Sob o termo "soil heaving" encontra-se um fenômeno bastante complexo de origem natural, que pode levar a graves consequências. Durante o período em que o solo congela, a fundação se eleva junto com toda a estrutura. Quando ocorre o descongelamento, acontece o oposto - a base cai. Mas a conclusão é que é desigual.
Como resultado, os edifícios estão em estado de emergência e às vezes ameaçador. Em alguns casos, por causa desse fenômeno, os prédios até começam a desmoronar, e completamente.
Característica de um fenômeno natural
A principal característica do processo de elevação é um aumento significativo no volume de água no solo devido ao congelamento do inverno. De acordo com o GOST 25100-2011, distinguem-se 5 categorias, que diferem entre si no grau de arfagem (o nível de expansão do solo é indicado entre parênteses):
- Solos excessivamente pesados - mais de 12%.
- Solos fortemente agitados - não mais que 12%.
- Solos de peso médio - até 8%.
- Solos levemente pesados - aproximadamente 4%.
- Solos não rochosos - não excede 4%.
No entanto, a última categoria deve ser considerada condicional, porque na natureza simplesmente não há solo onde a umidade esteja completamente ausente. Apenas granito e rochas de solo de granulação grossa devem ser atribuídas a este tipo. No entanto, nas nossas condições, este tipo de solo é bastante raro.
Etapas de um fenômeno ameaçador
O território da Federação Russa percorre toda a parte norte do continente eurasiano. Por esta razão, a temperatura é sempre abaixo de zero no inverno. Dependendo da região específica, o solo pode ficar congelado por um período de 2 a 9 meses.
Neste caso, vários estágios de levantamento do solo podem ser distinguidos:
- I - preliminar. Neste caso, o solo é resfriado a uma temperatura ainda não igual à cristalização da água.
- II - baseado. Neste caso, a água já está começando a se mover para seu outro estado de agregação, transformando-se em gelo. Assim, está ocorrendo sua expansão volumétrica, o que, como sabemos, não é um bom presságio.
- III - hipotermia. Aqui, sob a influência da geada, o solo encolhe. Subsequentemente, isso leva a uma diminuição acentuada da temperatura.
Só vale considerar que os estados listados são condicionais, pois a transição de um estágio para outro é muito lenta. Ao mesmo tempo, mais uma etapa pode ser distinguida no processo de descongelamento do solo - sua subsidência.
Geralmente um fenômeno pesadoobservada principalmente no inverno. Por esta razão, esta temporada não é adequada para construção, especialmente de natureza massiva. Isso se deve a um sério perigo - há um risco muito alto de que a estrutura erguida seja destruída muito rapidamente.
Em particular, a força de levantamento do solo deve ser levada em conta por aqueles que vivem no Extremo Norte. Nesta área, as camadas inferiores do solo congelam muito mais do que em outras latitudes.
Principal fator provocador
À primeira vista, parece que o dano causado pelo levantamento pode não ser tão grande, mas apenas parece. Para perceber toda a ameaça de um fenômeno tão natural, vale a pena entender claramente como esse processo ocorre.
Como sabemos agora, o fenômeno é caracterizado pela heterogeneidade, que se deve principalmente à diferença de altura da superfície terrestre. Como regra, isso é observado na primavera - esse lado do edifício, localizado no sul, é bem aquecido. Além disso, as gotas de primavera contribuem. Com o início da noite, uma grande quantidade de água derretida se acumula no solo, que se transforma em gelo.
A massa dessa camada pode chegar a vários centésimos, e isso é suficiente para elevar a fundação a uma certa altura. Este processo leva a noite toda.
Durante o dia, observa-se o quadro oposto - com o aumento da temperatura, o gelo no solo começa a derreter. Assim, a base começa a diminuir e, ao mesmo tempo, a terra é novamente enriquecida com outra porção de água, que depois se cristaliza novamente. Tudo issoacontece dia após dia até a temperatura normalizar.
Durante o período de primavera da diferença do nível da água, o edifício pode afundar vários centímetros. Isso é o suficiente para causar sérios danos, que mais tarde serão muito difíceis de consertar, se for o caso.
Outras causas de elevação do solo
A intensidade do heaving pode ser influenciada por vários fatores, dentre os quais podemos citar:
- A duração do período de inverno e sua intensidade (severidade).
- Espessura da neve.
- Características do solo.
- Precipitação por temporada.
- Nível de umidade do ar.
- A natureza do terreno.
- Vegetação.
- Profundidade da água subterrânea.
- Localização da área em relação ao lado sul.
Uma vez que os edifícios podem sofrer danos muito sérios por elevação, a construção de sua fundação deve ser realizada abaixo da profundidade de congelamento do solo. Este valor depende diretamente da área onde está prevista a construção das casas.
Vale a pena notar que a umidade do solo mediterrâneo é um fator fundamental que afeta em grande parte a intensidade do arfagem. Ao mesmo tempo, a densidade das camadas inferiores do solo não deve ser descontada. Mas muito também depende deste parâmetro.
Quanto mais denso o solo, menos deformação a edificação sofrerá. Caso contrário, a geada dos solosserá mais intenso, o que não é um bom presságio.
Como determinar o grau de levantamento do solo?
Para isso, vale a pena considerar não apenas a composição do solo, mas também o nível das águas subterrâneas. Qualquer proprietário de imóveis suburbanos pode enfrentar a necessidade de determinar a força do solo agitado na área de um terreno particular. Para atingir esse objetivo, é necessário cavar um buraco de até 2 metros de profundidade. Este é um trabalho vertical tão especial de uma seção quadrada, redonda ou retangular.
Depois disso, você deve esperar alguns dias. Se a umidade não aparecer no fundo de um pequeno poço cavado, você precisará perfurar mais 1,5 metros. Basta aparecer à água, o processo pode ser interrompido. Agora resta medir a distância do nível da água até a superfície.
Você pode determinar o tipo de solo por inspeção visual. Com base nesses dados, podemos tirar uma conclusão aproximada sobre o grau de expansão do solo durante a estação fria.
Vamos aos cálculos matemáticos
Cálculo do peso do solo pode ser feito de forma independente, usando a fórmula E=(H-h)/h, onde:
- E é o coeficiente do grau de levantamento do solo.
- H - a altura da camada do solo após o congelamento.
- h é a altura da camada do solo antes do congelamento.
Assim, você deve primeiro realizar as medições necessárias. E não só no verão, mas também no inverno. É possível tirar conclusões sobre o levantamento do solo com base nas mudanças de altura. Se este parâmetro for 10 mm ou mais por 1 metro de congelamento, então o coeficiente E será igual a0.01, que já indica que as medidas cabíveis devem ser tomadas para evitar consequências graves.
Vale lembrar mais uma vez que o solo, no qual há um alto nível de umidade, é predominantemente suscetível a processos de arfagem. Transformando-se em gelo, expande-se visivelmente, aumentando de volume. Quem não congelou água em uma garrafa plástica colocando-a no freezer da geladeira para experimentar ou por necessidade? Você pode imaginar imediatamente todo o poder do elemento água, coletado em um volume limitado.
Solo argiloso, franco e franco arenoso são mais propensos ao levantamento. E a argila, devido à presença de muitos poros, é capaz de reter bem a água.
Formas de minimizar danos
Agora está claro para nós que a quantidade de elevação do solo não deve ser subestimada. Mas como evitar consequências desagradáveis que podem representar uma séria ameaça à vida das pessoas? Existem várias maneiras de fazer isso. Mas como o levantamento do solo é em grande parte devido ao impacto na fundação, a maioria deles envolve maneiras de fortalecê-lo ou isolá-lo. Considere as melhores opções para resolver um problema tão difícil.
Procedimento de substituição do solo
Este método funciona apenas ao colocar a fundação - uma almofada de areia é colocada sob a fundação. Além disso, deve ser visivelmente mais largo do que a fundação do próprio edifício. Então é bem compactado e compactado. Graças a esta almofada, é assegurada uma distribuição uniforme de toda a carga na base. Além disso, uma camada de solodiminui, portanto, a força do fenômeno natural também se torna mais fraca. Além disso, a almofada de areia tem propriedades de amortecimento.
Além disso, os especialistas recomendam, a fim de evitar deformações por levantamento do solo, cobrir a área entre a cofragem após a sua remoção e o solo com solo não oscilante. Tal medida evitará o congelamento do solo nas paredes da fundação.
Somente depois de algum tempo a areia do aterro (incluindo a almofada) pode se misturar com as partículas de argila, perdendo suas propriedades de não balanço. Para evitar isso, o leito de areia e o aterro devem ser separados com papel alumínio, material de cobertura ou pano de filtro.
Construindo a fundação
Refere-se à escolha ideal do tipo de fundação, que é relevante apenas na fase de construção de uma casa. Se já tiver sido erguido, outra maneira de resolver o problema deve ser usada. Em relação a esta técnica, você pode escolher entre dois tipos de fundação - uma estrutura de laje ou uma fundação de estacas.
Monólito
A formação de uma estrutura em laje tornará a edificação mais pesada, o que, por sua vez, minimizará o impacto do solo na fundação. Obviamente, não será possível eliminar completamente o efeito da geada em uma laje monolítica com altura superior a 200 mm, afundada no solo. Ao mesmo tempo, como resultado do levantamento do solo, a base simplesmente subirá uniformemente a uma altura baixa no inverno. Com o aquecimento, a base retornará à sua posição original.
Do ponto de vista técnicoa implementação da fundação da laje é simples. Certas dificuldades geralmente surgem durante a operação de reforço. Além disso, este método é bastante caro.
Pilhas
A construção de uma fundação de estacas permitirá sobreviver com pouco derramamento de sangue. Somente este projeto é aplicável apenas a edifícios com baixo peso (construção usando tecnologia de estrutura, uso de painéis de gole, etc.).
As seguintes opções podem ser adequadas para a base:
- Estacas parafusadas - elas são parafusadas no solo logo abaixo do nível de congelamento.
- Estruturas reforçadas - primeiro você precisa preparar vários poços e, em seguida, instalar hastes envolvidas em material de cobertura e envolvidas em uma armação de metal.
Após as estacas serem instaladas, elas devem ser conectadas com vigas ou lajes especiais para distribuir uniformemente a carga na fundação.
Isolamento do perímetro da casa
Este método permite minimizar ou eliminar completamente o congelamento do solo. Devido ao aquecimento do solo, é possível construir uma fundação rasa devido à diminuição da profundidade de congelamento.
Somente esta opção para lidar com o levantamento do solo é relevante para áreas com temperatura média anual positiva. A largura do isolamento a ser colocado deve ser igual à profundidade de congelamento do solo. Quanto à espessura do material, tudo depende das propriedades de isolamento térmico e da natureza do clima.
