Daugumoje šiaurės JAV valstijų žiemos mėnesiais žemė užšąla iki kelių pėdų gylio. Toks žemės užšalimas gali sukelti pastatų, esančių virš jo ar greta jo, aukštinimą. Dalyvaujančios jėgos gali būti labai žalingos lengvai apkrautoms struktūroms ir sukelti rimtų problemų pagrindinėse.
Kaip veikia „Frost Heave“
Iš pradžių manyta, kad šalčio kilimas yra vandens tūrio padidėjimas, kai vanduo pasikeičia ledu, tačiau dabar pripažįstama, kad pagrindinis mechanizmas yra reiškinys, vadinamas ledo segregacija.
Netoliese rasite plokščių ir pamatų rangovus
Vanduo iš neužšalusio dirvožemio traukiamas į užšalimo zoną, kur jis prisitvirtina, kad susidarytų ledo sluoksniai, verčiant dirvožemio daleles ir dirvožemio paviršių. Be fizinio suvaržymo nėra akivaizdaus galimo smūgio apribojimo. (Užfiksuoti daugiau nei 4 colių judesiai, išsivystę po rūsio grindimis tik per tris savaites.)
Kai yra pastato apkrovos formos sulaikymas, jėgos slėgis gali ir neįveikti sulaikymo, tačiau jis gali būti labai didelis: išmatuota 19 tonų / kv. Pėdų, o ant plausto pastatytas septynių aukštų gelžbetoninis karkasinis pastatas. buvo pastebėta, kad pamatai iškilo daugiau nei 2%.
Kai dirvožemis užšąla iki pamato paviršiaus, atsiranda kitokia šalčio forma, vadinama „užšalimu“. Užšalimo zonos pagrinde besiformuojantis slėgis per šaldantį ryšį perduodamas į pamatą, sukuriant pakilimo jėgas, galinčias pastebimai vertikaliai pasislinkti. Jei konstrukcija pagaminta iš betoninio bloko, rūsio siena gali sugesti įtempta ir atsiskirti ties horizontalia skiedinio jungtimi netoli šalčio skverbimosi gylio.
Kontroliniai veiksniai
Kad veiktų šalnas, turi būti įvykdytos trys pagrindinės sąlygos: dirvožemis turi būti atsparus šalčiui, turi būti pakankamas vandens kiekis, o aušinimo sąlygos turi užšaldyti dirvožemį ir vandenį. Jei vieną iš šių sąlygų bus galima pašalinti, šalnos nebus.
Jautrumas šalčiui yra susijęs su dirvožemio dalelių pasiskirstymu pagal dydį. Apskritai šiurkščiavilnių gruntų, tokių kaip smėlis ir žvyras, aukštis nekyla, o molis, silkas ir labai smulkus smėlis palaikys ledo lęšių augimą net tada, kai šiurkščiuose dirvožemiuose jų yra nedaug. Jei šalčiui jautrius dirvožemius, kur jie paveiks pamatus, galima pašalinti ir pakeisti šiurkščia medžiaga, šalnos nebus.
Neužšalusiame dirvožemyje turi būti vandens, kad jis galėtų judėti į užšalimo plokštumą, kur auga ledo lęšiai. Aukštas požeminio vandens stalas, atsižvelgiant į ledo lęšių vietą, paskatins šalčio veikimą. Jei yra numatytas tinkamas drenažas, šalčiui jautriuose dirvožemiuose negalima užkirsti kelio vandeniui patekti į užšalimo zoną.
Užšalimo gylį daugiausia lemia šilumos nuostolių nuo dirvožemio greitis. Be šiluminių dirvožemio savybių, šie šilumos nuostoliai priklauso nuo tokių klimato kintamųjų kaip saulės spinduliuotė, sniego danga, vėjas ir oro temperatūra, kuri yra svarbiausia. Jei galima išvengti šilumos praradimo arba jį sumažinti, šalčiui jautriose dirvose gali neužšalti temperatūra.
kiek vertas Lance'as Armstrongas
Užšalimo indeksas ir šalčio gylis
Oro temperatūros įrašus galima naudoti norint įvertinti žemės užšalimo sunkumą, naudojant laipsnių dienos koncepciją. (Jei vidutinė dienos oro temperatūra yra 31 F, tai bus viena laipsnio diena.) „Užšalimo indeksas“ yra tiesiog sukauptas tam tikros žiemos laipsnių užšalimo dienų skaičius.
Įšalo veiksmai ir pamatai
Įprastas pamatų projektavimo būdas, siekiant užkirsti kelią šalčio padariniams, yra statyti pamatus už numatomo didžiausio šalčio įsiskverbimo gylio, kad žemė po guolio paviršiumi neužšaltų. Tačiau vien ši priemonė nebūtinai užkerta kelią šalčio pažeidimams, jei kasinėjimas užpildomas šalčiui jautriu dirvožemiu, dėl kurio gali atsirasti šalčio. Gylis, kuriame turėtų būti pamatai, paprastai nustatomas pagal vietos patirtį, įtrauktą į statybos įstatus, tačiau jei tokios informacijos nėra, galima naudoti ankstesnėje diagramoje pateiktą koreliaciją.
Dėl savo prigimties šalčiui jautrus dirvožemis nėra gerai nusausinamas, ir nors gali būti užkirstas kelias požeminio vandens įtekėjimui, neužšalusiame dirvožemyje esantis vandens kiekis dažnai yra pakankamas, kad atsirastų didelis dirvožemis. Geriausia, jei įmanoma, šalčiui jautrią dirvą pašalinti ir pakeisti grubia, lengvai nusausinančia, granuliuota medžiaga. Taip pat reikėtų laikytis geros drenažo praktikos, įskaitant drenažo plytelių įrengimą aplink pamatų perimetrą.
Drenažo svarba
Geras drenažas yra svarbus su bet kokiu pagrindu, o FPSF nėra išimtis. Izoliacija geriau atliekama sausesnėse dirvožemio sąlygose.
Užtikrinkite, kad grunto izoliacija būtų tinkamai apsaugota nuo per didelės drėgmės, atliekant garso nutekėjimo būdus, pvz., Nuolydį nuo pastato. Izoliacija visada turėtų būti dedama virš gruntinio vandens lygio. Norint pagerinti drenažą, taip pat užtikrinti lygų paviršių bet kokiai horizontaliai sparnų izoliacijai, rekomenduojamas žvyro, smėlio ar panašios medžiagos sluoksnis. Nešildomiems FPSF dizainams reikalingas mažiausiai 6 colių nutekėjimo sluoksnis. Virš 12 colių mažiausio pamatų gylio, reikalaujamo pagal statybos kodeksus, papildomą pagrindo gylį, reikalingą pagal FPSF projektą, gali sudaryti sutankinta, neatsparus šalčiui užpildo medžiaga, tokia kaip žvyras, smėlis ar smulkinta uoliena. Be to, pridėjus laisvai nutekantį užpildą, galima sumažinti ar pašalinti šalčio potvynio potencialą
