U većini dijelova sjevera Sjedinjenih Država tlo se zaledilo tijekom zimskih mjeseci do dubine od nekoliko metara. Takvo smrzavanje tla može dovesti do dizanja zgrada smještenih iznad ili uz nju. Uključene sile mogu biti vrlo destruktivne za lagano opterećene strukture i uzrokovati ozbiljne probleme u glavnim.
Kako djeluje Frost Heave
Povećanje volumena koje se događa kada voda preraste u led prvo se smatralo uzrokom naleta mraza, ali sada se prepoznaje da je fenomen poznat kao odvajanje leda osnovni mehanizam.
Pronađi izvođače ploča i temelja u mojoj blizini
Voda se iz nezaleđenog tla izvlači u zonu smrzavanja gdje se veže formirajući slojeve leda, prisiljavajući čestice tla i uzrokujući uzdizanje površine tla. Bez fizičkog sputavanja nema očitih ograničenja količine napuhavanja koja bi se mogla dogoditi. (Zabilježeni su pokreti veći od 4 inča koji su se razvijali ispod podrumskih podova u samo tri tjedna.)
Tamo gdje je prisutno ograničenje u obliku građevinskog opterećenja, pritisci pri podizanju mogu ili ne moraju prevladati ograničenje, ali mogu biti vrlo visoki: izmjereno je 19 tona / kvadratni metar, a sedmerokatna armiranobetonska okvirna zgrada na splavi primijećeno je da temelj raste više od 2 inča.
Drugačiji oblik djelovanja mraza, nazvan 'smrzavanje', javlja se kada se tlo zamrzne na površini temelja. Pritisci koji se razvijaju u podnožju zone smrzavanja prenose se kroz vezu odmrzavanja na temelj, stvarajući sile podizanja sposobne za značajna vertikalna pomicanja. Ako je izgrađen od betonskog bloka, zid podruma može propasti pod naponom i razdvojiti se na vodoravnom spoju žbuke blizu dubine prodiranja mraza.
Čimbenici upravljanja
Da bi došlo do djelovanja mraza moraju biti zadovoljena tri osnovna uvjeta: tlo mora biti osjetljivo na mraz. Voda mora biti dostupna u dovoljnim količinama, a uvjeti hlađenja moraju uzrokovati smrzavanje tla i vode. Ako se jedan od ovih uvjeta može eliminirati, neće doći do podizanja mraza.
Podložnost mrazu povezana je s raspodjelom veličine čestica tla. Općenito, grubozrna tla poput pijeska i šljunka ne nadiru, dok će gline, muljevi i vrlo sitni pijesci poduprijeti rast ledenih leća čak i kad su u grubim tlima prisutne u malim omjerima. Ako se tla koja su podložna mrazu, a koja se nalaze na mjestima na kojima će utjecati na temelje, mogu ukloniti i zamijeniti grubljim materijalom, neće doći do podizanja mraza.
Voda mora biti dostupna u odmrznutom tlu za kretanje do ravnine smrzavanja gdje dolazi do rasta ledenih leća. Visok nivo podzemne vode s obzirom na mjesto leda stoga će pogodovati djelovanju mraza. Tamo gdje je propisana pravilna drenaža, u mrazu osjetljivim tlima može se spriječiti da voda dospije u zonu smrzavanja.
Dubina smrzavanja u velikoj je mjeri određena brzinom gubitka topline s površine tla. Osim toplinskih svojstava tla, ovaj gubitak topline ovisi o klimatskim varijablama kao što su sunčevo zračenje, snježni pokrivač, vjetar i temperatura zraka, što je najvažnije. Ako se gubitak topline može spriječiti ili smanjiti, tla osjetljiva na mraz možda neće imati temperature smrzavanja.
gdje je savannah Guthrie danas show
Indeks smrzavanja i dubina smrzavanja
Zapisi temperature zraka mogu se koristiti za mjerenje ozbiljnosti smrzavanja tla pomoću koncepta stupnja-dana. (Ako je dnevna srednja temperatura zraka 31F, to će biti jedan stupanj-dan.) 'Indeks smrzavanja' jednostavno je akumulirani ukupni stupanj-dan smrzavanja za određenu zimu.
Akcija mraza i temelji
Uobičajeni pristup dizajnu temelja za sprečavanje oštećenja od mraza je postavljanje temelja iznad dubine očekivanog maksimalnog prodora mraza, tako da se tlo ispod noseće površine neće smrznuti. Međutim, sama ova mjera ne mora nužno spriječiti oštećenja od mraza ako je iskop zasut tlom osjetljivim na mraz, što može dovesti do oštećenja od smrzavanja. Dubine na kojima bi se trebali postaviti temelji obično se određuju lokalnim iskustvom, što je ugrađeno u podzakonske akte, ali u nedostatku takvih podataka može se koristiti korelacija prikazana u prethodnom grafikonu.
Po svojoj prirodi tla osjetljiva na mraz ne odvode se dobro, a iako se može spriječiti dotok podzemne vode, količina vode koja je na raspolaganju u odmrznutom tlu često je dovoljna da proizvede značajna nadiranja. Gdje je moguće dobra je praksa ukloniti tlo osjetljivo na mraz i zamijeniti ga grubim granuliranim materijalom koji se lako odvodi. Također se treba pridržavati dobre prakse odvodnje, uključujući pružanje drenažnih pločica oko perimetra temelja.
Važnost odvodnje
Dobra drenaža je važna kod bilo kojeg temelja i FPSF nije iznimka. Izolacija se bolje izvodi u sušnijim uvjetima tla.
Osigurajte da je izolacija tla adekvatno zaštićena od prekomjerne vlage kroz zvučne postupke odvodnje, kao što je nagib nagiba od zgrade. Izolaciju treba uvijek postavljati iznad razine podzemne vode. Sloj šljunka, pijeska ili sličnog materijala preporučuje se za poboljšanu odvodnju, kao i za pružanje glatke površine za postavljanje bilo koje vodoravne izolacije krila. Za negrijani FPSF dizajn potreban je odvodni sloj od najmanje 6 inča. Iznad minimalne dubine temelja od 12 inča koju zahtijevaju građevinski propisi, dodatnu dubinu temeljenja koju zahtijeva FPSF dizajn mogu činiti zbijeni materijali za punjenje koji nisu osjetljivi na mraz, poput šljunka, pijeska ili zdrobljene stijene. Uz to, dodavanje zasipa bez ispuštanja pomaže minimizirati ili eliminirati potencijal podizanja mraza
