ما هو بئر الأساسات؟
البئر: عبارة عن ثقب رأسي عميق بقطر صغير يتم حفره في الأرض للحصول على عينات من التربة لفحص التربة المطلوبة لبناء أساس مناسب للهيكل المخطط. حيث أنه مطلوب تخطيط الآبار بعناية للحصول على المعلومات المطلوبة بأقل تكلفة ممكنة. وفي هذه المقالة، سيتم مناقشة تخطيط الآبار والعوامل المختلفة التي تؤثر على توزيع البئر لمختلف الهياكل. كما يتكون تخطيط البئر من عدة آبار مرتبة في خطط مختلفة حسب متطلبات التحقيق في الموقع لمشروع البناء.
كيف يتم إعداد تخطيط البئر للتحقيق في الموقع؟
يتم إجراء تحقيقات البئر وتخطيط تخطيط البئر للحصول على توصية للأساسات من المهندس الجيوتقني. حيث يتم إجراء تحقيقات البئر للحصول على فكرة حول طبقات التربة السفلية. ويتم تقديم التوصية الخاصة بالأساسات بناءً على حالة طبقات التربة. بشكل عام، يتم إجراء اختبار الاختراق القياسي (SPT) للحصول على صلابة التربة.
تؤخذ قيم اختبار الاختراق القياسي عند كل عمق متر واحد حتى أقصى عمق ممكن. وعندما تكون قيم اختبار الاختراق القياسي أكبر من 50، فإنّها تكون المطرقة الوهمية. بمعنى آخر، يمكن أن ترقى قيم اختبار الاختراق القياسي إلى ارتداد المطرقة. حيث أنه فيما يلي إجراءات إعداد تخطيط البئر لفحص الموقع:
- اختيار موقع وتخطيط الآبار.
- تحديد عدد الآبار.
- عمق الآبار.
1. تحديد موقع وتخطيط الآبار:
يجب تحديد موقع الآبار بعناية ووضعها بشكل صحيح للحصول على نتائج الاختبار التي تمثل بشكل كاف طبيعة التربة في موقع المشروع. حيث أنه إذا لم يتم تحديد مخطط الهيكل عند إجراء تحقيق في الموقع، فمن المستحسن النظر في حفر آبار متباعدة بشكل موحد. وخلاف ذلك، يجب وضع الآبار بالقرب من الأساس المقترح خاصة في حالة اختلاف عمق طبقة المحمل. في كثير من الأحيان، تمتلئ المسافات بين الثقوب بسبر ثابت أو ديناميكي.
إذا تم استخدام حفر تجريبية، فيجب وضعها بعيدًا عن موقع الأساس لأنها ستضعف وتزعج الأرض. وفقًا لمواصفات الكود الاوروبي، تتراوح المسافات بين محطات الاستكشاف التي تنشئ شبكة من 20 إلى 40 مترًا. كما يجب مراعاة الحالة الجيولوجية لموقع المشروع مع تحديد المسافات بين الآبار. وإذا تغير التكوين الجيولوجي بشكل كبير، فمن الضروري اعتماد مسافات صغيرة والعكس صحيح.
2. تحديد عدد الآبار لفحص الموقع:
من الصعب تحديد عدد الآبار المطلوبة لإجراء تحقيق شامل في موقع معين لأنه يتأثر بعدة عوامل مثل الوقت المخصص للتحقيقات والتكلفة والهيكل الذي يتم إجراء التحقيق من أجله وأحيانًا توفر المعدات والأفراد اللازمين بمهارات وخبرات كافية. ومع زيادة عدد الآبار، يتم تحقيق مزيد من المعلومات المتعلقة بحالة التربة، وبالتالي فإنّ تصميم الأساس سيكون أكثر فعالية من حيث التكلفة. حيث يتم تقليل احتمالية مواجهة حالة التربة غير المتوقعة.
إنّ هذا مفيد بشكل كبير لأنه يتم منع زيادة تكلفة إنشاء الأساس بسبب حالة التربة غير المتوقعة. حيث يُفترض أن تكون أرقام البئر اقتصادية ما لم تتجاوز تكلفتها مقدار المدخرات في تكلفة الأساس. وَإلّا فإنّه سيزيد التكلفة الإجمالية للمشروع وهو أمر غير مرغوب فيه. أخيرًا، بصرف النظر عن الهياكل الصغيرة، يجب استكشاف موضع كل هيكل بثلاثة آبار لتحديد تراجع الطبقات بدقة. ومع ذلك، لا يزال هناك مجال لافتراضات غير صحيحة بشأن طبقات التربة.
3. تحديد عمق الآبار:
يتم التحكم في عمق الآبار من خلال عمق التربة الواقعة تحت تأثير ضغط تحمل الأساس. حيث أن عُمق البئر الموصى به يساوي واحد إلى ثلاثة أضعاف عرض المنطقة المحملة. وهذا لأنه يُقترح أن تحمل الضغط تحت هذا العمق من شأنه أن يسبب تأثيرًا ضارًا على الهيكل. بينما إذا تم اعتبار أساس الشريط الضحل بمسافات كبيرة، فلن تكون هناك حاجة إلى حفر آبار عميقة.
ومع ذلك، سيكون مطلوبًا حفر آبار عميقة في حالة أساسات الطوافة الكبيرة باستثناء حالة مواجهة الصخور داخل العمق المحدد. حيث أنه إذا كانت تأثيرات الأساس الشريطي أو الوسادة متداخلة، فسيكون سلوكها مشابهًا لسلوك أساس الطوافة وفي النهاية هناك حاجة إلى حفر آبار عميقة. أما بالنسبة لأساس الركيزة، يحدد الكود الأوروبي أن عُمق البئر يجب أن يمتد 5 أمتار أو خمسة أضعاف قطر العمود تحت غطاء القاعدة.
عادة، يعتبر أن استجابة الكفر الخرساني في التربة المتسقة مماثلة لاستجابة أساسات الطوافة، ويكون أساس الطوافة المكافئة عند 2/3 من طول الركيزة. وأخيرًا، كقاعدة عامة، العُمق يمكن افتراض أن عدد الآبار يبلغ ضعف عرض الأساس مرة ونصف، ولكن ينبغي النظر في ذلك بحذر لأن المخاطر محتملة للغاية.
