Sous le terme "soulèvement du sol" se cache un phénomène assez complexe d'origine naturelle, qui peut entraîner de graves conséquences. Pendant la période où le sol gèle, la fondation s'élève avec toute la structure. Lors de la décongélation, l'inverse se produit - la base tombe. Mais en fin de compte, c'est inégal.
En conséquence, les bâtiments sont dans un état d'urgence et parfois menaçant. Dans certains cas, à cause de ce phénomène, des bâtiments commencent même à s'effondrer, et complètement.
Caractéristique d'un phénomène naturel
La principale caractéristique du processus de soulèvement est une augmentation significative du volume d'eau dans le sol en raison du gel hivernal. Selon GOST 25100-2011, on distingue 5 catégories, qui diffèrent entre elles par le degré de soulèvement (le niveau d'expansion du sol est indiqué entre parenthèses):
- Sols excessivement soulevés - plus de 12 %.
- Sols fortement soulevés - pas plus de 12 %.
- Sols à soulèvement moyen - jusqu'à 8 %.
- Sols légèrement soulevés - environ 4 %.
- Sols non rocheux - ne dépasse pas 4 %.
Cependant, la dernière catégorie doit être considérée comme conditionnelle, car dans la nature, il n'y a tout simplement pas de sol où l'humidité est complètement absente. Seuls les sols granitiques et à gros grains doivent être attribués à ce type. Cependant, dans nos conditions, ce type de sol est assez rare.
Étapes d'un phénomène menaçant
Le territoire de la Fédération de Russie s'étend sur toute la partie nord du continent eurasien. Pour cette raison, la température est toujours inférieure à zéro en hiver. Selon la région, le sol peut être gelé pendant une période de 2 à 9 mois.
Dans ce cas, plusieurs stades de soulèvement du sol peuvent être distingués:
- I - préliminaire. Dans ce cas, le sol est refroidi à une température non encore égale à la cristallisation de l'eau.
- II - basé. Dans ce cas, l'eau commence déjà à passer à son autre état d'agrégation, se transformant en glace. En conséquence, son expansion volumétrique est en cours, ce qui, comme nous le savons, n'augure rien de bon.
- III - hypothermie. Ici, sous l'influence du gel, le sol rétrécit. Par la suite, cela entraîne une forte diminution de la température.
Seulement il convient de considérer que les états énumérés sont conditionnels, car la transition d'une étape à l'autre est très lente. Dans le même temps, une étape supplémentaire peut être distinguée dans le processus de dégel du sol - son affaissement.
Généralement un phénomène de soulèvementobservé principalement en hiver. Pour cette raison, cette saison ne convient pas à la construction, en particulier de nature massive. Cela est dû à un grave danger - il existe un risque très élevé que la structure érigée soit détruite très rapidement.
En particulier, la force de soulèvement du sol devrait être prise en compte par ceux qui vivent dans le Grand Nord. Dans cette zone, les couches inférieures du sol gèlent beaucoup plus que sous d'autres latitudes.
Principal facteur provoquant
À première vue, il semble que les dégâts causés par le soulèvement ne soient pas si énormes, mais ce n'est qu'une apparence. Pour réaliser toute la menace d'un tel phénomène naturel, il est utile de comprendre clairement comment ce processus se produit.
Comme nous le savons maintenant, le phénomène est caractérisé par une hétérogénéité, qui est principalement due à la différence de hauteur de la surface terrestre. En règle générale, cela est observé au printemps - ce côté du bâtiment, situé au sud, est bien chauffé. De plus, les gouttes printanières y contribuent. Au début de la soirée, une grande quantité d'eau de fonte s'accumule dans le sol, qui devient alors de la glace.
La masse de cette couche peut atteindre plusieurs centièmes, ce qui est bien suffisant pour élever la fondation à une certaine hauteur. Ce processus prend toute la nuit.
Pendant la journée, l'image inverse est observée - avec l'augmentation de la température, la glace dans le sol commence à fondre. En conséquence, la base commence à s'affaisser et, en même temps, la terre s'enrichit à nouveau d'une autre portion d'eau, qui se cristallise à nouveau. Tout çase passe jour après jour jusqu'à ce que la température se normalise.
Pendant la période printanière de la différence de niveau d'eau, le bâtiment peut s'enfoncer de plusieurs centimètres. C'est suffisant pour causer de sérieux dommages, qui seront plus tard très difficiles à réparer, voire pas du tout.
Autres causes de soulèvement du sol
L'intensité du soulèvement peut être influencée par divers facteurs, parmi lesquels on peut citer:
- La durée de la période hivernale et son intensité (sévérité).
- Épaisseur de la neige.
- Caractéristiques du sol.
- Précipitations par saison.
- Niveau d'humidité de l'air.
- La nature du terrain.
- Végétation.
- Profondeur de la nappe phréatique.
- Situation de la zone par rapport au côté sud.
Étant donné que les bâtiments peuvent être très gravement endommagés par le soulèvement, la construction de ses fondations doit être effectuée sous la profondeur de congélation du sol. Cette valeur dépend directement de la zone où la construction de maisons est prévue.
Il convient de noter que l'humidité du sol méditerranéen est un facteur fondamental qui affecte largement l'intensité du soulèvement. Dans le même temps, la densité des couches inférieures du sol ne doit pas être ignorée. Mais beaucoup dépend aussi de ce paramètre.
Plus le sol est dense, moins le bâtiment subira de déformations. Sinon, soulèvement des sols par le gelsera plus intense, ce qui n'augure rien de bon.
Comment déterminer le degré de soulèvement du sol ?
Pour ce faire, il convient de considérer non seulement la composition du sol, mais également le niveau des eaux souterraines. Tout propriétaire de biens immobiliers de banlieue peut être confronté à la nécessité de déterminer la force du sol soulevé dans la zone d'un terrain privé. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de creuser un trou jusqu'à 2 mètres de profondeur. Il s'agit d'un travail vertical si spécial d'une section carrée, ronde ou rectangulaire.
Après cela, vous devriez attendre quelques jours. Si l'humidité n'apparaît pas au fond d'une petite fosse creusée, vous devez forer 1,5 mètre supplémentaire. Il suffit d'apparaître à l'eau, le processus peut être arrêté. Il reste maintenant à mesurer la distance entre le niveau de l'eau et la surface.
Vous pouvez déterminer le type de sol par inspection visuelle. Sur la base de ces données, nous pouvons tirer une conclusion approximative concernant le degré d'expansion du sol pendant la saison froide.
Passons aux calculs mathématiques
Le calcul du soulèvement du sol peut être fait indépendamment, en utilisant la formule E=(H-h)/h, où:
- E est le coefficient du degré de soulèvement du sol.
- H - la hauteur de la couche de sol après le gel.
- h est la hauteur de la couche de sol avant le gel.
En conséquence, vous devez d'abord effectuer les mesures nécessaires. Et pas seulement en été, mais aussi en hiver. Il est possible de tirer des conclusions concernant le soulèvement du sol en fonction des changements de hauteur. Si ce paramètre est de 10 mm ou plus pour 1 mètre de gel, alors le coefficient E sera égal à0,01, ce qui indique déjà que des mesures appropriées doivent être prises pour éviter des conséquences graves.
Il convient de rappeler une fois de plus que le sol, dans lequel le niveau d'humidité est élevé, est principalement sensible aux processus de soulèvement. Se transformant en glace, il se dilate sensiblement, augmentant de volume. Qui n'a pas gelé de l'eau dans une bouteille en plastique en la plaçant dans le congélateur du réfrigérateur pour expérimentation ou par besoin ? On imagine immédiatement toute la puissance de l'élément eau, recueillie dans un volume limité.
Les sols argileux, limoneux et limoneux sableux sont plus sujets au soulèvement. Et l'argile, en raison de la présence de nombreux pores, est capable de bien retenir l'eau.
Moyens de minimiser les dégâts
Maintenant, il est clair pour nous que la quantité de soulèvement du sol ne doit pas être sous-estimée. Mais comment éviter les conséquences désagréables qui peuvent constituer une menace sérieuse pour la vie des gens ? Il y a plusieurs moyens de le faire. Mais comme le soulèvement du sol est en grande partie dû à l'impact sur la fondation, la plupart d'entre eux impliquent des moyens de la renforcer ou de l'isoler. Considérez les meilleures options pour résoudre un problème aussi difficile.
Procédure de remplacement au sol
Cette méthode ne fonctionne que lors de la pose de la fondation - un coussin de sable est placé sous la fondation. De plus, il devrait être sensiblement plus large que la fondation du bâtiment lui-même. Ensuite, il est bien percuté et compacté. Grâce à cet oreiller, une répartition uniforme de toute la charge sur la base est assurée. De plus, une couche de terre soulevéediminue, par conséquent, la force du phénomène naturel devient également plus faible. De plus, le coussin de sable a des propriétés d'amortissement.
De plus, les experts recommandent, afin d'éviter la déformation due au soulèvement du sol, de recouvrir la zone située entre le coffrage après son enlèvement et le sol avec de la terre non soulevante. Une telle mesure évitera le gel du sol sur les murs de la fondation.
Ce n'est qu'après un certain temps que le sable du remblai (y compris le remblayage) peut se mélanger aux particules d'argile, perdant ainsi leurs propriétés anti-basculement. Pour éviter cela, le lit de sable et le remblai doivent être séparés avec du papier d'aluminium, un matériau de toiture ou un tissu filtrant.
Construire les fondations
Il s'agit du choix optimal du type de fondation, qui n'est pertinent qu'au stade de la construction d'une maison. S'il a déjà été érigé, un autre moyen de résoudre le problème doit être utilisé. Concernant cette technique, vous pouvez choisir entre deux types de fondation - une structure en dalle ou une fondation sur pieux.
Monolithe
La formation d'une structure en dalles alourdira le bâtiment, ce qui, à son tour, minimisera l'impact du sol sur la fondation. Bien entendu, il ne sera pas possible d'éliminer complètement l'effet du soulèvement par le gel sur une dalle monolithique de plus de 200 mm de hauteur, enfoncée dans le sol. Dans le même temps, à la suite du soulèvement du sol, la base s'élèvera simplement uniformément à une faible hauteur en hiver. Avec le réchauffement, la fondation reviendra à sa position d'origine.
D'un point de vue techniquela mise en place de la fondation dalle est simple. Certaines difficultés surviennent généralement lors de l'opération de renforcement. De plus, cette méthode est assez coûteuse.
Piles
La construction d'une fondation sur pieux permettra de s'en sortir avec peu d'effusion de sang. Seule cette conception n'est applicable qu'aux bâtiments de faible poids (construction utilisant la technologie de l'ossature, l'utilisation de panneaux SIP, etc.).
Les options suivantes peuvent convenir à la base:
- Pieux vissés - ils sont vissés dans le sol juste en dessous de son niveau de congélation.
- Structures renforcées - vous devez d'abord préparer plusieurs puits, puis installer des tiges enveloppées dans un matériau de toiture et enveloppées dans un cadre métallique.
Une fois les pieux installés, ils doivent être reliés par des poutres ou des dalles spéciales pour répartir uniformément la charge sur la fondation.
Isolation du périmètre de la maison
Cette méthode vous permet de minimiser ou d'éliminer complètement le gel du sol. En raison du réchauffement du sol, il est possible de construire une fondation peu profonde en raison d'une diminution de la profondeur de congélation.
Seule cette option pour faire face au soulèvement du sol est pertinente pour les zones à température moyenne annuelle positive. La largeur de l'isolant à poser doit être égale à la profondeur de gel du sol. Quant à l'épaisseur du matériau, tout dépend des propriétés d'isolation thermique et de la nature du climat.
