trang chủ > Rèm cửa > Xây dựng nền móng được đặt ở độ sâu của đất đóng băng. Động lực của đất nâng lên Giảm độ sâu đóng băng


Xây dựng nền móng được đặt ở độ sâu của đất đóng băng. Động lực của đất nâng lên Giảm độ sâu đóng băng




Móng dải là kết cấu bê tông cốt thép có tiết diện hình chữ nhật. Loại móng xây dựng này được sử dụng cho các công trình được làm bằng nhiều loại vật liệu khác nhau với mật độ lớn hơn 1000-1300 kg/m 3. Việc sử dụng nó được xác định bởi mức độ nghiêm trọng của các tầng, sự hiện diện của tầng hầm và các yếu tố khác.

Không nên đặt nền dạng dải trên đất bị đóng băng sâu và nặng.

Người ta thường chấp nhận rằng nền móng của tòa nhà chính và phần mở rộng liền kề được đặt ở cùng độ sâu. Nhưng nếu sự khác biệt về tải trọng của các tòa nhà trên nền móng lớn thì độ sâu xây dựng của chúng có thể khác nhau. Trong trường hợp này, dọc theo toàn bộ chiều dài của móng, các gờ có góc xiên được tạo ra, kết nối các phần nhiều tầng của kết cấu. Chiều cao của gờ phải từ 300 đến 600 mm, góc không thành vấn đề.

Quay lại nội dung

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ sâu móng

Vị trí càng cao thì càng cần ít hỗn hợp bê tông để lấp đầy và do đó, chi phí tài chính cũng giảm. Nhưng đôi khi tiết kiệm vào điều này là không thể chấp nhận được. Độ sâu đặt nền móng của một công trình phụ thuộc vào ba yếu tố chính: độ sâu đóng băng của đất, mức độ gần của nước ngầm và loại đất tại công trường.

Các yếu tố khác quyết định mức độ đào sâu của nền móng bao gồm độ bền theo kế hoạch của tòa nhà (loại công trình), độ nhạy cảm của cấu trúc ngôi nhà với lượng mưa không đồng đều và địa hình của khu vực. Các đặc điểm khác của đối tượng liên quan đến điều kiện cụ thể cũng có tầm quan trọng quyết định.

Thông thường các lớp đất trên cùng có khả năng chịu nén mạnh và có khả năng thay đổi tính chất tùy theo điều kiện thời tiết. Nền móng ở những khu vực như vậy phải được chôn trên đất chịu lực ổn định, bất kể độ sâu đến đâu.

Dựa trên ảnh hưởng của chúng đến cường độ của nền móng, đất được chia thành nhiều nhóm:

  • đá, đá thô có chứa cát, cát chứa sỏi cỡ lớn và vừa;
  • cát mịn và bụi bặm;
  • đất cát;
  • đất mùn, đất sét, đá thô có bổ sung đất sét.

Có ý kiến ​​​​cho rằng bằng cách đào sâu nền móng bên dưới lớp đóng băng, chúng ta giải quyết được mọi vấn đề có thể xảy ra với độ ổn định của kết cấu. Nhưng phương pháp này không đảm bảo bảo vệ đất khỏi tác động của sương giá, đặc biệt là đối với các tòa nhà nhẹ. Khi áp lực của lớp đóng băng lên nền móng bị loại bỏ, ảnh hưởng của nó lên các bức tường của kết cấu vẫn được bảo toàn. Ảnh hưởng này có thể được giảm bớt bằng những cách sau:

  • một lớp trượt được tạo ra trên bề mặt bên của đế từ vật liệu có hệ số ma sát thấp (màng xây dựng, lớp phủ hoặc lớp chống thấm trên mối hàn, nỉ lợp);
  • móng được đổ theo hình thang thu hẹp dần lên trên;
  • phần đất gần móng được bảo vệ bằng lưới chắn kết hợp với thiết bị chống úng (thoát nước mưa, thoát nước);
  • các xoang nền đã được lấp đầy.

Nhiệm vụ hàng đầu khi thiết kế nền móng là xác định độ sâu mà tại đó lớp chịu lực cùng với các lớp bên dưới đảm bảo độ lún đồng đều của kết cấu, không vượt quá định mức tối đa cho phép.

Quay lại nội dung

Xác định độ sâu của nền móng

Để tính toán độ sâu của nền móng của một tòa nhà, cần phải nghiên cứu đơn giản về đất của khu vực và tính toán các thông số quan trọng.

Sử dụng chỉ báo tiêu chuẩn, độ sâu đóng băng của đất trên khu vực được tính toán có tính đến chế độ sưởi ấm của tòa nhà bằng công thức: Df=k×Dfn, trong đó:

  • Dfn - độ sâu đóng băng tiêu chuẩn;
  • Df—độ sâu đóng băng ước tính;
  • Kn là hệ số tính đến chế độ sưởi ấm của tòa nhà (SNiP 2.02.01-83).

Loại đất có thể được xác định bằng cách nhào trong lòng bàn tay và cuộn thành dây. Sau đó thử tạo hình mẫu thành hình tròn và để ý độ dẻo của nó:

  • nếu vòng còn nguyên vẹn thì đất là đất sét;
  • nếu nó vỡ thành từng mảnh thì đó là mùn;
  • một vòng vỡ vụn khi cuộn lại - đất bao gồm thịt pha cát.

Nếu khó xác định loại đất, tốt hơn là nên liên hệ với chuyên gia.

Sau đó, bạn cần xác định xem nó sẽ nằm ở vị trí nào sẽ đặt nền móng. Một cái giếng được khoan đến độ sâu 2,5-3 m được hạ xuống một ống nhựa hoặc kim loại để đất không rơi vào giếng. Mực nước được đo vào các thời điểm khác nhau trong năm. Các phép đo được thực hiện để xác định xem nước ngầm có dâng cao hơn 2 m đến độ sâu đóng băng của đất hay không.

Sử dụng dữ liệu thu được (độ sâu đóng băng được tính toán, loại đất, mực nước ngầm) và Bảng 2 của SNiP 2.02.01-83, dữ liệu cần thiết được xác định.

Nếu mực nước ngầm thấp hơn 2 m so với độ sâu đóng băng của đất thì nền dạng dải được đặt ở độ sâu tùy thuộc vào thành phần của đất:

  • cát sỏi, vừa và thô - 0,5 m;
  • cát pha và cát mịn - ít nhất 0,5 m;
  • đất sét, đất mùn, đất thô - ít nhất 0,5 Df.

Khi nước ngầm cách độ sâu đóng băng của đất (Df) lớn hơn 2 m thì móng được đặt ở độ sâu ít nhất là Df.

Quay lại nội dung

Các cách để giảm độ sâu nền móng cần thiết

Để giảm chi phí xây dựng nền móng ở độ sâu lớn, các biện pháp được thực hiện nhằm giảm tác động của việc nâng đất lên nền móng của công trình tương lai.

Cách triệt để nhất là thay thế đất nặng bằng đất không nặng. Để làm điều này, họ đào một cái hố có kích thước vượt quá các thông số thiết kế của nền móng đến độ sâu dưới mức đóng băng. Thay vì đất đã chọn, cát được đổ và nén chặt. Cát có khả năng chịu tải tốt và không giữ ẩm trong kết cấu. Phương pháp này là đáng tin cậy nhất, nhưng đòi hỏi khối lượng công việc đào lớn.

Thiết bị vùng mù làm giảm độ sâu đóng băng và ngập úng của đất. Chúng là những nền bê tông có độ dốc khoảng 10°. Chiều rộng của nền phụ thuộc vào loại đất và kích thước của phần nhô ra của mái nhà. Trên đất lún, làm vùng mù rộng khoảng một mét.

Để hạ mực nước ngầm, người ta lắp đặt các mương dưới chân công trường để thoát nước dọc theo độ dốc của địa hình. Cấu trúc như vậy có hiệu quả cho việc thoát nước khi có mưa và tuyết tan. Đối với những khu vực có mực nước ngầm liên tục nâng cao, hệ thống thoát nước kỹ lưỡng được xây dựng.

Có một phương pháp khác làm giảm độ sâu đóng băng của đất. Nó tương đối rẻ và hiệu quả. Nó bao gồm việc đặt các tấm xốp polystyrene dưới khu vực mù nền. Khi sử dụng tấm dày tới 5 cm, độ đóng băng của đất giảm xuống độ sâu 30 cm.

Khi xây dựng một ngôi nhà bằng gỗ (khung, gỗ) không lớn, bạn có thể tiết kiệm chi phí đào sâu nền móng bằng cách lắp đặt trực tiếp vào lớp đóng băng ở độ sâu nông. Nhưng nền móng như vậy phải được gia cố tốt và đặt cao hơn mực nước ngầm. Phần đế được liên kết dọc theo chu vi của tòa nhà thành một cấu trúc khung cứng duy nhất, phân phối lại tải trọng không đồng đều.

Khi đất trương lên ở một trong các khu vực dưới móng, kết cấu không bị nứt mà dâng lên, hỗ trợ trọng lượng của kết cấu. Đồng thời, mặt phẳng của đế được giữ nguyên và không xảy ra biến dạng trong kết cấu ngôi nhà. Để xây dựng nền móng phải thêm cát và sỏi. Việc sử dụng lớp nền giúp san phẳng độ nặng không đồng đều của đất và khung bê tông cốt thép phân bổ tải trọng dọc theo chu vi, ngăn ngừa sự biến dạng của kết cấu.

Đối với các tòa nhà thấp tầng có nền móng chịu tải nhẹ, cần phải thực hiện các biện pháp nhằm giảm lực tác động của sương giá. Để giảm tác động của lực đẩy tiếp tuyến xảy ra khi đất đắp đóng băng với bề mặt móng, bạn nên:

  • Xây dựng nền móng ở dạng đơn giản nhất với diện tích mặt cắt tối thiểu;
  • Ưu tiên làm móng cột hoặc móng cọc có dầm móng;
  • Giảm diện tích đóng băng của đất bằng móng;
  • Đảm bảo rằng nền móng được neo trong lớp đất dưới mức đóng băng theo mùa;
  • Giảm độ sâu đóng băng của đất gần móng bằng vật liệu cách nhiệt;
  • Áp dụng lớp phủ và kết thúc tốt đẹp;
  • Tiến hành các biện pháp thích hợp để tăng tải trọng nhằm bù đắp cho lực đẩy tiếp tuyến;
  • Thay thế hoàn toàn hoặc một phần đất nâng bằng đất không nâng.

Khi xây dựng các tòa nhà thấp tầng cho mục đích năng lượng và nông nghiệp (xem phần móng của một ngôi nhà nông thôn) trên đất nặng, nền bê tông cốt thép được sử dụng dưới dạng tấm hoặc giường mà không đào sâu. Phương pháp này giúp giảm đáng kể chi phí xây dựng và như thử nghiệm thực nghiệm đã cho thấy, nó đảm bảo tính phù hợp trong vận hành của các tòa nhà và thiết bị công nghệ. Trong trường hợp này, tác động của lực tiếp tuyến của sương giá bị loại bỏ hoàn toàn.

Dầm bê tông cốt thép, tấm sàn, tấm đường và sân bay, cọc, v.v. có thể được sử dụng làm lớp nền và tấm được đặt trên nền cát đã san phẳng có độ dày 150-200 mm.

Đối với việc xây dựng nguyên khối các nền móng như vậy, nên phủ một lớp màng chống thấm lên lớp chuẩn bị cát trước khi đổ bê tông để loại bỏ sự rò rỉ vữa xi măng ra khỏi bê tông. Thông thường, để gia cố các tấm có độ dày 150-200 mm, nhà gạch một tầng dân dụng cần có cốt thép kép với đường kính 10-12 mm với bước tăng 200-250 mm, cộng với đai gia cố ở mức đáy. của tầng phía trên tầng một gồm 3-4 thanh có đường kính 10 mm. (xem hình 1).

Các giải pháp thú vị để xây dựng cấu trúc chu trình “không” bằng công nghệ Phần Lan (ví dụ, từ PAROC) với khả năng cách nhiệt của đế làm bằng tấm xốp. Một ví dụ về việc xây dựng nền móng như vậy là một trong những ngôi nhà ở Zelenogorsk (vùng Leningrad). Đất nền ở đây được thể hiện bằng cát bùn (cát lún), mực nước ngầm thấp hơn mốc 0 khoảng 1 m. Độ sâu đóng băng tiêu chuẩn là 1,4 m. Tòa nhà một tầng, có tầng áp mái. Tường được làm bằng bê tông bọt dày 300 mm, trần làm bằng dầm gỗ. Vào mùa đông, tòa nhà có thể không được sưởi ấm trong một thời gian. Ở đây, để thể hiện các kỹ thuật khác nhau, nhiều biện pháp chống nâng được mô tả theo quy ước hơn so với trong dự án thực tế (xem Hình 2).

Giải pháp này đáng được quan tâm đối với các tòa nhà nhẹ (nhà panel), khi cần phải cắt xuyên qua một lớp đất yếu, bão hòa nước có độ dày đáng kể (xem Hình 3). Nền móng như vậy có bề mặt nhẵn, giúp có thể đối phó thành công hơn với các lực đẩy tiếp tuyến đang nổi lên và độ sâu dưới mức đóng băng, giúp loại bỏ ảnh hưởng của lực đẩy thông thường. Có thể giảm lực tiếp tuyến của quá trình nâng lên bằng cách phủ lên hoặc thay thế lớp trên cùng bằng một loại đất khác ít hoạt động hơn trong quá trình nâng lên, tức là có thể có các lựa chọn.

Tất cả những điều trên không khẳng định là thông tin đầy đủ tuyệt đối về vấn đề này. Tác giả đã tìm cách nhớ lại ngắn gọn sự tồn tại của các phương pháp và kỹ thuật đã được phát triển thông qua thực tiễn thiết kế, xây dựng và vận hành các tòa nhà và công trình.

Nền móng là một kết cấu bê tông cốt thép hình chữ nhật, chịu trách nhiệm về độ bền và độ bền của tòa nhà. Nền móng dải được sử dụng để xây dựng các tòa nhà làm bằng vật liệu khác nhau, mật độ lớn hơn 1000-1300 kg/m 3.

Tham số chính khi tạo nền móng dải là độ sâu cần đào để xác định vị trí của công trình trong tương lai (độ sâu tỷ lệ thuận với chi phí xây dựng).

Đánh dấu

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ sâu của nền móng dải:

  • đặc điểm đất (loại, độ sâu đóng băng);
  • nước ngầm;
  • sự đồ sộ của tòa nhà.

Nông

Để đặt loại nền móng này, các loại đất không nặng hoặc hơi nặng (ví dụ: cát) là phù hợp. Độ sâu nông có thể xảy ra do đặc tính của đất hoặc độ trương nở đồng đều, điều này sẽ không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu.

Thích hợp cho các tòa nhà bằng gỗ, gạch và bê tông bọt. Điều kiện chính để xây dựng công trình là không có nước ngầm trên bề mặt đất. Nếu mọi thứ đều đáp ứng yêu cầu, bạn có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc tính toán. Tất cả những gì bạn phải làm là loại bỏ lớp đất mặt và đào xuống một lớp đất rắn. Độ sâu 0,5-0,7 mét.

Lõm

Nếu việc xây dựng một tòa nhà nặng sẽ được thực hiện trên đất nặng (mùn, đất sét, thịt pha cát, v.v.), lựa chọn phù hợp nhất sẽ là loại móng dải lõm.

  • Trước khi thiết kế, các hoạt động tính toán được thực hiện để có thể xác định độ sâu đóng băng của đất và mực nước ngầm.
  • Độ sâu đóng băng có thể được xác định bằng cách sử dụng sách và bảng đặc biệt. Nước ngầm phải được đo độc lập. Trên một loại đất nhất định, chúng tôi khoan một cái giếng sâu ba mét và đặt một đường ống vào bên trong. Chúng tôi thực hiện quan sát trong suốt cả năm để xác định mực nước ngầm dâng cao đến mức nào.
  • Nếu nước không đạt đến độ sâu đóng băng (khoảng cách hai mét), thì để đặt nền móng, bạn nên đào một rãnh có độ sâu bằng 3/4 chỉ số đóng băng (từ 0,7 mét).
  • Nếu mực nước ngầm dâng lên trên mức đã thiết lập thì khi đặt nền dạng dải, hãy sử dụng chỉ số đóng băng của đất và thêm 0,2-0,3 mét nữa.
  • Đối với các tòa nhà có hệ thống sưởi trong thiết kế móng dải, chúng không được tính toán nếu không có chỉ báo đóng băng.

Khuyên bảo! Cần phải đổ móng và hoàn thiện việc xây dựng công trình trong mùa nắng nóng.

  • Đối với các công trình không có hệ thống sưởi, tốc độ đóng băng của đất phải tăng thêm 10% giá trị ban đầu. Trong các tòa nhà được sưởi ấm, giá trị giảm 25%. Nếu tòa nhà có tầng hầm thì các phép đo được lấy từ đầu tầng.
  • Đất khô và đất cát đòi hỏi phải đặt nền dạng dải phía trên mốc đóng băng của đất (nền phải được đặt ở độ cao 0,5-0,6 mét so với mặt đất).

Để biết thông tin của bạn! Ở mực nước dưới nước cao và ở độ sâu tăng lên, việc xây dựng nền móng dạng dải không được khuyến khích.

Tòa nhà chính và phần mở rộng liền kề được coi là có cùng một nền móng. Nhưng nếu các tòa nhà có khối lượng khác nhau và chênh lệch áp suất tác dụng lên nền móng lớn, thì bạn cần đào một rãnh có độ sâu khác nhau. Toàn bộ chiều dài của móng được trang bị các gờ (cao từ 30 đến 60 cm) với các góc xiên nối tất cả các bộ phận của kết cấu.

Tổng quan về đất để đặt móng

  1. Clayey. Nó có khả năng trương nở kém, đó là lý do tại sao nó có thể đẩy lớp nền ra ngoài trong quá trình đóng băng. Điều này đặc biệt nguy hiểm khi mực nước ngầm dâng cao. Để dán băng, sử dụng độ sâu dưới mực nước.

Khuyên bảo! Đối với đất mùn có chứa 10-30% đất sét, có thể sử dụng nền cọc băng.

  1. Cát. Các hạt lớn và vừa cho phép nước đi qua tốt, cho phép nước thấm qua. Tuy nhiên, cát có cấu trúc dạng bụi hoặc hạt mịn lại giữ nước. Trong trường hợp này, việc đẻ có thể được thực hiện ở mức đóng băng. Đất cát luôn đi kèm với độ co rút sâu nên việc lắp đặt nền cao là đúng.

Khuyên bảo! Nếu nước vẫn ảnh hưởng đến kết cấu thì nên lắp đặt hệ thống thoát nước để bơm chất lỏng ra ngoài.

  1. Sụn. Chứa sỏi, đá lớn và sụn. Các tính toán cần thực hiện: tải trọng tác dụng lên nền và mực nước ngầm.
  2. Skalnaya. Đất đáng tin cậy: không phồng lên hoặc co lại. Nếu đất không cho phép đào hố thì có thể xây móng trên bề mặt.

Độ sâu san lấp và các yếu tố ảnh hưởng đến nó

Vị trí đế của kết cấu càng cao thì càng ít chất thải vào hỗn hợp và đổ bê tông. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ sâu của móng là địa hình khu vực, độ nhạy của kết cấu và độ bền của kết cấu.

Lớp đất mặt thường bị thay đổi nhất: nó bị nén lại rất nhiều hoặc thay đổi tính chất dưới tác động của điều kiện thời tiết. Những khu vực như vậy liên quan đến việc loại bỏ lớp đất trên cùng và đào sâu lớp nền đến lớp đất chịu lực ổn định, bất kể độ sâu của nó.

Một số chủ sở hữu tin rằng bằng cách đặt nền móng dưới mức đóng băng, điều này sẽ giúp loại bỏ các vấn đề liên quan đến độ tin cậy của kết cấu. Đừng quên rằng phương pháp này sẽ không bảo vệ đất khỏi bị phồng lên dưới tác động của sương giá (đặc biệt nếu đây là những tòa nhà nhẹ). Ngay cả khi lớp đông lạnh không ảnh hưởng nhiều đến đế, các bức tường của cấu trúc vẫn chịu ảnh hưởng của nó. Để giảm tác động, các phương pháp sau được sử dụng:

  • bề mặt bên của đế được trang bị lớp trượt sử dụng vật liệu có hệ số ma sát thấp;
  • cấu trúc được đổ theo hình thang, thuôn nhọn ở đỉnh;
  • đất gần chân đế được trang bị lưới chắn kết hợp với công trình chống úng (cống thoát nước mưa);
  • Các trục móng được lấp đầy bằng đất không nặng.

Trước khi bắt đầu công việc tạo nền móng, điều quan trọng là phải xác định độ sâu nào sẽ phù hợp để lớp chịu lực có thể đảm bảo độ lún đồng đều của kết cấu.

Giảm độ sâu của nền móng

Để giảm chi phí tạo nền móng dải , thực hiện các biện pháp nhằm giảm việc đặt nền móng.

  1. Thay thế đất nặng bằng đất không nặng. Đầu tiên, bạn cần đào một cái hố dưới mức đóng băng của đất, vượt quá kích thước thiết kế của nền móng. Tiếp theo, mọi thứ được phủ cát và nén chặt. Cát có khả năng chịu tải tốt và không cho hơi ẩm thấm qua.
  2. Lắp đặt các khu vực mù. Bảo vệ chống đóng băng và ngập úng. Vùng mù là nền bê tông có độ dốc 10o. Kích thước của vùng mù phụ thuộc vào loại đất và phần nhô ra của mái nhà. Đất bị sập đòi hỏi phải sử dụng nền rộng một mét.
  3. Để hạ mực nước ngầm, công trường được trang bị mương. Việc lắp đặt hoạt động theo nguyên tắc thoát nước. Nếu địa điểm thường xuyên chịu ảnh hưởng của nước, nó sẽ được trang bị hệ thống thoát nước kỹ lưỡng.
  4. Để bảo vệ đất khỏi bị đóng băng, người ta đặt các tấm xốp polystyrene dưới khu vực mù của móng.
  5. Nền móng của một ngôi nhà gỗ nhỏ có thể bị chôn vùi ở độ sâu nông đến mức đóng băng. Nền móng phải được gia cố tốt và không chạm tới nước ngầm.

Nền phải được phủ bằng cát hoặc sỏi. Việc san lấp mặt bằng của đất không bằng phẳng và phân bổ tải trọng phụ thuộc vào loại đệm bạn sử dụng, điều này giúp tòa nhà không bị lệch.

Cách nhiệt của đế

Để bảo vệ đất khỏi bị đóng băng, các cấu trúc nông được cách nhiệt. Cách nhiệt ngăn chặn hơi lạnh xuyên qua lớp bê tông đến các khu vực bên dưới đế móng.

Để cách nhiệt, người ta sử dụng bọt polystyrene ép đùn, không bị phân hủy khi tiếp xúc với độ ẩm. Độ dày càng lớn thì khả năng cách nhiệt càng tốt. 2,5 cm polystyrene giãn nở có khả năng chịu được 1,2 mét đất. Nhưng cần phải đặt vật liệu cách nhiệt ngang và dọc chất lượng cao. Điều này sẽ giúp đất dưới móng không bị đóng băng và trương nở.

Điều chính là trước khi đặt nền, tất cả các tính toán cần thiết đều được thực hiện; đây là cách duy nhất để xây dựng một cấu trúc ổn định và đáng tin cậy.

Một trong những điều kiện chính để xác định độ sâu của móng trên đất nhô lên là độ sâu đóng băng của nó. Ở nước ta, đất đóng băng theo mùa có thể đạt độ sâu 2,5 mét trở lên. Ở những tòa nhà không có tầng hầm, chi phí làm móng có chiều cao như vậy cao một cách vô lý nên nhiều người đặt câu hỏi: liệu có thể lắp đặt nền móng trên độ sâu đóng băng và có thể giảm độ sâu đóng băng của đất không?

Có câu trả lời cho những câu hỏi này. Có, bạn có thể lắp đặt nền móng trên mặt đất đóng băng. Đây là những nền móng ở dạng tấm gia cố nguyên khối hoặc nền móng gia cố dải trên một lớp đất không nặng bên dưới sâu. Chúng tôi sẽ không xem xét chúng trong phần này; đây là một chủ đề lớn riêng biệt. Độ sâu đóng băng của đất cũng có thể bị ảnh hưởng. Đó là những gì bài viết này sẽ nói về.

Tác động của nhiệt độ không khí đến đất

Chúng ta sẽ xem xét toàn bộ quá trình theo thang độ C, lấy 0°C làm điểm tham chiếu.

Hãy tưởng tượng có một quả cầu thép nằm trên mặt đất có nhiệt độ bằng nhiệt độ môi trường. Chúng ta sẽ mô tả nhiệt độ mà quả bóng sẽ lan xuống mặt đất dưới dạng vectơ (Hình 16).

Hình 16. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đất

Do đó, trong mùa đông, quả bóng sẽ truyền nhiệt độ âm xuống mặt đất và đóng băng đất xung quanh nó theo hình bán cầu theo tỷ lệ theo đường viền của quả bóng. Càng có nhiều ngày lạnh vào mùa đông, bán cầu băng giá sẽ càng lan rộng xuống lòng đất. Vì mùa đông không phải là vĩnh cửu nên một ngày nào đó bán cầu sẽ đạt cực đại và không còn tăng thêm nữa. Độ sâu tối đa mà tại đó đất chuyển từ dẻo sang cứng được gọi là độ sâu đóng băng của đất.

Vào mùa xuân, quả bóng nóng lên và bắt đầu làm tan lớp đất đóng băng bên dưới. Nghĩa là, quá trình xảy ra tương tự như trong quá trình đóng băng, chỉ có vectơ nhiệt độ thay đổi dấu từ âm sang dương. Nếu có ít ngày ấm áp, đất sẽ không có thời gian để tan chảy đến độ sâu mà nó đã đóng băng. Loại đất như vậy được gọi là băng vĩnh cửu. Chúng tôi sẽ không xem xét nó bây giờ. Tiếp theo, chúng ta chỉ quan tâm đến loại đất ấm lên hoàn toàn vào những ngày hè.

Trên thực tế, chúng tôi đã kiểm tra quá trình đóng băng của đất từ ​​tác động của một quả bóng; hàng tỷ quả bóng như vậy nằm trên mặt đất và tác động lên nó, tạo thành một trường đóng băng hoặc tan băng bên dưới. Nếu bất kỳ cấu trúc tòa nhà nào được đặt trên trường này, nó sẽ gây ra sự bất thường trong đó (Hình 17). Sự xáo trộn của trường đất đóng băng sẽ khác nhau và phụ thuộc vào chế độ nhiệt của vật đặt trên đó. Khi đặt một tòa nhà không được sưởi ấm, đất bên dưới tòa nhà sẽ đóng băng ở độ sâu nông hơn, vì nhiệt độ trong tòa nhà vẫn sẽ cao hơn ở ngoài đồng. Nếu tòa nhà được làm nóng, lớp đất bên dưới sẽ không đóng băng chút nào hoặc sẽ đóng băng một chút vì nó sẽ được tòa nhà làm nóng. Vì vậy, chế độ nhiệt của công trình được các văn bản quy định tính đến (Bảng 10) và ảnh hưởng đến độ sâu của móng.


cơm. 17-1. Đất đóng băng do tiếp xúc với nhiệt độ âm
cơm. 17-2. Đất đóng băng khi có cấu trúc không được sưởi ấm trên đó
cơm. 17-3. Đất đóng băng khi có cấu trúc được làm nóng trên đó

Giảm tác động tiêu cực của đất đóng băng

Quy tắc xây dựng (SP 22.13330.2011) xác định độ sâu đóng băng là “bằng mức trung bình của độ sâu đóng băng tối đa hàng năm của đất theo mùa (theo dữ liệu quan sát trong khoảng thời gian ít nhất 10 năm) trên một nền nằm ngang mở không có tuyết với mực nước ngầm nằm dưới độ sâu đóng băng của đất theo mùa."

Mỗi cụm từ trong định nghĩa này đều quan trọng:

  • "trung bình hàng năm", nghĩa là độ sâu đóng băng có thể lớn hơn giá trị được chỉ định hoặc nhỏ hơn giá trị đó;
  • “một vùng đất trống không có tuyết” chỉ ra rằng dưới lớp tuyết, độ sâu đóng băng của đất sẽ ít hơn (tuyết càng dày thì càng ít đóng băng);
  • “Với nước ngầm dưới độ sâu đóng băng”, tức là kiểm tra đất khô, nếu ướt thì độ sâu đóng băng sẽ tăng lên.

Không có quy định xây dựng nào, nhưng mọi người đều biết rằng đất được nén chặt sẽ dẫn nhiệt tốt hơn do bị nén chặt và đóng băng sâu hơn.

Như vậy, chỉ dựa vào định nghĩa của Quy tắc xây dựng, chúng ta thấy một số cách để giảm độ sâu đóng băng. Khu vực xung quanh công trình phải được phủ tuyết, không được nén chặt hoặc làm ẩm. Lý tưởng nhất, đây phải là một cánh đồng đã được cày xới và khi đó đất trên đó chắc chắn sẽ không bị đóng băng đến độ sâu cần thiết ngay cả trong mùa đông khắc nghiệt nhất. Nhưng trên thực tế, mọi thứ có vẻ hơi khác một chút. Có những con đường dẫn vào nhà, tuyết được dọn sạch bất cứ khi nào có thể và nước mưa mùa thu từ mái nhà được xả ra gần nhà.

Mối nguy hiểm lớn nhất đối với nền móng là các vectơ nhiệt độ nằm thành dải xung quanh tòa nhà có chiều rộng bằng độ sâu đóng băng của đất. Nếu chúng bị loại bỏ hoặc giảm bớt bằng cách nào đó, móng có thể được lắp đặt trên độ sâu đóng băng của đất (Hình 18).


cơm. 18. Sơ đồ giảm độ sâu đóng băng

Có ít nhất hai cách để giảm tác động tiêu cực của việc đóng băng mặt đất:

  1. thay đổi tính chất cơ lý của đất;
  2. cách nhiệt của đất.

Đây là những phương pháp đơn giản nhất dành cho nhà phát triển nghiệp dư.

Sự thay đổi tính chất cơ lý của đất

Từ các trang trước của chủ đề này trên trang web, chúng tôi biết rằng các loại đất khác nhau có các đặc tính khác nhau. Một số trong số chúng không thay đổi cấu trúc khi bị đóng băng, một số khác tăng thể tích và đẩy phần móng ra ngoài, phá vỡ nó theo các mặt phẳng khác nhau. Hãy gọi những loại đất như vậy dễ bị sương giá và không nhạy cảm.


Hình 20. Đất chống băng giá và chống băng giá

Các loại đất có khả năng chống chịu sương giá bao gồm các mảnh đá (cát thô, đất sỏi và đất cuội). Họ cần thay thế toàn bộ lớp đất nhô ra xung quanh chu vi của tòa nhà hoặc trộn với lớp đất cũ bị loại bỏ khi đào hố móng. Để giảm ảnh hưởng của nước trong khí quyển đến tính chất của đất, người ta chuyển hướng nó ra khỏi nền móng. Họ làm điều này theo hai cách. Nước mưa và nước tan trên bề mặt được thoát nước bằng cách sử dụng khu vực mù xung quanh tòa nhà với độ dốc từ 5 đến 10%. Nước có thể thoát theo địa hình hoặc vào mương thoát nước đặc biệt, lấp đầy bằng đất hạt thô với lớp trên cùng được thiết kế dạng đường đi đẹp mắt. Ở những khu vực xây dựng có tuyết rơi nhiều và lượng mưa thường xuyên, nước thấm vào nền móng sẽ được dẫn ra khỏi nền móng thông qua hệ thống thoát nước ngầm. Các ống đục lỗ được đặt xung quanh tòa nhà trong một lớp đất thoát nước hạt thô, phủ vải địa kỹ thuật để ngăn chặn sự lắng cặn của ống và phủ đất thoát nước mịn. Tiếp theo, các đường ống dẫn nước từ móng dọc theo sườn dốc của khu vực hoặc xả nước vào giếng thoát nước chôn cách xa các thùng phủ đá. Đất xung quanh móng sẽ không giữ được nước và do đó sẽ không bị trương nở khi có sương giá (Hình 19).


Hình 20. Phương án thoát nước từ nền móng

Việc hút nước ngầm vào thân móng và lớp vữa tầng hầm bị gián đoạn do việc lắp đặt lớp phủ và lớp lót chống thấm, cũng như việc lắp đặt lớp lót từ đất thoát nước hạt mịn. Do khoảng cách tương đối lớn (theo tiêu chuẩn phân tử) giữa các hạt, lớp nền như vậy không thể giữ nước và chắc chắn không thể hút phần trên của nó và làm ướt phần đế của móng. Việc hút mao dẫn cũng có thể được dừng lại bằng cách trải màng polyetylen dưới nền (Hình 21).


Hình 21. Cắt lực hút mao mạch

Cách nhiệt đất

Nếu việc thay thế và thoát nước của đất xung quanh nhà đòi hỏi một lượng lớn công việc đào bới, trong đó chúng ta tác động đến độ dẫn nhiệt của đất bằng cách thay thế loại đất này bằng loại đất khác, thì cách nhiệt của đất liên quan đến việc để lại cùng một loại đất bằng một lớp đất khác. độ dẫn nhiệt của nó giảm. Điều này được thực hiện bằng cách lắp đặt vật liệu cách nhiệt. Tôi đã nói nhiều lần trên các trang khác của trang web và sẽ nhắc lại một lần nữa rằng thuật ngữ phổ biến “cách nhiệt” được sử dụng không chính xác. Tên chính xác của vật liệu là vật liệu cách nhiệt. Đây là vách ngăn giữa hai vật liệu làm gián đoạn dòng nhiệt. Vật liệu cách nhiệt giữ nhiệt nếu vật liệu bao phủ ấm hoặc giữ lạnh nếu vật liệu ban đầu lạnh.


cơm. 22. Khu vực mù cách nhiệt

Việc đặt một dải cách nhiệt dọc theo chu vi của tòa nhà với chiều rộng bằng độ sâu đóng băng sẽ làm suy yếu dòng nhiệt độ âm xâm nhập vào đất và nó sẽ đóng băng ở độ sâu nông hơn. Trên loại đất như vậy, có thể lắp đặt nền móng có chiều cao thấp hơn (Hình 22). Về mặt cấu trúc, khả năng cách nhiệt của đất được kết hợp với vùng mù và được gọi là vùng mù cách nhiệt. Để ngăn sương giá truyền vào chân móng qua thân của nó, cầu lạnh bị gián đoạn bởi khả năng cách nhiệt của đế móng (Hình 23).


cơm. 23. Cách nhiệt của đế

Nếu bạn nhìn thấy các bản vẽ thể hiện khả năng cách nhiệt dọc theo bức tường thẳng đứng bên ngoài của móng thì đó là tầng hầm đang được cách nhiệt chứ không phải đất. Cách nhiệt như vậy giữ nhiệt ở tầng hầm, trong khi đất không nóng lên do sức nóng của ngôi nhà và độ sâu đóng băng của nó không thay đổi. Tức là khả năng cách nhiệt của tường móng không liên quan gì đến khả năng cách nhiệt của đất. Đây là những giải pháp thiết kế khác nhau giúp giải quyết các vấn đề khác nhau.

Việc đặt một dải cách nhiệt xung quanh nhà có thể được thực hiện ở mức chân móng và kết hợp với lớp cách nhiệt của tầng hầm (Hình 24). Trong trường hợp này, hai vấn đề được giải quyết đồng thời: cách nhiệt tầng hầm và cách nhiệt của đất. Dải cách nhiệt ở đây sẽ hẹp hơn trên bề mặt đất và sẽ phụ thuộc vào độ sâu của móng.


Hình 24. Cách nhiệt tầng hầm và đất

Tốt hơn nên sử dụng khu vực mù cách nhiệt cho các tòa nhà không có tầng hầm và cách nhiệt chôn vùi cho các tòa nhà có tầng hầm.

Xây dựng nền móng- giai đoạn quan trọng và có trách nhiệm nhất của việc xây dựng một ngôi nhà. Độ tin cậy và độ bền của tòa nhà được xác định bởi việc lựa chọn loại móng và các thông số của nó, cũng như chất lượng tay nghề. Những sai lầm mắc phải có thể khiến ngôi nhà bị hư hỏng ở giai đoạn xây dựng.

Nhưng phải làm gì nếu ngôi nhà đã được xây sẵn và những người xây dựng đã tiết kiệm tiền, hy vọng vào điều “có thể” truyền thống. Hầu hết các vấn đề về nền móng phát sinh khi xây dựng trên nền đất nặng. Sạt lở đất là một hiện tượng rất quỷ quyệt và mạnh mẽ, rất khó giải quyết sau khi xây dựng xong. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Nếu nền móng (dải hoặc cột) được đặt trên độ sâu đóng băng, thì nền ướt dưới giá đỡ, đóng băng, giãn nở và ép kết cấu. Quá trình này xảy ra tích cực nhất vào mùa xuân ở phía nam của ngôi nhà, nơi đóng băng vào ban đêm và ấm lên vào ban ngày. Với mỗi lần vượt qua ranh giới “tan băng-đóng băng” qua bệ đỡ phía dưới của móng, bệ đỡ sau sẽ ngày càng cao hơn. Lực đùn vượt quá hàng chục tấn. Đồng thời, các vết nứt xuất hiện trên các bức tường đá. Những ngôi nhà bằng gỗ và ván bị biến dạng đáng chú ý, tường nứt, sập, cửa ra vào và khung cửa sổ không đóng được. Phải làm gì?

Chủ sở hữu những ngôi nhà bằng đá có một số lựa chọn để cải thiện hiệu suất của nền móng. Ở những nơi có địa hình khó khăn, có thể hạ thấp mực nước ngầm bằng cách tổ chức thoát nước bằng hệ thống thoát nước hiệu quả (Hình 1). Đất khô không nặng và “ấm”. Xét rằng ở những loại đất nặng có cấu trúc nhiều bụi, độ ẩm tăng lên, hệ thống thoát nước phải được đặt dưới độ sâu đóng băng 0,5 m. Các tài liệu về xây dựng nói khá rõ về công nghệ tạo hệ thống thoát nước, nhưng cần phải lưu ý rằng. đây là công việc phức tạp và tốn kém.

Bạn cũng có thể đi theo con đường giảm độ sâu đóng băng một cách giả tạo. Để làm điều này, hãy phủ một lớp đất xung quanh nhà, nâng độ sâu của móng lên độ sâu đóng băng (Hình 2). Nhân tiện, hình ảnh trực quan của ngôi nhà sẽ được hưởng lợi phần nào;

Độ sâu đóng băng có thể được tăng lên bằng cách thay thế một phần đất bằng lớp cách nhiệt, ví dụ, được làm dưới dạng hỗn hợp đất sét trương nở và cát thô với tỷ lệ thể tích 1,5:1. Một lớp dày 20-30 cm và rộng khoảng 2 m, được đặt ở độ sâu 20-40 cm trên một lớp cát thô dày 20-30 cm, sẽ cách nhiệt cho đất và giảm độ sâu đóng băng của nó xuống 60-80 cm. . Một lớp cách nhiệt có thể được làm từ tấm xốp polystyrene dày 8 cm, bọc trong màng nhựa (Hình 3). Các tấm đặt ở độ sâu 20 cm trên một lớp cát thô dày 20-30 cm là một phương pháp khắc phục rất hiệu quả. Chiều rộng của các tấm đặt xung quanh nhà là khoảng 2 m. Khoảng cách giữa các tấm không quá 5 cm.

Một lớp tuyết dày xung quanh nhà cũng sẽ làm giảm độ sâu đóng băng. Nếu đóng cửa vào mùa đông cửa sổ thông gióở tầng hầm của tòa nhà thì mức độ đóng băng của đất có thể giảm đi phần nào. Tất cả các tùy chọn có thể được kết hợp. Như vậy, khi cách nhiệt đất có thể giảm độ sâu của hệ thống thoát nước. Việc cách nhiệt đất cũng có thể được kết hợp với việc nâng cao độ cao xung quanh nhà. Bây giờ về những ngôi nhà nhẹ (bằng gỗ, bảng điều khiển). Hiện tượng nặng nề ảnh hưởng đến chúng ở mức độ lớn hơn, vì bản thân những ngôi nhà như vậy nhẹ hơn.

Đôi khi các cột tăng lên ngay cả khi chúng được đặt dưới độ sâu đóng băng, nếu ngôi nhà trở nên quá nhẹ hoặc được lắp đặt quá nhiều cột, điều này cũng tương tự. Điều này xảy ra do sự bám dính của bề mặt bên của các cột với mặt đất, nếu không đặt một lớp chống thấm giữa chúng (thủy tinh, nỉ lợp, polyetylen, lớp phủ bitum, v.v.) hoặc bề mặt bên của cột không đồng đều , thô. Khi đó hóa ra lực bám của đất với cột lớn hơn trọng lượng của ngôi nhà. Nhân tiện, chính vì lý do này mà khi đặt móng cột thông thường, ngôi nhà phải chịu tải trọng trong cùng một mùa.

Nếu nền móng như vậy “đi được” thì cần đánh giá trọng lượng thực của ngôi nhà và khả năng chịu lực của đất. Với biên độ chịu lực lớn, bạn có thể giảm số lượng trụ bằng cách loại bỏ một số trụ khỏi công việc. Để làm điều này, chỉ cần đào thêm các cây cột hoặc phá hủy phần trên của chúng là đủ.

Đôi khi, đối với nhà gỗ và nhà ván, có thể đề xuất các kỹ thuật được đề xuất cho nhà đá (ví dụ, cách nhiệt đất xung quanh nhà làm giảm diện tích bám dính của đất đóng băng với các giá đỡ). Nhưng tốt hơn hết bạn nên thay thế các giá đỡ trước đó bằng các trụ (Hình 4), được chế tạo bằng công nghệ TISE bằng máy khoan móng TISE-F. Làm thế nào để làm nó?

Đầu tiên bạn cần xác định nơi đặt các trụ cột. Nếu phần dưới của ngôi nhà “mạnh” thì có thể đặt những cây cột mới gần các trụ trước đó với khoảng cách không quá 1 m. cao - từ 5 đến 10 tấn, nghĩa là chúng có thể được lắp đặt ít thường xuyên hơn . Các giá đỡ mới được lắp đặt xung quanh toàn bộ chu vi của ngôi nhà và dưới các bức tường bên trong của nó. Sau đó, ngôi nhà được nâng lên vài cm, các miếng đệm san bằng được lắp đặt trên các giá đỡ mới thông qua lớp chống thấm và sau đó ngôi nhà được hạ xuống. Bạn có thể nâng nhà bằng kích và đòn bẩy. Các hỗ trợ cũ bị loại bỏ hoặc phần trên của chúng bị phá hủy.

Nếu phần đỉnh của ngôi nhà yếu và chỉ có thể chịu toàn bộ tải ở vị trí của các giá đỡ hiện có, thì ở hai bên của ngôi nhà ở khoảng cách khoảng 1 m, cần phải đặt các giá đỡ tạm thời đáng tin cậy (Hình 5), điều này đã phát triển bề mặt trên và dưới. Ngôi nhà ở nơi này phải được nâng lên 1-2 cm, giải phóng chỗ dựa cũ. Sau đó, nó phải được đào ra, và lấp đầy hố bằng đất, nén chặt. Để tránh ngôi nhà rơi khỏi các giá đỡ tạm thời, chúng được thay thế tuần tự.

Để tạo trụ móng bằng công nghệ TISE, trước tiên bạn cần chuẩn bị cốp pha dạng ống. Thiết kế của họ phụ thuộc vào khả năng của nhà phát triển, kinh phí hoặc trí tưởng tượng của anh ta. Điều chính là chúng phải có tiết diện không đổi - 500...700 cm2 (hình vuông, hình chữ nhật hoặc tròn). Chiều dài của các cột phải được tính toán sao cho chúng được chôn dưới đường đóng băng 30 cm và từ trên cao không chạm tới đỉnh của ngôi nhà 3-5 cm, các ống xi măng amiăng, các hộp được hàn từ các tấm thép. có thể được sử dụng làm ván khuôn (Hình 6). Ở phía trên, tất cả đều phải có xà ngang đỡ đặt ở mặt đất.

Trước khi bắt đầu khoan giếng nghiêng dưới nhà, trước tiên bạn nên vẽ mặt cắt ngang của tòa nhà ở tỷ lệ thu nhỏ. Cần cẩn thận để đảm bảo rằng đáy của lỗ khoan dưới độ sâu đóng băng nằm ở giữa tường và tay cầm khoan không tựa vào tường. Để thuận tiện cho công việc, bạn có thể tạo mẫu đánh dấu khoảng cách từ tường đến điểm khoan và góc nghiêng của giếng (Hình 7).

Sau khi xác định được điểm khoan, họ bắt đầu làm việc. Sau khi giếng nghiêng được khoan dưới độ sâu đóng băng 10-15 cm, chúng tôi bắt đầu mở rộng nó để lắp đặt ván khuôn của trụ móng theo chiều dọc. Để làm điều này, một mũi khoan được đưa vào giếng, đất được cắt bằng xẻng và định kỳ, khi thùng chứa máy khoan chứa đầy đất, nó sẽ được nâng lên bề mặt và làm trống. Giếng được mở rộng cho đến khi ván khuôn có thể được đặt tự do trong đó ở các vị trí nghiêng và thẳng đứng. Phần dưới của giếng (cách đáy giếng tới 30 cm) không được mở rộng.

Sau khi lắp máy cày vào máy khoan móng, họ bắt đầu mở rộng phần dưới của giếng. Đầu tiên, họ làm việc với thanh khoan được kéo dài hoàn toàn. Trong trường hợp này, đáy của phần mở rộng của giếng nghiêng nhưng dễ thi công hơn. Bạn có thể san bằng đáy giếng bằng máy khoan ở vị trí thẳng đứng, khi đó bạn sẽ phải gập thanh một chút để tay cầm nằm dưới tường.

Việc lắp đặt cốt thép và đổ bê tông vào giếng được thực hiện thông qua ván khuôn, được đặt ở một góc và tựa với thanh ngang của nó trên hai tấm ván đặt gần giếng. Khi đổ bê tông, nó phải được đầm chặt bằng lưỡi lê và gõ nhẹ vào thành bên của ván khuôn.

Ngay sau khi đổ bê tông vào ván khuôn, phần trên được dịch chuyển, đặt ván khuôn ở vị trí thẳng đứng (Hình.). Điều này không đòi hỏi nhiều nỗ lực. Bê tông ở phần dưới của ván khuôn phải được đầm chặt hơn nữa bằng cách gõ nhẹ vào thành bên của ván khuôn.

Việc đổ bê tông một giếng phải được thực hiện liên tục trong 30-40 phút cho đến khi bê tông đông kết. Các khoảng trống bên xung quanh trụ móng phải được lấp đất, xếp thành từng lớp 10-15 cm, dùng máy đầm nén và làm ẩm nhẹ. Bê tông được đổ vào ván khuôn và bề mặt trên của cột móng đang hình thành được san phẳng.

Để bê tông đông kết bình thường trong tuần đầu tiên, cần làm ẩm định kỳ và để giữ ẩm, hãy bọc đầu cột bằng màng nhựa. Trụ móng được tải không sớm hơn sau ba tuần. Phần ván khuôn gỗ nhô ra khỏi mặt đất được loại bỏ cẩn thận bằng cách cưa bằng cưa sắt.

Khi tạo các trụ móng dưới các bức tường bên trong của ngôi nhà sẽ nảy sinh khó khăn: không thể làm được nếu không mở các tầng.


Dựa trên tài liệu từ tạp chí "DOM"