Onder de term "bodemdeining" schuilt een nogal complex fenomeen van natuurlijke oorsprong, dat tot ernstige gevolgen kan leiden. Tijdens de periode dat de grond bevriest, stijgt de fundering mee met de hele constructie. Wanneer ontdooien plaatsvindt, gebeurt het tegenovergestelde - de basis da alt. Maar het komt erop neer dat het ongelijk is.
Als gevolg hiervan bevinden gebouwen zich in een noodsituatie en soms in een bedreigende staat. In sommige gevallen beginnen gebouwen vanwege dit fenomeen zelfs volledig in te storten.
Kenmerk van een natuurlijk fenomeen
Het belangrijkste kenmerk van het deiningsproces is een aanzienlijke toename van het watervolume in de bodem als gevolg van bevriezing in de winter. Volgens GOST 25100-2011 worden 5 categorieën onderscheiden, die onderling verschillen in de mate van deining (het niveau van bodemuitzetting wordt tussen haakjes aangegeven):
- Overmatig deinende grond - meer dan 12%.
- Sterk deinende bodems - niet meer dan 12%.
- Middelgrote deinende bodems - tot 8%.
- Enigszins deinende grond - ongeveer 4%.
- Niet-rotsachtige bodems - niet meer dan 4%.
De laatste categorie moet echter als voorwaardelijk worden beschouwd, omdat er in de natuur gewoon geen grond is waar vocht volledig afwezig is. Alleen graniet en grofkorrelige bodemrotsen mogen aan dit type worden toegeschreven. In onze omstandigheden is dit type grond echter vrij zeldzaam.
Stappen van een bedreigend fenomeen
Het grondgebied van de Russische Federatie loopt langs het hele noordelijke deel van het Euraziatische continent. Om deze reden is de temperatuur in de winter altijd onder nul. Afhankelijk van de specifieke regio kan de grond 2 tot 9 maanden bevroren zijn.
In dit geval kunnen verschillende stadia van gronddeining worden onderscheiden:
- I - voorlopig. In dit geval wordt de grond afgekoeld tot een temperatuur die nog niet gelijk is aan waterkristallisatie.
- II - gebaseerd. In dit geval begint het water al in zijn andere staat van aggregatie te komen en in ijs te veranderen. Dienovereenkomstig vindt zijn volumetrische expansie plaats, wat, zoals we weten, niet veel goeds belooft.
- III - onderkoeling. Hier krimpt de grond onder invloed van vorst. Dit leidt vervolgens tot een sterke temperatuurdaling.
Alleen is het de moeite waard om te overwegen dat de vermelde toestanden voorwaardelijk zijn, aangezien de overgang van de ene fase naar de andere erg traag is. Tegelijkertijd kan er nog een fase worden onderscheiden in het proces van het ontdooien van de grond - de bodemdaling.
Meestal een deinend fenomeenvooral in de winter waargenomen. Om deze reden is dit seizoen niet geschikt voor constructie, vooral niet van massieve aard. Dit is te wijten aan een ernstig gevaar - er is een zeer hoog risico dat de opgerichte structuur zeer snel zal worden vernietigd.
Vooral degenen die in het hoge noorden wonen, moeten rekening houden met de kracht van het deinen van de grond. In dit gebied bevriezen de onderste lagen van de grond veel meer dan op andere breedtegraden.
Belangrijkste provocerende factor
Op het eerste gezicht lijkt het erop dat de schade door deining misschien niet zo groot is, maar het lijkt alleen maar. Om de hele dreiging van een dergelijk natuurverschijnsel te realiseren, is het de moeite waard om duidelijk te begrijpen hoe dit proces plaatsvindt.
Zoals we nu weten, wordt het fenomeen gekenmerkt door heterogeniteit, die voornamelijk te wijten is aan het hoogteverschil van het aardoppervlak. In de regel wordt dit in het voorjaar waargenomen - die kant van het gebouw, die zich in het zuiden bevindt, is goed verwarmd. Bovendien dragen lentedruppels bij. Met het begin van de avond hoopt zich een grote hoeveelheid smeltwater op in de grond, die dan ijs wordt.
De massa van zo'n laag kan verschillende centra bereiken, en dit is voldoende om de fundering tot een bepaalde hoogte te brengen. Dit proces duurt de hele nacht.
Overdag wordt het tegenovergestelde beeld waargenomen - met de stijging van de temperatuur begint het ijs in de grond te ontdooien. Dienovereenkomstig begint de basis te zakken en tegelijkertijd wordt de aarde opnieuw verrijkt met een andere portie water, dat dan weer kristalliseert. Dit allemaalgebeurt dag na dag totdat de temperatuur normaliseert.
Tijdens de voorjaarsperiode van het waterpeilverschil kan het gebouw enkele centimeters wegzakken. Dit is voldoende om ernstige schade aan te richten, die later zeer moeilijk of helemaal niet te herstellen zal zijn.
Andere oorzaken van deining van de grond
De intensiteit van deining kan worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de volgende:
- De duur van de winterperiode en de intensiteit (ernst) ervan.
- Sneeuwdikte.
- Bodemkenmerken.
- Neerslag per seizoen.
- Luchtvochtigheidsgraad.
- De aard van het terrein.
- Vegetatie.
- Diepte van het grondwater.
- Locatie van het gebied ten opzichte van de zuidkant.
Aangezien gebouwen zeer ernstige schade kunnen oplopen door deining, moet de constructie van de fundering worden uitgevoerd onder de vriesdiepte van de grond. Deze waarde is direct afhankelijk van het gebied waar de bouw van huizen is gepland.
Het is vermeldenswaard dat het mediterrane bodemvocht een fundamentele factor is die de intensiteit van deining grotendeels beïnvloedt. Tegelijkertijd mag de dichtheid van de onderste lagen van de grond niet worden verdisconteerd. Maar veel hangt ook af van deze parameter.
Hoe dichter de grond, hoe minder vervorming het gebouw zal ondergaan. Anders, vorst deining van de bodemzal intenser zijn, wat niet veel goeds belooft.
Hoe de mate van deining van de grond bepalen?
Om dit te doen, is het de moeite waard om niet alleen naar de samenstelling van de bodem te kijken, maar ook naar het niveau van het grondwater. Elke eigenaar van onroerend goed in de voorsteden kan worden geconfronteerd met de noodzaak om te bepalen hoe sterk de deinende grond is in het gebied van een privéperceel. Om dit doel te bereiken, is het noodzakelijk om een gat te graven tot 2 meter diep. Dit is zo'n bijzondere verticale bewerking van een vierkante, ronde of rechthoekige doorsnede.
Daarna moet je een paar dagen wachten. Als er geen vocht op de bodem van een gegraven kleine put verschijnt, moet u nog eens 1,5 meter boren. Men hoeft alleen maar aan het water te verschijnen, het proces kan worden gestopt. Nu blijft het om de afstand van het waterniveau tot het oppervlak te meten.
Je kunt de grondsoort bepalen door visuele inspectie. Op basis van deze gegevens kunnen we bij benadering een conclusie trekken over de mate van bodemuitzetting tijdens het koude seizoen.
Laten we naar wiskundige berekeningen gaan
Berekening van grond deining kan onafhankelijk worden gedaan, met behulp van de formule E=(H-h)/h, waarbij:
- E is de coëfficiënt van de mate van deining van de grond.
- H - de hoogte van de bodemlaag na bevriezing.
- h is de hoogte van de bodemlaag voor bevriezing.
Daarom moet u eerst de nodige metingen uitvoeren. En niet alleen in de zomer, maar ook in de winter. Het is mogelijk om op basis van hoogteveranderingen conclusies te trekken over het deinen van de grond. Als deze parameter 10 mm of meer is per 1 meter bevriezing, dan is de coëfficiënt E gelijk aan0.01, wat al aangeeft dat passende maatregelen moeten worden genomen om ernstige gevolgen te voorkomen.
Het is de moeite waard om er nogmaals op te wijzen dat de bodem, met een hoog vochtgeh alte, voornamelijk gevoelig is voor deiningsprocessen. Het verandert in ijs en zet merkbaar uit en neemt in volume toe. Wie heeft er geen water in een plastic fles bevroren door het in de vriezer van de koelkast te plaatsen voor experimenten of uit noodzaak? Je kunt je meteen alle kracht van het waterelement voorstellen, verzameld in een beperkt volume.
Kleigrond, leem en zandige leem zijn gevoeliger voor deining. En klei is door de aanwezigheid van veel poriën in staat om water goed vast te houden.
Manieren om schade te minimaliseren
Nu is het ons duidelijk dat de hoeveelheid grond deining niet mag worden onderschat. Maar hoe voorkom je onaangename gevolgen die een ernstige bedreiging voor het leven van mensen kunnen vormen? Er zijn verschillende manieren om dit te doen. Maar aangezien het deinen van de grond grotendeels te wijten is aan de impact op de fundering, hebben de meeste ervan betrekking op manieren om deze te versterken of te isoleren. Overweeg de beste opties om zo'n moeilijk probleem op te lossen.
Grondvervangingsprocedure
Deze methode werkt alleen bij het leggen van de fundering - er wordt een zandkussen onder de fundering geplaatst. Bovendien moet het merkbaar breder zijn dan de fundering van het gebouw zelf. Daarna wordt het goed geramd en verdicht. Dankzij dit kussen is een gelijkmatige verdeling van de volledige belasting op de basis verzekerd. Daarnaast een laag deinende grondneemt af, daarom wordt de sterkte van het natuurverschijnsel ook zwakker. Bovendien heeft het zandkussen dempende eigenschappen.
Bovendien raden experts aan om, om vervorming door deining van de grond te voorkomen, het gebied tussen de bekisting na verwijdering en de grond te bedekken met niet-deinende grond. Een dergelijke maatregel voorkomt bevriezing van de grond aan de wanden van de fundering.
Pas na enige tijd kan het zand in de opvulling (inclusief de pad) zich vermengen met de kleideeltjes, waardoor hun niet-roterende eigenschappen verloren gaan. Om dit te voorkomen, moeten het zandbed en de opvulling worden gescheiden met folie, dakbedekking of filterdoek.
Het fundament leggen
Dit verwijst naar de optimale keuze van het type fundering, die alleen relevant is in de fase van het bouwen van een huis. Als het al is opgericht, moet een andere manier worden gebruikt om het probleem op te lossen. Met betrekking tot deze techniek kunt u kiezen tussen twee soorten fundering - een plaatconstructie of een paalfundering.
Monoliet
De vorming van een plaatstructuur zal het gebouw zwaarder maken, wat op zijn beurt de impact van grond op de fundering minimaliseert. Natuurlijk zal het niet mogelijk zijn om het effect van vorstdeining op een monolithische plaat met een hoogte van meer dan 200 mm, verzonken in de grond, volledig te elimineren. Tegelijkertijd zal als gevolg van het deinen van de grond de basis in de winter eenvoudig gelijkmatig naar een lage hoogte stijgen. Bij opwarming keert de fundering terug naar zijn oorspronkelijke positie.
Vanuit technisch oogpuntde uitvoering van de plaatfundering is eenvoudig. Tijdens de wapeningsoperatie doen zich gewoonlijk bepaalde moeilijkheden voor. Bovendien is deze methode vrij duur.
Stapels
De aanleg van een paalfundering maakt het mogelijk om met weinig bloedvergieten rond te komen. Alleen dit ontwerp is alleen van toepassing op gebouwen met een laag gewicht (constructie met frametechnologie, gebruik van sippanelen, enz.).
De volgende opties zijn mogelijk geschikt voor de basis:
- Schroefpalen - ze worden net onder het vriespunt in de grond geschroefd.
- Versterkte constructies - u moet eerst verschillende putten voorbereiden en vervolgens staven installeren die in dakbedekkingsmateriaal zijn gewikkeld en in een metalen frame zijn gewikkeld.
Nadat de palen zijn geïnstalleerd, moeten ze worden verbonden met speciale balken of platen om de belasting gelijkmatig over de fundering te verdelen.
Isolatie van de omtrek van het huis
Met deze methode kunt u bevriezing van de grond minimaliseren of volledig elimineren. Door de opwarming van de grond is het mogelijk om een ondiepe fundering te bouwen door een afname van de vriesdiepte.
Alleen deze optie om deining van de grond aan te pakken is relevant voor gebieden met een positieve gemiddelde jaartemperatuur. De breedte van de aan te leggen isolatie moet gelijk zijn aan de bevriezingsdiepte van de grond. Wat betreft de dikte van het materiaal, het hangt allemaal af van de thermische isolatie-eigenschappen en de aard van het klimaat.
