วิธีการสร้างรากฐานบนดิน - 1

2024 ผู้เขียน: Sebastian Paterson | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 13:54

เกี่ยวกับอันตรายจากการสั่นของดิน - วิธีปกป้องกระท่อมฤดูร้อนจากปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายนี้

เมื่อมาถึงกระท่อมฤดูร้อนหลังฤดูหนาวโปรดมองไปรอบ ๆ อย่างระมัดระวัง และคุณจะเห็นว่าในบ้านบางหลังมีรอยแตกของงูบนผนังและกระจกหน้าต่าง ในพื้นที่อื่น ๆ ประตูเอียง (รูปที่ 1) ป่าไม้หรือเพิงพิงอย่างแรง (รูปที่ 2)

นี่เป็นผลมาจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่งเช่นการบวมของดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางที่ไม่ดีหรือค่อนข้างทำลายล้างส่งผลกระทบประการแรกคือส่วนหนึ่งของฐานรากของอาคารที่อยู่ในพื้นดิน ปรากฏการณ์นี้มักไม่ได้นำมาพิจารณาไม่เพียง แต่ผู้อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนที่สร้างตัวเองเท่านั้น แต่บางครั้งยังเป็นผู้สร้างมืออาชีพด้วย

การสั่นสะเทือนของดินที่ไม่ดีนี้มาจากไหนและเกิดขึ้นได้อย่างไร? ดังที่คุณทราบจากตำราฟิสิกส์ของโรงเรียนน้ำในกระบวนการเยือกแข็งจะมีปริมาณเพิ่มขึ้น 10-15 เปอร์เซ็นต์ ด้วยเหตุนี้การขึ้นและลงของดินทางตะวันตกเฉียงเหนือถึง 20 เซนติเมตรขึ้นไป

หากการขยายตัวของน้ำเกิดขึ้นในดินเหนียวที่ชื้นและหนาแน่นในดินทรายละเอียดและมีฝุ่นซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงปริมาตรและทำให้เสียรูปทรงได้อย่างมาก (นั่นคือการบวม) ที่อุณหภูมิติดลบดินเหล่านี้จะถูกพิจารณาว่าเป็นดิน และเนื้อหยาบและกรวด - ไม่มีรูพรุน โดยมีเงื่อนไขว่ามีน้ำไหลออกฟรี

มีกระบวนการใดบ้างที่ทำให้สามารถแบ่งดินทั้งหมดออกเป็นหมวดหมู่เหล่านี้ได้ ในการไถพรวนดินความชื้นจะเพิ่มสูงขึ้นจากระดับน้ำใต้ดินมากพอและสะสมได้ดีในดินเช่นในฟองน้ำ

ในดินที่ไม่มีรูพรุนความชื้นจะตกตะกอนภายใต้น้ำหนักของมันเองราวกับว่าตกลงมาราวกับผ่านตะแกรงดังนั้นจึงไม่ลอยขึ้นสูง กล่าวอีกนัยหนึ่งโครงสร้างของดินที่ละเอียดกว่า (ทินเนอร์) ความชื้นก็จะเพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วยและก็จะยิ่งสั่นสะเทือนมากขึ้นเท่านั้น

เห็นได้ชัดว่าดินแข็งตัวจากบนลงล่าง ความชื้นในชั้นบนกลายเป็นน้ำแข็งเพิ่มปริมาณและลดลง และถ้ามันซึมผ่านโครงสร้างของดินโดยรอบตัวอย่างเช่นผ่านกรวดทรายหยาบซึ่งในทางปฏิบัติไม่ได้สร้างความต้านทานดินจะไม่ขยายตัวหากไม่มีความชื้นซึ่งหมายความว่าจะไม่เกิดผลกระทบจากการสั่นสะเทือน. และในทางกลับกัน…

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับดินเหนียวหนาแน่น จากดินเหนียวดังกล่าวความชื้นไม่เพียง แต่ไม่มีเวลาทิ้ง แต่ยังสะสมด้วย ผลก็คือดินดังกล่าวจะสั่นไหวอย่างแน่นอน ปรากฏการณ์การสั่นสะเทือนไม่เพียง แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเคลื่อนที่ของพื้นดินที่คาดเดาไม่ได้อย่างสมบูรณ์ แต่ยังรวมถึงน้ำหนักมหาศาลบนฐานรากซึ่งมีความดัน 6-10 ตันต่อตารางเมตร

ดังนั้นข้อสรุปที่ไม่เปลี่ยนรูป: ก่อนที่จะเริ่มการก่อสร้างมีความจำเป็นที่จะต้องค้นหาว่าความลึกของการแช่แข็งสูงสุดคืออะไรในสถานที่ที่กำหนด:

• ในฤดูหนาวที่สุด
• ที่ความชื้นในดินสูงสุด
• ในกรณีที่ไม่มีหิมะปกคลุม

ในเขตเลนินกราดความลึกของการเยือกแข็งสูงถึง 1.5 เมตร เป็นที่ชัดเจนว่าการรวมกันของปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดไม่น่าเป็นไปได้ แต่นี่เป็นเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยที่ช่วยให้คุณสามารถคาดการณ์และหลีกเลี่ยงภัยธรรมชาติใด ๆ

นอกจากนี้ยังจำเป็นที่แม้ว่าการสั่นสะเทือนทำให้ดินเสียรูปไม่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อฐานของฐานรากที่อยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งความเครียดที่ขอบของเขตการแช่แข็งอาจมีความสำคัญมากจนสามารถบีบฐานรากพร้อมกับ ดินที่แข็งตัวหรือฉีกส่วนบนออกจากด้านล่าง กรณีดังกล่าวมักเกิดขึ้นเมื่อสร้างฐานรากที่ทำจากหินอิฐหรือบล็อกเล็ก ๆ โดยเฉพาะภายใต้อาคารและโครงสร้างที่มีแสง

นี่เป็นผลมาจากแรงยึดด้านข้างที่เรียกว่า เกิดขึ้นเมื่อดินเยือกแข็งเกาะติดกับผนังด้านข้างของฐานรากและภายใต้เงื่อนไขบางประการถึงความดัน 5 ถึง 7 ตันต่อตารางเมตรของพื้นผิวด้านข้าง

ตัวอย่างเช่นเสาฐานรากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตรและมีความลึกในการเยือกแข็ง 150 เซนติเมตรได้รับผลกระทบจากแรงยึดเกาะด้านข้างมากกว่า 9 ตัน นี่คือภาระหลายเท่าจากน้ำหนักของอาคาร ดังนั้นจึงมีผลกระทบ

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเหนือพื้นผิวมีการปะทะกันอย่างต่อเนื่องของความเย็นด้านบนและความร้อนของโลก หากความร้อนของโลกโดยทั่วไปคงที่ระดับของการแช่แข็งของดินขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: อุณหภูมิและความชื้นของอากาศโดยรอบความชื้นในดินความหนาแน่นและความหนาของหิมะระดับความร้อนขึ้นจากดวงอาทิตย์

เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิเส้นเยือกแข็งในตอนกลางวันจึงสูงกว่าตอนกลางคืน ความแตกต่างนี้เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะเมื่อมีหิมะปกคลุมเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ใกล้ฤดูใบไม้ผลิมากขึ้นดินทางด้านทิศใต้จะละลายเร็วกว่าทางทิศเหนือดังนั้นจึงเปียกและด้วยเหตุนี้ชั้นหิมะที่อยู่ด้านบนจะบางกว่าทางด้านทิศเหนือ

ดังนั้นดินที่อยู่ทางด้านทิศใต้จะร้อนขึ้นอย่างหนาแน่นในตอนกลางวันและจะค้างมากขึ้นในเวลากลางคืนซึ่งแตกต่างจากด้านทิศเหนือของบ้าน ผลของแรงเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพื้นผิวของฐานรากไม่สม่ำเสมอและไม่มีการเคลือบกันซึมที่เหมาะสม

ฐานรากแบบปิดภาคเรียนสามารถยกขึ้นได้ด้วยกองกำลังด้านข้างถ้าอีกครั้งไม่มีพื้นผิวด้านข้างที่เรียบและเลื่อนได้และไม่ได้รับการบดจากด้านบนโดยบ้านหรือแผ่นคอนกรีต

เราจะหลีกเลี่ยงปัญหาการทำลายล้างที่อันตรายและมักเป็นเพียงความหายนะได้อย่างไร? หนึ่งในตัวเลือกเหล่านี้ซึ่งช่วยให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงได้ดังแสดงใน (รูปที่ 3) อย่างที่เราเห็นไม่มีตัวรองรับฝังอยู่ในพื้นดินที่อาจต้องรับน้ำหนักมาก ในกรณีนี้อาคารวางอยู่บนแผ่นฐาน แรงที่เท่ากับส่วนหนึ่งของน้ำหนักของอาคารจะกดลงบนพวกมันนั่นคือน้ำหนักที่น้อยมาก

หมอนทรายหยาบ (ป้องกันหิน) จะป้องกันน้ำแข็งไม่ให้จับตัวเป็นก้อนและช่วยให้สมดุล แผ่นรองพื้นดังกล่าวสามารถทำได้ที่บ้าน (ชานเมือง) จากคอนกรีตด้วยการเติมกรวดวางเหล็กเสริม ควรใช้ลวด ความหนาของแผ่นพื้นต้องมีอย่างน้อย 10 เซนติเมตร นอกจากนี้ยังสามารถใช้แผ่นคอนกรีตสำเร็จรูปได้ ก่อนที่จะวางแผ่นพื้นทรายจะถูกชุบและบีบอัด

อย่างไรก็ตามสิ่งที่เรียกว่าฐานรากตื้นนั้นแพร่หลายมากขึ้นในการก่อสร้างกระท่อมฤดูร้อน นี่คือเมื่อความลึกของฐานรากไม่ถึงระดับความลึกของการแช่แข็งของดิน (รูปที่ 4) เป็นที่ชัดเจนจากกฎฟิสิกส์ว่าน้ำหนักของส่วนหนึ่งของอาคาร (BZ) ต้องสมดุลโดยแรงสั่นสะเทือนของดิน (GH) ที่เกิดจากการขยายตัวของดินเยือกแข็ง (น้ำแข็ง) และแรงยึดเกาะด้านข้าง (BS) ซึ่งผลักดันการสนับสนุนออกไป

แรงสั่นสะเทือนของดินที่อุณหภูมิต่ำอาจเกินน้ำหนักของอาคารอย่างมีนัยสำคัญจากนั้นฐานรองรับจะถูกผลักออกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สิ่งนี้จะเห็นได้ชัดเจนมากในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิเมื่อดินชั้นบนละลายจนหมดและอุ่นได้ดี ในสภาพอากาศอบอุ่นการสนับสนุนจะลดลง แต่ไม่มากนักเนื่องจากพื้นที่ข้างใต้เต็มไปด้วยน้ำและดินที่ท่วมขัง หลังจากนั้นไม่นานการสนับสนุนดังกล่าวจะเปลี่ยนไปและอาคารจะบิดเบี้ยวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ที่ไม่พึงปรารถนาดังกล่าวมักจะมีการเสริมโลหะในฐานรากและผนังและมีการสร้างสายพานเสริมด้วย (รูปที่ 5) หรือฐานของฐานรากถูกขยายออกในรูปแบบของจุดยึดแท่นรองรับ (รูปที่ 6) ในกรณีเหล่านี้ความแข็งของผนังและฐานรากจะเพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้ความต้านทานของโครงสร้างทั้งหมดต่อการรับน้ำหนักจากการบวมของดินจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ยังมีต่อ