Comment Construire Une Fondation Sur Un Sol Qui Soulève - 1

2024 Auteur: Sebastian Paterson | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 13:50

À propos des dangers du soulèvement des sols - comment protéger les chalets d'été de ce phénomène nocif

En arrivant après l'hiver au chalet d'été, regardez attentivement autour de vous. Et vous verrez que dans certaines maisons, des fissures serpentent sur les murs et le verre des fenêtres. Dans d'autres zones, les portes étaient inclinées (figure 1), le bûcher ou la remise était fortement incliné (figure 2).

Ceci est le résultat d'un phénomène naturel extrêmement indésirable tel que le gonflement du sol. Le soulèvement affecte particulièrement gravement, ou plutôt de manière destructrice, la partie des fondations des bâtiments qui se trouve dans le sol. Ce phénomène n'est souvent pas pris en compte non seulement des résidents d'été auto-constructeurs, mais parfois aussi des constructeurs professionnels.

D'où vient ce soulèvement malin du sol et comment se forme-t-il? Comme vous le savez dans un manuel de physique scolaire, l'eau en cours de congélation augmente de volume de 10 à 15%. De ce fait, la montée et la descente du sol dans le Nord-Ouest atteignent 20 centimètres et plus.

Si l'expansion de l'eau se produit dans des argiles humides et denses, dans des sols sableux fins et poussiéreux, qui sont capables de changer radicalement le volume et de se déformer (c'est-à-dire de gonfler) à des températures négatives, alors ces sols sont considérés comme soulèvement. Et à gros grains et gravier - non poreux. À condition qu'ils aient une sortie d'eau libre.

Quels processus s'y déroulent qui permettent de diviser tous les sols du sol en ces catégories? Dans les sols qui se soulèvent, l'humidité s'élève suffisamment à partir du niveau de la nappe phréatique et, s'accumulant, est bien retenue dans les sols comme dans une éponge.

Dans les sols non poreux, l'humidité s'installe sous son propre poids, comme si elle tombait à travers, comme à travers un tamis, et ne monte donc pas très haut. En d'autres termes: plus la structure du sol est fine (plus mince), plus l'humidité monte le long de celle-ci et plus elle se soulève.

Il est clair que le sol gèle de haut en bas. L'humidité dans les couches supérieures, se transformant en glace, augmente de volume et diminue. Et si, sans s'attarder, il s'infiltre à travers la structure du sol environnant, par exemple à travers du gravier, du sable grossier, qui ne crée pratiquement pas de résistance, alors le sol ne se dilate pas sans humidité, ce qui signifie que l'effet de soulèvement ne se produit pas.. Et vice versa…

Cela est particulièrement vrai pour l'argile dense. À partir d'une telle argile, l'humidité n'a pas seulement le temps de partir, mais s'accumule également. En conséquence, un tel sol deviendra certainement soulèvement. Les phénomènes de soulèvement ne sont pas seulement des mouvements de terrain significatifs complètement imprévisibles, mais aussi des charges colossales sur les fondations, atteignant une pression de 6 à 10 tonnes par mètre carré.

D'où la conclusion immuable: avant de commencer la construction, il est impératif de connaître la profondeur de congélation maximale à un endroit donné:

• dans la saison la plus froide;
• à l'humidité du sol la plus élevée;
• en l'absence totale de couverture de neige.

Dans la région de Leningrad, la profondeur de congélation peut atteindre 1,5 mètre. Il est clair qu'une combinaison simultanée de tous ces facteurs est peu probable, mais il s'agit d'un événement de sécurité qui vous permet de prévoir et, par conséquent, d'éviter toute catastrophe naturelle.

Il est également essentiel que même si le soulèvement, la déformation du sol, n'affecte pas directement la base de la fondation située sous le niveau de congélation, la contrainte à la limite de la zone de congélation puisse être si importante qu'elle puisse faire sortir la fondation avec le sol gelé ou arrachez sa partie supérieure du bas. De tels cas sont plus probables lors de la construction d'une fondation en pierre, en brique ou en petits blocs, en particulier sous des bâtiments et des structures légers.

Ceci est le résultat des forces dites de préhension latérales. Ils surviennent lorsque du sol gelé adhère aux parois latérales de la fondation et, dans certaines conditions, atteignent une pression de 5 à 7 tonnes par mètre carré de la surface latérale.

Par exemple, un pilier de fondation d'un diamètre de 20 centimètres avec une profondeur de congélation de 150 centimètres est affecté par des forces d'adhérence latérale de plus de 9 tonnes. C'est plusieurs fois la charge du poids du bâtiment. Et il y a donc un effet de soulèvement.

Cela est dû au fait qu'au-dessus de la surface, il y a une collision constante du froid au-dessus et de la chaleur de la terre. Si la chaleur de la terre est généralement constante, le degré de gel du sol dépend de nombreux facteurs: température et humidité de l'air environnant, humidité du sol, densité et épaisseur de la neige, degré de réchauffement par le soleil.

En raison de la différence de température, la ligne de congélation pendant la journée est plus élevée que la nuit. Cette différence augmente surtout là où il y a peu ou pas de couverture de neige. Plus près du printemps, le sol du côté sud dégèle plus rapidement que du côté nord, et devient donc humide, et, en conséquence, la couche de neige au-dessus devient plus mince que du côté nord.

Par conséquent, contrairement au côté nord de la maison, le sol du côté sud se réchauffe plus intensément pendant la journée et gèle davantage la nuit, contribuant ainsi à l'émergence de forces d'adhérence latérales. L'effet de ces forces est particulièrement amélioré si la surface de la fondation est inégale et ne possède pas de revêtement d'étanchéité approprié.

Une fondation en bande encastrée peut également être soulevée par des forces latérales si, là encore, elle n'a pas une surface latérale lisse et glissante et n'est pas suffisamment écrasée par le haut par une maison ou des dalles de béton.

Comment pouvons-nous éviter des problèmes aussi dangereux, destructeurs et souvent simplement catastrophiques? L'une de ces options, qui permet de les éviter, est illustrée à la (Figure 3.) Comme on peut le voir, il n'y a pas de supports enfouis dans le sol qui pourraient être soumis à des charges de soulèvement. Dans ce cas, le bâtiment repose sur des plaques de base. Une force égale à une partie du poids du bâtiment les presse, c'est-à-dire une très petite charge.

L'oreiller de sable grossier (anti-roche) empêchera la formation de glace et assurera son équilibre. Ces dalles de fondation peuvent être fabriquées à la maison (banlieue) à partir de béton avec l'ajout de gravier, la pose de renforts métalliques. Il est préférable d'utiliser du fil. L'épaisseur de la dalle doit être d'au moins 10 centimètres. Des dalles prêtes à l'emploi peuvent également être utilisées. Avant de poser les dalles, le sable est humidifié et tassé.

Cependant, les fondations dites peu profondes sont beaucoup plus répandues dans la construction de chalets d'été. C'est à ce moment que la profondeur de la fondation n'atteint pas la profondeur de gel du sol (Figure 4). Il ressort clairement de la loi de la physique que le poids d'une partie d'un bâtiment (BZ) doit être équilibré par la force de soulèvement du sol (GH) générée par l'expansion du sol gelé (glace) et les forces d'adhérence latérale (BS), qui poussent les supports.

La force de soulèvement du sol à basse température peut dépasser considérablement le poids du bâtiment, puis le support de fondation sera inévitablement poussé vers l'extérieur. Ceci est très visible au début du printemps, lorsque la couche arable dégèle complètement et se réchauffe bien. Par temps chaud, le support baissera, mais pas de beaucoup, car l'espace en dessous est rempli d'eau et de sol inondé. Après un certain temps, un tel support changera et le bâtiment se déformera inévitablement.

Pour éviter un tel phénomène indésirable, très souvent des armatures métalliques sont posées dans les fondations et les murs, et des ceintures de renforcement sont également construites (figure 5). Ou, la base de la fondation est élargie sous la forme d'une plate-forme-ancrage de support (figure 6). Dans ces cas, la rigidité des murs et des fondations augmente et, par conséquent, la résistance de l'ensemble de la structure aux charges dues au gonflement du sol augmente fortement.

À suivre