Come Costruire Una Fondazione Su Un Terreno Pesante - 1

2024 Autore: Sebastian Paterson | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 13:51

Informazioni sui pericoli del sollevamento dei terreni: come proteggere i cottage estivi da questo fenomeno dannoso

Arrivando dopo l'inverno al cottage estivo, guardati attentamente intorno. E vedrai che in alcune case serpeggiano crepe sui muri e sui vetri delle finestre. In altre aree, i cancelli erano inclinati (Figura 1), la legnaia o il capannone erano fortemente inclinati (Figura 2).

Questo è il risultato di un fenomeno naturale estremamente indesiderabile come il gonfiore del suolo. Soprattutto in modo grave, o piuttosto distruttivo, il sollevamento colpisce, prima di tutto, quella parte delle fondamenta degli edifici che è interrata. Questo fenomeno spesso non viene preso in considerazione non solo dagli autocostruttori residenti estivi, ma a volte anche dai costruttori professionisti.

Da dove viene questo sollevamento maligno del suolo e come si forma? Come sapete da un libro di testo scolastico, l'acqua nel processo di congelamento aumenta di volume del 10-15 percento. Per questo motivo, l'ascesa e la caduta del suolo nel nord-ovest raggiunge i 20 centimetri e oltre.

Se l'espansione dell'acqua avviene in argille umide e dense, in terreni sabbiosi e polverosi, che sono in grado di cambiare drasticamente il volume e deformarsi (cioè gonfiarsi) a temperature negative, allora questi terreni sono considerati pesanti. E a grana grossa e ghiaia - non porosa. A condizione che abbiano libero deflusso dell'acqua.

Quali processi avvengono in essi che consentono di suddividere tutti i suoli in queste categorie? Nei suoli pesanti, l'umidità sale abbastanza in alto dal livello della falda acquifera e, accumulandosi, è ben trattenuta in terreni come una spugna.

Nei terreni non porosi, l'umidità si deposita sotto il proprio peso, come se cadesse, come attraverso un setaccio, e quindi non sale in alto. In altre parole: più fine (più sottile) è la struttura del terreno, maggiore è l'umidità che sale lungo di esso e più si solleva.

È chiaro che il terreno si congela dall'alto verso il basso. L'umidità negli strati superiori, trasformandosi in ghiaccio, aumenta di volume e scende. E se, senza indugiare, filtra attraverso la struttura del terreno circostante, ad esempio attraverso ghiaia, sabbia grossolana, che praticamente non creano resistenza, allora il terreno non si espande senza umidità, il che significa che l'effetto di sollevamento non si verifica. E viceversa…

Ciò è particolarmente vero per l'argilla densa. Da tale argilla, l'umidità non solo non ha il tempo di andarsene, ma si accumula anche. Di conseguenza, tale terreno diventerà sicuramente pesante. I fenomeni di sollevamento non sono solo movimenti del terreno significativi e completamente imprevedibili, ma anche carichi colossali sulla fondazione, che raggiungono una pressione di 6-10 tonnellate per metro quadrato.

Da qui la conclusione immutabile: prima di iniziare la costruzione, è imperativo scoprire qual è la massima profondità di congelamento in un dato luogo:

• nella stagione più fredda;
• alla massima umidità del suolo;
• in totale assenza di manto nevoso.

Nella regione di Leningrado, la profondità di congelamento è fino a 1,5 metri. È chiaro che una combinazione simultanea di tutti questi fattori è improbabile, ma questo è un evento di sicurezza che consente di prevedere e, quindi, evitare eventuali disastri naturali.

È inoltre essenziale che anche se il sollevamento, deformando il terreno, non influisca direttamente sulla base della fondazione situata al di sotto dello zero termico, lo stress al confine della zona di congelamento possa essere così significativo da poter spremere la fondazione insieme a il terreno ghiacciato o strapparne la parte superiore dal basso. Tali casi sono molto probabili quando si costruisce una fondazione in pietra, mattoni o piccoli blocchi, specialmente sotto edifici e strutture leggere.

Questo è il risultato delle cosiddette forze di presa laterali. Si verificano quando il terreno ghiacciato aderisce alle pareti laterali della fondazione e, in determinate condizioni, raggiunge una pressione da 5 a 7 tonnellate per metro quadrato della superficie laterale.

Ad esempio, un pilastro di fondazione con un diametro di 20 centimetri con una profondità di congelamento di 150 centimetri è influenzato da forze di adesione laterale di oltre 9 tonnellate. Questo è più volte il carico dal peso dell'edificio. E quindi c'è un effetto di sollevamento.

Ciò è dovuto al fatto che sopra la superficie c'è una costante collisione tra il freddo sopra e il calore della terra. Se il calore della terra è generalmente costante, il grado di congelamento del suolo dipende da molti fattori: temperatura e umidità dell'aria circostante, umidità del suolo, densità e spessore della neve, grado di riscaldamento del sole.

A causa della differenza di temperatura, la soglia di congelamento durante il giorno è più alta che di notte. Questa differenza aumenta soprattutto dove c'è poca o nessuna copertura nevosa. Più vicino alla primavera, il terreno sul lato sud si scioglie più velocemente che a nord, e quindi si bagna e, di conseguenza, lo strato di neve sopra di esso diventa più sottile che sul lato nord.

Pertanto, a differenza del lato nord della casa, il terreno sul lato sud si riscalda più intensamente durante il giorno e si congela maggiormente di notte, contribuendo così all'emergere di forze di adesione laterali. L'effetto di queste forze è particolarmente migliorato se la superficie della fondazione è irregolare e non ha un rivestimento impermeabilizzante appropriato.

Una fondazione a strisce incassate può anche essere sollevata da forze laterali se, ancora una volta, non ha una superficie laterale liscia e scorrevole e non è sufficientemente schiacciata dall'alto da una casa o da lastre di cemento.

Come possiamo evitare problemi così pericolosi, distruttivi e spesso solo catastrofici? Una di queste opzioni, che permette di evitarle, è mostrata in (Figura 3.) Come si può vedere, non ci sono supporti interrati nel terreno che potrebbero essere soggetti a carichi imponenti. In questo caso, l'edificio poggia su piastre di base. Una forza pari a parte del peso dell'edificio preme su di loro, cioè un carico molto piccolo.

Il cuscino di sabbia grossolana (anti-roccia) impedirà la formazione di ghiaccio e garantirà il suo equilibrio. Tali lastre di fondazione possono essere realizzate in condizioni domestiche (suburbane) dal calcestruzzo con l'aggiunta di ghiaia, posa di rinforzi metallici. È meglio usare il filo. Lo spessore della lastra deve essere di almeno 10 centimetri. Possono essere utilizzate anche lastre già pronte. Prima di posare le lastre, la sabbia viene inumidita e pigiata.

Tuttavia, le cosiddette fondamenta poco profonde sono molto più diffuse nella costruzione di cottage estivi. Questo è quando la profondità della fondazione non raggiunge la profondità di congelamento del suolo (Figura 4). È chiaro dalla legge della fisica che il peso di una parte di un edificio (BZ) deve essere bilanciato dalla forza di sollevamento del suolo (GH) generata dall'espansione del suolo gelido (ghiaccio) e dalle forze di adesione laterale (BS), che spingono fuori i supporti.

La forza di sollevamento del terreno a basse temperature può superare significativamente il peso dell'edificio, quindi il supporto della fondazione verrà inevitabilmente espulso. Questo è molto evidente all'inizio della primavera, quando il terriccio si scongela completamente e si riscalda bene. Nella stagione calda, il supporto cadrà, ma non di molto, poiché lo spazio sottostante è pieno di acqua e terreno allagato. Dopo un po ', tale supporto cambierà e l'edificio inevitabilmente si deformerà.

Per evitare un fenomeno così indesiderato, molto spesso vengono posate armature metalliche nelle fondamenta e nei muri e vengono costruite anche cinghie di rinforzo (Figura 5). Oppure, la base della fondazione viene espansa sotto forma di una piattaforma di supporto-ancoraggio (Figura 6). In questi casi aumenta la rigidità delle pareti e delle fondamenta e, di conseguenza, aumenta notevolmente la resistenza dell'intera struttura ai carichi di rigonfiamento del terreno.

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