So Bauen Sie Ein Fundament Auf Wogendem Boden - 1

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 13:48

Über die Gefahren wogender Böden - wie man Sommerhäuser vor diesem schädlichen Phänomen schützt

Wenn Sie nach dem Winter im Sommerhaus ankommen, schauen Sie sich sorgfältig um. Und Sie werden sehen, dass sich in einigen Häusern Risse an den Wänden und Glasscheiben schlängeln. In anderen Bereichen waren die Tore geneigt (Abbildung 1), der Holzschuppen oder Schuppen stark geneigt (Abbildung 2).

Dies ist das Ergebnis eines äußerst unerwünschten natürlichen Phänomens wie Bodenschwellung. Besonders schlimm oder eher destruktiv wirkt sich das Heben vor allem auf den Teil der Fundamente von Gebäuden aus, der sich im Boden befindet. Dieses Phänomen wird oft nicht nur den Sommerbauern von Selbstbauern, sondern manchmal auch professionellen Bauherren nicht berücksichtigt.

Woher kommt diese bösartige Bodenbewegung und wie entsteht sie? Wie Sie aus einem Schulphysik-Lehrbuch wissen, nimmt das Volumen des gefrorenen Wassers um 10 bis 15 Prozent zu. Aus diesem Grund erreicht der Anstieg und Abfall des Bodens im Nordwesten 20 Zentimeter und mehr.

Wenn die Ausdehnung von Wasser in feuchten, dichten Tonen, in feinen sandigen und staubigen Böden auftritt, die das Volumen dramatisch verändern und sich bei negativen Temperaturen verformen (dh quellen) können, werden diese Böden als wogend angesehen. Und grobkörnig und kiesig - porenfrei. Vorausgesetzt, sie haben einen freien Wasserabfluss.

Welche Prozesse finden in ihnen statt, die es ermöglichen, alle Bodenböden in diese Kategorien einzuteilen? In wogenden Böden steigt die Feuchtigkeit aus dem Grundwasserspiegel hoch genug an und bleibt in Böden wie einem Schwamm gut erhalten.

In nicht porösen Böden setzt sich die Feuchtigkeit unter ihrem eigenen Gewicht ab, als ob sie durch ein Sieb fallen würde, und steigt daher nicht hoch an. Mit anderen Worten: Je feiner (dünner) die Struktur des Bodens ist, desto höher steigt die Feuchtigkeit entlang des Bodens und desto stärker wird er.

Es ist klar, dass der Boden von oben nach unten gefriert. Die Feuchtigkeit in den oberen Schichten, die sich in Eis verwandelt, nimmt an Volumen zu und sinkt. Und wenn es, ohne zu verweilen, durch die Struktur des umgebenden Bodens sickert, zum Beispiel durch Kies, groben Sand, der praktisch keinen Widerstand erzeugt, dann dehnt sich der Boden nicht ohne Feuchtigkeit aus, was bedeutet, dass der Hebeeffekt nicht auftritt. Umgekehrt…

Dies gilt insbesondere für dichten Ton. Von einem solchen Ton hat Feuchtigkeit nicht nur keine Zeit zu verlassen, sondern sammelt sich auch an. Infolgedessen wird ein solcher Boden sicherlich wogend. Hebephänomene sind nicht nur signifikante, völlig unvorhersehbare Bodenbewegungen, sondern auch kolossale Belastungen des Fundaments, die einen Druck von 6 bis 10 Tonnen pro Quadratmeter erreichen.

Daher die unveränderliche Schlussfolgerung: Vor Baubeginn muss unbedingt herausgefunden werden, wie hoch die maximale Gefriertiefe an einem bestimmten Ort ist:

• in der kältesten Jahreszeit;
• bei höchster Bodenfeuchtigkeit;
• in völliger Abwesenheit von Schneedecke.

In der Region Leningrad beträgt die Gefriertiefe bis zu 1,5 Meter. Es ist klar, dass eine gleichzeitige Kombination all dieser Faktoren unwahrscheinlich ist, aber dies ist ein Sicherheitsereignis, mit dem Sie Naturkatastrophen vorhersagen und daher vermeiden können.

Es ist auch wichtig, dass selbst wenn das Heben und Verformen des Bodens die Basis des Fundaments unterhalb des Gefrierpunkts nicht direkt beeinflusst, die Spannung an der Grenze der Gefrierzone so erheblich sein kann, dass sie das Fundament zusammen mit herausdrücken kann den gefrorenen Boden oder reißen seinen oberen Teil von unten ab. Solche Fälle treten am wahrscheinlichsten beim Bau eines Fundaments aus Stein, Ziegel oder kleinen Blöcken auf, insbesondere unter hellen Gebäuden und Strukturen.

Dies ist das Ergebnis der sogenannten seitlichen Griffkräfte. Sie entstehen, wenn gefrorener Boden an den Seitenwänden des Fundaments haftet und unter bestimmten Bedingungen einen Druck von 5 bis 7 Tonnen pro Quadratmeter Seitenfläche erreicht.

Beispielsweise ist eine Fundamentsäule mit einem Durchmesser von 20 Zentimetern und einer Gefriertiefe von 150 Zentimetern von seitlichen Haftkräften von mehr als 9 Tonnen betroffen. Dies ist ein Mehrfaches der Belastung durch das Gewicht des Gebäudes. Und so gibt es einen wogenden Effekt.

Dies liegt an der Tatsache, dass über der Oberfläche eine ständige Kollision der Kälte über und der Hitze der Erde stattfindet. Wenn die Wärme der Erde im Allgemeinen konstant ist, hängt der Grad des Bodengefrierens von vielen Faktoren ab: Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung, Bodenfeuchtigkeit, Dichte und Dicke des Schnees, Grad der Erwärmung durch die Sonne.

Aufgrund des Temperaturunterschieds ist die Gefrierlinie tagsüber höher als nachts. Dieser Unterschied nimmt insbesondere dort zu, wo wenig oder keine Schneedecke vorhanden ist. Näher am Frühling taut der Boden auf der Südseite schneller auf als auf der Nordseite und wird daher nass, und dementsprechend wird die Schneeschicht darüber dünner als auf der Nordseite.

Im Gegensatz zur Nordseite des Hauses erwärmt sich der Boden auf der Südseite daher tagsüber intensiver und gefriert nachts stärker, wodurch zur Entstehung seitlicher Adhäsionskräfte beigetragen wird. Die Wirkung dieser Kräfte wird besonders verstärkt, wenn die Oberfläche des Fundaments uneben ist und keine geeignete Abdichtungsbeschichtung aufweist.

Ein vertieftes Streifenfundament kann auch durch seitliche Kräfte angehoben werden, wenn es wiederum keine glatte, gleitende Seitenfläche aufweist und von einem Haus oder Betonplatten von oben nicht ausreichend gequetscht wird.

Wie können wir solch gefährliche zerstörerische und oft nur katastrophale Probleme vermeiden? Eine dieser Optionen, mit der Sie sie vermeiden können, ist in (Abbildung 3) dargestellt. Wie wir sehen können, sind im Boden keine Stützen vergraben, die starken Belastungen ausgesetzt sein könnten. In diesem Fall ruht das Gebäude auf Grundplatten. Eine Kraft, die einem Teil des Gewichts des Gebäudes entspricht, drückt auf sie, dh eine sehr kleine Last.

Das grobe Sandkissen (Anti-Rock-Kissen) verhindert die Bildung von Eis und sorgt für das Gleichgewicht. Solche Fundamentplatten können zu Hause (vorstädtisch) aus Beton unter Zusatz von Kies und Metallverstärkung hergestellt werden. Verwenden Sie am besten Draht. Die Dicke der Platte muss mindestens 10 Zentimeter betragen. Auch vorgefertigte Platten können verwendet werden. Vor dem Verlegen der Platten wird der Sand angefeuchtet und gestampft.

Die sogenannten flachen Fundamente sind jedoch im Sommerhausbau weit verbreitet. In diesem Fall erreicht die Tiefe des Fundaments nicht die Tiefe des Bodengefrierens (Abbildung 4). Aus dem Gesetz der Physik geht hervor, dass das Gewicht eines Gebäudeteils (BZ) durch die Bodenbewegungskraft (GH) ausgeglichen werden muss, die durch die Ausdehnung des Gefrierbodens (Eis) und die seitlichen Adhäsionskräfte (BS) erzeugt wird. die die Stützen herausdrücken.

Die Hebekraft des Bodens bei niedrigen Temperaturen kann das Gewicht des Gebäudes erheblich überschreiten, und dann wird die Fundamentstütze zwangsläufig herausgedrückt. Dies macht sich im zeitigen Frühjahr sehr bemerkbar, wenn der Mutterboden vollständig auftaut und sich gut erwärmt. Bei warmem Wetter fällt die Unterstützung ab, jedoch nicht wesentlich, da der Raum darunter mit Wasser und überflutetem Boden gefüllt ist. Nach einer Weile wird sich eine solche Unterstützung verschieben und das Gebäude wird sich unvermeidlich verziehen.

Um ein solches unerwünschtes Phänomen zu vermeiden, werden sehr oft Metallverstärkungen in das Fundament und die Wände eingelegt, und es werden auch Verstärkungsbänder konstruiert (Abbildung 5). Oder die Basis des Fundaments wird in Form eines Stützplattformankers erweitert (Abbildung 6). In diesen Fällen nimmt die Steifheit der Wände und des Fundaments zu, und folglich nimmt die Beständigkeit der gesamten Struktur gegenüber Belastungen durch Bodenquellung stark zu.

Fortsetzung folgt