Iga hoonet ja insener-konstruktsiooni saab püstitada ainult sellisele vundamendile, mille tugevus tagab nende vastupidavuse ja stabiilsuse. Pinnase asustamine vundamentide all on vältimatu, kuid see ei tohiks põhjustada ehitiste deformatsioone. Ebaühtlane asustus on eriti ohtlik, põhjustades ehitiste seinte pragusid ja läbipainde..
Pinnase ülemisi kihte mõjutavad mitmed füüsikalised tegurid (niisutamine ja kuivatamine, ilmastik, külmumine ja sulatamine), mis muudavad pinnase seisundit, selle ehitusomadusi ja vähendavad selle kandevõimet. Seetõttu peavad hoonete ja rajatiste konstruktsioonid asuma usaldusväärsetel maa-alustel elementidel – vundamentidel, mille ülesandeks on koormuste ülekandmine konstruktsioonist maapinnale, mis asub kindlal sügavusel maapinnast..
Pinnasekihti, mis kannab konstruktsiooni raskust koos kõigi seda mõjutavate väliste koormustega, nimetatakse konstruktsiooni aluseks.
Vundamente eristatakse: a) looduslikuna, kui vundamendi all olev pinnas jääb looduslikusse olekusse, ja b) kunstlikuks, kui pinnase ebapiisava tugevuse tõttu võetakse meetmeid selle kandevõime suurendamiseks.
Muld: tüübid ja omadused
Ehitusomaduste põhjal jaotatakse pinnas kiviseks, jämedateraliseks, liivaseks ja saviseks (sealhulgas lössitaoliseks).
Kivine, ja jämedad mullad ehituspraktikas on väga haruldased. Enamik muldadest on tard-, moondekivimid ja settekivimid, mille terade vahel (keevitatud ja tsementeeritud) on jäik side, esinedes tahke massivi või pragunenud kihina. Sellised mullad toimivad ehitiste jaoks usaldusväärse alusena, eeldusel, et kivimi all olev mullakiht on täiesti stabiilne ja seda ei pesta veega. Meie ehitusobjektide peamised mullad on liivane, savine ja nende sordid..
Liivased mullad – kivimite hävitamise saadus. Liividel on iseloomulikud voolavusomadused, kuna üksikute terade vahel puudub ühtekuuluvus. Selle tulemusel on liivasel pinnasel hea vee läbilaskvus ja külmumisel see ei paisu..
Tera suuruse järgi eristatakse kruusaliiva (25% osakestest on suuremad kui 2 mm), suuri, keskmise suurusega (50% osakeste massist on suuremad kui 0,25 mm), väikeseid ja räpaseid.
Kuivpuhas (eriti jäme) kvartsliiv talub suuri koormusi ja on konstruktsioonide usaldusväärne alus. Veega vedeldatud peenliiv, eriti savi ja muda segudega, pole alusena usaldusväärne.
Savimullad moodustunud kivimite hävitamise ajal toimunud füüsikalis-keemiliste protsesside tagajärjel. Nende iseloomulik omadus on pinnase väikseimate osakeste nakkuvus üksteisega. Läbimatuse tõttu sisaldavad savised mullad alati vett (3–60%, tavaliselt 12–20%). Külmumisel põhjustab niiskus, suurendades savimulla mahtu, selle tugevat kõvenemist.
Kuivad, tihedalt pakitud savised mullad, suure kihi paksusega, taluvad konstruktsioonide olulist koormust, kui nende all on stabiilsed aluskihid.
Aluste kõige tavalisemad liivased ja savised mullad on väga erinevad nii osakeste suuruse kui ka füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste poolest..
Pinnaseid, milles saviosakeste suurus on alla 0,005 mm, vahemikus 10 kuni 30%, nimetatakse savideks; saviosakeste sisaldusega kuni 10% nimetatakse mulda liivsavi.
Spetsiifilistel omadustel on lörtsi liivsavi, mis sisaldavad märkimisväärses koguses tolmuosakesi (0,005–0,05 mm) ja vees lahustuvaid lubjakivi jne. Kuivas olekus on sellistel muldadel tugev tugevus, kuid niisutamisel pinnas pehmendab ja surub järsult kokku. Selle tulemusel toimub märkimisväärne sademete hulk, sellele püstitatud konstruktsioonide, eriti tellistest, tõsised moonutused ja isegi hävimine.
Seega, selleks, et lössitaolised mullad toimiksid konstruktsioonide usaldusväärse alusena, on vaja nende leotamise võimalus täielikult välistada. Selleks on vaja põhjalikult uurida põhjavee režiimi ning nende kõrgema ja madalama seisundi horisonti..
Ehitusplatsi geoloogiline uuring
Aluskihi ja selle aluskihina toimivate muldade koostist ja omadusi iseloomustavate andmete saamiseks viiakse läbi insenerigeoloogilised ja hüdrogeoloogilised uuringud. Selleks paigaldatakse arendamiseks kavandatud platsi vundamendi perimeetri mitmesse kohta puuraukude ja šahtide süsteem, millest võetakse mullaproovid. Kaev on ümmargune või ristkülikukujuline kaev, mille seinad liivases ja puistepinnases on kokkuvarisemise eest tugevdatud plaatide ja laudadega. Kaevude puurimiseks kasutatakse puurimistööriista, mis on maasse kastetud löökide või pöörde abil.
Kaevu puurimise või augu avamise ajal peetakse logi vastavalt registritele, milles nad moodustavad pinnase geoloogilisi lõike ja määravad aluseks olevate kihtide aluspõhja, nende paksuse ja põhjavee taseme. Neid süvendites võetud häireteta struktuuri andmeid ja proove kasutatakse spetsiaalsetes laborites vundamendimulla füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste ning ala hüdrogeoloogilise režiimi määramiseks.
Mis on pinnase tähtsus ehitiste aluspõhjana? Millised faktorid mõjutavad pinnase tugevust ja stabiilsust? Kuidas valida sobivat pinnasetüüpi vastavalt ehitusprojekti vajadustele?
Pinnasel on oluline roll ehitiste aluspõhjana, kuna see kannab ja jaotab ehitisele mõjuvad koormused pinnase aluspinnale. Tugev ja stabiilne pinnas tagab ehitise vastupidavuse ja pikaajalise stabiilsuse.
Pinnase tugevust ja stabiilsust mõjutavad mitmed faktorid, sealhulgas pinnase koostis (savi, liiv, kruus jne), niiskusesisaldus, tihedus, pinnasevee tase, pinnase setted ja settekivimid ning geoloogilised tingimused. Halvasti tihendatud, kõrge veesisaldusega või ebastabiilne pinnas võib nõrgeneda, veereda või kokkuvariseda, mis võib ohtu seada ehitise ohutuse.
Sobiva pinnasetüübi valik sõltub ehitusprojekti vajadustest. Näiteks kergema ehitise puhul võib piisav olla liivane pinnas, mistõttu tuleks valida vastavaid tüüplehti, betoneerida ja tihendada pinnas korralikult. Raskemate ehitiste jaoks on aga vaja tugevamat ja stabiilsemat pinnast, näiteks tihendatud kruusa- või savipinnast, mis suudab taluda suuremaid koormusi. Oluline on teha pinnase uuring ja hinnata erinevate pinnasetüüpide omadusi ning vastavalt sellele valida sobivaim pinnasetüüp ehitusprojekti vajadustele, tagamaks ehitise pikaajaline vastupidavus ja stabiilsus.