Vlastnosti základových konstrukcí na jílovité půdě

Jílovitá půda je půda, která je z více než poloviny složena z velmi jemných částic o velikosti menší než 0,01 mm, které jsou ve formě vloček nebo plátů. Prostory mezi těmito částicemi se nazývají póry a jsou obvykle vyplněny vodou, která se v jílu dobře zadržuje, protože samotné jílové částice nepropouštějí vodu. Jílovité půdy mají vysokou pórovitost, tzn. vysoký poměr objemu pórů k objemu půdy. Tento poměr se pohybuje od 0,5 do 1,1 a je charakteristický pro stupeň zhutnění půdy. Každý pór je malá kapilára, takže takové půdy podléhají kapilárnímu efektu.

Jílovitá půda velmi dobře zadržuje vlhkost a nikdy ji nevydá celou, ani když vyschne, proto se jedná o kypřenou půdu. Vlhkost obsažená v půdě se při zmrznutí mění v led a expanduje, čímž se zvětšuje objem celé půdy. Tomuto negativnímu jevu podléhají všechny půdy obsahující jíl a čím vyšší je obsah jílu, tím je tato vlastnost výraznější.

Póry jílovité půdy jsou tak malé, že kapilární přitažlivé síly mezi vodou a jílovými částicemi jsou dostatečné k tomu, aby je spojily. Kapilární přitažlivé síly v kombinaci s plasticitou jílových částic zajišťují plasticitu jílovité půdy. A čím vyšší je obsah jílu, tím plastičtější bude půda. Podle obsahu jílových částic se dělí na písčité hlíny, hlíny a jíly.

Klasifikace jílovité půdy

Písečná písek – jedná se o jílovitou zeminu, která neobsahuje více než 10 % jílových částic, zbytek tvoří písek. Písčitá hlína je ze všech jílovitých půd nejméně plastická, při roztírání mezi prsty cítíte zrnka písku, která se dobře neroluje. Koule vyválená z písčité hlíny se rozpadne, když na ni trochu zatlačíte. Písčitá hlína má díky vysokému obsahu písku relativně nízkou pórovitost – od 0,5 do 0,7. V souladu s tím může obsahovat méně vlhkosti, a proto může být méně náchylný k zvedání. Při pórovitosti 0,5 (t.j. při dobrém zhutnění) v suchém stavu je únosnost písčité hlíny 3 kg/cm2, při pórovitosti 0,7 – 2,5 kg/cm3.

Hlína – je jílovitá půda, která obsahuje 10 až 30 procent jílu. Tato půda je docela pružná, když ji promnete mezi prsty, neucítíte žádná jednotlivá zrnka písku. Kulička vyválená z hlíny se rozdrtí do plochého koláče, přičemž podél okrajů se vytvoří praskliny. Pórovitost hlíny je vyšší než u písčité hlíny a pohybuje se od 0,5 do 1. Hlína může obsahovat více vody a je náchylnější k nadzvedávání než písčitá hlína. Suchá hlína s pórovitostí 0,5 má únosnost 3 kg/cm2, s pórovitostí 0,7 – 2,5 kg/cm2.

jíl – jedná se o zeminu, ve které je obsah jílových částic vyšší než 30 %. Hlína je velmi plastická a snadno se sroluje do provázku. Kulička vyválená z hlíny se stlačí do plochého koláče, aniž by se podél okrajů vytvořily praskliny. Pórovitost jílu může dosáhnout 1,1, je náchylnější k mrazu než všechny ostatní půdy, protože může obsahovat velmi velké množství vlhkosti. Při pórovitosti 0,5 má jíl nosnost 6 kg/cm2, při 0,8 – 3 kg/cm2.

Všechny jílovité půdy podléhají sedání pod zatížením od základů, a to trvá velmi dlouho – několik sezón. Čím větší je pórovitost půdy, tím větší bude sedimentace a tím déle vydrží. Pro snížení pórovitosti jílovité půdy a tím zlepšení jejích vlastností lze půdu zhutnit. K přirozenému zhutnění jílovité půdy dochází pod tlakem nadložních vrstev: čím je vrstva hlubší, tím je zhutněnější, tím menší je její pórovitost a tím větší je její únosnost.

Minimální pórovitost jílovité zeminy 0,3 bude zjištěna v nejvíce zhutněné vrstvě, která leží pod zámrznou hloubkou. Faktem je, že když půda zamrzne, dochází k zvedání: částice půdy se pohybují a mezi nimi se objevují nové póry. Ve vrstvě půdy, která je pod hloubkou mrazu, nedochází k takovým pohybům, je maximálně zhutněná a lze ji považovat za nestlačitelnou. Hloubka zamrznutí půdy závisí na klimatických podmínkách v Rusku se pohybuje od 80 do 240 cm, čím blíže k povrchu země, tím méně bude hlinitá půda.

Pro hrubý odhad únosnosti jílovité půdy v určité hloubce můžeme vzít maximální pórovitost 1,1 na povrchu země a minimální 0,3 v hloubce mrazu a předpokládat, že se mění rovnoměrně v závislosti na hloubce. Spolu s ní se změní i únosnost: z 2 kg/cm2 na povrchu na 6 kg/cm2 pod hloubkou mrazu.

Další důležitou vlastností jílovité půdy je její vlhkost: čím více vlhkosti obsahuje, tím horší je její únosnost. Hliněná půda nasycená vlhkostí se stává příliš plastickou a může se nasytit vlhkostí, když je v blízkosti podzemní voda. Pokud je hladina podzemní vody vysoká a méně než metr od hloubky založení, pak by se výše uvedené hodnoty únosnosti jílu, hlíny a písčité hlíny měly vydělit 1,5.

Všechny jílovité půdy poslouží jako dobrý základ pro dům, pokud podzemní voda leží ve značné hloubce a půda samotná má jednotné složení.