Kako določiti nosilnost tal pod temeljem

Stopnjo občutljivosti tal na obremenitve imenujemo nosilnost tal. Indikator označuje največji povprečni tlak med podnožjem temeljev in tlemi, pri katerem ne pride do premikov, plazov in okvar v okoliški plasti. Na vrednost vpliva vrsta tal, njihove fizikalne in mehanske lastnosti.

Kaj je nosilnost tal in na kaj vpliva?

Koncept se obravnava kot tlak, ki ga zazna enota površine baze, pri kateri se ne deformira in ne vodi do uničenja strukture. Geologi preiskujejo tla, da ugotovijo njihove lastnosti in izračunajo nosilne lastnosti.

Občutljivost tal na pritisk je odvisna od pogojev:

• vrsta tal;
• masivnost plasti;
• oznaka lokacije;
• kazalniki osnovne formacije;
• raven vode v tleh;
• globina zamrzovanja tal;
• gostota kamnin.

Nosilnost mokre in suhe zemlje je različna, saj... Ko je nasičen z vlago, se fluidnost poveča in odpornost na obremenitev zmanjša. Če je plast v stiku s tekočino, je razvrščena kot nasičena.Izjema so peščena groba in srednjezrnata tla, ki se ne deformirajo, saj prepuščajo vlago, namesto da jo kopičijo.

Z raziskavami se ugotovi, ali je plast primerna za vgradnjo temeljev ali pa jo je potrebno utrditi, da se poveča njena nosilnost. Nosilni elementi niso zasnovani v globinah, kjer mejijo različne plasti. Osnova temeljev je položena pod nivojem vlage v tleh, saj nasičene kamnine ob zmrzovanju nabreknejo.

Občutljivost tal na obremenitve zmanjšamo z umetnim zbijanjem ali vnosom kemičnih modifikatorjev. V prvem primeru se piloti zabijejo, da se zmanjša prostornina praznin v tleh. Kemični reagenti spodbujajo adhezijo (kohezijo) posameznih delcev zemlje.

Določitev gostote tal in nivoja podzemne vode

Gostoto določimo glede na poroznost podlage. Tla imajo trdne dele, med njimi so votline, napolnjene z vodo ali zrakom, odvisno od pogojev. Če je največja dovoljena obremenitev presežena, bodo premiki vodili do uničenja hiše. Gosta tla z majhnim številom ali posameznimi votlinami veljajo za najbolj trpežne temelje.

Gostoto določimo z razmerjem med težo vzorca tal pri standardni vlažnosti in prostornino, ki jo zaseda. Izračun se izvede po formuli p=B/V, kjer:

• B — teža tal v naravnem stanju, g;
• V - prostornina, cm3.

Kamnine, ki ležijo plitvo od površine, se štejejo za rahle; ko se nadmorska višina znižuje, postanejo tla debelejša, zanesljivejša in močnejša, ker nanje pritiskajo prekrivne plasti. V Rusiji so pesek in glina, šotna barja, močvirja in območja s kamnitimi formacijami.

Talne tekočine najdemo v šibkih in ohlapnih kamninah ali razpokah v gostih formacijah.Vlažnost tal običajno narašča postopoma in nima pritiska.

Stalni nivo je odvisen od dejavnikov:

• padavine, izhlapevanje;
• temperatura zraka, atmosferski tlak;
• spremembe stanja vodnih teles;
• ekonomski procesi človekove dejavnosti.

Vlaga v slojih je lahko agresivna in vsebuje kisline, alkalije, sulfate, ogljikov dioksid - takšni dodatki uničujejo betonske in kovinske temelje. Nivo tekočine določimo z vrtalnimi jamami na terenu, ki jih odstranimo več metrov, tako da so pod pričakovano gladino podpore. Vdolbinico pokrijemo in pustimo 5–7 dni. Če v njej ni vode, zemlja ne vsebuje vlage. V drugem primeru je za izvedbo gradbenih del v skladu s pravili potrebna drenaža (sistem za odvajanje vode).

Kako sami določiti nosilnost tal pod temeljem

Nosilnost je osnova za izračune med projektiranjem. Tla so razvrščena v okviru informacij v dokumentu GOST 25.100-2011 "Tla. Razvrstitev". Standardi tlačne odpornosti so navedeni v tabelah obremenitve tal materialov SP 22.133.30-2016 "Temelji zgradb in objektov". Tukaj so na voljo tudi standardni moduli za izračun, formule in koeficienti.

Nosilnost najdemo z matematičnim izrazom R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) · (N + 200) / 2 · 200 - za globine do dveh metrov, in formula R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Q · (N – 200) - če je konstrukcija potopljena več kot dva metra, pri čemer:

• R₀ — odpornost proti obremenitvi vzdolž navpične osi, ki je navedena v tabelah in določena glede na vrsto tal;
• K₂ — uporablja se pri izračunih v stabilnih plasteh;
• K — korekcijski faktor iz tabel SP za sorto pasme;
• B - prečna dimenzija dna temelja;
• n — globina potopitve nosilca;
• Q - koeficient za določitev izračunane povprečne specifične teže tal od vrha tal do podlage temelja.

Vrsto tal lahko določite sami. Iz vodnjaka na globini opore vzamejo zemljo, jo navlažijo z vodo in zvijejo v vrv, nato pa jo povežejo v obroč. Element je brez razpok, enostavno spojen - zemljina je kohezivna, največkrat je ilovica. Pri upogibanju se pojavijo razpoke, kar pomeni, da imate v rokah mešanico gline in peska, slednjega je 10 - 30 %. Težko je zviti vrv in je nemogoče povezati z obročem - tla so peščena.

Nato uporabite tabele SNiP nosilnosti tal, kjer je mogoče najti zahtevano vrednost glede na vrsto tal.

Tveganja napak pri študijah nosilnosti tal

Obstaja nevarnost premika tal zaradi netočnega izračuna globine in dimenzij temeljev. Stavba je težka na tone, pritisk na tla je velik, zato so v izračune vključeni gradbeni inženirji in tehniki, da bi odpravili težave z deformacijami v prihodnosti.

Nepravilna določitev nosilnosti tal vodi do težav v obliki:

• napačen izračun premera kupa, površine podnožja tračnega monolita, betonske plošče;
• namestitev podpor v rahla tla, posedanje konstrukcije;
• nepravilna izbira oznake globine, izrinjanje temelja z nabrekanjem tal.

Pri izračunu se uporabljajo številni koeficienti, ki jih je treba natančno določiti v tabeli, sicer bo temelj oblikovan z napakami, ki jih je na papirju enostavno popraviti, po postavitvi sten in strehe pa jih je težko odpraviti. Ogrodje hiše se maja, tla se povesijo zaradi prevelikega krčenja po nepravilno vgrajenih pilotih. Stavba ima razpoke v vogalih, okenski in vratni okvirji v odprtinah pa se ukrivijo, če se tračni temelj premakne.