قبل از شروع ساخت فونداسیون خانه، عملیاتی مانند بررسی ظرفیت باربری خاک باید بدون نقص انجام شود. تحقیقات در آزمایشگاه ویژه انجام می شود. در صورتی که آشکار شود که خطر ریزش ساختمان در حین ساخت آن در یک مکان مشخص وجود دارد، می توان اقداماتی را برای تقویت یا جایگزینی خاک انجام داد.
طبقه بندی
همه خاکها به چند نوع اساسی تقسیم می شوند:
- راکی. آنها یک توده سنگ جامد هستند. آنها رطوبت را جذب نمی کنند، آویزان نمی شوند و غیر متخلخل در نظر گرفته می شوند. اساس در چنین زمینه هایی عملاً عمیق نیست. خاک های صخره ای نیز شامل خاک های درشت دانه است که از قطعات بزرگ سنگ تشکیل شده است. در صورت مخلوط شدن سنگ با خاک رس، خاک ضعیف تلقی می شود، اگر با خاک ماسه ای نباشد.
- فله. خاک هایی با ساختار لایه بندی طبیعی بهم ریخته. به عبارت دیگر، مصنوعی ریخته شده است. ساختمان ها را می توان بر روی چنین پایه ای ساخت، اما ابتدا باید روشی مانند فشرده سازی خاک انجام شود.
- خشت. آنها از ذرات بسیار ریز تشکیل شده اند (حداکثر 0.01 میلی متر)، آب را به خوبی جذب می کنند و در نظر گرفته می شوند. خانه ها در چنین خاک هایی بسیار قوی تر فرو می روند،نسبت به سنگی و شنی. تمامی خاک های رسی به دو دسته لومی، لومی شنی و رسی طبقه بندی می شوند. اینها شامل لس است.
- ساندی. آنها از ذرات ماسه بزرگ (تا 5 میلی متر) تشکیل شده اند. چنین خاک هایی بسیار ضعیف، اما سریع فشرده می شوند. بنابراین، خانه هایی که بر روی آنها ساخته شده اند تا عمق کم فرو می روند. خاک های شنی بر اساس اندازه ذرات طبقه بندی می شوند. ماسه های شن (ذراتی از 0.25 تا 5 میلی متر) بهترین پایه در نظر گرفته می شوند.
- Quicksnappers. خاک های گرد و غبار اشباع از آب. اغلب در تالاب ها یافت می شود. ساختمان ها برای ساخت و ساز نامناسب در نظر گرفته می شوند.
این طبقه بندی بر اساس نوع طبق GOST انجام می شود. خاک ها در شرایط آزمایشگاهی با تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی بررسی می شوند. این بررسی ها مبنایی برای محاسبه ظرفیت پی ساختمان ها می باشد. بر اساس GOST 25100-95، تمام خاک ها به سنگی و غیر سنگی، فرونشست و غیر نشست، شور و غیر شور تقسیم می شوند.
ویژگی های فیزیکی اصلی
در طول مطالعات آزمایشگاهی، پارامترهای خاک زیر تعیین می شود:
- رطوبت.
- تخلخل.
- پلاستیسیته.
- تراکم.
- تراکم ذرات.
- مدول تغییر شکل.
- مقاومت برشی.
- زاویه اصطکاک ذرات.
با دانستن چگالی ذرات، می توان شاخصی مانند وزن مخصوص خاک را تعیین کرد. اول از همه، برای تعیین ترکیب کانی شناسی زمین محاسبه می شود. واقعیت این است که هر چه ذرات آلی در خاک بیشتر باشد،ظرفیت باربری آن را کاهش دهید.
کدام خاکها را می توان به عنوان ضعیف طبقه بندی کرد
روش انجام آزمایشات آزمایشگاهی نیز توسط GOST تعیین می شود. خاک ها با استفاده از تجهیزات ویژه بررسی می شوند. کار فقط توسط متخصصان آموزش دیده انجام می شود.
اگر در نتیجه آزمایش مشخص شود که مشخصات مکانیکی و فیزیکی خاک اجازه ساخت سازه و ساختمان بر روی آن را بدون خطر ریزش آنها یا نقض یکپارچگی سازه نمی دهد. ، خاک ضعیف در نظر گرفته می شود. اینها عمدتاً شامل ماسه روان و خاک فله هستند. خاکهای سست شنی، ذغال سنگ نارس و رسی با درصد بالایی از بقایای آلی نیز اغلب به عنوان خاک ضعیف شناخته می شوند.
اگر زمین در سایت ضعیف باشد، معمولاً ساخت و ساز به مکان دیگری با فونداسیون بهتر منتقل می شود. اما گاهی اوقات این امکان پذیر نیست. به عنوان مثال، در یک قطعه خصوصی کوچک. در این مورد، می توان تصمیم به ساخت یک پایه شمع با عمق تخمگذار تا لایه های متراکم گرفت. اما گاهی اوقات جایگزینی یا تقویت خاک مناسب تر به نظر می رسد. هر دوی این عملیات از نظر هزینه مالی و زمانی بسیار گران هستند.
تعویض خاک: اصل
فرآیند را می توان به دو روش انجام داد. انتخاب روش بستگی به عمق لایه های متراکم دارد. اگر کوچک باشد، خاک ضعیف با ظرفیت باربری ناکافی به سادگی حذف می شود. سپس، یک بالش ضعیف تراکم پذیر بر روی پایه متراکم لایه زیرین ریخته می شود.از مخلوطی از ماسه، سنگ خرد شده، شن و سایر مواد مشابه. این روش فقط در صورتی قابل استفاده است که ضخامت لایه خاک نرم روی سایت از دو متر بیشتر نباشد.
گاهی اتفاق می افتد که زمین متراکم بسیار عمیق است. در این صورت می توان بالش را روی بالش ضعیف نیز گذاشت. اما در این صورت باید محاسبات دقیق ابعاد آن در سطوح افقی و عمودی انجام شود. هر چه عرض آن بیشتر باشد، به دلیل توزیع فشار، بار روی خاک ضعیف کمتر می شود. چنین بالش هایی را می توان هنگام ساخت انواع پایه ها استفاده کرد.
هنگام استفاده از چنین پایه مصنوعی، خطر له شدن بالش با وزن ساختمان وجود دارد. در این صورت، از همه طرف به سادگی شروع به برآمدگی به ضخامت خاک ضعیف می کند. خود خانه دچار افتادگی و ناهمواری می شود که می تواند منجر به تخریب عناصر ساختاری آن شود. برای جلوگیری از این امر، شمع ورق در اطراف محیط بالش نصب می شود. از جمله، آنها از غرقاب شدن مخلوط ماسه و شن جلوگیری می کنند.
آیا امکان تغییر خاک روی سایت وجود دارد
تعویض خاکهای زیر پی باید تنها با انجام اولیه مطالعات و محاسبات مناسب انجام شود. البته انجام این کار به تنهایی کارساز نخواهد بود. بنابراین، به احتمال زیاد، دعوت از متخصصان ضروری خواهد بود. با این حال، هنگام ساخت ساختمان های نه چندان گران قیمت، به عنوان مثال، ساختمان های خانگی، این عملیات را می توان "با چشم" انجام داد. اگرچه ما هنوز ریسک کردن را توصیه نمی کنیم، اما برای توسعه کلیبیایید نگاهی دقیق تر به این روش بیندازیم. بنابراین، مراحل کار در این مورد به شرح زیر است:
- حفاری برای رسیدن به یک پایه محکم.
- ماسه با اندازه متوسط تا سطح کفی فونداسیون آینده در سنگر ریخته می شود. پس پرکردن در لایه هایی با ضخامت کم با رمینگ هر یک انجام می شود. ماسه باید قبل از فشرده شدن با آب مرطوب شود. دستکاری باید تا حد امکان با دقت انجام شود. در خود شن و ماسه، مخصوصاً شن و ماسه بزرگ، نباید آخال وجود داشته باشد. گاهی اوقات به جای آن از مخلوط خاک و بتن و سرباره استفاده می شود.
در صورت استفاده از فونداسیون مصنوعی در زیر فونداسیون، بهتر است یک سیستم زهکشی در اطراف خانه ترتیب دهید. این کار تراکم خاک اطراف بالش را کمی افزایش می دهد و از فشرده شدن آن به طرفین جلوگیری می کند.
سیستم زهکشی کار می کند
بعد، در نظر بگیرید که چگونه می توانید یک سیستم زهکشی را در سایت ترتیب دهید. دیوارهای پایه برای قابلیت اطمینان بهترین ضد آب هستند. بنابراین، ویژگی های فرآیند:
- یک خندق در یک متری ساختمان در حال حفر است. خاکبرداری در زیر عمق فونداسیون انجام می شود. عرض - حداقل 30 سانتی متر. شیب کف ترانشه باید حداقل 1 سانتی متر در هر 1 متر طول باشد.
- کف سنگر با یک لایه شن پنج سانتی متری پوشیده شده است.
- ژئوتکستایل ها روی ماسه با لبه های ثابت روی پشته های خندق پخش می شوند.
- یک لایه شن ده سانتی متری بریزید.
- کشیدن لوله تخلیه سوراخ شده.
- آن را با یک لایه 10 سانتی متری با شن پر می کنند.
- روی "پای" را با انتهای ژئوتکستایل بپوشانید و آنها را به هم بدوزید.
- همه چیز را با خاک می پوشانند و منهول هایی در گوشه های ساختمان باقی می گذارند.
- یک چاه گیرنده در انتهای لوله چیده شده است. شما باید زهکشی را حداقل پنج متر از دیوار ساختمان بردارید.
- شن در کف چاه ریخته می شود و یک ظرف پلاستیکی با سوراخ هایی در زیر آن قرار می گیرد.
- آنها لوله را داخل ظرف می برند.
- بالای چاه با تخته پوشیده شده و با خاک پاشیده شده است.
البته باید سیستم زهکشی روی خود ساختمان نصب شود.
چگونه خاک تقویت می شود
از آنجایی که تعویض خاک یک عملیات نسبتاً وقت گیر و پرهزینه است، اغلب با روش تقویت پایه برای فونداسیون جایگزین می شود. این را می توان به چندین روش مختلف اعمال کرد. یکی از رایج ترین آنها فشرده سازی خاک است که می تواند سطحی یا عمیق باشد. در حالت اول از یک چکش به شکل مخروط استفاده می شود. از روی زمین بلند می شود و از ارتفاع معینی پایین می آید. این روش معمولا برای آماده سازی برای ساخت خاک های حجیم استفاده می شود.
تراکم عمیق خاک با استفاده از شمع های مخصوص انجام می شود. آنها را به زمین کوبیده و بیرون می کشند. گودال های حاصل با ماسه خشک پوشانده شده یا با بتن خاکی پر می شوند.
روش حرارتی
انتخاب گزینه تقویت خاک در درجه اول به ترکیب آن بستگی دارد، روش تعیین اینکه توسط GOST تنظیم می شود. خاکهایی که طبقه بندی آنها در بالا ارائه شد، معمولاً فقط در صورتی نیاز به تقویت دارندمتعلق به گروه غیر راک است.
یکی از رایج ترین روش های تقویت، حرارتی است. برای خاک های لس استفاده می شود و امکان تقویت تا عمق حدود 15 متر را فراهم می کند در این حالت هوای بسیار گرم (600-800 درجه سانتیگراد) از طریق لوله ها به زمین تزریق می شود. گاهی اوقات عملیات حرارتی خاک به روش دیگری انجام می شود. چاه ها در زمین حفر می شوند. سپس محصولات قابل احتراق در آنها تحت فشار می سوزند. چاه ها به صورت هرمتیک مهر و موم شده اند. پس از چنین تصفیه، خاک سوخته خاصیت بدنه سرامیکی پیدا می کند و توانایی جذب آب و متورم شدن خود را از دست می دهد.
سیمان
خاک شنی (عکسی از این تنوع در زیر ارائه شده است) به روشی کمی متفاوت - سیمانکاری تقویت می شود. در این حالت لوله هایی به داخل آن مسدود می شوند که از طریق آنها ملات های رسی سیمانی یا دوغاب سیمان پمپ می شود. گاهی اوقات از این روش برای مهر و موم کردن شکاف ها و حفره ها در خاک های سنگی استفاده می شود.
سیلیس کردن خاک
در شن‌های روان، خاکهای شنی غبارآلود و خاکهای متخلخل درشت، روش سیلیسی کردن بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تقویت این امر، محلولی از شیشه مایع و کلرید پتاسیم به لوله ها تزریق می شود. تزریق را می توان تا عمق بیش از 20 متر انجام داد.شعاع توزیع شیشه مایع اغلب به یک متر مربع می رسد. این موثرترین و در عین حال گرانترین راه برای تقویت است. وزن مخصوص کمی خاک، همانطور که قبلا ذکر شد، نشان دهنده محتوای ذرات آلی در آن است. چنین ترکیبی در برخی موارد نیز می تواند تقویت شودسیلیسی شدن.
مقایسه هزینه های تعویض و تقویت
البته هزینه عملیات آرماتوربندی کمتر از تعویض کامل خاک خواهد بود. برای مقایسه، اجازه دهید ابتدا محاسبه کنیم که ایجاد خاک شن مصنوعی در هر 1 متر مربع چقدر هزینه دارد 3. انتخاب زمین از یک متر مکعب مساحت حدود 7 دلار هزینه خواهد داشت. هزینه سنگ خرد شده 10 تومان است. برای 1 متر3. بنابراین، جایگزینی خاک ضعیف 7 c.u هزینه خواهد داشت. برای فرورفتگی به اضافه 7 سی سی. برای جابجایی شن، به اضافه 10 c.u. برای شن مجموع 24 c.u. تقویت خاک 10-12 دلار هزینه دارد که دو برابر ارزان تر است.
از همه اینها می توانیم یک نتیجه ساده بگیریم. در صورتی که خاک روی سایت ضعیف باشد، باید مکان دیگری را برای ساخت خانه انتخاب کنید. در غیاب چنین فرصتی، لازم است گزینه ساخت یک ساختمان بر روی شمع را در نظر گرفت. تقویت و جایگزینی خاک فقط به عنوان آخرین راه حل انجام می شود. هنگام تعیین نیاز به چنین روشی، باید توسط SNiP و GOST هدایت شود. خاکهایی که طبقه بندی آنها نیز توسط مقررات تعیین می شود، با روشهای مناسب برای ترکیب خاص آنها تقویت می شوند.
