Pred začetkom gradnje se izvedejo geološke raziskave, da se ugotovijo lastnosti in značilnosti tal. Potrebni so za izbiro optimalne vrste temeljev. Postopki krčenja in zanesljivost temeljev so neposredno odvisni od lastnosti tal na mestu.
Gradbena klasifikacija tal
Tla v gradbeništvu se nanašajo na vse sipke klastične kamnine, na katerih je zgrajen temelj stavbe.
Za poenotenje definicij, ki se uporabljajo pri izvajanju geoloških raziskav, je bil sprejet splošni standard za gradbeno klasifikacijo zemljin. Po strukturnih povezavah, sestavi in zgradbi tla deli na razrede, tipe in sorte.
Sprva so gradbeniki uporabljali informacije iz SNiP II-15-74. Zdaj se po potrebi obrnejo na GOST 25100-2011.
Vrste tal po trdnosti
Pri razvrščanju tipov tal obstajata dve glavni skupini:
- Kamnine – kamnine, ki se pojavljajo v neprekinjenem masivu in imajo toge strukturne povezave. To so vodoodporna in skoraj nestisljiva tla. Ta vrsta vključuje apnenec, peščenjak, granit, bazalt in druge. Če ni razpok, služijo kot trdna podlaga za zgradbe. Zmanjša se nosilnost razpokanih plasti.
- Nekamnita – skupina razpršenih tal z oslabljenimi strukturnimi vezmi. Sestavljeni so iz mineralnih delcev različnih velikosti, po izvoru jih delimo na sedimentne in umetne. Sedimentne kamnine nastanejo kot posledica uničenja in preperevanja kamnin. Umetna tla so rezultat zbijanja, spiranja ali nasipanja. Disperzijska tla so lahko kohezivna (glina, ilovica) ali nekohezivna (pesek).
Zmrznjena tla uvrščamo v poseben razred. Nastanejo kot posledica naravnega ali umetnega zamrzovanja. Zamrznjeni temelji so močni zaradi kriogenih vezi, parameter pa niha zaradi sezonskih sprememb temperature zraka. Le v območju permafrosta so takšna tla stabilna.
Vsak razred ima svoje vrste, tipe in sorte, ki jih določa njihov izvor, zgradba, sestava in lastnosti.
Osnovne značilnosti tal
- Porazdelitev velikosti delcev – odstotek delcev različnih frakcij.
- Vodoprepustnost je sposobnost prehajanja vlage skozi pore.
- Kohezija je narava in moč strukturnih povezav, ki vplivajo na trdnost temeljev.
- Poroznost je razmerje med zračnimi porami in celotno prostornino.
- Plastičnost je stopnja deformacije z naraščajočo obremenitvijo.
- Krčenje je zmanjšanje prostornine pri sušenju in stiskanju.
Klasifikacijske značilnosti tal bodo pomagale določiti vrsto temeljev.
Rocky
Goste kamnine, nastale kot posledica magmatskih izbruhov, metamorfnih procesov ali pojava cementacijskih vezi v sedimentnih fragmentih. Zanje je značilno nizko krčenje in ne izgubijo moči, ko so nasičeni z vodo. Pomanjkljivost skalnih formacij je težavnost razvoja. Zaradi trdnosti temeljev je temelj za hišo postavljen na površini.
Pol-skala
Skupina kamnin, ki so slabše cementirane od svojih kamnin. Sestavljeni so iz enega ali več mineralov (sadre, apnenca, školjke, krede, meljevca). Negativna lastnost polkamnitih tal je njihova topnost in mehčanje pri interakciji z vodo. Pri izbiri globine temeljenja stavbe se upošteva posedanje in zmanjšanje nosilnosti.
Peščena
Clayey
Vrsta kohezivne prsti, sestavljene iz finih prašnih silikatnih delcev. Glede na količino vlage so tla lahko trda, plastična ali tekoča. Glina se pod obremenitvijo stisne, njena hitrost zbijanja je majhna, zato je posedanje zgradb zakasnjeno. Če so tla trdna, so glinasta tla trdna podlaga. Ko voda pod vplivom negativnih temperatur vstopi v pore, se pojavijo procesi dvigovanja.
Grobi klastični
Kamninski drobci, ki so večinoma večji od 2 mm. Primer je gramoz, drobljen kamen, kamenčki. Trdnost tal je odvisna od narave drobirja. Kamniti deli magmatskega izvora imajo visoko trdnost. Gostota tal je povezana z enakomernostjo namestitve drobcev. Odlikuje ga nizka stisljivost in dobra vodoprepustnost.
Lastnosti ilovic in peščenih ilovic so odvisne od odstotka peska in glinenih delcev.
Kakšni so učinki lastnosti tal med gradnjo temeljev?
Trdnost in trajnost zgradbe, ki se gradi, je odvisna od sestave in lastnosti temeljne kamnine. Nezadostna nosilnost, dvigovanje ali nagnjenost k posedanju povzroči nastanek razpok, izkrivljanj in drugih težav s celovitostjo sten hiše in temeljev.
Tudi način izkopavanja in izbira opreme sta odvisna od geoloških značilnosti najdišča. Izkop jame se izvaja ročno, strojno ali z miniranjem. V zasebni gradnji se glede na gostoto tal uporabljajo lopate, krampi, lomne palice in udarna kladiva. Gostota tal vpliva na nastanek sten in pobočij jame. V grobih tleh so dovoljene navpične stene brez armature z globino do 2 m, v peščenih tleh pa le 1 m.
Močna tla (kamnita, grobozrnata, peščena) so primerna za gradnjo hiš različnih višin in nimajo posebnih zahtev glede temeljev. Na šibkih tleh z visoko gladino podzemne vode so nameščeni stebrasti, pilotni temelji ali monolitna armiranobetonska plošča. Za glinena tla, ki so nagnjena k dvigovanju, je potrebno postaviti globok pasovni temelj pod zmrziščem.
Določanje lastnosti tal na oko
Če želite vzeti vzorce, boste morali izkopati luknjo, ki je enaka globini bodočega temelja. Več preprostih metod bo pomagalo določiti značilnosti tal:
Organoleptično
Najlažji način, da ugotovite sestavo tal, je uporaba vida in taktilnih občutkov.
- Pesek - ne tvorijo se grudice, delci so homogeni, trdi in dobro vidni. Velikost zrn peska je mogoče oceniti tudi vizualno. Za prodnati pesek so do 5 mm, za grob pesek - do 2 mm, za srednji pesek - približno 1 mm.
- Peščena ilovica - na otip je kot moka zaradi prašnih delcev, ko se stisne, se hitro drobi.
- Ilovica – zrna peska se slabo čutijo, mokre grudice se dobro držijo.
- Glina je fin rumenkast prah, ki se moker oprime rok in nastanejo trde grudice.
Vrsto tal določamo po videzu: glina in ilovica sta trda kosa, ki se ob udarcu s kladivom krušita, peščena ilovica se drobi ob stiskanju z roko, pesek ne dela grudic.
Zvijanje v obroč
Metoda je tudi preprosta - morate navlažiti pest zemlje, poskusiti zviti vrv in iz nje narediti obroč. Bička ni mogoče narediti iz peska, iz peščene ilovice pa bo hitro razpadel. Če se vrvica kotali, a pri upogibanju poči, je ilovica. Prstan lahko preprosto naredite iz plastične gline.
Odstotna vsebnost različnih vrst tal
Potrebovali boste čist 1-litrski kozarec. Do polovice se napolni s preizkušano zemljo, nato pa se do vrha napolni z vodo.Po usedanju, ki traja od nekaj ur do 2-3 dni, se izmeri višina plasti zemlje in izračuna odstotek. Spodnja plast bo pesek, nato peščena ilovica s prašnimi delci, zgornji del bo ilovica.
Večino površin, primernih za gradnjo, zavzemajo sedimentne kamnine. Ob poznavanju njihovih lastnosti lahko projektant izbere optimalno metodo za izgradnjo temeljev.
