Frost Heave - Kako deluje Frost Heaving

V večjem delu severa ZDA v zimskih mesecih tla zmrznejo do globine nekaj metrov. Takšno zmrzovanje tal lahko povzroči dviganje zgradb nad ali ob njih. Sodelujoče sile so lahko zelo škodljive za rahlo obremenjene konstrukcije in v večjih povzročajo resne težave.

Kako deluje Frost Heave

Povečanje prostornine, ki se pojavi, ko se voda spremeni v led, je bilo sprva vzrok za zmrzal, zdaj pa je znano, da je pojav, znan kot ločevanje ledu, osnovni mehanizem.

Poiščite izvajalce plošč in temeljev v moji bližini



Voda se iz odmrznjene zemlje črpa v ledišče, kjer se pritrdi in tvori plasti ledu, ki delce tal sili narazen in povzroči, da se površina tal dvigne. Brez fizične omejitve ni očitne omejitve količine napihnjenosti, ki bi se lahko pojavila. (Zabeleženi so bili premiki, ki presegajo 4 palca. Razvili so se pod kletnimi tlemi v samo treh tednih.)

Kjer je prisoten zadrževalni mehanizem v obliki gradbene obremenitve, lahko pritiski zaradi previsokih obremenitev premagajo ali pa tudi ne, vendar so lahko zelo visoki: izmerjena je bila 19 ton / kvadratni meter in sedemnadstropna armiranobetonska ogrodja na splavu temelj je bil opažen, da se je dvignil več kot 2 palca.

Drugačna oblika zmrzali, imenovana „zmrzovanje“, se zgodi, ko tla zmrznejo na površino temelja. Težki tlaki, ki se razvijajo na dnu zamrzovalne cone, se prek vezi za zmrzovanje prenašajo na temelj, kar ustvarja sile dviganja, ki so sposobne občutnih navpičnih premikov. Če je betonski blok izdelan iz betonskega bloka, lahko pod napetostjo odpove in se loči na vodoravnem maltnem spoju blizu globine prodiranja zmrzali.

Dejavniki nadzora

Da lahko pride do zmrzali, morajo biti izpolnjeni trije osnovni pogoji: zemlja mora biti občutljiva na zmrzal. Voda mora biti na voljo v zadostnih količinah, hladilni pogoji pa morajo povzročati zamrznitev tal in vode. Če je mogoče odpraviti enega od teh pogojev, ne bo prihajalo do zmrzali.

Občutljivost na zmrzal je povezana z velikostjo porazdelitve delcev tal. Na splošno grobozrna tla, kot so pesek in gramoz, ne gnezdijo, medtem ko gline, mulji in zelo drobni peski podpirajo rast ledenih leč, tudi če so v grobih tleh v majhnih deležih. Če je tla, občutljiva na zmrzal, ki se nahajajo na mestih, kjer bodo vplivala na temelje, mogoče odstraniti in jih nadomestiti z bolj grobim materialom, ne bo prihajalo do zmrzali.

Voda mora biti na voljo v odmrznjeni zemlji za premikanje do ledišča, kjer pride do rasti ledenih leč. Visoka gladina podtalnice glede na položaj ledenih leč bo zato naklonjena delovanju zmrzali. Kadar je predpisana ustrezna drenaža, lahko v zmrzali občutljivih tleh preprečimo, da bi voda dosegla območje zmrzovanja.

Globino zmrzovanja v veliki meri določa stopnja toplotnih izgub s tal. Poleg toplotnih lastnosti tal je ta toplotna izguba odvisna od klimatskih spremenljivk, kot so sončno sevanje, snežna odeja, veter in temperatura zraka, kar je najpomembnejše. Če je mogoče preprečiti ali zmanjšati izgubo toplote, tla, občutljiva na zmrzal, morda ne bodo imela ledišč.

zakaj sta se marc anthony in jennifer lopez ločila

Indeks zmrzovanja in globina zmrzali

Zapise temperature zraka lahko uporabimo za merjenje resnosti zmrzovanja tal s pomočjo koncepta dan stopinj. (Če je povprečna dnevna temperatura zraka 31F, bo to ena stopinjski dan.) 'Indeks zmrzovanja' je preprosto skupni skupni stopinjski dan zmrzovanja za določeno zimo.

Akcija zmrzali in temelji

Konvencionalen pristop k zasnovi temeljev za preprečevanje poškodb zaradi zmrzali je postavitev temeljev preko globine pričakovanega največjega prodora zmrzali, tako da tla pod nosilno površino ne bodo zmrznila. Vendar samo ta ukrep ne preprečuje nujno škode zaradi zmrzali, če je izkop zasut z zmrzaljo občutljivo zemljo, kar lahko privede do škode zaradi zmrzovanja. Globine, na katerih je treba postaviti temelje, običajno določajo lokalne izkušnje, ki so vključene v podzakonske akte, vendar v odsotnosti takih informacij lahko uporabimo korelacijo, prikazano v prejšnji tabeli.

Po svoji naravi tla, občutljiva na zmrzal, ne odtekajo dobro, in čeprav je mogoče preprečiti dotok podtalnice, je količina vode, ki je na voljo v odmrznjenih tleh, pogosto zadostna za znatno napihnjenost. Kjer je mogoče, je dobra praksa odstraniti tla, občutljiva na zmrzal, in jih nadomestiti z grobimi zrnatimi materiali, ki jih je enostavno odcediti. Upoštevati je treba tudi dobro drenažno prakso, vključno z zagotavljanjem drenažnih ploščic po obodu temeljev.

Pomen drenaže

Dobra drenaža je pomembna pri vseh temeljih in FPSF ni nobena izjema. Izolacija se obnese bolj v suhih tleh.

Prepričajte se, da je talna izolacija ustrezno zaščitena pred prekomerno vlago z zvočnimi postopki odvodnjavanja, kot je na primer nagibanje stopnice stran od stavbe. Izolacijo je treba vedno postaviti nad nivo podtalnice. Plast gramoza, peska ali podobnega materiala je priporočljiva za izboljšanje drenaže in za zagotovitev gladke površine za postavitev katere koli vodoravne izolacije kril. Za neogrevane zasnove FPSF je potreben najmanj 6-palčni odtočni sloj. Poleg 12-palčne minimalne globine temeljenja, ki jo zahtevajo gradbeni predpisi, lahko dodatno globino temeljenja, ki jo zahteva zasnova FPSF, sestavljajo stisnjeni polnilni materiali, ki niso občutljivi na zmrzal, kot so gramoz, pesek ali zdrobljena kamnina. Poleg tega dodajanje zasipa z brezplačnim odtokom pomaga zmanjšati ali odpraviti potencial zmrzali

Vrnitev k plitkim temeljem, zaščitenim pred zmrzaljo