أنواع الأساسات الخرسانية على أساس دراسة التربة

دراسة التربة لاختيار نوع الأساسات الخرسانية؟

بالنسبة لمعظم أنواع التربة ذات الحبيبات الدقيقة التي تحتوي على الطمي والطين، قد يكون من الكافي استخدام قواعد فردية بسيطة، ويعتمد ذلك إلى حد كبير على حجم الحمل. حيث أن موقع الأساسات بالنسبة للتربة، يجب أن تكون على دراية بجدران الأساس والضغط الهيدروستاتيكي حيث توجد الرطوبة في التربة.

إذا كانت التربة فقيرة وكانت أحمال الهيكل ثقيلة نسبيًا، فستكون هناك حاجة إلى طرق بديلة. وقد تكون قواعد البايلات الخرسانية مطلوبة في بعض الحالات التي يوجد فيها الطمي والتربة الطينية المتماسكة الدقيقة.

في بعض الأحيان قد يكون من المرغوب فيه ومن المجدي اقتصاديًا التنقيب الزائد في إزالة التربة التي لا تتمتع بقدرة تحمل. حيث يمكن إزالة التربة المدمجة وتعبئتها أو استيراد التربة الهندسية الأخرى.

سيوصي المهندس الجيوتقني القائم على الثقوب بأنظمة الأساسات المناسبة أو الحلول البديلة، كما يمكن إنشاء سعة الضرب، والحد الأدنى من الأعماق، وتصميم خاص أو إجراءات البناء.

وظيفة الأساسات الخرسانية في البناء:

• نقل حمولة المبنى إلى الأرض.

• بناء مرساة ضد الرياح والحمل الزلزالي.

• عزل المبنى عن ارتفاع الصقيع.

• عزل المبنى عن التربة الشاسعة.

• يحافظ على البناء من الرطوبة.

• توفير مساحات معيشية.

• أنظمة البيوت الميكانيكية.

ما هي أنواع الأساسات الخرسانية على أساس دراسة التربة:

1. الأساسات الخرسانية المنتشرة:

يتم استخدامه لمعظم المباني حيث تكون الأحمال خفيفة أو توجد تربة ضحلة قوية. حيث يوجد في الأعمدة وسادات مربعة ذات بقعة مفردة حيث يكون للجدران الحاملة شكل استطالة. يتم تقوية هذه دائمًا تقريبًا. تقوم هذه القواعد بتسليم الحمل مباشرة إلى التربة الداعمة.

يتم الحصول على مساحة الأساسات الخرسانية المنتشرة بقسمة القوة المطبقة على قدرة تحمل التربة الآمنة (f = P / A). حيث تكون مناسب بشكل عام للمباني المنخفضة الارتفاع (1 – 4 طوابق).

يتطلب هذا الأساس ظروف تربة ثابتة قادرة على دعم المبنى في منطقة القواعد المنتشرة. وعند الحاجة، يمكن توصيل قواعد الأعمدة مع عوارض التدرج لتوفير مزيد من الاستقرار الجانبي في الزلازل.

يتم استخدام هذه على نطاق واسع لأنها الأكثر اقتصادًا. حيث يجب أن يكون عمق الأسطح أسفل التربة السطحية، وخط الصقيع، على حشو مضغوط أو تربة محلية صلبة.

يجب أن تكون الأساسات الخرسانية المنتشرة فوق منسوب المياه. حيث أن دعامات انتشار الخرسانة تكون على الأقل بنفس سُمك عرض الجذع. ومع زيادة وزن المبنى فيما يتعلق بقدرة التحمل أو عمق التربة الحاملة الجيدة، يجب أن تتوسع القاعدة في الحجم أو يلزم استخدام أنظمة مختلفة.

2. أساس القيسونات المحفورة:

بالنسبة للتربة الممتدة ذات الأحمال المنخفضة إلى المتوسطة، أو الأحمال العالية مع الصخور ليست بعيدة جدًا، يمكن استخدام القيسونات المحفورة (الأرصفة) وعوارض الصف.

قد تكون القيسونات مستقيمة أو مقوسة في الأسفل لتوزيع الحمل. ويتم تصميم شعاع التدرج ليمتد عبر الأرصفة ونقل الأحمال إلى أساس العمود. حيث تنقل القيسونات الحمولة إلى التربة ذات السعة الأقوى التي لا تقع بعيدًا جدًا في الأسفل.

3. قواعد البايلات الخرسانية:

للتربة الممتدة أو التربة شديدة الانضغاط مع الأحمال الثقيلة حيث لا تستطيع التربة العميقة تحمل عبء البناء وحيث التربة ذات السعة الأفضل إذا وجدت في أعماق البحار.

هناك نوعان من قواعد البايلات الخرسانية وهما:

• قواعد البايلات الخرسانية الخارجية: وتُستخدم في حالة عدم وجود طبقة تحمل معقولة وتعتمد على مقاومة الغطاء الخرساني ضد التربة.

• قواعد البايلات الخرسانية الداخلية: التي تنتقل الحمل مباشرة إلى التربة ذات قدرة التحمل الجيدة.

تعتمد قدرة تحمل قواعد البايلات الخرسانية على القوة الهيكلية للبايل نفسه أو قوة التربة، أيهما أقل. حيث يمكن أن تكون البايلات من الخشب أو الفولاذ أو الخرسانة المسلحة أو البايلات الخرسانية الخرسانية المصبوبة في مكانها.

تتكون البايلات الخرسانية في المكان من حفرة محفورة في الأرض ثم تملأ بالخرسانة، وتستخدم للأحمال الخفيفة على أرض ناعمة وحيث لن يتسبب الحفر في الانهيار. حيث أن نوع الاحتكاك الذي تم الحصول عليه من محيط العمود والأرض المحيطة.

4. أساس الطوافة أو الحصيرة الخرسانية:

يمكن استخدام أساس الطوافة أو الحصيرة من الخرسانة المسلحة للمباني الصغيرة ذات الأحمال الخفيفة على تربة ضعيفة جدًا أو ممتدة مثل الطين. وغالبًا ما يتم وضع الخرسانة المشدودة.

إنّ أساس الطوافة أو الحصيرة الخرسانية تسمح للمبنى بالطفو على التربة أو فيها مثل الطوافة. حيث يمكن استخدامه للمباني التي يتراوح ارتفاعها بين 10 و20 طابقًا حيث توفر مقاومة ضد الانقلاب.

يمكن استخدامها حيث تتطلب التربة مساحة كبيرة من هذا القبيل وقد تنتشر القاعدة إلى ما هو موجود بحيث يصبح صب لوح واحد كبير (سميك) أكثر اقتصاداً، وأشكال أقل.

يتم استخدام أساس الطوافة أو الحصيرة الخرسانية بدلاً من دق البايلات لأنه يمكن أن يكون أقل تكلفة وأقل اقتحامية (أيّ تأثير أقل على المناطق المحيطة). حيث تُستخدم عادةً فوق الطين الفسيح، والغرين لترك الأساس دون اختلافات كبيرة.