תחת המונח "התנפחות אדמה" מסתתרת תופעה מורכבת למדי ממקור טבעי, שעלולה להוביל לתוצאות חמורות. בתקופה שבה הקרקע קופאת, הבסיס עולה יחד עם המבנה כולו. כאשר מתרחשת הפשרה, קורה ההיפך - הבסיס נופל. אבל השורה התחתונה היא שזה לא אחיד.
כתוצאה מכך, מבנים נמצאים במצב חירום ולפעמים מאיים. במקרים מסוימים, בגלל תופעה זו, מבנים אפילו מתחילים להתמוטט, ולחלוטין.
תכונה של תופעת טבע
התכונה העיקרית של תהליך ההגבהה היא גידול משמעותי בנפח המים באדמה עקב הקפאת החורף. על פי GOST 25100-2011, נבדלות 5 קטגוריות, הנבדלות ביניהן בדרגת ההתגבשות (רמת התרחבות הקרקע מצוינת בסוגריים):
- קרקעות מתנפחות יתר על המידה - יותר מ-12%.
- קרקעות מתנפחות חזק - לא יותר מ-12%.
- קרקעות בינוניות - עד 8%.
- קרקעות מתנפחות קלות - בערך 4%.
- קרקעות לא סלעיות - אינו עולה על 4%.
עם זאת, הקטגוריה האחרונה צריכה להיחשב מותנית, כי בטבע פשוט אין אדמה שבה הלחות נעדרת לחלוטין. לסוג זה יש לייחס רק גרניט וסלעי אדמה גסים. עם זאת, בתנאים שלנו, סוג זה של אדמה נדיר למדי.
שלבים של תופעה מאיימת
שטח הפדרציה הרוסית עובר לאורך כל החלק הצפוני של יבשת אירו-אסיה. מסיבה זו, הטמפרטורה תמיד מתחת לאפס בחורף. בהתאם לאזור הספציפי, האדמה עשויה להיות במצב קפוא לתקופה של 2 עד 9 חודשים.
במקרה זה, ניתן להבחין במספר שלבים של התגבשות אדמה:
- I - ראשוני. במקרה זה, האדמה מקוררת לטמפרטורה שאינה שווה עדיין להתגבשות המים.
- II - מבוסס. במקרה זה, המים כבר מתחילים לעבור למצב הצבירה האחר שלהם, והופכים לקרח. בהתאם, מתרחשת ההתרחבות הנפחית שלו, שכידוע אינה מבשרת טובות.
- III - היפותרמיה. כאן, בהשפעת הכפור, האדמה מתכווצת. לאחר מכן, זה מוביל לירידה חדה בטמפרטורה.
רק שכדאי לקחת בחשבון שהמדינות הרשומות הן מותנות, שכן המעבר משלב אחד למשנהו הוא איטי מאוד. יחד עם זאת, ניתן להבחין בשלב נוסף בתהליך הפשרת הקרקע - שקיעתה.
בדרך כלל תופעה מתנשאתנצפה בעיקר בחורף. מסיבה זו, עונה זו אינה מתאימה לבנייה, במיוחד בעלת אופי מאסיבי. הדבר נובע מסכנה חמורה - קיים סיכון גבוה מאוד שהמבנה שהוקם ייהרס מהר מאוד.
בפרט, יש לקחת בחשבון את עוצמת הנפילה של האדמה על ידי אלה שגרים בצפון הרחוק. באזור זה, השכבות התחתונות של האדמה קופאות הרבה יותר מאשר בקווי רוחב אחרים.
הגורם המעורר העיקרי
במבט ראשון, נראה שהנזק מההתקוממות אולי לא כל כך עצום, אבל זה רק נראה. כדי לממש את כל האיום מתופעת טבע כזו, כדאי להבין בבירור כיצד התהליך הזה מתרחש.
כפי שאנו יודעים כעת, התופעה מאופיינת בהטרוגניות, הנובעת בעיקר מההבדל בגובה פני כדור הארץ. ככלל, זה נצפה באביב - הצד הזה של הבניין, שנמצא בדרום, מחומם היטב. בנוסף, טיפות אביב תורמות. עם כניסת הערב מצטברת באדמה כמות גדולה של מי נמס, שהופכים לאחר מכן לקרח.
מסה של שכבה כזו יכולה להגיע לכמה מרכז, וזה מספיק כדי להעלות את היסוד לגובה מסוים. התהליך הזה נמשך כל הלילה.
במהלך היום נצפית תמונה הפוכה - עם עליית הטמפרטורה, הקרח באדמה מתחיל להפשיר. בהתאם לכך, הבסיס מתחיל לשקוע, ובמקביל שוב מועשר האדמה במנת מים נוספת, אשר לאחר מכן מתגבשת שוב. כל זהקורה יום אחרי יום עד שהטמפרטורה מתנרמלת.
בתקופת האביב של הפרש מפלס המים, הבניין יכול לשקוע כמה סנטימטרים. זה מספיק כדי לגרום לנזק רציני, שבהמשך יהיה קשה מאוד לתקן אותו, אם בכלל.
סיבות אחרות להתרוממות האדמה
ניתן להשפיע על עוצמת ההזרמה מגורמים שונים, ביניהם ניתן לציין את הדברים הבאים:
- משך תקופת החורף ועוצמתה (חומרה).
- עובי השלג.
- מאפייני הקרקע.
- משקעים לעונה.
- רמת לחות האוויר.
- טבע השטח.
- צמחייה.
- עומק מי התהום.
- מיקום השטח ביחס לצד הדרומי.
מכיוון שבניינים עלולים להיגרם נזקים חמורים מאוד מהתהפכות, בניית היסוד שלו צריכה להתבצע מתחת לעומק הקפוא של האדמה. ערך זה תלוי ישירות באזור שבו מתוכננת בניית בתים.
ראוי לציין שלחות הקרקע הים תיכונית היא גורם בסיסי המשפיע במידה רבה על עוצמת הגילוח. יחד עם זאת, אין להוזיל את הצפיפות של השכבות התחתונות של הקרקע. אבל הרבה תלוי גם בפרמטר הזה.
ככל שהאדמה צפופה יותר, כך הבניין יעבור פחות עיוות. אחרת, התניידות כפור של קרקעותיהיה אינטנסיבי יותר, מה שלא מבשר טובות.
איך קובעים את מידת התגבשות האדמה?
כדי לעשות זאת, כדאי לקחת בחשבון לא רק את הרכב הקרקע, אלא גם את מפלס מי התהום. כל בעל נדל ן פרברי עשוי לעמוד בפני הצורך לקבוע עד כמה חזקה האדמה הגועשת באזור החלקה הפרטית. כדי להשיג מטרה זו, יש צורך לחפור בור בעומק של עד 2 מטרים. זוהי עבודה אנכית מיוחדת כל כך של חתך מרובע, עגול או מלבני.
לאחר מכן, עליך לחכות כמה ימים. אם לחות לא מופיעה בתחתית בור קטן חפור, אתה צריך לקדוח עוד 1.5 מטר. צריך רק להופיע למים, אפשר לעצור את התהליך. כעת נותר למדוד את המרחק ממפלס המים לפני השטח.
ניתן לקבוע את סוג האדמה על ידי בדיקה ויזואלית. בהתבסס על נתונים אלו, נוכל להסיק מסקנה משוערת לגבי מידת התפשטות הקרקע במהלך העונה הקרה.
בואו נפנה לחישובים מתמטיים
חישוב של התגבשות קרקע יכול להיעשות באופן עצמאי, באמצעות הנוסחה E=(H-h)/h, כאשר:
- E הוא המקדם של דרגת התגבשות הקרקע.
- H - גובה שכבת הקרקע לאחר ההקפאה.
- h הוא גובה שכבת האדמה לפני ההקפאה.
בהתאם לכך, תחילה עליך לבצע את המדידות הדרושות. ולא רק בקיץ, אלא גם בחורף. ניתן להסיק מסקנות בנוגע להתרוממות הקרקע על סמך שינויים בגובה. אם פרמטר זה הוא 10 מ מ או יותר לכל 1 מטר של הקפאה, אזי מקדם E יהיה שווה ל0.01, שכבר מציין שיש לנקוט באמצעים מתאימים כדי למנוע השלכות חמורות.
כדאי להזכיר שוב שהאדמה, שבה יש רמת לחות גבוהה, רגישה בעיקר לתהליכי התרועות. הופך לקרח, הוא מתרחב באופן ניכר, עולה בנפחו. מי לא הקפיא מים בבקבוק פלסטיק על ידי הכנסתם למקפיא של המקרר לצורך ניסוי או לצורך? אתה יכול מיד לדמיין את כל העוצמה של אלמנט המים, שנאסף בנפח מוגבל.
אדמת חרסית, חרסית וחרה חולית נוטים יותר להתפרק. וחימר, בשל נוכחותן של נקבוביות רבות, מסוגל לשמור היטב על מים.
דרכים למזער נזק
עכשיו ברור לנו שאין לזלזל בכמות התנודות הקרקע. אבל איך להימנע מהשלכות לא נעימות שעלולות להוות איום רציני על חייהם של אנשים? ישנן מספר דרכים לעשות זאת. אך מכיוון שההתגבשות של האדמה נובעת במידה רבה מההשפעה על הבסיס, רובן כרוכות בדרכים לחיזוק או בידוד שלה. שקול את האפשרויות הטובות ביותר לפתרון בעיה כה קשה.
הליך החלפת קרקע
שיטה זו עובדת רק בעת הנחת הבסיס - מניחים כרית חול מתחת לבסיס. יתר על כן, זה צריך להיות רחב יותר מהיסוד של הבניין עצמו. לאחר מכן הוא נגח היטב ודחוס. הודות לכרית זו, מובטחת פיזור שווה של כל העומס על הבסיס. בנוסף, שכבת אדמה מתנפחתפוחת, לכן, חוזקה של תופעת הטבע גם נחלש. בנוסף, לכרית החול יש תכונות ריפוד.
בנוסף, מומחים ממליצים, על מנת למנוע דפורמציה מהתגבשות האדמה, לכסות את השטח שבין הטפסות לאחר הסרתה לבין האדמה באדמה שאינה מתגבשת. מידה כזו תמנע הקפאת האדמה לקירות היסוד.
רק לאחר זמן מה החול במילוי (כולל הרפידה) יכול להתערבב עם חלקיקי החימר, לאבד את תכונותיהם הלא-נדנדות. כדי להימנע מכך, יש להפריד את מצע החול ואת המילוי בעזרת נייר כסף, חומר קירוי או בד סינון.
בניית הבסיס
הכוונה היא לבחירה האופטימלית של סוג התשתית הרלוונטית רק בשלב בניית הבית. אם זה כבר הוקם, אז יש להשתמש בדרך אחרת לפתור את הבעיה. לגבי טכניקה זו, ניתן לבחור בין שני סוגי תשתית - מבנה לוח או יסוד כלונסאות.
Monolith
היווצרות מבנה לוח תהפוך את הבניין לכבד יותר, מה שבתורו ימזער את השפעת האדמה על הבסיס. כמובן, לא ניתן יהיה לבטל לחלוטין את ההשפעה של התנפחות הכפור על לוח מונוליטי בגובה של יותר מ-200 מ מ, שקוע באדמה. יחד עם זאת, כתוצאה מהתגבשות האדמה, הבסיס פשוט יעלה באופן שווה לגובה נמוך בחורף. עם ההתחממות, הקרן תחזור למיקומה המקורי.
מנקודת מבט טכניתהיישום של בסיס הלוח הוא פשוט. בדרך כלל מתעוררים קשיים מסוימים במהלך פעולת החיזוק. בנוסף, שיטה זו די יקרה.
ערימות
בניית יסוד כלונסאות תאפשר להסתדר עם מעט שפיכות דמים. רק עיצוב זה חל רק על מבנים בעלי משקל נמוך (בנייה באמצעות טכנולוגיית מסגרת, שימוש בלוחות לגימה וכו').
האפשרויות הבאות עשויות להתאים לבסיס:
- ערימות ברגים - הן מוברגות לתוך האדמה ממש מתחת לרמת הקפוא.
- מבנים מחוזקים - תחילה צריך להכין מספר בארות, ולאחר מכן להתקין מוטות עטופים בחומר קירוי ועטופים במסגרת מתכת.
לאחר התקנת הכלונסאות, יש לחבר אותם עם קורות או לוחות מיוחדים כדי לפזר באופן שווה את העומס על הבסיס.
בידוד של היקף הבית
שיטה זו מאפשרת לך למזער או לבטל לחלוטין את הקפאת האדמה. עקב התחממות הקרקע ניתן לבנות תשתית רדודה עקב ירידה בעומק ההקפאה.
רק אפשרות זו להתמודדות עם התגבשות האדמה רלוונטית לאזורים עם טמפרטורה שנתית ממוצעת חיובית. רוחב הבידוד שיש להניח צריך להיות שווה לעומק הקפאת האדמה. לגבי עובי החומר, הכל תלוי בתכונות הבידוד התרמי ובאופי האקלים.
