nei cantieri.

8. Istruzioni per i lavori di costruzione sul ciclo zero

8.1. Per la realizzazione delle opere a ciclo zero si impongono le seguenti prescrizioni: evitare un'eccessiva saturazione idrica dei terreni sollevati alla base delle fondazioni, proteggerli dal gelo durante il periodo di costruzione e completare tempestivamente i lavori di scavo per il riempimento delle cavità e il livellamento del sito attorno alle opere a ciclo zero. edificio in costruzione.

Nella pratica edilizia, il terreno viene talvolta aggiunto alle aree basse riempiendo di sabbia a grana fine o limosa dal fondo di un serbatoio. Poiché i monitori idraulici versano la sabbia insieme all'acqua dai tubi sul sito (da cui l'acqua scorre via e il terreno si deposita), è necessario provvedere al drenaggio dello strato sabbioso per autocompattarlo e ridurre la saturazione dell'acqua.

Di solito, le sabbie fini e limose lavate si trovano a lungo in uno stato saturo d'acqua, quindi tali terreni, una volta congelati, risultano altamente pesanti e allo stesso tempo debolmente compattati.

Quando si utilizzano terreni riempiti come fondazioni naturali, il terreno sotto le fondazioni non deve essere lasciato gelare e le fondazioni non devono essere posate su terreno ghiacciato, anche per gli edifici bassi.

Laddove gli edifici siano già stati costruiti o siano in costruzione, il terreno sollevato non dovrebbe fluire a meno di 3 m dalle fondamenta dei muri esterni.

Il metodo di scavo mediante idromeccanizzazione può essere utilizzato in sicurezza nelle regioni meridionali del nostro paese, dove la profondità di congelamento standard dei suoli non è superiore a 70-80 cm, così come nei terreni non sollevati in tutta l'URSS. Ma su siti composti da terreni pesanti, lo sviluppo del suolo mediante idromeccanizzazione non dovrebbe essere effettuato, poiché questo metodo satura il terreno con acqua, il che viola i requisiti dei paragrafi. Capitoli 3.36-3.38, 3.40 e 3.41 SNiP sulla progettazione delle fondazioni di edifici e strutture sulla protezione dei suoli dall'eccessiva saturazione idrica con acque superficiali. In linea di principio non esiste un divieto categorico all'utilizzo della lavorazione del suolo mediante idromeccanizzazione, ma con questo metodo è necessario adottare le necessarie misure di drenaggio per drenare il terreno alla base delle fondazioni e fornire adeguati studi di fattibilità.

8.2. Quando si costruiscono fondazioni su terreni pesanti, è necessario impegnarsi quando si scavano fosse con meccanismi di movimento terra per soddisfare i requisiti degli attuali documenti normativi e tecnici per la produzione e l'accettazione dei lavori di scavo. È necessario scavare trincee per la posa di fondazioni prefabbricate e monolitiche a strisce di piccola larghezza in modo che la larghezza dei seni possa essere coperta con una copertura o uno schermo impermeabilizzante. Dopo aver installato fondazioni prefabbricate o posato calcestruzzo in una fondazione monolitica, è necessario riempire immediatamente i seni con un'accurata compattazione del terreno e garantire il drenaggio dell'accumulo di acqua superficiale attorno all'edificio, senza attendere la progettazione definitiva del sito e la posa del zone cieche.

8.3. Le fosse e le trincee aperte non dovrebbero essere lasciate a lungo prima di installarvi le fondazioni, poiché un ampio intervallo di tempo tra l'apertura delle fosse e la posa delle fondazioni nella maggior parte dei casi porta ad un forte deterioramento del terreno alla base delle fondazioni a causa all'allagamento periodico o costante del fondo della fossa con acqua. Su terreni sollevati, l'apertura di una fossa dovrebbe iniziare solo quando i blocchi di fondazione e tutti i materiali e le attrezzature necessari sono stati consegnati al cantiere.

Si consiglia di eseguire tutti i lavori di posa delle fondazioni e di riempimento delle cavità nel periodo estivo, quando il lavoro può essere eseguito rapidamente e con alta qualità a un costo di scavo relativamente basso. Sarebbe utile osservare la stagionalità del lavoro a ciclo zero sui terreni pesanti.

Se è necessario aprire fosse e trincee ad una profondità superiore a 1 m in inverno, quando il terreno è molto ghiacciato, è spesso necessario ricorrere allo scioglimento artificiale del terreno in vari modi, che accelera i lavori di scavo e non pregiudica le caratteristiche costruttive del terreno alla base delle fondazioni. Non è necessario utilizzare lo scongelamento dei terreni pesanti rilasciando vapore acqueo nei pozzi perforati, poiché ciò aumenta notevolmente l'umidità del suolo a causa della condensazione del vapore acqueo.

8.4. Il riempimento dei seni dovrebbe essere effettuato dopo aver terminato il getto delle fondazioni monolitiche e dopo la posa del piano interrato per fondazioni in blocchi prefabbricati. Va tenuto presente che il riempimento dei seni vicino alle fondazioni con un bulldozer non garantisce un'adeguata compattazione del terreno e, di conseguenza, si accumula una grande quantità di acqua superficiale, che satura in modo non uniforme i terreni vicino alle fondazioni e, quando congelata , crea condizioni favorevoli alla deformazione delle fondazioni e della struttura sovrastante a causa delle forze tangenziali di sollevamento del gelo. Succede ancora peggio quando i seni vengono riempiti in inverno con terreno ghiacciato e senza compattazione. Il riempimento posato vicino alle fondazioni di solito cede dopo che il terreno nelle cavità si scioglie e si autocompatta.

I seni dovrebbero essere riempiti con lo stesso terreno scongelato con un'attenta compattazione strato per strato.

L'uso di meccanismi per la compattazione del terreno durante il riempimento delle cavità è difficile a causa della presenza di pareti del plinto, che creano condizioni anguste per il funzionamento dei meccanismi.

8.5. Secondo il requisito della testa SNiP Quando si progettano le fondazioni di edifici e strutture, è necessario adottare misure per evitare il congelamento del terreno che si solleva sotto la base della fondazione durante il periodo di costruzione.

In caso di svernamento di fondazioni e lastre posate, non bisogna dimenticare di proteggere il terreno dal gelo, soprattutto quando le fondazioni verranno caricate durante la posa o l'installazione dei muri dell'edificio fino allo scongelamento del terreno sotto la base delle fondazioni. Per proteggere dal gelo il terreno alla base delle fondazioni si utilizzano vari metodi, dal rinterro con terra alla copertura delle fondazioni e delle solette con materiali termoisolanti. I depositi di neve sono anche un buon materiale isolante e possono essere utilizzati come isolante termico.

Le lastre di cemento armato con uno spessore superiore a 0,3 m su terreni molto sollevati devono essere ricoperte con una profondità di congelamento standard superiore a 1,5 m con lastre minerali in uno strato, scorie o argilla espansa con un peso volumetrico di 500 kgf/m 3 e un coefficiente di conducibilità termica di 0,18 strato 15 -20 cm.

Se l'edificio viene eretto e i terreni alla base delle fondazioni sono allo stato ghiacciato, è necessario prestare attenzione per garantire uno scongelamento uniforme dei terreni sotto la base delle fondazioni mediante la posa di rivestimenti termoisolanti all'esterno delle fondazioni e il riscaldamento del suolo all'interno dell'edificio, per il quale è possibile utilizzare l'energia elettrica o il riscaldamento dell'aria sotterranea con aerotermi e stufe temporanee.

Per garantire uno scongelamento uniforme, le pareti in muratura invernali sul lato sud devono essere coperte con stuoie, pannelli, cartone catramato, compensato o stuoie di paglia per proteggerle dal crollo durante uno scongelamento rapido e irregolare.

Come isolamento termico per il periodo di scongelamento del terreno vicino alle fondazioni all'esterno dell'edificio per 1-1,5 mesi sul lato sud, è possibile utilizzare lo stoccaggio di blocchi di cemento, mattoni, pietrisco, sabbia, argilla espansa e altri materiali.

A causa dello scioglimento irregolare del terreno sotto le pareti portanti trasversali esterne ed interne, si formano delle crepe sotto e sopra le aperture sulla parete portante trasversale interna. Queste crepe solitamente si espandono e talvolta raggiungono decine di centimetri nella parte superiore, mentre le pareti longitudinali esterne si inclinano con la parte superiore che si allontana dall'edificio. Con rotoli di grandi dimensioni è necessario smantellare sezioni significative delle pareti esterne ed interne.

L'inclinazione dei muri esterni si forma spesso durante il processo di congelamento del suolo in gennaio-marzo, quando le fondamenta dei muri esterni vengono poste alla profondità calcolata per il congelamento del suolo, e sotto i muri portanti interni le fondazioni vengono poste superficialmente (metà o anche un terzo della profondità di congelamento standard del suolo).

Sotto l'influenza delle normali forze di sollevamento del suolo da parte del gelo, si formano crepe che si espandono verso l'alto attraverso crepe anche alla base delle fondazioni dei muri portanti interni, mentre la parte superiore dei muri esterni si discosta notevolmente dalla verticale. La grandezza dei muri esterni dipende dall'altezza del rialzo del muro interno in pietra e dall'ampiezza dell'apertura di una o due fessure nella parte superiore del muro interno.

8.6. Quando si rilevano per la prima volta anche piccole crepe sui muri degli edifici in pietra, è necessario stabilire la causa della loro comparsa e adottare misure per fermare l'espansione di queste crepe. Se compaiono crepe sotto l'influenza delle normali forze di sollevamento del gelo, non è necessario consentire la sigillatura di queste crepe con malta cementizia. L'evento principale in questo caso sarà lo scioglimento del terreno all'interno dell'edificio sotto le fondazioni dei muri portanti interni, che causerà l'assestamento della fondazione e la chiusura parziale o totale delle fessure. Dovresti astenervi dal continuare la costruzione di muri o l'installazione di case prefabbricate con fondamenta ghiacciate fino a quando il terreno sotto le fondamenta non si sarà completamente scongelato e fino a quando l'assestamento delle fondamenta non si sarà stabilizzato dopo lo scongelamento del terreno.

8.7. Nei cantieri, durante i lavori, i terreni alla base si saturano localmente d'acqua a causa di infiltrazioni d'acqua nel terreno dovute ad una rete idrica difettosa. Ciò porta al fatto che in alcune zone i terreni argillosi si trasformano da poco sollevati e leggermente sollevati in molto sollevati con tutte le conseguenze che ne conseguono.

Per proteggere il terreno alla base delle fondazioni dalla saturazione idrica locale durante il periodo di costruzione, lungo la superficie dovrebbero essere posate linee temporanee di approvvigionamento idrico per facilitare il rilevamento del verificarsi di perdite d'acqua e riparare tempestivamente i danni alla rete idrica.

Molto spesso, dopo la fine della stagione invernale, compaiono crepe sulle facciate e sui battiscopa dei cottage, si deformano i telai delle porte o compaiono crepe nei telai delle finestre. La causa di questi problemi nella maggior parte dei casi è il movimento delle fondamenta causato dalle forze del gelo del terreno, che si verificano a seguito di un aumento del volume del terreno quando gela.

Quasi tutti i terreni (eccetto quelli rocciosi) possono essere soggetti a gelo, ma nella maggior parte dei casi questo svantaggio è inerente ai terreni argillosi (argille, argille, argille sabbiose, sabbie fini e limose), nonché alle sabbie contenenti particelle di argilla limosa. Sono considerate non sollevabili le sabbie ghiaiose, grossolane e di media pezzatura che non contengono particelle limo-argillose.

Come già notato, i terreni contenenti minuscole particelle di polvere e argilla sono soggetti al sollevamento del gelo. Rispetto alle sabbie grossolane e medie, queste particelle legano molto bene l'acqua. Durante il congelamento, la massa satura d'acqua aumenta significativamente di volume e inizia a esercitare pressione sulle strutture situate nel terreno e a spingerle fuori dal terreno.

Le deformazioni dovute al gelo sono il risultato dell'influenza delle cosiddette forze normali e tangenziali sulla struttura. I primi si formano sotto la base della fondazione a causa del congelamento e dell'aumento del volume del terreno sollevato, i secondi a causa dello spostamento verticale del terreno congelato sulle superfici laterali della fondazione o sulle pareti del seminterrato. Inoltre il terreno ghiacciato, aumentato di volume, comincia a premere perpendicolarmente alla superficie delle pareti del basamento, provocando la deformazione delle fondazioni in direzione orizzontale.

Il processo di sollevamento si intensifica con l'aumento dell'umidità dei suoli sollevati a causa delle precipitazioni (in particolare, forti piogge autunnali), con aumento capillare dell'umidità e aumento del livello delle acque sotterranee.

Nella regione di Mosca, l'80% di tutti i terreni sono classificati come sollevanti e la loro profondità di congelamento in inverno può raggiungere 1,4 m, proteggendo così le fondazioni, i tubi interrati, le aree ricoperte di asfalto o piastrelle, nonché gli ingressi dei garage dalla deformazione , causato dalle forze del gelo, è una necessità urgente.Per ridurre l'impatto delle forze di sollevamento del gelo sulle strutture sotterranee durante la costruzione e la ristrutturazione di una casa, si consiglia di adottare le seguenti misure (Tabella 1).

Tabella 1.

Ragioni che causano la deformazione delle strutture	Soluzione costruttiva
L'impatto delle forze normali del gelo sulla base della fondazione	Installazione di materiale di riempimento (1) di 100-200 mm di spessore sotto la base della fondazione da terreno non sollevato: ghiaia, sabbia grossolana o media, ghiaia, pietrisco o miscela di pietrisco e sabbia (sabbia 40%, pietrisco 60 %)
Impatto delle forze tangenziali del gelo sulle superfici laterali delle fondazioni e dei muri del seminterrato	installazione del rivestimento (2) sulla superficie laterale delle fondazioni e delle pareti del seminterrato, riducendone la rugosità e le forze di adesione con il terreno ghiacciato fino alla profondità di congelamento; riempimento (3) delle cavità di fondazione fino all'intera profondità di congelamento con terreno non sollevabile; La larghezza del terreno di riempimento al fondo dello scavo deve essere di almeno 0,5 m.
Inumidimento del terreno pesante con precipitazioni	Realizzazione di una zona cieca (4) con pendenza del 3-5% allontanata dall'abitazione, la cui larghezza supera la larghezza dello scavo per il rinterro
Aumento del contenuto di umidità del suolo pesante a causa dell’innalzamento del livello delle acque sotterranee	Dispositivo di drenaggio (5) per abbassare il livello della falda freatica e drenarla dalla fondazione
Interramento di terreni non pesanti con particelle limo-argillose	Protezione del letto di sabbia dalla penetrazione di particelle di terreno sollevanti mediante speciali materiali filtranti (6)

Protezione delle fondazioni e delle pareti interrate dalle deformazioni dovute al gelo.

Quando si costruiscono edifici su terreni pesanti, è necessario posizionare un cuscino di sabbia lavata, ghiaia o pietrisco sotto la base della fondazione. Una base realizzata con questi materiali non sollevanti impedirà alle normali forze (di spinta) del sollevamento dovuto al gelo di influenzare la base della fondazione.

Va notato che quando il livello delle acque sotterranee aumenta (in autunno, così come durante lo scioglimento del manto nevoso), il terreno di riempimento viene circondato da acqua satura di particelle di terreno limo-argilloso. Migrando insieme all'acqua, queste particelle penetrano nella lettiera e la intasano, trasformando gradualmente il terreno non pesante in terreno pesante.

Di conseguenza, dopo diversi anni di attività, la fondazione si ritrova di nuovo su un terreno che si deforma quando gela. L'insabbiamento del letto può essere prevenuto utilizzando materiali filtranti speciali (fibra di vetro, "Taipar", ecc.), che consentono un buon passaggio dell'acqua, ma impediscono la penetrazione delle più piccole particelle di limo-argilla nel letto di sabbia.

Per ridurre l'impatto delle forze tangenziali sulla fondazione, si consiglia di sostituire il terreno pesante a contatto con le superfici verticali della fondazione o con le pareti del seminterrato con terreno non sollevato. Il rinterro, che viene effettuato lungo tutto il perimetro dell'edificio, deve (come nel caso precedente) essere protetto con uno strato di materiale filtrante (Fig. 1).

Un significativo inumidimento dei terreni pesanti porta al fatto che quando si congelano aumentano di volume molto più dei terreni con meno umidità. Ciò comporta un aumento del livello di deformazione e, di conseguenza, la necessità di una protezione più seria delle fondazioni dagli effetti delle forze di sollevamento del gelo. Uno dei modi per ridurre l'attività del suolo in sollevamento è installare il drenaggio, che consente di ridurre l'umidità del suolo abbassando il livello delle acque sotterranee.

Il design tradizionale prevede un sistema di tubi di drenaggio posti in uno strato di ghiaia lavata che trattiene le particelle di terreno. I tubi sono posati con una leggera pendenza per garantire che l'acqua scorra in un pozzo o fognatura speciale.

Nonostante la presenza di un filtro a ghiaia, durante il funzionamento del sistema di drenaggio, i fori di drenaggio si intasano gradualmente con particelle di terreno. La pulizia del drenaggio è un processo piuttosto laborioso che richiede la costruzione di pozzi speciali. L'intasamento del sistema può essere prevenuto ponendo materiale filtrante ("Taipar" o fibra di vetro) attorno ai tubi di drenaggio, che non consente il passaggio delle particelle più piccole e garantisce un funzionamento efficiente del sistema di drenaggio per lungo tempo (Fig. 2) .

Se è presente materiale filtrante non è necessario stendere uno strato di ghiaia attorno ai tubi di drenaggio, ma è consigliabile per aumentare la zona di penetrazione dell'acqua nel sistema di drenaggio.

Riso. 2

1. fondazione esistente;2. tubi di drenaggio;3. materiale filtrante;4. ghiaia lavata.

Isolamento delle basi di fondazione

Le misure considerate consentono di ridurre l'impatto delle forze di gelo, ma non di eliminarne la causa. L'isolamento termico attorno all'edificio può prevenire il sollevamento del terreno dal gelo. L'essenza di questo metodo è che il terreno situato vicino all'edificio è protetto dal gelo mediante materiali isolanti termici, eliminando così la causa del sollevamento del gelo.

Per isolare il materiale vengono utilizzati materiali isolanti in grado di mantenere le necessarie qualità di protezione termica in un ambiente umido e di assorbire i carichi dalle strutture poste sopra di essi. Questi requisiti sono soddisfatti al meglio dalla schiuma di poliuretano (PPU) e dal polistirene espanso estruso (EPP) di vari gradi.

, è il più efficace, sia in termini di spessore richiesto dell'isolamento termico, poiché ha il coefficiente di conducibilità termica più basso, sia in termini di durata, grazie alla sua resistenza chimica e biologica unica. La schiuma di poliuretano si presenta in lastre (recentemente, a causa dell'uso diffuso dell'EPP, non è ampiamente utilizzata) e sotto forma di spruzzatura.

ha la massima efficienza di isolamento se utilizzato in terreni saturi d'acqua, poiché, grazie alla sua natura senza soluzione di continuità, fornisce anche un'impermeabilizzazione aggiuntiva, che elimina i flussi termodinamici convenzionali di umidità nel raffreddamento delle fondazioni e dei pavimenti degli scantinati.

Ha le migliori caratteristiche in termini di conduttività termica, resistenza e durata, grazie alla struttura microporosa della massima qualità.Di non piccola importanza è il fatto che la tecnologia proposta può essere implementata sia durante la costruzione di nuove case sia durante il funzionamento di edifici esistenti, e il posizionamento di materiale isolante termico attorno al perimetro dell'edificio consente non solo di proteggere il suolo da congelamento, ma anche per isolare i seminterrati (Fig. 3 ).

Il terreno intorno alla casa viene scavato ad una profondità di 0,5-0,6 m. Le dimensioni dello scavo dovrebbero garantire la posa di un isolamento con una larghezza di almeno 1,2 m. Successivamente, uno strato di sabbia lavata con uno spessore di almeno Sul fondo dello scavo vengono versati 200 mm e sul lato opposto alla fondazione viene disposto un cuscino di sabbia in leggera pendenza e compattato accuratamente.

Sulla sabbia vengono posati pannelli termoisolanti in polistirene espanso estruso. Lo spessore delle lastre viene preso in funzione del coefficiente di conducibilità termica dell'isolante (Tabella 2).

Tavolo 2.

Isolamento	Foamglass spruzzato in PPU	Altra schiuma poliuretanica spray	Lastre in PPU	EPP Styroform, Stirodur	Altro EEP	Rotolo di polistirolo espanso
Coefficiente di conducibilità termica dell'isolamento / nella torta, tenendo conto degli spazi 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
Spessore isolante non inferiore a mm	40	70	90	90	100	120

Non dobbiamo dimenticare che le perdite di calore attraverso gli angoli esterni dell'edificio superano notevolmente le perdite attraverso la superficie del muro, pertanto nella zona degli angoli è necessario prevedere un isolamento aggiuntivo.

Per fare ciò, ad una distanza di 1,5-2 m dall'angolo, viene posato un isolante con uno spessore 1,4-1,5 volte maggiore di quello riportato in tabella (Fig. 4).

Successivamente l'isolamento viene ricoperto con uno strato di sabbia o ghiaia di almeno 300 mm di spessore fino alla superficie del terreno. Tale isolamento previene il congelamento del suolo e la comparsa di forze di sollevamento del gelo.

Isolante della base del portico

Le deformazioni stagionali del portico e delle scale all'ingresso della casa causano molti problemi ai proprietari di case di campagna.

La ragione di ciò è il sollevamento del suolo da parte del gelo, che provoca il rigonfiamento della struttura relativamente leggera della scala. Inoltre, la base del portico o delle scale si trova a una profondità inferiore alla base della fondazione, quindi le forze di sollevamento del gelo causano deformazioni particolarmente gravi di queste strutture.

Il modo più radicale per proteggere il portico dal rigonfiamento è proteggere la sua base dal gelo (Fig. 5).Per fare ciò, realizzare una rientranza 700 mm più profonda del fondo del portico o delle scale. Sul fondo dello scavo viene predisposto un letto di sabbia dello spessore di almeno 400 mm, costituito da sabbia o ghiaia lavata. Le lastre in EPP o PPU vengono posate su una base compattata, oppure il cui spessore è preso secondo la tabella sopra. Sopra l'isolante viene colato uno strato di sabbia di almeno 50 mm, sul quale è installata una rampa di scale o un portico. Per proteggere la base dal gelo, l'isolamento deve sporgere di 1,2 m oltre i confini del portico.

Protezione degli ingressi dei garage da deformazioni,   causati dal sollevamento del terreno da parte del gelo

All'ingresso del garage, a causa del sollevamento del terreno da parte del gelo, possono comparire delle irregolarità che impediscono la normale apertura del cancello.

L'area antistante il garage viene costantemente sgombrata dalla neve, quindi il terreno ghiaccia ad una profondità maggiore, il che comporta un aumento del livello di deformazione del suolo causato dalle forze di sollevamento del gelo. Questi fenomeni possono essere prevenuti installando un isolamento termico sotto la strada che porta al garage. Per fare ciò, sotto il sito o la strada viene scavata una piccola fossa profonda circa 400 mm. La sua larghezza su ciascun lato dovrebbe essere 1,2 m maggiore della larghezza della strada (Fig. 6).

Sul fondo della fossa viene predisposto un letto di sabbia o ghiaia dello spessore di almeno 100-200 mm sul quale vengono posate lastre di polistirene espanso estruso dello spessore richiesto. Va notato che, oltre alla capacità di mantenere elevate caratteristiche di protezione dal calore in un ambiente suolo, il polistirene espanso estruso è un materiale in grado di sopportare carichi piuttosto elevati, in particolare dalla superficie asfaltata della strada e dall'auto ferma su Esso.

Il materiale isolante posto sotto il manto stradale è ricoperto da un ulteriore strato di sabbia spesso 200 mm, sul quale viene posata una lastra o un rivestimento in asfalto. È possibile installare una pietra laterale su un letto di sabbia, seppellendola per circa 200 mm nella sabbia. L'isolante posto all'esterno del rivestimento utilizzato viene ricoperto con uno strato di sabbia (20-30 mm), dopodiché lo scavo viene riempito di terra e livellato.

I percorsi pedonali e le aree antistanti la casa rivestite con piastrelle sono isolati allo stesso modo. Non dobbiamo dimenticare che la rientranza per l'isolamento dovrebbe essere 1,2 m più larga della piattaforma o del percorso su ciascun lato (Fig. 7).

Riso. 7		Riso. 8

letto di sabbia o ghiaia di spessore 200 mm; uno strato di sabbia spesso 30 mm; riempimento con sabbia e terra; copertura del sito; lettiera di sabbia.		letto di sabbia o ghiaia di spessore 100 mm; tubi isolati; miscela ghiaia-sabbia spessore 100 mm; polistirene espanso estruso; riempimento con sabbia, ghiaia o terra.

Protezione delle condotte dal gelo

Riso. 9

Di norma, le condotte dei servizi (approvvigionamento idrico e fognario) vengono posate al di sotto del livello di congelamento del suolo. Tuttavia, all'ingresso della casa, tratti di condutture salgono più vicino alla superficie e finiscono alla profondità di congelamento, quindi quest'area deve essere isolata.

La costruzione di trincee profonde 1,5-2 m per la posa di condotte con successivo riempimento richiede molto tempo ed è un processo piuttosto laborioso. La profondità di installazione delle comunicazioni può essere ridotta installando un isolamento termico che protegga i tubi e l'area adiacente del terreno dal gelo (Fig. 8). Inoltre, nei terreni sollevati con una profondità di interramento ridotta, proteggerà i tubi dalle deformazioni del terreno causate dalle forze di sollevamento del gelo.Va notato che questo lavoro può essere eseguito non solo durante la costruzione di una nuova linea, ma anche durante il funzionamento di quella esistente.

Tabella 3.

Sul fondo della trincea aperta è disposto un letto di sabbia o ghiaia compattato dello spessore di circa 100 mm, su di esso vengono posati tubi isolati e ricoperti con uno strato di sabbia o ghiaia (almeno 100 mm), su cui (dopo la compattazione) le lastre di polistirene espanso estruso o viene spruzzata schiuma di poliuretano. L'isolamento viene ricoperto sopra con sabbia o ghiaia (20-30 mm) e poi con terra.

Le tubazioni esistenti possono essere isolate posizionando l'isolamento termico non solo sulla parte superiore, ma anche sui lati (Fig. 10), e quando si posano nuove utenze, si consiglia di posizionarle in un canale di protezione termica in schiuma poliuretanica (tubi con attualmente sono in vendita isolamenti in schiuma di poliuretano) o spruzzati ( Fig. 11).

Quando si utilizza l'isolamento a soletta, per garantire l'affidabilità dell'isolamento termico (riducendo al minimo gli spazi vuoti), è consigliabile collegare tra loro le lastre isolanti formando un canale termoisolante mediante viti, ma è comunque meglio acquistare le tubazioni in isolamento termico con PPU (tubazioni preisolate) oppure spruzzare quelli esistenti con schiuma poliuretanica.

Per gli edifici bassi con fondazioni poco caricate, è necessario adottare misure volte a ridurre le forze di sollevamento del gelo. Per ridurre l’impatto delle forze di sollevamento tangenziali che si verificano quando i terreni di riempimento si congelano con la superficie delle fondazioni, è necessario:

Costruire fondazioni delle forme più semplici con un'area della sezione trasversale minima;
Sono preferibili fondazioni colonnari o su pali con travi di fondazione;
Ridurre l'area di congelamento del terreno con le fondazioni;
Assicurarsi che le fondazioni siano ancorate allo strato di terreno al di sotto della soglia di gelo stagionale;
Ridurre la profondità del congelamento del terreno vicino alle fondazioni con materiali isolanti termici;
Applicare rivestimenti e involucri;
Attuare misure adeguate per aumentare i carichi per compensare le forze di sollevamento tangenziali;
Sostituire completamente o parzialmente il terreno pesante con terreno non pesante.

Quando si costruiscono edifici bassi per scopi energetici e agricoli (vedi fondazione di una casa di campagna) su terreni pesanti, le fondazioni in cemento armato vengono utilizzate sotto forma di lastre o letti senza approfondimento. Questo metodo riduce significativamente i costi di costruzione e, come hanno dimostrato i test sperimentali, garantisce l'idoneità operativa degli edifici e delle apparecchiature tecnologiche. In questo caso, l'effetto delle forze tangenziali del sollevamento del gelo viene completamente eliminato.

Come letti possono essere utilizzati travi in cemento armato, pannelli di pavimento, lastre stradali e di aeroporti, pali, ecc. I letti e le lastre vengono posati su una preparazione di sabbia livellata con uno spessore di 150-200 mm.

Per la costruzione monolitica di tali fondazioni, si consiglia di stendere un film impermeabile sulla preparazione della sabbia prima della gettata di calcestruzzo per eliminare la fuoriuscita di lattime dal calcestruzzo. Di solito, per rinforzare lastre con uno spessore di 150-200 mm, una casa residenziale in mattoni a un piano richiede un doppio rinforzo con un diametro di 10-12 mm con incrementi di 200-250 mm, più una cintura rinforzata a livello del fondo del pavimento sopra il primo piano di 3-4 aste del diametro di 10 mm. (vedi Fig. 1).

Soluzioni interessanti per la costruzione di strutture a ciclo “zero” utilizzando la tecnologia finlandese (ad esempio PAROC) con isolamento termico della base in lastra di schiuma. Un esempio della costruzione di tali fondazioni è uno dei cottage di Zelenogorsk (regione di Leningrado). I terreni di fondazione qui sono rappresentati da sabbie limose (sabbie mobili), il livello delle acque sotterranee è di circa 1 m sotto la tacca dello zero. La profondità di congelamento standard è di 1,4 m. L'edificio è a un piano, con un piano attico. Le pareti sono in cemento espanso di 300 mm di spessore, i soffitti sono in travi di legno. In inverno l'edificio può restare senza riscaldamento per qualche tempo. Qui, per dimostrare le diverse tecniche, sono convenzionalmente rappresentate molte più misure anti-sollevamento che nel progetto reale (vedi Fig. 2).

La soluzione è degna di attenzione per gli edifici leggeri (case a pannelli), quando è necessario tagliare uno spessore significativo di terreni deboli e saturi d'acqua (vedi Fig. 3). Tali fondazioni hanno una superficie liscia, che consente di affrontare con maggiore successo le forze di sollevamento tangenziali emergenti, e una profondità al di sotto del limite di congelamento, che elimina l'influenza delle normali forze di sollevamento. La riduzione delle forze tangenziali di sollevamento può essere ottenuta mediante rivestimenti o sostituendo lo strato superiore con un altro terreno meno attivo durante il sollevamento, ovvero sono possibili opzioni.

Tutto quanto sopra non pretende di essere l'assoluta completezza delle informazioni su questo problema. L'autore ha cercato di ricordare brevemente l'esistenza di metodi e tecniche che sono stati sviluppati dalla pratica di progettazione, costruzione e gestione di edifici e strutture.

La profondità della fondazione è un valore previsto, che dipende dal tipo di edificio o struttura, zona climatica, terreno sul sito e livello delle acque sotterranee. Questo valore è influenzato anche dalla struttura dell'edificio (con o senza seminterrato), dal principio di utilizzo (con o senza riscaldamento), dal numero di piani e dal peso.

A rigor di termini, questa è la quantità di cui la fondazione dovrà essere interrata affinché possa fornire un supporto stabile alla struttura. Ne esistono di due tipi:

Secondo le norme di costruzione, per resistere alle forze di gelo, la suola deve essere interrata 15-20 cm sotto il livello di congelamento del terreno. Quando questa condizione è soddisfatta, la fondazione viene detta “profonda” o “sepolta”.

Quando la profondità di congelamento è superiore a 2 metri, i lavori di scavo coinvolgono volumi molto grandi, anche il consumo di materiali è elevato e il prezzo è molto alto. In questo caso vengono presi in considerazione altri tipi di fondazioni: su pali o, oltre alla possibilità di posare al di sopra del punto di congelamento standard. Ma questo è possibile solo se sono presenti terreni con capacità portante normale, isolamento obbligatorio della base e della fondazione e anche con l'installazione di un'area cieca isolata. In questo caso la profondità di posa diminuisce più volte e solitamente è inferiore al metro.

A volte il fondotinta viene versato direttamente sulla superficie. Questa è un'opzione per gli annessi, molto probabilmente in legno. Solo in tali condizioni è in grado di compensare le distorsioni che ne derivano.

Ricerca preliminare

Prima di iniziare a progettare la tua casa, devi decidere dove vuoi posizionare la casa sul sito. Se esistono già studi geologici, tenete conto dei loro risultati: per avere meno problemi con la fondazione e avere una spesa minima, è consigliabile scegliere la zona più “secca”: dove le acque sotterranee sono più basse possibile.

Successivamente, vengono effettuati studi geologici del suolo nella località selezionata. Per fare ciò vengono praticati dei fori a una profondità compresa tra 10 e 40 metri: dipende dalla struttura degli strati e dalla massa prevista dell'edificio. Vengono realizzati almeno cinque pozzetti: nei punti in cui sono previsti gli angoli e al centro.

Il costo medio di uno studio di questo tipo è di circa $ 1000. Se la costruzione è prevista su larga scala, l'importo non influirà molto sul budget (il costo medio di una casa è di 80-100 mila dollari), ma può salvarti da molti problemi. Quindi, in questo caso, ordina la ricerca a professionisti. Se vuoi costruire un piccolo edificio - una casetta, un cottage, uno stabilimento balneare, un gazebo o un'area con barbecue, allora è del tutto possibile fare la ricerca da solo.

Esplora la geologia con le tue mani

Per verificare con le nostre mani la struttura geologica del terreno, armiamoci di una pala. In tutti e cinque i punti - agli angoli della futura struttura e al centro - dovrai scavare buchi profondi. Dimensioni: metro per metro, profondità - almeno 2,5 m. Livelliamo le pareti (almeno relativamente). Dopo aver scavato una buca, prendi un metro a nastro e un pezzo di carta, misura e registra gli strati.

Cosa si può vedere nella sezione:

Spesso sorgono difficoltà quando si cerca di distinguere i terreni contenenti argilla. A volte basta guardarli: se predomina la sabbia e ci sono inclusioni di argilla, hai davanti a te un terriccio sabbioso. Se predomina l'argilla, ma c'è anche la sabbia, è terriccio. Bene, l'argilla non contiene inclusioni ed è difficile da scavare.

Esiste un altro metodo che ti aiuterà ad assicurarti di aver identificato correttamente il terreno. Per fare questo, fai rotolare un rullo dal terreno inumidito con le mani (tra i palmi delle mani, come facevi all'asilo) e piegalo in una ciambella. Se tutto si è sgretolato è terriccio a bassa plasticità; se è caduto in pezzi è terriccio plastico, se rimane intatto è argilla;

Dopo aver deciso che tipo di terreno hai nell'area selezionata, puoi iniziare a scegliere il tipo di fondazione.

Profondità di fondazione a seconda del livello della falda freatica

Tutte le funzionalità di progettazione sono descritte in SNiP 2.02.01-83*. In generale, tutto può essere ridotto ai seguenti consigli:

Come puoi vedere, il livello della fondazione è determinato principalmente dalla presenza di acque sotterranee e dalla forza del congelamento del suolo nella regione. È il sollevamento del gelo che causa problemi alle fondazioni (o cambiamenti nei livelli delle acque sotterranee).

Profondità di congelamento del suolo

Per determinare approssimativamente il livello di congelamento del suolo nella tua regione, basta guardare la mappa qui sotto.

Usando questa mappa, puoi determinare approssimativamente il livello di congelamento del suolo nella regione (per ingrandire l'immagine, fai clic con il tasto destro del mouse su di essa)

Ma si tratta di dati medi, quindi per un punto specifico il valore può essere determinato con un errore molto grande. Per le menti curiose, presentiamo un metodo per calcolare la profondità del congelamento del suolo in qualsiasi area. Ti basterà conoscere le temperature medie dei mesi invernali (quelli in cui la temperatura media mensile è negativa). Puoi calcolarlo tu stesso, la formula e l'esempio di calcolo sono pubblicati di seguito.

D fn è la profondità di congelamento in una data regione,

Do è un coefficiente che tiene conto dei tipi di terreno:

per i terreni grossolani è 0,34;
per sabbie con buona portanza 0,3;
per sabbia sciolta 0,28;
per argille e argille è 0,23;

M t è la somma delle temperature negative medie mensili durante l'inverno nella tua zona. Trova le statistiche del servizio metrologico per la tua regione. Seleziona i mesi in cui la temperatura media mensile è inferiore allo zero, sommali, trova la radice quadrata (c'è una funzione su qualsiasi calcolatrice). Sostituisci il risultato nella formula.

Per esempio, costruiremo sull'argilla. Temperature medie invernali nella regione: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

Il calcolo del congelamento del suolo sarà il seguente:

M t =2+12+15+10+4=43, trova la radice quadrata di 43, è uguale a 6,6;
Dfn = 0,23*6,6= 1,52 m.

Abbiamo scoperto che la profondità di congelamento calcolata in base ai parametri indicati: 1,52 m. Non è tutto, dobbiamo considerare se sarà necessario il riscaldamento e, in tal caso, quali temperature verranno mantenute al suo interno;

Se l'edificio non è riscaldato (stabilimento balneare, cottage, la costruzione richiederà diversi anni), applicare un fattore crescente di 1,1, che creerà un margine di sicurezza. In questo caso la profondità della fondazione è 1,52 m * 1,1 = 1,7 m.

Se l'edificio viene riscaldato, anche il terreno riceverà una parte del suo calore e congelerà meno. Pertanto in presenza di riscaldamento i coefficienti si riducono. Possono essere presi dal tavolo.

Coefficienti che tengono conto della presenza di riscaldamento nell'edificio. Si scopre che più caldo è in casa, meno profonda è la necessità di seppellire le fondamenta (per aumentare le dimensioni dell'immagine, fare clic con il tasto destro del mouse su di essa)

Quindi, se la temperatura nelle stanze viene mantenuta costantemente al di sopra di +20°C, i pavimenti sono isolati, la profondità della fondazione sarà 1,52 m * 0,7 = 1,064 m Questo è già meno costoso che andare più in profondità di 1,52 m.

Le tabelle e le mappe mostrano il livello medio degli ultimi 10 anni. In generale, probabilmente vale la pena utilizzare nei calcoli i dati relativi all’inverno più freddo degli ultimi 10 anni. Inverni anormalmente freddi e senza neve si verificano con approssimativamente la stessa frequenza. E quando si effettuano i calcoli, è consigliabile concentrarsi su di essi. Dopotutto, non ti rassicurerà molto se, dopo essere rimasto in piedi per 9 anni, il 10 le tue fondamenta si crepano a causa di un inverno troppo freddo.

Quanto è profondo scavare le fondamenta

Grazie a questi numeri e ai risultati del sondaggio sul sito, è necessario selezionare diverse opzioni di fondazione. I più popolari sono colonnari o a mucchio. La maggior parte degli esperti concorda sul fatto che con la normale capacità portante del terreno, la loro base dovrebbe trovarsi 15-20 cm al di sotto della profondità di congelamento. Abbiamo descritto sopra come calcolarlo.

La profondità della fondazione è il livello al quale la fondazione deve essere approfondita

La suola deve poggiare su un terreno con buona capacità portante.
Il sottofondo dovrà essere immerso nello strato portante per almeno 10-15 cm.
È auspicabile che le acque sotterranee si trovino più in basso. Altrimenti è necessario adottare misure per drenare l'acqua o abbassarne il livello, e ciò richiede ingenti somme di denaro.
Se il terreno portante è troppo profondo, vale la pena considerare l'opzione di una fondazione su pali.

Dopo aver selezionato diversi tipi di fondazioni e determinato la loro profondità di posa, viene effettuato un calcolo approssimativo del costo di ciascuna. Scegli quello che sarà più economico.

Si noti inoltre che per ridurre la profondità della fondazione è possibile utilizzare calcestruzzo isolante. Quando si costruisce una fondazione a strisce poco profonde, è necessaria un'area cieca.

Fondamento superficiale

A volte le fondamenta profonde sono molto costose da costruire. Quindi considerare pali (pali-griglia) o fondazioni superficiali (fondazioni poco profonde). Sono anche detti “fluttuanti”. Ne esistono solo due tipi: una lastra monolitica e un nastro.

La fondazione della lastra è considerata la più affidabile e facilmente prevedibile. È progettato in modo tale da poter subire danni significativi solo in caso di grossolani errori di calcolo nella progettazione. Tuttavia, può anche essere rovinato.

Tuttavia, agli sviluppatori non piacciono le fondazioni in lastre: sono considerate costose. Richiedono molto materiale (principalmente rinforzo) e tempo (legando lo stesso rinforzo). Ma a volte una fondazione in lastre è più economica di una fondazione a strisce profonde o addirittura di una fondazione su pali. Quindi non cancellarlo subito. Può essere ottimale se si desidera costruire un edificio pesante su terreni pesanti o sciolti.

Un nastro poco profondo può avere una profondità di 60 cm. In questo caso deve poggiare su un terreno con portanza normale. Se la profondità dello strato fertile è maggiore, aumenta la profondità della fondazione a strisce.

Con le fondazioni a strisce poco profonde per edifici leggeri, tutto è molto semplice: funzionano bene. La combinazione con una casa in tronchi o una trave è un'opzione economica e allo stesso tempo affidabile. Se ci sono delle pieghe nel nastro, il legno elastico le affronta perfettamente. Su questa base, una casa di legno sembra quasi altrettanto buona.

È necessario calcolare con maggiore attenzione se si intende costruire quelli posteriori con blocchi leggeri (calcestruzzo aerato, calcestruzzo espanso, ecc.) Su una fondazione a strisce poco profonde. Non reagiscono nel migliore dei modi ai cambiamenti della geometria. Qui hai bisogno del consiglio di uno specialista esperto e, ovviamente, competente con una vasta esperienza.

Ma non è redditizio installare una fondazione a strisce poco profonde sotto una casa pesante. Per trasferire l'intero carico, deve essere reso molto largo. In questo caso, molto probabilmente, la lastra sarà più economica.

Come funziona una fondazione superficiale?

Questo tipo viene utilizzato quando gestire le forze di sollevamento è troppo costoso e non ha senso. Nel caso di fondazioni poco profonde, non le combattono. Vengono, si potrebbe dire, ignorati. Fanno semplicemente alzare e abbassare le fondamenta e la casa insieme al terreno che si gonfia. Ecco perché vengono anche detti “fluttuanti”.

Tutto ciò che serve è garantire una posizione stabile e una connessione rigida di tutte le parti della fondazione e degli elementi della casa. E per questo è necessario il calcolo corretto.

Una fondazione adeguatamente calcolata può sopportare carichi significativi e preservare l'integrità dei muri portanti e dell'intera casa per un lungo periodo. La progettazione di qualsiasi struttura inizia con i calcoli delle fondazioni.

Fattori influenzanti

La scelta del progetto della fondazione è influenzata da molti fattori, i principali dei quali sono considerati indicatori relativi al suolo del sito:

Tipo di terreno.
Altezza di risalita delle acque sotterranee.
La profondità alla quale il terreno gela in inverno.

Inoltre, vengono presi in considerazione indicatori della futura casa come il numero di piani, il materiale da costruzione selezionato e le caratteristiche del design (presenza o meno di un seminterrato).

La profondità calcolata della fondazione e il volume dei lavori di scavo dipendono da questi fattori.

Profondità di congelamento e necessità di tenerne conto

Il livello di congelamento del suolo è decisivo per calcolare la profondità di posa delle fondamenta di un edificio. Esistono due livelli di congelamento:

Buone condizioni per la posa di una fondazione sono prese in considerazione se le acque sotterranee si trovano al di sotto del livello di congelamento del suolo.
Le condizioni difficili per la posa e il funzionamento delle fondamenta di una casa includono il congelamento dello strato di terreno con le acque sotterranee. In questo caso, in inverno il terreno si gonfia, il che porta ad un aumento dei carichi sulla base dell'edificio.

I regolamenti richiedono che la fondazione sia posizionata al di sotto della profondità di congelamento del terreno. Diamo un'occhiata al perché.

In inverno, ai carichi verticali esistenti sulla fondazione (gravità della casa e resistenza del terreno) si aggiungono i carichi laterali causati dal rigonfiamento del terreno. Quando il terreno ghiaccia, queste forze aumentano, avendo un impatto colossale.

Se la fondazione non è sufficientemente profonda, il terreno ghiacciato inizia a esercitare pressione sulla suola, "spingendo fuori" la fondazione. Tali carichi possono raggiungere le 10 tonnellate per metro quadrato di superficie. Inoltre, questa forza non è uniforme nelle diverse aree, quindi si verifica una leggera distorsione dell'edificio. Ciò è chiaramente visibile quando iniziano ad apparire delle crepe lungo i muri della casa, che aumentano ogni primavera dopo che il terreno sotto la casa si scioglie e si abbassa.

Con il calcolo corretto e la scelta della profondità di posa delle fondamenta della struttura (sotto il livello di congelamento del suolo), le forze che influenzano diminuiscono. Non vi è alcun effetto di “spingere” la casa fuori dal terreno. La fondazione non si deforma e durerà a lungo senza cedimenti o distorsioni dei muri portanti.

Consiglio! Se le acque sotterranee del tuo sito si avvicinano troppo alla superficie e complicano notevolmente la costruzione della casa, prova a posare diversi canali di drenaggio nel burrone più vicino. Ciò prosciugherà il cantiere e ridurrà il sollevamento del terreno.

Calcolo del congelamento del suolo

La formula con cui questo parametro viene calcolato manualmente è simile alla seguente: h=vM*k. Utilizzando questa formula, è necessario moltiplicare la somma delle temperature medie mensili per un coefficiente speciale utilizzato per ciascun tipo di terreno:

argilloso - 0,23;
sabbioso - 0,28;
ghiaia - 0,30;
clastico grossolano -0,34.

Dal valore risultante si ricava la radice quadrata. Questo è lungo e devi consultare libri di consultazione. Pertanto, è più facile prendere valori medi già pronti del congelamento del suolo per regione. Di seguito è riportato un esempio di tale tabella con alcune grandi città.

Fattori influenzanti

Separatamente, notiamo che tali calcoli rappresentano la media e vengono effettuati senza tenere conto di alcuni dati che influiscono sulla profondità di congelamento. Ecco due fattori:

Copertura nevosa nella regione. Oltre all'umidità naturale, il manto nevoso è considerato un ottimo isolante termico per il suolo. Ne consegue che maggiore è la neve sul sito, minore è il congelamento del terreno.
Scopo dell'edificio. Quando si costruisce un edificio residenziale o un edificio riscaldato, il livello di congelamento diminuisce. Se la struttura non viene riscaldata in inverno, il terreno ghiaccia più della media.

Prendi in considerazione questi fattori quando pianifichi e sviluppi la fondazione, poiché la differenza con i dati tabellari arriva fino al 30%, che è importante nei calcoli.