طراحی فونداسیون سطحی

0
5295

‌فونداسیون‌ سطحی

اغلب به فونداسیون‌های سطحی، شالوده اطلاق می‌شود. مبحث ۷ مقررات ملی ساختمان هم فونداسیون‌های سطحی را شالوده نامیده است اما باید توجه داشت که فونداسیون‌های سطحی و شالوده‌ها به لحاظ مفهومی اندکی با هم تفاوت دارند. ‌‌طبق تعریف، فونداسیون بخش زیرین سازه و خاک زیر آن‌ گفته می‌شود. چنانچه همین فونداسیون بار را به اعماق سطحی خاک انتقال دهد به آنها فونداسیون‌های سطحی‌ اطلاق می‌شود. اما این فونداسیون‌های سطحی خود از دو عنصر المان سازه‌ای (اغلب بتن مسلح) و خاک زیرین آن تشکیل شده‌ که‌ به این المان سازه‌ای شالوده‌ می‌گویند.‌

بنابراین شالوده را به این صورت می‌توان تعریف نمود، قسمتی از فونداسیون سطحی متشکل از عناصر سازه‌ای (بتن، فولاد، یا حتی چوب) که فشار روسازه را به صورت لهیدگی (فشار تماسی) به خاک فونداسیون (پی) منتقل می‌نماید. پی‌های سطحی (منظور شالوده و خاک زیر آن است) از متداول‌ترین فونداسیون‌ها به خصوص برای پروژه‌های ساختمانی و دیوارها بوده و اغلب عمق استقرار آن‌ها کمتر از عرضشان است در عین حال در بعضی مراجع پی‌های با نسبت عمق تا ۴ الی ۵ هم به عنوان پی کم عمق طبقه بندی شده است. این پی‌ها پس از گودبرداری و پی کنی و برداشتن خاک‌های نباتی، ضمن عبور از عمق یخبندان و لایه‌های نامناسب سطحی و در پاره‌ای موارد با حفاری بیشتر جهت احداث طبقاتی در زیرزمین، اجرای می‌شوند و به لحاظ آنالیز و طراحی سازه‌ای شامل پی‌های منفرد، نواری (با بارگذاری ممتد و خطی) و تیرهای متکی (با بارگذاری متمرکز و منقطع) بر زمین هستند.

طراحی فونداسیون سطحی

‌شالوده منفرد

فونداسیون منفرد، بار یک ستون را تحمل نموده و از ساده‌ترین، معمول‌ ترین و عمدتاً کم هزینه ترین نوع فونداسیون‌ها است. در پلان به شکل مربع، مستطیل و یا دایره بوده که انتخاب شکل تا حدودی به مقطع ستون و همچنین نوع بارهای وارده اعم از محوری، لنگر در یک و یا دو جهت بستگی دارد. از نقطه نظر ضخامت، پروفیل پی‌های منفرد و یا تک ممکن است به صورت ثابت، پله‌ای و یا شیب دار باشند. این پی‌ها از مصالح بنایی، بتنی وزنی و یا بتن مسلح ساخته می‌شوند. در صورت مسلح نمودن فونداسیون‌های منفرد غالباً در آن‌ها از یک سفره آرماتور مستقر در قسمت زیرین پی استفاده می‌شود.

کلاف (شناژ)

وقتی که در یک ساختمان از فونداسیون‌های منفرد استفاده می‌شود، آن‌ها را باید توسط کلاف‌هایی به یکدیگر متصل نمود. کلاف‌ها به هیچ وجه برای جلوگیری از نشست‌های نامساوی نیستند و وظیفه آن‌ها بستن شالوده‌های منفرد به یکدیگر و جلوگیری از بازی کردن آن‌ها مخصوصاً در مقابل تکان‌های ناشی از زلزله است.

شناژ‌ عنصری است غیر سازه‌ای یا سازه‌ای درجه ۲ که هیچ نقشی در تحمل بارهای وارده و انتقال آن‌ها به زمین نداشته و نمی‌تواند نشست‌های نامتجانس (نشست نسبی) را کنترل کند. تنها وظیفه شناژ به هم کلاف کردن شالوده و جلوگیری از حرکت افقی آن ها نسبت به یکدیگر است.

شالوده دو ستونی (مرکب) ‌

اگر دو ستون بهم نزدیک باشند (به نحوی که فاصله شالوده‌های منفرد آنها کمتر از نصف فاصله دو ستون شود)، اقتصادی و مناسب است که از شالوده دو ستونی استفاده شود. کاربرد اصلی این نوع شالوده در مواردی است که نمی‌توان یک ستون را به طور مرکزی بر روی شالوده منفرد قرار داد مانند ستون‌های کناری (در نوار مرزی ساختمان‌های محدود). شالوده دو ستونی می‌تواند به صورت مستطیلی، ذوزنقه‌ای، باسکولی،T شکل، حفره‌ای و تیری طرح شود. این شالوده‌ها به نحوی طراحی می‌شوند که مرکز هندسی آنها بر نقطه اثر برآیند بارهای وارده منطبق شود.

نشست فونداسیون‌های سطحی

نشست سازه‌ها بر اثر تغییر شکل و جابجایی زمین، تغییر حجم خاک بستر و یا زیرسازه تحت تنش‌های حاصل از بارگذاری و باربرداری به وقوع می‌پیوندد. تغییر شکل تحت تنش موثر ثابت، خزش نامیده می‌شود در حالی که تغییر شکل تحت افزایش تنش را جابجایی‌ یا فشردگی می‌نامند. مجموعه تغییر شکل‌های فوق در نتیجه تغییر حجم الاستیکی و پلاستیکی دانه‌ها، تغییر حجم توده خاک در نتیجه خروج آب و هوا از منافذ و جابجایی کلی برشی ذرات ‌یا توده خاک احداث می‌شود. عمدتاً در طراحی پی‌های سطحی، نشست عامل کنترل کننده در تعیین قابلیت باربری مجاز است. مضافاً اینکه در تعیین توان باربری مجاز عوامل هندسه پی، مقاومت و سختی خاک زیر پی و ملاحظات سرویس پذیری روسازه به دلیل تحمل تغییر شکل‌ها مطرح بوده و بنابراین موارد، توان باربری و نشست زیر پی در اندرکنش بوده و نمی‌توان به صورت مجزا به آن‌ها پرداخت.

نشست پی در خاک‌های ریزدانه با دقت کمتری نسبت به توان باربری آن‌ها به دست می‌آید زیرا تخمین نشست در آن‌ها به عوامل متعددی وابسته است که توجیه رفتار آن‌ها نیازمند به قضاوت مناسب مهندسی است. از مهمترین عوامل در این مورد، شرایط مرزی و درجه اشباع و تخمین میزان فشار پیش تحکیمی بوده که مربوط به حداکثر فشاری است که تا به حال به خاک وارد شده است. در مجموع بنا به دلایل عنوان شده، مقدار نشست حاصل در محاسبات ممکن است تا ۱۰۰ %توام با خطا باشد. نشست سازه مستقر بر خاک‌های درشت دانه عموماً با فرمول‌های تجربی به دست می‌آید. نشست‌ها در این خاک‌ها اغلب به سرعت و در حین ساخت پس از اعمال حداکثر بار اتفاق می‌افتد. نشست‌های دراز مدت در مورد این بارها قابل صرف نظر کردن هستند. البته نشست دراز مدت ممکن است پس از ساخت در نتیجه عوامل دیگری از قبیل تحمیل بارهای دینامیکی (ترافیک، شمع کوبی، ارتعاشات حاصل از ماشین آلات و …. ) تعییر شرایط سطح آب زیر زمینی، وقوع زلزله، انفجار، وجود و یا تشکیل حفره‌ها و فضاهای خالی در زیرزمین و سیل حادث شود که در این گونه موارد روابط و فرمول‌های تجربی کفایت ننموده و باید معیار‌اهای دیگری در طراحی مد نظر قرار گیرند.

عوامل موثر در بروز نشست

عوامل زیر موجب نشست در خاک شده که به شرح زیر است.

  • ‌بارگذاری و فشردگی خاک بر اثر تنش‌های فشاری که نسبتاً سریع و به صورت مجموع تغییر شکل‌های الاستیکی (ارتجاعی) و پلاستیکی (خمیری) است.
  • بارگذاری و جابجایی ذرات خاک بر اثر اعمال نیروهای برشی، که مثلاً در ماسه‌های شل موجب کاهش حجم و در ماسه‌های متراکم موجب افزایش حجم (اتساع) میشود.
  • تحکیم خاک یا تحکیم اولیه، بر اثر اعمال بار و متعاقب افزایش فشار آب منفذی در ساختمان خاک اشباع به مرور بخشی از آب داخل منافذ خاک در نتیجه اختلاف فشار، زهکشی و خارج شده، نتیجتاً ذرات خاک جابجا شده تا بخشی از تخلخل به جا مانده از خروج آب را پر نماید. برای خاک‌های ریزدانه با نفوذپذیری پایین مثل رس‌ها، پدیده تحکیم کند و ممکن است سال‌ها و حتی تا پایان عمر مفید سازه به طول انجامد (برای مثال، برج پیزا در ایتالیا). همچنین رس‌ها با درصد رطوبت بالاتر، بیشتر نسبت به رس‌های با درصد رطوبت کمتر تحکیم می‌شوند. به علاوه، رس‌های دارای پتانسیل تغییرات حجمی بر اثر تغییر درصد رطوبت بوده، پس از خشک شدن منقبض و با افزایش رطوبت انبساط و یا تورم حاصل می‌کنند. ماسه‌ها دارای نفوذپذیری بیشتر و درصد رطوبت کمتری نسبت به رس‌ها هستند. بنابراین تحکیم ماسه‌ها نسبت به رس‌ها خیلی سریع‌تر و به مراتب کمتر از مقادیر مربوط به رس‌هاست.
  • خزش یا تحکیم ثانویه، پس از اتمام پدیده تحکیم اولیه ممکن است تغییرات حجمی در خاک تحت اثر تنش موثر ثابت ادامه یافته که اصطلاحاً تحکیم ثانویه و یا خزش نامیده می‌شود. توجیه چنین پدیده‌ای کاملاً روشن نبوده ولی می‌توان وقوع آن را به خروج آب از منافذ میکروسکوپیک و یا تغییر شکل لزجی نسبت داد. میزان خزش در خاک‌های پیش تحکیم یافته عموماً ناچیز بوده، در حالی که برای خاک‌های عادی تحکیم می‌تواند جدی باشد. به علاوه مقدار این تغییر شکل برای خاک‌های آلی و یا خاک‌ها با قابلیت فشردگی زیاد در مقایسه با نشست تحکیمی اولیه، قابل توجه است.
  • عدم رعایت ملاحظات فنی در ساخت و اجرای روسازه و زیرسازه که در کوتاه مدت و درازمدت با تغییر شکل‌های مصالح مصرفی در بنا توام خواهد بود، در صورت ساخت پی بر روی خاکریزها و به خصوص از نوع ریزدانه و غیر متراکم احتمال وقوع نشست‌های زیاد مطرح است.
  • اتفاقات در حین حفاری که شامل تورم خاک پس از گودبرداری، نرم شدگی بعضی از خاک‌ها و سنگ‌ها بر اثر عوامل محیطی، وقوع پدیده حرکت آب با سرعت زیاد در ماسه و لای، دست خوردگی و حساسیت در رس‌ها و لای‌ها هستند.
  • فعالیت‌های ساخت و ساز در همسایگی که شامل پایین بردن سطح آب زیرزمینی، گودبرداری، شمع کوبی، انفجار و برقراری سیستم ترافیکی و استقرار کارخانه‌ها و ماشین آلات ارتعاشی در مجاورت بناست.
  • عوامل دیگر از قبیل وقوع آب شستگی موضعی و عمومی، تورم و انقباض بر اثر تغییرات رطوبت در خاک و آثار یخ زدگی.

نشست در خاک‌های غیر چسبنده

در طراحی فونداسیون‌های سطحی در خاک‌های غیر چسبنده (ماسه، شن و سیلت‌های غیر پلاستیک) اعم از خاک‌های طبیعی درجا یا خاکریزهای مهندسی اغلب معیار نشست خاکم بر ظرفیت باربری است. از این رو با توجه به اهمیت تخمین دقیق نشست‌ها در این خاک‌ها، روش مورد استفاده باید قابل اطمینان بوده و نشست‌های تخمینی اختلاف زیادی با مقادیر مشاهده شده نداشته باشند تا طرح پیشنهادی به لحاظ اقتصادی و فنی دارای توجیه باشد. اکثر روش‌های تخمین نشست بر مبنای نظریه ارتجاعی یا روابط همبستگی نیمه تجربی حاصل از تعداد زیادی نتایج آزمایش‌های خاک قرار دارند. تخمین نشست بر مبنای نظریه ارتجاعی به خاطر دشواری اندازه گیری مدول الاستیسیته خاک‌های دانه‌ای از درجه اعتبار کمی برخوردار هستند. علت دشوار بودن اندازه گیری مدول الاستیسیته این است که نمونه گیری دست نخورده در خاک‌های غیر چسبنده بسیار مشکل و در بسیاری موارد غیر ممکن است. مدول الاستیسیته خاک‌های دانه‌ای را می‌توان از طریق آزمایش‌های درجا تخمین زد اما باز هم میزان قابلیت اعتماد به نتایج حاصل بسیار کم است.

مفهوم عمومی نشست تفاضلی

در اکثر موارد، خاک زیر فونداسیون همگن نیست و بار وارد بر فونداسیون‌های سطحی یک سازه مشخص می‌تواند تغییرات گسترده‌ای داشته باشد. درنتیجه در نقاط مختلف یک سازه می‌توان انتظار نشست‌های مختلفی را داشت. نشست تفاضلی نقاط مختلف یک سازه می‌تواند باعث آسیب دیدن روسازه شود. بنابراین باید ضوابط مشخصی برای تعیین نشست تفاضلی و ادیر حدی این پارامترها وضع شود تا سازه عملکرد مطلوبی داشته باشد.

بهسازی خاک

بهسازی خاک شامل روش‌های مختلف تغییر خصوصیات خاک بوده که نهایتاً منجر به افزایش مقاومت، کاهش تغییرات حجمی و تامین رفتار خاص خاک را به همراه دارد. خاک‌های نرم و شل دارای پایداری حجمی پایین و مقاومت کم بوده و ممکن است متشکل از ماسه و لای شل، رس اشباع، خاک‌های آلی و یا ترکیبی از مصالح فوق باشد. اکثر روش‌های بهسازی، در مورد این خاک‌ها جهت تعیین نشست کارایی داشته، گرچه به کارگیری یک روش خاص بستگی به عوامل اقتصادی، کارایی در خاک موجود، دسترسی به تجهیزات و مصالح و مهارت‌ها و اثرگذاری در محیط زیست دارد. ضمناً دو دسته دیگر خاک‌های مسئله دار به قرار خاک‌های انبساطی و خاک‌های فرو ریزشی بود که در مورد خاک‌های انبساطی مهمترین عامل جهت جلوگیری از تورم، کنترل میزان رطوبت آنهاست. اگرچه روش‌های برداشت و جایگزینی خاک، پیش بارگذاری، تثبیت با آهک و استفاده از موانع رطوبتی سطحی در آن‌ها توصیه می‌شود. خاک‌های فرو ریزشی‌ وقتی که اشباع و تحت بار قرار می‌گیرند، بافت داخلی شان بهم ریخته و نشست زیادی نموده که از رایج‌ترین روش‌ها جهت اجرای پی بر روی آن‌ها می‌توان به غرقاب نمودن و تراکم آن‌ها اشاره نمود که با روش تراکم هیدرولیکی معروف است.

‌روش‌های بهسازی ‌

‌حفاری و برداشت خاک

اگر عمق خاک‌های نرم و شل کمتر از ۶ متر بوده، می‌توان متناسب با نوع پروژه، آن‌ها را گودبرداری و با مصالح مناسبی از قرضه جایگزین نمود و یا اینکه پس از برداشت، این خاک‌ها را ضمن کاهش رطوبت با مصالح درشت‌تر، آهک و یا سیمان، خاکستر آتشفشانی و یا افزودنی‌های شیمیایی تلفیق نمود. اگر آب زیرزمینی بالاتر از کف حفاری باشد، باشد از مصالح درشت دانه استفاده نمود. ضمن جایگزینی می‌توان از تراکم مکانیکی با استفاده از روش‌های دینامیکی و یا ویبره‌ای استفاده نمود.

‌پیش فشردگی

با کمک پیش بار می‌توان خاک بستر را متراکم نمود. در بسیاری از حالت‌ها، پیش بار باید سنگین‌تر از بار دایمی سازه باشد. پیش بار باید عمده مقادیر مربوط به تحکیم اولیه پس از ساخت و بخشی از تحکیم ثانویه را جبران نماید. مضافاً به اینکه تا حدودی توان باربری را نیز افزایش می‌دهد. استفاده از زهکشی‌های طبیعی (زهکش‌های قائم ماسه‌ای) و یا مصنوعی و فتیله‌ای موجب تسریع در نشست تحکیمی خواهد شد. مطالعات ژئوتکنیک جهت تعیین فشار پیش تحکیمی ضروری بوده تا از کارایی پیش بارگذاری (اعمال فشار بیش از آنچه قبلاً به خاک وارد شده) اطمینان حاصل شود. اگر خاک، فشاری بیشتر از پیش بار را قبلاً تجربه کرده باشد، پیش فشردگی ثمری نخواهد داشت.

‌ستون‌های سنگی و یا ستون‌های تثبیت شده خاکی

جهت تقلیل نشست می‌توان چاه‌هایی را در زمین حفر و آن‌ها را با استفاده از مصالح با سختی بالاتر مسلح نمود. احداث ستون‌های سنگی و یا خاکی سفت و سخت به قطر‌های ۱۲۰-۴۰ سانتی متر رایج بوده، استفاده از یک پوشش سطحی ماسه‌ای و یا شنی و یا خاک مسلح نیم صلب، اغلب روی ستون‌های سنگی قرار داده شده تا پدیده انتقال بار به ستون‌های سنگی بهبود یابد. ستون‌های سنگی و یا خاکی برای خاک‌ها با درجه حساسیت بیش از ۵ توصیه نمی‌شود.

‌استفاده از جت تزریق

با این روش، تزریق محلول‌های سیمان و آهک که با فشار همراه است، تقریباً جایگزین فضاهای خالی هر نوع خاک می‌شود، و یا تغییر بافت خاک در نتیجه بهم ریختن توسط جت آب به همراه مواد افزودنی خواهد شد. این روش، غالباً برای زیرسازی فونداسیون موجود جهت تقلیل نشست‌های یکنواخت و غیر یکنواخت همانند اجرای دیوارهای جداکننده برای ستون‌ها، کانال‌ها و سدها به کار گرفته می‌شود. همچنین این روش، جهت ساخت و سازهای جدید و جهت بهسازی خاک‌های نرم استفاده می‌شود. در مجموع با بهم ریختن خاک‌های شل و نرم و جایگزینی آن‌ها با مصالح اصلاح شده و یا پر نودن خلل و فرج‌ها با مصالح اضافی موجب افزایش مقاومت، کاهش تغییرات حجمی و نیز کاهش نفوذپذیری م‌ شود.

‌تراکم دینامیکی

در این روش، وزنه‌های ۵ تا ۲۰ تنی از ارتفاع ۵ تا ۲۰ متری در فواصل معینی روی زمین رها می‌شود. ارتعاشات و ضربات ناشی از سقوط وزنه موجب بهم ریختگی بافت موجود خاک، روانگرایی موضعی در خاک‌ها، جابجایی خاک‌های ریزدانه و درشت دانه در وضعیت متراکم تر و در نهایت به حداقل رساندن فضاهای خالی تغییرات حجمی تحت بارهای سرویس و افزایش باربری خاک خواهد شد.

‌خاکریزی سازه‌ای

در عمل و در بسترهای نرم و شل و عموماً اشباع خاک درشت دانه یا قطعات سنگی به مقدار مناسب روی خاک‌های باتلاقی و نرم ریخته شده تا موجب گسیختگی و جابجایی آن‌ها شود. خاک نرم بستر دچار جابجایی در جهت حداقل مقاومت خواهد شد که اغلب در جلو قسمت خاکریزی شوده، بدین ترتیب و با برداشتن گل و لای برآمده از ریختن و افزایش مصالح درشت تر و تراکم از نوع رفت و آمد ماشین آلات سنگین به حدی نزدیک می‌شود که استفاده بیشتر از مصالح درشت دانه اثری از خروج گل و لای نداشته و در نهایت به تثبیت بستر منجر خواهد شد. به علاوه، وجود خاکریز با ضخامت معین به عنوان بستر و پی گسترده موجب خواهد شد که تنش‌های حاصل از روسازه به هنگامی که به مصالح نرم‌تر بستر منتقل می‌شود از شدت آن‌ها به مراتب کاسته شود.

روش‌های پی سازی

برخی از طراحی‌های پی و روش ‌های اجرایی می‌تواند اثر تغییرات حجمی و نشست‌های یکنواخت و غیر یکنواخت را به حداقل برساند که مواردی از آن‌ها به شرح زیر است.

استفاده از تیر کلاف

استفاده از پی‌های منفرد مجاور با تیر کلاف می‌تواند موجب افزایش صلبیت سیستم فونداسیون شده و در تعدیل نشست‌های غیر یکنواخت موثر باشد. به خصوص اینکه پی‌های منفرد را در گوشه پلان و لبه پلان فونداسیون بنا داشته و عموماً اعمال بار به صورت خارج از مرکز بر پی خواهد داشت.

‌پی‌های شناور

اجزای پی از جمله پی‌های گسترده و منفرد می‌تواند پس از گودبرداری در اعماق مناسبی مستقر شده به گونه‌ای که فشار به کار رفته توسط روسازه به خاک کف پی تقریباً با تمام و یا قسمتی از وزن خاک برداشته شده بالانس شود. تغییرات حجمی مشاهده شده از نوع فشردگی مجدد الاستیکی بوده و خاک کف گود باید مقابل دست خوردگی و فرسایش محافظت شود. در مجموع چون میزان خاک حفاری شده با تمام و یا قسمتی از وزن روسازه متعادل می‌شود، مشکلات نشست نسبت به حالت اولیه کمتر مطرح است. در مکان‌هایی که سطح آب زیرزمینی بالا است، استفاده از پی شناور و اجرای آن ممکن است با مشکلاتی همراه باشد.

‌افزایش مساحت پی‌ها

به همراه اجزای سخت کننده با وسیع تر نمودن پی‌ها در پلان می‌‌توان فشارهای وارده را بر بستر کمتر و در نهایت نشست‌های یکنواخت غیر یکنواخت را تقلیل داد. از کاملترین پی سطحی، پی‌های گسترده دالی یا گسترده تقویت شده از یکسری تیرهای شبکه‌ای به عنوان سخت کننده در زیر و یا روی دال بوده که می‌تواند بار روسازه به خاک بستر را با سختی مناسبی انتقال داده و از توان باربری خاک کف به نحو بهینه‌ای بهره برداری شود. به علاوه، سختی و صلبیت پی‌های گسترده که توزیع یکنواخت تنش در زیر پی را به دنبال داشته، می‌تواند موجب کاهش تنش‌های غیر یکنواخت در خاک‌ها و همچنین تخفیف نشست‌های غیر یکنواخت شود. افزون بر این، پی‌های گسترده بر اثر پدیده پل زدن اشکالات و عوارض موضعی را پوشش می‌دهند.

‌جک‌های تراز کننده

برخی سازه‌ها ممکن است توسط جک‌‌هایی روی پی‌های منفرد نگه داری شده بقسمی که رقوم نگه داری در فواصل زمانی معین تعیین شده تا از آسیب دیدگی اعضای روسازه بر اثر نشست‌های غیر عادی غیر یکنواخت جلوگیری شود. تدقیق تنظیم تراز نمودن روسازه توسط جک‌ها نیاز به ثبت رقوم و نقشه برداری منظم و پیوسته دارد تا بتوان جهت و مقدار ترازیابی را تنظیم نمود.

پی‌های عمیق

بارهای روسازه می‌تواند توسط پی‌های عمیق و یا شمع‌ها به لایه‌های مناسب‌تر، سخت‌تر و مقاومت‌تر زیرین انتقال یافته تا روسازه از نشست‌های زیادی و کمبود مقاومت لایه‌های سطحی در امان باشد. البته تلفیق مناسب پی گسترده و شمع در زیر آن می‌تواند در کنترل نشست موثر بوده و به علاوه، وجود شمع‌های معمولی و یا شمع‌های بتنی از نوع ستون‌های سنگی و یا آهکی می‌تواند در زیر پی، مصالحی مرکب را به وجود آورده که مدول الاستیسیته شمع‌ها و یا ستون‌ها چند برابر خاک اطراف بوده و خاک زیر پی سخت تر شده و نشست کاهش یابد. مضافاً اینکه وجود گروه شمع موجب انتقال بار مرده در تراز پایین تر به صورت بلوکی شده که کاهش نشست‌ها را به دنبال دارد.

اقدامات ترمیمی

اگر در پاره‌ای موارد، عواقب تغییرات حجمی خاک از جمله نشست، تورم یا فروریزش و یا بهم ریختگی خاک بستر مشکلات جدی را بدنبال داشته باشد، و نتوان با روش‌های بهسازی، پی سازی و سازه‌ای با آن‌ها مقابله نمود، به کارگیری اقدامات پیشگیرانه ممکن است به نتایج غیر اقتصادی منجر شده که توجیه پذیر نباشد. در این صورت، در پاره‌‌ای موارد می‌توان مخاطره وقوع نشست‌ها و جابجایی‌ها را پذیرفت و راه حل‌های بازسازی و مرمت را تعقیب نمود که در این صورت، هزینه‌های اقدامات مربوط به تعمیر ممکن است از هزینه‌های اولیه احداث پی تجاوز کند. ضمناً میزان خسارت به وجود آمده که نیاز به مرمت داشته باشد، بستگی به طرز تلقی مالکان و یا اشخاص ذینفع داشته که تا چه حدی تغییر شکل‌ها و جابجایی‌ها را تحمل نمایند. روش‌های زیر معمولاً در مرمت پی‌ها استفاده شده است.

‌زیر شمع زدن یا ریز شمع‌ها

این روش، با استفاده از روش‌های حفاری درجا، حفاری و استفاده از شمع پیش ساخته، حفاری و دیوارسازی، استفاده از ریزشمع‌ها و یا شمع‌های ریشه‌ای و یا شمع‌های رانده شده توسط جک امکان پذیر است. استفاده از روش بستگی به نوع خاک، چگونگی کار با فونداسیون موجود و دسترسی به پی است.

استفاده از تزریق

تزریق تراکمی با استفاده از سیمان، مواد شیمیایی، خاک ریزدانه، آهک با آب و یا کلرید کلسیم، سیلیکات سدیم، پلیمرها و رزین ها انجام می‌گیرد. تزریق تراکمی مثلاً با سیمان شامل ۸ %تا ۱۲ %نسبت وزنی سیمان با آب و خاک انجام شده که ماده ‌تزریقی در چاله‌ها و مجاری حفاری شده پمپاژ میشود.

‌جک زدن

استفاده از جک زدن و بالا آوردن و یا تنظیم پی جابجا شده معمولاً از روش‌های دیگر سریع‌تر است. پس از بلند نمودن پی می‌توان از مصالح تزریقی مانند سیمان پرتلند، آهک هیدراته، خاکستر آتشفشانی، آسفالت، گل حفاری و غیره جهت تثبیت استفاده نمود. اگر ضخامت لازم برای پر نمودن در زیر پی کم باشد می‌توان از مصالح تزریقی روان‌تر و اگر ضخامت مربوط زیاد باشد، از مصالح سفت‌تر از قبیل ملات و بتن با اسلامپ پایین و حداقل استفاده نمود. مرمت تا حدود ۱ فوت یا 30cm در زیر پی‌ها تجربه شده است. جک زدن مناسب معمولاً موجب بسط و بروز ترک در فونداسیون نخواهد شد اما ترک‌های موجود ممکن است بیشتر باز شوند. تنها با تجربه کافی می‌توان نقاط و مکان‌های پایین افتاده را بالا آورد، در حالی که نقاط جابجا نشده را در همان سطح نگهداشت.

‌قبول مخاطره نشست

پذیرش عوارض حاصل از نشست‌های یکنواخت و غیر یکنواخت ممکن است به میزان جابجایی‌ها و نمایان شدن انواع ترک‌ها و کجی‌ها و سپس تعمیر و ترمیم اجزای روسازه توام باشد. البته اقدام فوق هنگامی کارایی دارد که سازه با اهمیت زیاد نبوده و نشست‌ها و جابجایی‌ها محدود به خسارت‌های معماری و سرویس دهی و عدم خسارت سازه‌ای را شامل شوند.

ترک پاسخ

لطفا نظر خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را اینجا وارد کنید
Enter the text from the image below