Am multe să vă spun despre adâncimea de îngheț și vreau privim lucrurile din mai multe direcții. Prima direcție din care vom privi adâncimea de îngheț este adâncimea de fundare a unei structuri. Nu trebuie să fie doar o casă sau o clădire. Toate structurile permanente se fundează sub adâncimea de îngheț sau pe un sol destul de stabil pe care îl găsim, de obicei, tot sub adâncimea de îngheț. Sunt și excepții. Dacă ai o fundație pe o stâncă, atunci nu prea te interesează că îngheață roca.
A doua direcție din care vom privi este ce a instalațiilor și a funcționării lor în condiții optime. Aici ne interesează funcționarea lor indiferent de temperaturile externe și exploatarea lor pentru o foarte lungă perioadă de timp. Instalații precum cea de apă potabilă, canalizare, energie electrică și gaz, telecomunicații, pot avea o viață de 80-100 de ani când sunt instalate și exploatate corect. Însă majoritatea au o durată de exploatare care varianză între 30 și 50 de ani, din diverse motive și circumstanțe.
Ce anume stabilește adâncimea de îngheț?
Sunt două lucruri majore care stabilesc adâncimea de îngheț. Prima este clima și a doua este SOLUL. În acest articol voi presupune că nu avem o fundație sau o instalație într-o zonă stâncoasă. Când dorești să construiești la munte unde stratul de rocă se află la 0,2 m sub sol, atunci te confrunți cu alte probleme. Articolul prezent nu este scris pentru acele situații. Poate voi scrie unul special pe viitor. Însă majoritatea construcțiilor la noi în țară sunt construite în locuri unde există destul sol până se ajunge la stratul de rocă.
În județele Suceava și Botoșani avem cea mai mare adâncime de îngheț. O adâncime de îngheț similară mai găsim în județele Covasna și Harghita. Majoritatea țării are un climat continental ud, însă climatul de Covasna și Harghita are un climat continental rece. De aceea, acolo solul îngheață până la 1,2 metri în adâncime precum zonele din Suceava și Botoșani. Administrația Națională pentru Meteorologie are niște hărți foarte interesante și detaliate pentru a afla clima specifică zonei în care aveți amplasat terenul. Nu vă mai bazați doar pe hărțile vechi comuniste. Au trecut mai mult de 50 de ani de când acelea au fost editate.
Un alt aspect absolut important este faptul să adâncimea de îngheț a unui sol nu este constantă. Este posibil să aveți de executat o structură lungă, precum o hală, și să începeți săpătura dintr-o parte. Când începeți, vă puteți afla sub adâncimea de îngheț, dar pe mărsură ce săpați pe lungimea amprentei, este posibil să constatați că adâncimea de îngheț este mai mică sau mai mare. Problema nu este când este mai mică și vă aflați oricum sub ea, ci când este mai mare și săpătura nu mai corespunde.
De ce trebuie să săpăm sub această adâncime de îngheț?
Este o întrebare destul de bună și evidentă pentru proprietarii care plătesc pentru aceste săpături. Prin îngheț și dezgheț s-a format un sol cu un anumit grad de fertilitate. Acest sol este afânat și viu. Adică nu este prea bine compactat. Solul de sub adâncimea de îngheț este mort, stabil și foarte bine compactat de-a lungul secolelor și mileniilor. Este așa de tare încât uneori se sparge în bucăți, ca o piatră. Pentru o fundație, pe lângă avantajele termice lipsite de îngheț, vom avea un teren de fundare care va păstra statica structurii. Și noi ne dorim acest lucru.
Solul viu este un teren bun pentru animăluțe și plante. Chiar și rozătoarele se limitează la săpatul galeriilor acolo unde pot avea aer. Pe măsură ce înaintăm în adâncime, aerulmeste din ce în ce mai rarefiat. Plantele își înfig rădăcina și în solul mort pentru ancorare, însă rădăcina se adaptează în funcție de duritatea solului și de substanțele prezente în acel sol. Vreau să atrag atenția asupra unui lucru. Un sol galben și stâncos este un sol infertil și stabil, dar a nu fi confundat cu faptul că el nu îngheață.
Există soluri care au o compoziție specială. Ele nu sunt afectate de îngheț și se poate funda pe ele fără probleme. Însă este nevoie în continuare să săpăm sub adâncimea de îngheț pentru a nu ne trezi cu fundația deteriorată sau cu sistemul de drenaj al fundației înghețat. Aceeași idee este valabilă pentru instalațiile de apă și canalizare. Instalațiile de gaz și energie electrică sunt afectate pe termen lung de îngheț, dar apa și canalizarea îngheață peste noapte, ducând la deteriorări ale tuburilor.
Cum modificăm adâncimea de îngheț?
Adâncimea de îngheț și adâncimea maximă de îngheț sunt noțiuni foarte diferite. Adâncimea de îngheț este ceva ce se modifică de la un an la altul. Pe noi nu ne interesează adâncimea până la care îngheață solul anul acesta, sau la anul. Ci ne interesează rezultate pe o durată de timp foarte îndelungată. Motivul este că o clădire are o viață foarte lungă, care depășește cu mult viața unui om. Când vorbim de adâncime de îngheț, ne referim la adâncimea maximă de îngheț calculată pe o durată foarte mare de timp. Apoi vom mai pune câțiva centimetri în plus, ca marjă de siguranță.
Cel mai neînțeles lucru este că adâncimea de îngheț are legătură și cu solul, nu doar cu zona geografică și implicit cu clima. Dacă obținem de la inginerul geodez un studiu geotehnic care precizează o anumită adâncime de îngheț și apoi modificăm solul, atunci raportul nu mai este valabil în acea privință. Faptul că înlăturăm solul și îl înlocuim cu un amentesc de pietriș, nisip, ciment și pământ va determina acel sol să înghețe la o adâncime mai mare decât adâncimea maximă de îngheț existentă până în momentul acela. Rețineți bine acest lucru!
De regulă, acesta este un detaliu ignorat cu desăvârșire. De exemplu, dacă amplasați un sistem de drenaj în sol, atunci rezervorul de pietriș trebuie să fie total sub adâncimea maximă de îngheț. Pentru a face acest lucru este nevoie punem solul înapoi cu cel puțin 0,15-0,20 m sub adâncimea de îngheț, doar că fim siguri că acel strat de pietriș nu va îngheța cu apa în el. Dacă va îngheța, atunci geotextilul se va deteriora și în timp sistemul de drenaj se va umplu cu nămol format din nisip foarte fin. Un alt exemplu este stratul de pietriș și ruperea capilarității de sub elementele de beton armat.
Relația între adâncimea maximă de îngheț și adâncimea minimă de fundare
Relația între aceste două măsuri este una și aceeași. Pe noi ne interesează să fundăm pe un sol cât mai stabil. A doua informație necesară este că deseori adâncimea maximă de îngheț este la o adâncime mai mare decât cea pe care ne-o dorim. Adică atunci când structura nu are subsol sau demisol. Nu avem un motiv pentru a săpa așa de mult. Însă este necesar pentru o fundație corect executată. În această situație, trebuie să prelungim cumva un suport de la piciorul de fundație amplasat sub adâncimea maximă de îngheț și primul nivel.
În realitate, diferența între adâncimea maximă de îngheț și adâncimea minimă de fundare este cu cel puțin 150-200 mm. Trebuie să înțelegem că atunci când săpăm o fundație, vom deranja solul. De aceea trebuie să ne asigurăm că nu schimbăm adâncimea de îngheț de lângă fundație și că nu amplasăm fundația chiar la limită. Acești 150-200 mm ne va ajuta să fim mai siguri pe faptul că am amplasat fundație pe un sol mort/inactiv și stabil.
Solul care a înghețat și dezghețat de atâtea ori, va avea materie organică în el. Chiar dacă amplasăm termoizolație sau vegetație la suprafața solului, el tot organic o să rămână. Să nu aveți impresia că împiedicând înghețul de acum încolo va face dintr-un sol fertil, unul bun pentru fundare. Acest lucru se va întâmpla abia în câteva decenii. Acest articol este un pic incomplet. L-am scris și publicat mai repede pentru a ajuta pe cineva să înțeleagă de ce adâncimea de îngheț este acum mai mare decât atunci când a făcut studiul geotehnic.
Buna ziua,
Am si eu o mica neclaritate. In cazul in care avem o constructie cu fundatie continua sub pereti pe perimetru iar in interior avem fundatii izolate sub stalpi, trebuie sa mai respectam adancimea de inghet pentru acestea (fundatiile izolate)? Mentionez ca in acest proiect adancimea de inghet este de 3m si nu este economic sa duc si fundatiile izolate la aceasta adancime. Orice sfat este bine venit. Va multumesc!
Salut Andrei. Da, înțeleg neclaritatea ta. Vreau să te gândești la trecut și la viitor. În trecut solul tău a fost supus înghețului, iar solul nu este destul de stabil ca să-ți țină fundațiile stâlpilor interiori. Dacă sapi sub adâncimea de îngheț și pui alt sol(stabil și non-biodegradabil), o să obții un sol mai stabil pentru fundațiile alea izolate sub stâlpi. Așa poate o să salvezi niște bani, poate. În viitor însă, acel sol o să devină instabil dacă structura nu este încălzită tot timpul. Excavațiile tale vor transmite temperaturile negative adânc în sol, iar în câteva decenii, solul de sub stâlpi o să devină iar instabil, așa cum a fost. Nu te pune cu natura. Sapă până la adâncimea menționată de geotehnist. La acea adâncime, câldura geotermică a planetei va ține tot timpul solul la temperaturi pozitive, astfel o să poți să ai tot timpul un suport stabil pentru structura ta. De regulă, absolut toate fundațiile au contact cu solul la același nivel/strat de pământ. Așa o să putem calcula/anticipa mai bine tasările structurii. Problema nu apare când solul se tasează, ci când se tasează inegal.
Buna ziua,
Am observat in planurile fundatiei pe care as vrea sa o contruiesc mentiunea ca pamintul de sub talpa fundatiei trebuie compactat. Este cu adevarat un aspect pe care sa insist sau este un comentariu general?
Fundatia este la o adincime de 1.15m iar pamintul acolo arata destul de bine tasat deja.
Cu respect,
Alexandru Simion
Salut Alexandru. Nu este un comentariu general. Pământul săpat va fi tare, dar tare pentru tine, un muritor nesimnificativ gabaritic, cu un talpă moale formată predominant din apă și mai puțin de 0,2 tone. Pentru o clădire de 500 de tone cu colțuri ascuțite și încărcare statică/dinamică, acel pământ este un fel de lichid cu vâscozitate mare. Este important să nu ai tasări imediate până când fundația intră în contact complet cu acel mâl vâscos.
Buna seara,
Aveti infoatii referitoare la fundatia pe sol stancos/stanca?
Salut. Fundațiile pe stâncă sunt întruchiparea idealului, din punct de vedere structural. Însă apar probleme de îngheț, acumulări de radon și costuri.