تحت عنوان "خاک بالا آمدن" یک پدیده نسبتاً پیچیده با منشا طبیعی نهفته است که می تواند منجر به عواقب جدی شود. در طول دوره ای که زمین یخ می زند، فونداسیون همراه با کل سازه بالا می رود. هنگامی که ذوب رخ می دهد، برعکس اتفاق می افتد - پایه سقوط می کند. اما نکته اصلی این است که ناهموار است.
در نتیجه، ساختمان‌ها در وضعیت اضطراری و گاهی تهدیدکننده قرار دارند. در برخی موارد، به دلیل این پدیده، ساختمان ها حتی شروع به ریزش می کنند و به طور کامل فرو می ریزند.
ویژگی یک پدیده طبیعی
ویژگی اصلی فرآیند خاکبرداری افزایش قابل توجه حجم آب در خاک به دلیل یخبندان زمستانی است. با توجه به GOST 25100-2011، 5 دسته متمایز می شوند که از نظر درجه ریزش با یکدیگر متفاوت هستند (سطح گسترش خاک در براکت ها نشان داده شده است):
- خاکی که بیش از حد سنگین است - بیش از 12%.
- خاکی که به شدت بالا می رود - بیش از 12%.
- خاکهای متوسط - تا 8%.
- خاکی که اندکی ریزش دارد - تقریباً 4%.
- خاکهای غیر سنگی - از 4% تجاوز نمی کند
با این حال، آخرین دسته را باید مشروط در نظر گرفت، زیرا در طبیعت به سادگی هیچ خاکی وجود ندارد که در آن رطوبت کاملاً وجود نداشته باشد. فقط سنگهای گرانیتی و خاکی درشت دانه را باید به این نوع نسبت داد. با این حال، در شرایط ما، این نوع خاک بسیار نادر است.
مراحل یک پدیده تهدیدآمیز
قلمرو فدراسیون روسیه در امتداد کل بخش شمالی قاره اوراسیا قرار دارد. به همین دلیل دمای هوا در زمستان همیشه زیر صفر است. بسته به منطقه خاص، خاک ممکن است برای مدت 2 تا 9 ماه در حالت یخ زده باشد.
در این صورت می توان چند مرحله از تراشیدن خاک را تشخیص داد:
- I - مقدماتی. در این حالت، خاک تا دمایی خنک می‌شود که هنوز با تبلور آب برابر نیست.
- II - مبتنی بر. در این حالت، آب در حال حاضر شروع به حرکت به حالت دیگر تجمع خود می کند و به یخ تبدیل می شود. بر این اساس، انبساط حجمی آن در حال انجام است که همانطور که می دانیم نوید خوبی ندارد.
- III - هیپوترمی. در اینجا، تحت تأثیر یخبندان، خاک کوچک می شود. متعاقباً این منجر به کاهش شدید دما می شود.
فقط شایان ذکر است که حالت های ذکر شده مشروط هستند، زیرا انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر بسیار کند است. در عین حال، یک مرحله دیگر را می توان در فرآیند ذوب خاک متمایز کرد - فرونشست آن.
معمولاً یک پدیده هولناک استعمدتا در زمستان مشاهده می شود. به همین دلیل، این فصل برای ساخت و ساز، به ویژه ماهیت انبوه، مناسب نیست. این به دلیل یک خطر جدی است - خطر بسیار بالایی وجود دارد که ساختار ساخته شده خیلی سریع تخریب شود.
به ویژه، نیروی برآمدگی خاک باید توسط کسانی که در شمال دور زندگی می کنند در نظر گرفته شود. در این ناحیه، لایه های پایینی خاک بسیار بیشتر از سایر عرض های جغرافیایی یخ می زند.
عامل تحریک کننده اصلی
در نگاه اول به نظر می رسد که آسیب های ناشی از بالا آمدن ممکن است چندان زیاد نباشد، اما فقط به نظر می رسد. برای درک کل تهدید ناشی از چنین پدیده طبیعی، ارزش دارد که به وضوح درک کنیم که این فرآیند چگونه رخ می دهد.
همانطور که اکنون می دانیم، مشخصه این پدیده ناهمگونی است که عمدتاً به دلیل تفاوت در ارتفاع سطح زمین است. به عنوان یک قاعده، این در بهار مشاهده می شود - آن طرف ساختمان، که در جنوب قرار دارد، به خوبی گرم می شود. علاوه بر این، قطرات بهار کمک می کند. با شروع غروب، مقدار زیادی آب مذاب در زمین جمع می شود که سپس به یخ تبدیل می شود.
جرم این لایه می تواند به چندین سانتی متر برسد و این برای بالا بردن پایه تا ارتفاع معینی کافی است. این فرآیند تمام شب طول می کشد.
در طول روز، تصویر مخالف مشاهده می شود - با افزایش دما، یخ در زمین شروع به آب شدن می کند. بر این اساس، پایه شروع به فروکش می کند و در همان زمان زمین دوباره با بخش دیگری از آب غنی می شود که سپس دوباره متبلور می شود. همه اینهاروز به روز اتفاق می افتد تا زمانی که دما عادی شود.
در طول دوره بهار اختلاف سطح آب، ساختمان می تواند چندین سانتی متر فرو برود. این برای ایجاد آسیب جدی کافی است، که بعداً رفع آن بسیار دشوار خواهد بود.
سایر علل ریزش خاک
شدت بالا رفتن را می توان تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار داد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مدت دوره زمستان و شدت (شدت) آن.
- ضخامت برف.
- ویژگی های خاک.
- بارش در هر فصل.
- سطح رطوبت هوا.
- طبیعت زمین.
- گیاهی.
- عمق آبهای زیرزمینی.
- موقعیت منطقه نسبت به ضلع جنوبی.
از آنجایی که ساختمان ها ممکن است در اثر بالا آمدن آسیب های بسیار جدی ببینند، ساخت پی آن باید زیر عمق انجماد خاک انجام شود. این مقدار به طور مستقیم به منطقه ای که در آن ساخت خانه ها برنامه ریزی شده است بستگی دارد.
شایان ذکر است که رطوبت خاک مدیترانه یک عامل اساسی است که تا حد زیادی بر شدت فرورفتگی تأثیر می گذارد. در عین حال، تراکم لایه های زیرین خاک نیز نباید کاهش یابد. اما خیلی به این پارامتر نیز بستگی دارد.
هرچه خاک متراکم تر باشد، ساختمان تغییر شکل کمتری خواهد داشت. در غیر این صورت، یخ زدگی خاک هاشدیدتر خواهد بود، که نوید خوبی ندارد.
چگونه می توان درجه ریزش خاک را تعیین کرد؟
برای انجام این کار، ارزش دارد که نه تنها ترکیب خاک، بلکه سطح آب زیرزمینی را نیز در نظر بگیرید. هر صاحب املاک و مستغلات حومه شهر ممکن است با نیاز به تعیین میزان استحکام خاک روی زمین در منطقه یک قطعه خصوصی روبرو شود. برای رسیدن به این هدف، حفر چاله ای تا عمق 2 متر ضروری است. این یک کار عمودی خاص از یک بخش مربع، گرد یا مستطیل است.
بعد از آن، باید چند روز صبر کنید. اگر رطوبت در کف یک گودال کوچک حفر شده ظاهر نشد، باید 1.5 متر دیگر را سوراخ کنید. فقط باید به آب ظاهر شود، این روند را می توان متوقف کرد. اکنون باقی مانده است که فاصله سطح آب تا سطح را اندازه گیری کنیم.
می توانید با بررسی بصری نوع خاک را تعیین کنید. بر اساس این داده‌ها، می‌توان نتیجه‌گیری تقریبی در مورد میزان انبساط خاک در طول فصل سرد گرفت.
بیایید به محاسبات ریاضی بپردازیم
محاسبه بالارفتن خاک را می توان به طور مستقل با استفاده از فرمول E=(H-h)/h، که در آن: انجام داد.
- E ضریب درجه افزایش خاک است.
- H - ارتفاع لایه خاک پس از انجماد.
- h ارتفاع لایه خاک قبل از انجماد است.
بر این اساس، ابتدا باید اندازه گیری های لازم را انجام دهید. و نه تنها در تابستان، بلکه در زمستان. بر اساس تغییرات ارتفاع می توان در مورد افزایش سطح خاک نتیجه گیری کرد. اگر این پارامتر به ازای هر 1 متر انجماد 10 میلی متر یا بیشتر باشد، ضریب E برابر است با0.01، که قبلاً نشان می دهد که باید اقدامات مناسب برای جلوگیری از عواقب جدی انجام شود.
لازم به یادآوری است که خاکی که در آن رطوبت بالایی وجود دارد، عمدتاً مستعد فرآیندهای ریزش است. با تبدیل شدن به یخ، به طور قابل توجهی منبسط می شود و حجم آن افزایش می یابد. کیست که آب را با قرار دادن در فریزر یخچال برای آزمایش یا از روی نیاز در بطری پلاستیکی منجمد نکرده باشد؟ شما می توانید بلافاصله تمام قدرت عنصر آب را که در حجم محدودی جمع آوری شده است تصور کنید.
خاک رسی، لوم و لوم شنی مستعد تر شدن هستند. و خاک رس به دلیل وجود منافذ زیاد قادر است آب را به خوبی حفظ کند.
راههایی برای به حداقل رساندن آسیب
اکنون برای ما روشن شده است که میزان فرود آمدن زمین را نباید دست کم گرفت. اما چگونه می توان از عواقب ناخوشایندی که می تواند زندگی مردم را تهدید جدی کند جلوگیری کرد؟ راه های مختلفی برای این کار وجود دارد. اما از آنجایی که بالارفتن خاک تا حد زیادی به دلیل تاثیر روی پی است، بیشتر آنها شامل راه هایی برای تقویت یا جداسازی آن هستند. بهترین گزینه ها را برای حل چنین مشکل دشواری در نظر بگیرید.
رویه تعویض زمین
این روش فقط هنگام گذاشتن فونداسیون کار می کند - یک بالشتک شنی زیر فونداسیون قرار می گیرد. علاوه بر این، باید به طور قابل توجهی گسترده تر از پایه خود ساختمان باشد. سپس به خوبی رمپ شده و فشرده می شود. به لطف این بالش، توزیع یکنواخت کل بار روی پایه تضمین می شود. علاوه بر این، یک لایه از خاک بالاکاهش می یابد، بنابراین، قدرت پدیده طبیعی نیز ضعیف تر می شود. علاوه بر این، بالشتک شنی دارای خاصیت بالشتکی است.
علاوه بر این، کارشناسان توصیه می کنند برای جلوگیری از تغییر شکل ناشی از بالارفتن خاک، ناحیه بین قالب پس از برداشتن آن و خاک را با خاک غیر تراوش کننده بپوشانید. چنین اقدامی از یخ زدن خاک به دیواره های پی جلوگیری می کند.
فقط پس از مدتی شن و ماسه در پس‌پر (از جمله پد) می‌تواند با ذرات رس مخلوط شود و خاصیت غیر تکان‌شدن خود را از دست بدهد. برای جلوگیری از این امر، بستر شن و ماسه باید با فویل، مواد سقف یا پارچه فیلتر جدا شود.
ساخت شالوده
این به انتخاب بهینه نوع فونداسیون اشاره دارد که فقط در مرحله ساخت خانه مرتبط است. اگر قبلاً نصب شده باشد، باید از راه دیگری برای حل مشکل استفاده شود. با توجه به این تکنیک، شما می توانید بین دو نوع فونداسیون انتخاب کنید - سازه دال یا پی شمع.
مونولیت
تشکیل یک سازه دال ساختمان را سنگین‌تر می‌کند که به نوبه خود تأثیر خاک بر روی پی را به حداقل می‌رساند. البته حذف کامل اثر یخ زدگی بر روی دال یکپارچه با ارتفاع بیش از 200 میلی متر، فرورفته در زمین امکان پذیر نخواهد بود. در عین حال، در نتیجه بالا آمدن خاک، پایه به سادگی در زمستان به ارتفاع کم افزایش می یابد. با گرم شدن، فونداسیون به موقعیت اولیه خود باز می گردد.
از نقطه نظر فنیاجرای پی دال ساده است. در طول عملیات تقویت معمولاً مشکلات خاصی ایجاد می شود. علاوه بر این، این روش بسیار گران است.
Piles
ساخت یک پایه شمع این امکان را فراهم می کند که با خونریزی کمی از پس آن برآیید. فقط این طرح فقط برای ساختمان هایی با وزن کم (ساخت با تکنولوژی قاب، استفاده از پانل های سیپ و غیره) قابل اجرا است.
گزینه های زیر ممکن است برای پایه مناسب باشند:
- شمع پیچ - آنها درست زیر سطح انجماد آن در زمین پیچ می شوند.
- سازه های تقویت شده - ابتدا باید چندین چاه آماده کنید و سپس میله هایی را که در مواد سقف پیچیده شده و در یک قاب فلزی پیچیده شده اند نصب کنید.
بعد از نصب شمع ها باید با تیرها یا دال های مخصوص به هم متصل شوند تا بار به طور یکنواخت روی فونداسیون توزیع شود.
عایق کاری محیط خانه
این روش به شما امکان می دهد یخ زدگی خاک را به حداقل برسانید یا کاملاً از بین ببرید. با توجه به گرم شدن خاک، به دلیل کاهش عمق انجماد، می توان پی کم عمق ساخت.
تنها این گزینه برای مقابله با ریزش خاک برای مناطقی با میانگین دمای سالانه مثبت مرتبط است. عرض عایق مورد نظر باید برابر با عمق انجماد خاک باشد. در مورد ضخامت مواد، همه چیز به خواص عایق حرارتی و ماهیت آب و هوا بستگی دارد.
