Cara Membangun Fondasi Di Atas Tanah Yang Naik-turun - 1

2024 Pengarang: Sebastian Paterson | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 13:51

Tentang bahaya tanah yang terangkat - bagaimana melindungi pondok musim panas dari fenomena berbahaya ini

Tiba setelah musim dingin di pondok musim panas, lihat sekeliling dengan cermat. Dan Anda akan melihat bahwa di beberapa rumah, retakan ular di dinding dan kaca jendela. Di daerah lain, pintu gerbang miring (Gambar 1), gudang kayu atau gudang bersandar kuat (Gambar 2).

Ini adalah akibat dari fenomena alam yang sangat tidak diinginkan seperti pembengkakan tanah. Terutama sangat buruk, atau lebih tepatnya merusak, pengangkatan mempengaruhi, pertama-tama, bagian dari fondasi bangunan yang ada di tanah. Fenomena ini sering tidak diperhitungkan tidak hanya penghuni musim panas pembangun sendiri, tetapi terkadang juga pembangun profesional.

Dari mana asalnya ganasnya tanah ini dan bagaimana itu terbentuk? Seperti yang Anda ketahui dari buku teks fisika sekolah, air dalam proses pembekuan meningkat volumenya sebesar 10-15 persen. Karena itu, naik turunnya tanah di Barat Laut mencapai 20 sentimeter atau lebih.

Jika pemuaian air terjadi di tanah liat yang lembab dan padat, di tanah berpasir halus dan berdebu, yang mampu mengubah volume secara dramatis dan berubah bentuk (yaitu, membengkak) pada suhu negatif, maka tanah ini dianggap naik. Dan berbutir kasar dan kerikil - tidak berpori. Asalkan mereka memiliki aliran air yang bebas.

Proses apa yang terjadi di dalamnya yang memungkinkan untuk membagi semua jenis tanah ke dalam kategori ini? Di tanah yang bergelombang, kelembaban naik cukup tinggi dari permukaan air tanah dan, terakumulasi, tertahan dengan baik di tanah seperti di spons.

Di tanah yang tidak berpori, kelembaban mengendap di bawah beratnya sendiri, seolah-olah jatuh, seolah-olah melalui saringan, dan karenanya tidak naik tinggi. Dengan kata lain: semakin halus (tipis) struktur tanah, semakin tinggi kelembaban naik di sepanjang tanah, dan semakin tinggi tanah menjadi terangkat.

Jelas bahwa tanah membeku dari atas ke bawah. Kelembaban di lapisan atas, berubah menjadi es, bertambah volumenya dan turun. Dan jika, tanpa berlama-lama, merembes melalui struktur tanah di sekitarnya, misalnya, melalui kerikil, pasir kasar, yang praktis tidak menimbulkan resistensi, maka tanah tidak mengembang tanpa kelembaban, yang berarti tidak terjadi efek naik-turun.. Dan sebaliknya…

Ini terutama berlaku untuk tanah liat yang padat. Dari tanah liat seperti itu, kelembaban tidak hanya tidak punya waktu untuk pergi, tetapi juga menumpuk. Akibatnya, tanah seperti itu pasti akan terguncang. Fenomena pengangkatan tidak hanya signifikan terhadap pergerakan tanah yang benar-benar tidak dapat diprediksi, tetapi juga beban kolosal pada pondasi, mencapai tekanan 6-10 ton per meter persegi.

Oleh karena itu kesimpulan yang tidak dapat diubah: sebelum memulai konstruksi, sangat penting untuk mengetahui berapa kedalaman beku maksimum di tempat tertentu:

• di musim terdingin;
• pada kelembaban tanah tertinggi;
• dengan tidak adanya penutup salju.

Di Wilayah Leningrad, kedalaman beku mencapai 1,5 meter. Jelas bahwa kombinasi simultan dari semua faktor ini tidak mungkin terjadi, tetapi ini adalah peristiwa keamanan yang memungkinkan Anda untuk memprediksi, dan, oleh karena itu, menghindari bencana alam.

Penting juga bahwa meskipun pengangkatan, mendeformasi tanah, tidak secara langsung mempengaruhi alas pondasi yang terletak di bawah tingkat beku, tegangan pada batas zona beku dapat sedemikian signifikan sehingga dapat menekan pondasi bersama-sama dengan tanah yang membeku atau sobek bagian atasnya dari bawah. Kasus seperti itu paling mungkin terjadi saat membangun fondasi yang terbuat dari batu, bata atau balok kecil, terutama di bawah bangunan dan struktur ringan.

Ini adalah hasil dari apa yang disebut gaya pegangan lateral. Mereka muncul ketika tanah beku menempel pada dinding samping pondasi dan, dalam kondisi tertentu, mencapai tekanan 5 hingga 7 ton per meter persegi permukaan samping.

Misalnya, tiang pondasi berdiameter 20 sentimeter dengan kedalaman beku 150 sentimeter dipengaruhi oleh gaya adhesi lateral lebih dari 9 ton. Ini beberapa kali lipat beban dari berat bangunan. Dan jadi ada efek naik-turun.

Hal ini disebabkan fakta bahwa di atas permukaan terjadi benturan konstan antara dingin di atas dan panas bumi. Jika panas bumi umumnya konstan, maka derajat pembekuan tanah bergantung pada banyak faktor: suhu dan kelembaban udara di sekitarnya, kelembaban tanah, kepadatan dan ketebalan salju, derajat pemanasan oleh matahari.

Karena perbedaan suhu, garis pembekuan pada siang hari lebih tinggi daripada pada malam hari. Perbedaan ini meningkat terutama jika hanya ada sedikit atau tidak ada tutupan salju. Lebih dekat ke mata air, tanah di sisi selatan mencair lebih cepat daripada di utara, dan oleh karena itu menjadi basah, dan, oleh karena itu, lapisan salju di atasnya menjadi lebih tipis daripada di sisi utara.

Oleh karena itu, tidak seperti sisi utara rumah, tanah di sisi selatan menghangat lebih intensif pada siang hari dan lebih membeku pada malam hari, sehingga berkontribusi pada munculnya gaya adhesi lateral. Efek dari gaya-gaya ini meningkat terutama jika permukaan pondasi tidak rata dan tidak memiliki lapisan kedap air yang sesuai.

Pondasi strip yang tersembunyi juga dapat diangkat dengan gaya lateral jika, sekali lagi, tidak memiliki permukaan samping geser yang mulus dan tidak cukup dihancurkan dari atas oleh rumah atau pelat beton.

Bagaimana kita dapat menghindari masalah berbahaya yang merusak dan seringkali hanya bencana yang menghancurkan? Salah satu opsi ini, yang memungkinkan Anda untuk menghindarinya, ditunjukkan pada (Gambar 3.) Seperti yang dapat kita lihat, tidak ada penyangga yang terkubur di dalam tanah yang dapat terkena beban pengangkatan. Dalam hal ini, bangunan bertumpu pada pelat dasar. Suatu gaya yang sama dengan bagian dari berat bangunan menekan mereka, yaitu beban yang sangat kecil.

Bantal pasir kasar (anti batu) akan mencegah pembentukan es dan akan memastikan keseimbangannya. Lembaran pondasi semacam itu dapat dibuat di rumah (pinggiran kota) dari beton dengan penambahan kerikil, peletakan tulangan logam. Cara terbaik adalah menggunakan kabel. Ketebalan pelat harus minimal 10 sentimeter. Lembaran yang sudah jadi juga bisa digunakan. Sebelum meletakkan lempengan, pasir dibasahi dan dirusak.

Namun, yang disebut pondasi dangkal jauh lebih luas dalam konstruksi pondok musim panas. Ini terjadi ketika kedalaman pondasi tidak mencapai kedalaman pembekuan tanah (Gambar 4). Jelas dari hukum fisika bahwa berat suatu bagian bangunan (BZ) harus diimbangi dengan gaya angkat tanah (GH) yang dihasilkan oleh pemuaian tanah beku (es) dan gaya adhesi lateral (BS), yang mendorong keluar dukungan.

Gaya mengangkat tanah pada suhu rendah dapat secara signifikan melebihi berat bangunan, dan kemudian penyangga pondasi mau tidak mau akan terdorong keluar. Hal ini sangat terlihat pada awal musim semi, ketika lapisan atas tanah mencair sepenuhnya dan menjadi hangat. Dalam cuaca hangat, dukungan akan turun, tetapi tidak banyak, karena ruang di bawahnya terisi air dan tanah yang tergenang. Setelah beberapa saat, dukungan seperti itu akan bergeser, dan bangunan pasti akan melengkung.

Untuk menghindari fenomena yang tidak diinginkan, seringkali tulangan logam diletakkan di pondasi dan dinding, dan sabuk penguat juga dibangun (Gambar 5). Atau, alas pondasi dibuat diperluas dalam bentuk penopang platform-jangkar (Gambar 6). Dalam kasus ini, kekakuan dinding dan pondasi meningkat, dan akibatnya, ketahanan seluruh struktur terhadap beban dari pembengkakan tanah meningkat tajam.

Bersambung