Làm Thế Nào để Xây Dựng Một Nền Móng Trên đất Gồ Ghề - 1

2024 Tác giả: Sebastian Paterson | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 13:54

Về sự nguy hiểm của đất lô nhô - cách bảo vệ các ngôi nhà nông thôn mùa hè khỏi hiện tượng có hại này

Đến sau mùa đông tại ngôi nhà tranh mùa hè, cẩn thận nhìn xung quanh. Và bạn sẽ thấy rằng trong một số ngôi nhà, các vết nứt rắn trên tường và kính cửa sổ. Ở các khu vực khác, cổng bị nghiêng (Hình 1), gỗ hoặc nhà kho nghiêng mạnh (Hình 2).

Đây là kết quả của một hiện tượng tự nhiên cực kỳ không mong muốn như sự trương nở của đất. Đặc biệt tồi tệ, hay nói đúng hơn là phá hủy, trước hết, ảnh hưởng đến phần móng của các tòa nhà nằm trong lòng đất. Hiện tượng này thường không được tính đến không chỉ cư dân mùa hè tự xây dựng, mà đôi khi cả những người xây dựng chuyên nghiệp.

Sự phập phồng ác tính của đất này đến từ đâu và hình thành như thế nào? Như bạn đã biết từ sách giáo khoa vật lý ở trường, nước trong quá trình đóng băng sẽ tăng thể tích lên 10-15 phần trăm. Do đó, sự trồi sụt của đất ở Tây Bắc lên tới 20 cm và hơn thế nữa.

Nếu sự giãn nở của nước xảy ra trong đất sét ẩm, dày đặc, trong đất cát mịn và nhiều bụi, có khả năng thay đổi thể tích và biến dạng đáng kể (tức là trương nở) ở nhiệt độ âm, thì những loại đất này được coi là đất phập phồng. Và hạt thô và sỏi - không xốp. Miễn là chúng có một dòng nước chảy ra tự do.

Quá trình nào diễn ra trong chúng khiến chúng ta có thể phân chia tất cả các loại đất thành các loại này? Ở những loại đất lồi lõm, độ ẩm tăng lên đủ cao so với mực nước ngầm và tích tụ lại, được giữ lại tốt trong đất như trong miếng bọt biển.

Trong đất không xốp, độ ẩm lắng xuống dưới trọng lượng của chính nó, như thể lọt qua, như thể lọt qua sàng, và do đó không bốc lên cao. Nói cách khác: cấu trúc của đất càng mịn (mỏng), độ ẩm càng tăng theo nó, và nó càng trở nên phập phồng.

Rõ ràng là đất đóng băng từ trên xuống dưới. Độ ẩm ở các lớp trên, chuyển thành băng, tăng thể tích và giảm xuống. Và nếu nó, mà không đọng lại, thấm qua cấu trúc của đất xung quanh, ví dụ, qua sỏi, cát thô, mà thực tế không tạo ra lực cản, thì đất không nở ra mà không có độ ẩm, có nghĩa là hiệu ứng phập phồng không xảy ra.. Và ngược lại…

Điều này đặc biệt đúng đối với đất sét dày đặc. Từ đất sét như vậy, hơi ẩm không những không có thời gian rời đi mà còn tích tụ lại. Kết quả là, đất như vậy chắc chắn sẽ trở nên phập phồng. Hiện tượng xô đẩy không chỉ là những chuyển động mặt đất hoàn toàn không thể đoán trước mà còn là tải trọng khổng lồ trên nền móng, đạt áp suất 6-10 tấn mỗi mét vuông.

Do đó, kết luận bất di bất dịch: trước khi bắt đầu xây dựng, bắt buộc phải tìm hiểu độ sâu đóng băng tối đa ở một nơi nhất định là bao nhiêu:

• vào mùa lạnh nhất;
• ở độ ẩm đất cao nhất;
• trong điều kiện hoàn toàn không có tuyết phủ.

Ở vùng Leningrad, độ sâu đóng băng lên tới 1,5 mét. Rõ ràng là khó có thể xảy ra sự kết hợp đồng thời của tất cả các yếu tố này, nhưng đây là một sự kiện an toàn cho phép bạn dự đoán, và do đó, tránh mọi thiên tai.

Điều quan trọng nữa là ngay cả khi đất bị lồi lõm, làm biến dạng, không ảnh hưởng trực tiếp đến phần nền của móng nằm dưới mức đóng băng, thì ứng suất tại biên giới của vùng đóng băng có thể lớn đến mức có thể ép nền cùng với đất đóng băng hoặc xé bỏ phần trên của nó từ phía dưới. Những trường hợp như vậy rất dễ xảy ra khi xây dựng nền bằng đá, gạch hoặc các khối nhỏ, đặc biệt là dưới các tòa nhà và công trình nhẹ.

Đây là kết quả của cái gọi là lực bám bên. Chúng phát sinh khi đất đóng băng dính vào các bức tường bên của móng và trong những điều kiện nhất định, đạt áp suất từ 5 đến 7 tấn trên một mét vuông bề mặt bên.

Ví dụ, một trụ móng có đường kính 20 cm với độ sâu đóng băng 150 cm bị ảnh hưởng bởi lực bám bên hơn 9 tấn. Đây là tải trọng gấp vài lần trọng lượng của tòa nhà. Và do đó, có một hiệu ứng phập phồng.

Điều này là do thực tế là trên bề mặt có sự va chạm liên tục của cái lạnh ở trên và sức nóng của trái đất. Nếu nhiệt độ của trái đất nói chung là không đổi, thì mức độ đóng băng của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ và độ ẩm của không khí xung quanh, độ ẩm của đất, mật độ và độ dày của tuyết, mức độ ấm lên của mặt trời.

Do chênh lệch nhiệt độ nên đường đông ban ngày cao hơn ban đêm. Sự khác biệt này tăng lên đặc biệt ở những nơi có rất ít hoặc không có tuyết phủ. Gần đến mùa xuân, đất ở phía nam tan băng nhanh hơn ở phía bắc, và do đó trở nên ẩm ướt, và do đó, lớp tuyết phía trên nó trở nên mỏng hơn ở phía bắc.

Do đó, không giống như phía Bắc của ngôi nhà, đất ở phía Nam ấm lên mạnh hơn vào ban ngày và đóng băng nhiều hơn vào ban đêm, do đó góp phần làm xuất hiện các lực kết dính bên. Tác dụng của các lực này đặc biệt tăng cường nếu bề mặt móng không bằng phẳng và không có lớp sơn chống thấm thích hợp.

Móng dải lõm cũng có thể được nâng lên bằng lực bên nếu, một lần nữa, nó không có mặt bên trơn, trượt và không đủ bị nhà hoặc các tấm bê tông đè từ trên xuống.

Làm thế nào chúng ta có thể tránh những rắc rối mang tính hủy diệt nguy hiểm và thường chỉ là thảm khốc như vậy? Một trong những tùy chọn này, cho phép bạn tránh chúng, được thể hiện trong (Hình 3.) Như chúng ta có thể thấy, không có giá đỡ nào được chôn dưới đất có thể chịu tải trọng. Trong trường hợp này, tòa nhà nằm trên các tấm đế. Một lực bằng một phần trọng lượng của tòa nhà đè lên chúng, tức là một tải trọng rất nhỏ.

Gối cát thô (chống đá) sẽ ngăn băng hình thành và đảm bảo sự cân bằng của nó. Các tấm nền như vậy có thể được làm tại nhà (ngoại ô) điều kiện từ bê tông với việc bổ sung sỏi, đặt gia cố kim loại. Tốt nhất là sử dụng dây. Độ dày của tấm sàn ít nhất phải là 10 cm. Tấm làm sẵn cũng có thể được sử dụng. Trước khi đặt các tấm, cát được làm ẩm và trộn.

Tuy nhiên, cái gọi là nền móng nông phổ biến hơn nhiều trong việc xây dựng nhà kiểu nông thôn mùa hè. Đây là khi độ sâu của móng không đạt đến độ sâu đóng băng của đất (Hình 4). Theo quy luật vật lý, rõ ràng là trọng lượng của một phần của tòa nhà (BZ) phải được cân bằng bởi lực đẩy của đất (GH) được tạo ra bởi sự giãn nở của đất đóng băng (băng) và lực dính bên (BS), đẩy ra các giá đỡ.

Lực xô đẩy của đất ở nhiệt độ thấp có thể vượt quá trọng lượng của tòa nhà một cách đáng kể, và khi đó giá đỡ nền chắc chắn sẽ bị đẩy ra ngoài. Điều này rất dễ nhận thấy vào đầu mùa xuân, khi lớp đất mặt tan hoàn toàn và ấm lên tốt. Trong thời tiết ấm áp, sự hỗ trợ sẽ giảm xuống, nhưng không nhiều, vì không gian bên dưới nó chứa đầy nước và đất ngập. Sau một thời gian, sự hỗ trợ như vậy sẽ thay đổi, và tòa nhà chắc chắn sẽ bị cong vênh.

Để tránh hiện tượng không mong muốn như vậy, rất thường đặt cốt thép bằng kim loại trong nền và tường, đồng thời kết cấu các đai gia cố (Hình 5). Hoặc, cơ sở của nền móng được mở rộng dưới dạng một nền tảng hỗ trợ-neo (Hình 6). Trong những trường hợp này, độ cứng của tường và nền tăng lên, và do đó, sức đề kháng của toàn bộ kết cấu đối với tải trọng do đất nở ra tăng mạnh.

Còn tiếp