Nosnost zeminy: průzkum, definice, výpočet
Pokud se rozhodnete pro stavbu svépomocí, tak nosnost zeminy je. ne, tušíte správně – druhá nebo dokonce třetí věc, kterou musíte zjistit. První a druhý jsou standardní zámrzná hloubka UGP a hladina podzemní vody hladiny podzemní vody, protože na nich závisí nejen hloubka základu, ale také volba nosné vrstvy zeminy pod ním, viz níže. Schopnost zeminy dlouhodobě nést hmotnostní zatížení budovy/stavby je však také nejdůležitějším faktorem spolehlivosti budoucí výstavby. Trhliny v nosných konstrukcích způsobené slabou zeminou podél nich nelze zastavit. Pokud se v rozestavěném domě během stavebního procesu objeví nouzová trhlina, většina nebo všechny náklady půjdou dolů. A pokud je dům v té době již obsazen, je to ještě horší, musíte postavit nový. Konečně spolehlivost zeminy v místě budoucí stavby značně ovlivňuje výběr typu základu a značná část odhadovaných nákladů a pracnosti stavby připadá na nulový cyklus a založení základu. A typ základu zase určuje technickou přestávku na jeho usazení, než je možné krabici začít stavět. Účelem tohoto článku je sdělit čtenáři-vývojáři, jak neudělat chybu s půdou. Výpočet základu určitého typu na konkrétní půdě je samostatné rozsáhlé téma, ale na toto téma se pokusíme poskytnout dostatek materiálu vhodného pro praktické použití.
A co to je?
Ano, jedná se o stejnou nosnost. Obecná definice je schopnost něčeho (konstrukčního prvku, přírodního základu atd.) nést provozní zatížení po danou dobu, aniž by došlo k nadměrné nebo nevratné deformaci. Z konstrukčního hlediska je to ale složitější, protože základ je mechanicky pevně spojen s půdou pod ním a sám odolává deformaci. A struktura budovy na základu může být také docela pevná a tuhá. Ve stavebnictví je proto zvykem určovat únosnost zeminy pod budovou pomocí vypočtené síly její odolnosti vůči hmotnostnímu zatížení R. Zemina pod základem budovy je považována za spolehlivou, pokud během své projektované životnosti budova/struktura není vystavena nebezpečným posunům (nahoru, hluboko, do stran, naklánění) a deformacím. Splnění těchto podmínek je možné, pokud dojde k sedání základu podle liniového zákona a narušení původní půdní struktury pod tíhou stavby zasahuje do stran jejího základu nejvýše o 1,25 její šířky.
Nouzové trhliny v budovách způsobené slabou půdou pod základem
Vodní řez a mezivrstva
Odhadovaná životnost obytných budov nesmí být kratší než 40 let. Na druhou stranu netlučou dům o zem a nestaví ho na roh. Učebnicový příklad v literatuře: tahač s naloženým 40stopým kontejnerem na přívěsu vytváří měrný tlak na nosnou plochu cca. 3x větší než nádrž. Půvabná dívka na jehlových podpatcích – cca. 10krát více. Po ušlapané zemi se projde dívka na jehlových podpatcích a nikoho nenapadne uvalit na milé dámy daň z chůze, snad kromě naprostého paranoika. Vyznavači transgender sportu se sem však pravděpodobně dostanou i za peníze. Ale to je mimochodem. Nákladní auta platí silniční daň za zvýšené opotřebení povrchu a tanky nesmí v době míru dávat na dálnici hrot zbraně, protože víme, v co silnici promění.
k čemu to je? Ve stavebnictví je navíc důležitá stabilita půdy, tzn. stabilitu jeho R v dlouhodobém horizontu. Absolutně stabilní jsou pouze horninové monolity v seismicky bezpečných oblastech. A stabilita běžných zemin pod budovami je dána především jejich granulometrickým složením (viz níže) a stupněm obsahu vody. R půdy nasycené vlhkostí výrazně klesá. Nezávislé geologické průzkumy na místě (viz také níže) by proto měly být prováděny někde v polovině jara, nebo v místech bez sněhu 1-2 týdny po ročním vrcholu srážek.
Současně se studuje i stratigrafie půdy, tzn. povaha jeho delaminace. Neexistují zcela homogenní půdy. Ne vždy je možné základ umístit na první nosnou vrstvu z povrchu, protože. může se nacházet nad NGP a další nejhlubší vrstva spolehlivé půdy může být příliš tenká. Pod základem se vždy vytvoří „zemní pata“, něco jako neviditelný válec nevratně zhutněné zeminy, nerozlučně spjatý s patou základu. Pokud tloušťka (tloušťka) nosné vrstvy nestačí pro „zemní patu“, základ budovy v tomto místě se propadne a objeví se stejné nouzové trhliny. Pokud se spodní voda dostane do nosné vrstvy, časem se základ vymyje.
Potřebná tloušťka nosné vrstvy je dána šířkou základového pásu. Ale to se zase vypočítá na základě únosnosti zeminy, hmotnostního zatížení budovy a pevnostních parametrů její konstrukce. Přesný výpočet celkové únosnosti dané vrstvy zeminy proto vyžaduje důkladné speciální znalosti, je složitý a časově náročný. Pokud nemáte možnost „objednat si geologii“ na stavbu, pak je potřeba na základě výsledků nezávislého výzkumu vybrat nosnou vrstvu, pro kterou jsou splněny podmínky (viz obrázek) D>(3-5)B pro dočasné/sezónní budovy a D>(5 -7)B pro kapitál; T > 1,25V. Hladina podzemní vody by se v tomto případě neměla přiblížit spodnímu horizontu (okraji) nosné vrstvy blíže než 0,6 m.
Stabilita základů budovy v závislosti na stratigrafii půdy
Poznámka: Informace o výběru nosné vrstvy zeminy a typu základu budovy na jejím základě naleznete také ve videu: