8 نکته در مورد زمین طراحی و اجرای فونداسیون

برای این که بتوانیم مسئله طراحی و اجرای فونداسیون را به شکلی قابل لمس و معمولی جلوه دهیم، روند ساخت و ساز یک منزل را مورد بررسی قرار می‌دهیم و سعی می‌کنیم که یک پروژه شخصی را در نظر داشته باشیم. اولین گام از اجرای هر پروژه‌ای، شامل تأمین بودجه و هدف گذاری است که به عنوان یک طرح کسب و کار برای آن در نظر گرفته می‌شود. گام دوم و اساسی‌ترین گام در اجرای سازه، شامل طراحی و اجرای فونداسیون است که بخش اصلی کار را شامل می‌شود.

در این مرحله:

  • وضعیت زمین از جهات مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد؛
  • کیفیت زمین از لحاظ استحکام و پایداری بررسی می‌شود؛
  • آزمایشات مهندسی بر روی زمین انجام می‌شود؛
  • ملاحظات مربوط به طراحی و اجرای فونداسیون در نظر گرفته می‌شود؛
  • تأثیر فشار و باربری سازه بر روی زمین مورد بررسی قرار می‌گیرد؛
  • و در نهایت، روند اجرای سازه در بخش فونداسیون مشخص می‌شود.

پس اگر این گام‌ها در طراحی و اجرای فونداسیون به شکل مناسب برداشته شود، به عنوان یک صاحب پروژه می‌توانیم ادعا کنیم که کیفیت آن در حد استاندارد است. با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد همراه باشید تا روند انجام این فرآیند را در یک مورد خاص مورد بررسی قرار دهیم.

تأثیر طراحی و اجرای فونداسیون و سازه را بر روی زمین بررسی کنید

فرض بگیریم که بحث تأمین بودجه و هدف گذاری خود را به طور کامل انجام داده‌ایم و قصد داریم که یک پروژه مسکونی را به صورت مادام العمر برای خود بسازیم.

طبیعتاً مشخص می‌شود:

  • به چند تا اتاق نیاز داریم،
  • حجم هر کدام از آنها به چه صورت باشد،
  • تا چه اندازه ممکن است به زمین فشار بیاید،
  • و چه تغییراتی لازم است به زمین اعمال شود.

با این تفاسیر، می‌توانید یک فرم برای خود طراحی کنید و به صورت شخصی مشخص کنید که اجرای فونداسیون می‌تواند چه تغییراتی بر زمین مورد نظر داشته باشد. توجه داشته باشید که این نکات صرفاً شخصی بوده و بحث مهندسی آن‌ها جداست، ولی به عنوان گام اولیه می‌توانید آنها را در روند طراحی و اجرای فونداسیون به کار گیرید.

تأثیر طراحی و اجرای فونداسیون و سازه را بر روی زمین بررسی کنید

نگاهی انتقادی و سخت گیرانه به زمین داشته باشید

نگاه انتقادی و سختگیرانه به زمین از این لحاظ اهمیت دارد که طراحی و اجرای فونداسیون به عنوان پایه کار شناخته می‌شود و هرگونه اهمال در این مرحله ممکن است خسارات جبران ناپذیری به دنبال داشته باشد. توصیه ما این است که به هیچ وجه در این مرحله کوتاهی نکنید و مسائل مالی یا صرفه جویی‌های اقتصادی را در نظر نگیرید.

اگر احساس می‌کنید:

  • زمین مورد نظر در معرض شرایط محیطی نامناسب قرار دارد،
  • اگر احتمال و نفوذ رطوبت به فونداسیون وجود دارد،
  • اگر در ساختمان‌های مجاور با خوردگی فونداسیون مواجه شده‌اید،
  • یا حتی تغییرات زمین باعث تغییر فونداسیون شده باشد؛

از زمین مورد نظر چشم پوشی کنید و سریعاً به دنبال یک گزینه جایگزین مناسب برای آن بگردید. حتی اگر مجبور شوید هزینه اقتصادی بالایی بپردازید، باز هم این نکته را به خاطر داشته باشید که ممکن است خسارات احتمالی بعدی آن بسیار بیشتر از حد تصورات شما باشد. در یک مطلب 5 اشتباه رایج که هنگام اجرای فونداسیون باید از آنها اجتناب کرد را مورد بررسی قرار داده‌ایم که می‌توانید آنها را مطالعه کنید.

حتی الامکان به سراغ فونداسیون عمیق نروید

شاید در برخی از پروژه‌های شهری مانند ساخت پل‌های زیرگذر و روگذر دیده باشید که فونداسیون آنها بسیار عمیق است و سعی کنید که چنین الگویی برای سازه خود به کار ببرید. توجه داشته باشید که استفاده از فونداسیون عمیق در این پروژه‌ها توجیه مهندسی دارد و آنها مجبور هستند که یک مرکز ثقل بزرگ برای سازه خود ایجاد کند.

اما اگر بحث طراحی و اجرای فونداسیون برای یک سازه معمولی مطرح شوند، سعی کنید از فونداسیون‌های عمیق اجتناب کنید. فونداسیون‌های عمیق احتمال نفوذ رطوبت به سازه شما را افزایش می‌دهند و در کنار آن از لحاظ اقتصادی به هیچ وجه مقرون به صرفه نیستند. اگر مشخص است که زمین از لحاظ استحکام وضعیت مناسبی ندارد، بهتر است ابتدا پی آن را با دیوار بالا بیاورید و سپس فونداسیون را بر روی آن اجرا کنید.

به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید

به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید

احتمالاً در همه منابع ساختمانی و حتی در منابع غیررسمی و وب سایت‌های مربوط به ساخت و ساز، به این نکته اشاره شده است که در طراحی و اجرای فونداسیون ساختمان خود به هیچ وجه به سراغ زمین‌های مرطوب نروید. زمین‌های مرطوب به شکل‌های مختلفی بر روی کیفیت یک سازه تأثیر می‌گذارند و مانع از رسیدن آنها به استحکام مورد نیاز می‌شوند. حتی در صورت اجرای پروژه، امکان تخریب سازه نیز وجود دارد.

به دلایل زیر باید از زمین‌های مرطوب دوری کنید:

  • در این زمین‌ها احتمال نفوذ رطوبت بالاست؛
  • در این زمین‌ها احتمال حمله سولفاتی و کلر بالاست؛
  • در این زمین‌ها امکان رانش زمین و سست شدن فونداسیون وجود دارد؛
  • در این زمین‌ها، بتن مورد استفاده به استحکام لازم نمی‌رسد؛
  • در این زمین‌ها، امکان از بین رفتن فولاد در بتن وجود دارد.

البته شاید بسیاری از شما به این نکته اشاره کنید که در مناطق شمال کشور اکثر زمین‌ها مرطوب و بارانی هستند؛ در این شرایط باید تمامی راهکارهای جلوگیری از نفوذ رطوبت اجرا شوند و حتی الامکان عایق کاملی از فونداسیون صورت گیرد.

از انجام کارهای پیچیده و هزینه بر روی زمین‌های سخت بپرهیزید

یکی از اشتباهاتی که اکثر صاحب پروژه‌ها و ساختمان‌ها مرتکب می‌شوند و تا انتهای کار نیز به آن پی نمی‌برند، اختصاص هزینه‌های زیاد و کارهای پیچیده برای آماده‌سازی زمین است. طبیعتا طراحی و اجرای فونداسیون نیاز به برآورده کردن برخی الزامات خاص است که از لحاظ مهندسی یا از لحاظ شخصی می‌توان به آنها پی برد. اما انجام کارهای پیچیده بر روی این زمین‌ها نمی‌تواند نتیجه مناسبی به دنبال داشته باشد و معمولاً از لحاظ اقتصادی برای یک پیمانکار مناسب نیست. پس اگر متوجه شدید که زمین شما از لحاظ کیفی برای ساخت و ساز مناسب نیست، زمین‌هایی در محل‌های دیگر پیدا کنید. مطمئن باشید که انصراف از ساختن چنین پروژه‌ای نسبت به اجرای آن با شک و تردید به صرفه‌تر است.

از انجام کارهای پیچیده و هزینه بر روی زمین‌های سخت بپرهیزید

روش‌های مختلف بهبود وضعیت مکانیکی خاک را مد نظر داشته باشید

در بند قبلی اشاره کردیم که انجام کارهای پیچیده و هزینه‌بر بر روی زمین چندان معقولانه نیست و در نهایت می‌تواند هزینه اجرای پروژه را بالا ببرد. اما در برخی موارد، با زمین‌هایی مواجه هستیم که نیاز به بهبود وضعیت مکانیکی دارند و کارهای پیچیده‌ای در مورد آنها صورت نمی‌گیرد. انجام چنین کارهایی به تخصص نیاز دارد.

اگر تصمیم خود را برای طراحی و اجرای فونداسیون در چنین زمین‌هایی گرفته‌اید:

  • حتماً با یک مهندس سازه یا مهندس خاک مشورت کنید؛
  • از وضعیت مکانیکی خاک شرایط لازم برای تغییر آن مطمئن شوید؛
  • راهکارهای پیچیده و گران قیمت را بشناسید و از انجام آنها بپرهیزید؛
  • هرگز سبک‌های سنتی را به روش‌های مهندسی و نوین ترجیح ندهید؛
  • در نهایت، با مشورت مهندس، یک راهکار ایده آل و ارزان قیمت انتخاب کنید.

از حملات سولفاتی زمین گرفته، تا تأثیر ریشه درختان را بر روی طراحی و اجرای فونداسیون در نظر بگیرید

طبیعتاً بررسی‌های ما فقط محدود به زمین و خصوصیات مکانیکی خاک نمی‌شود و لازم است که فاکتورهای تاثیرگذار جانبی را نیز در نظر داشته باشیم. به عنوان مثال، در مناطق شمال کشور، مسئله رشد گیاهان و ریشه درختان اهمیت ویژه‌ای دارد و می‌تواند استحکام سازه را به طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد. پس می‌بینیم که موارد جانبی و خارجی بسیاری هستند که قبل از طراحی و اجرای فونداسیون باید به آنها توجه داشته باشید.

این بررسی‌ها باید شامل موارد زیر شوند:

  • در مناطق مرطوب با بارش زیاد، مسئله رشد گیاهان و ریشه درختان؛
  • در مناطق کویری، مسئله سست بودن زمین و حرکت شن‌های روان؛
  • در مناطق کوهستانی، مسئله کندن سنگ و ایجاد فضا برای اجرای فونداسیون؛
  • در مناطق ساحلی، بحث حملات سولفاتی و کلراسیون شدن بتن؛

از حملات سولفاتی زمین گرفته، تا تأثیر ریشه درختان را بر روی طراحی و اجرای فونداسیون در نظر بگیرید

بخاطر داشته باشید که اجرای سریع و گرانقیمت بهتر از اجرای کند و ارزان قیمت است

آخرین موردی که ربطی به زمین ندارد و بیشتر به مجری طراحی و اجرای فونداسیون بستگی دارد، این است که اجرای سریع و گران قیمت بسیار بهتر از اجرای کند و ارزان قیمت است. افراد زیادی هستند که برنامه ریزی مناسبی برای اجرای پروژه ندارند و به همین دلیل در محاسبه هزینه‌ها و برآوردهای کلی خود دچار مشکل می‌شود. این طیف از افراد جامعه، در نهایت به این نتیجه می‌رسند که پروژه خود را به مدت چند ماه بخوابانند و پس از تأمین بودجه مجدداً از سر گیرند.

این در حالی است که پیوستگی در اجرای یک سازه بتنی بسیار مهم است و کیفیت کار را تعیین می‌کند. پس اگر هزینه بیشتری بپردازید و پروژه خود را در زمان کوتاه‌تری اجرا کنید، بسیار بهتر از وقفه انداختن در اجرای آن است. اگر در مورد اجرای اسکلت بتنی ابهام دارید، مطلب 8 مورد از الزامات اصلی و اولیه در اجرای اسکلت بتنی را مطالعه کنید. البته نگران نباشید ما در گروه کارخانه بتن اماده پاسارگاد به طور مداوم در کنار شما هستیم و شما را در تهیه مصالح اولیه مانند بتن آماده، بلوک سیمانی، بلوک سبک، تیرچه و بلوک و همچنین گروت ساختمانی راهنمایی می‌کنیم.

مواردی که هنگام طراحی و اجرای فونداسیون باید مد نظر قرار گیرد

اگر قصد طراحی و اجرای فونداسیون در چند روز آینده را دارید، پیشنهاد می‌کنم که حتماً این مطلب را بخوانید و نکات آن را به دقت به خاطر بسپارید که از بسیاری از اشتباه‌ها و مشکلات بعدی شما جلوگیری می‌کند.

فونداسیون به عنوان یکی از مناطق و قسمت‌های حیاتی ساختمان شناخته می‌شود.

به همین دلیل شاهد هستیم که مهندسین سازه بیشترین تمرکز را بر روی این قسمت قرار می‌دهند.

قرار گرفتن در معرض فشارهای تنشی، کششی و برشی بالا باعث می‌شود که استحکام این سازه اهمیت داشته باشد. بنابراین، وجود مهندسین سازه و نظارت آنها بسیار مهم است. البته باید بپذیریم که طراحی و اجرای فونداسیون کار افراد عادی بدون تحصیلات و تجربه‌ی کامل نیست و لازم است که فرد از فاکتورهای فنی مختلفی اطلاع داشته باشد که بتواند آنها را در مسیر ساخت و ساز پروژه خود به کار گیرد.

اهمیت طراحی و اجرای فونداسیون

البته ما هم در این مطلب به موارد فنی و بسیار تخصصی نخواهیم پرداخت. بلکه بیشتر قصد داریم موارد عمومی و تاثیرگذار در اجرای فونداسیون را متذکر شویم. البته مطالب زیادی به شکل تخصصی در وبلاگ وب سایت کارخانه بتن آماده پاسارگاد هست که توجه شما را به آنها نیز جلب می‌کنم.

اهمیت طراحی و اجرای فونداسیون

اولین چیزی که در طراحی و اجرای فونداسیون چشم یک ناظر یا بیننده را به خود جلب می‌کندف این است که پس از اجرا هیچ شخص یا مهندسی نمی‌تواند از ویژگیهای ظاهری آن اظهار اطمینان کند و در حقیقت به عنوان بخشی شناخته می‌شود که در چشم نیست. خوشبختانه یا متاسفانه این موضوع می‌تواند چالش بسیاری برای پیمانکاران و صاحب و پروژه‌ها به وجود بیاورد. البته فراموش نکنیم که فونداسیون مهمترین بخش استحکامی سازه است. به همین دلیل، بیشتر تمرکز مهندسین عمران به اجرای مناسب آن معطوف می‌شود. اما ذکر برخی نکات در مورد آنها خالی از لطف نیست:

  • فونداسیون‌ها بیشترین تنش کششی، فشاری و برشی را تحمل می‌کنند.
  • فونداسیون‌ها به عنوان پل ارتباطی سازه به زمین شناخته می‌شوند.
  • فونداسیون‌ها وظیفه پوشش دادن نقاط ضعف زمین را برعهده دارند.
  • فونداسیون‌ها در معرض شرایط محیطی مختلف مانند و رطوبت و زمین نامناسب قرار دارد.
  • فونداسیون ها به عنوان محل اصلی تحمل وزن سازه به کار گرفته می‌شوند.
  • در فونداسیون‌ها باید بهترین بتن با بهترین کیفیت به کار گرفته شود.
  • در حوادث و بلایای طبیعی، شکست فونداسیون به معنی شکسته سازه خواهد بود.
  • اجرای فونداسیون ممکن است به صورت کامل یا به صورت پی کنی باشد.

طراحی و اجرای فونداسیون چه تاثیری بر سازه دارد

بنابراین می‌بینیم که فونداسیون ها به هر شکلی که بخواهیم در نظر بگیریم، با طول عمر سازه در ارتباط هستند و به همین دلیل داشتن توجه و تمرکز بر روی آنها مورد غیر قابل انکار است.

اما به چه نکاتی توجه داشته باشیم که:

  • طراحی و اجرای فونداسیون به شکل مناسب استانداردی صورت گیرد؟
  • آیا علاوه بر فنون مهندسی، موارد دیگری نیز وجود دارد؟

بررسی زمین و استحکام آن

به هر اندازه که بخواهیم طراحی و اجرای فونداسیون را پیچیده کنیم؛ باید این نکته را در نظر داشته باشیم که این سازه در نهایت بر روی زمین قرار می‌گیرد و کیفیت و استحکام زمین در روند اجرای آن تأثیر گذار است. از طرف دیگر باید دو حقیقت تلخ در مورد زمین قبول کنیم.

  • هیچ وقت نمی‌توان زمین‌ها را با استحکام کافی پیدا کرد.
  • هیچ وقت نمی‌توان زمین‌هایی با مشخصات یکسان پیدا کرد.

بررسی زمین برای طراحی و اجرای فونداسیون

به عنوان مثال، زمین های شمال ایران دارای رطوبت بالا و استحکام پایین هستند که به فونداسیون بزرگتری نیاز دارند. زمین های غربی ایران بیشتر سنگلاخی و مستحکم هستند و طراحی و اجرای فونداسیون در آنها ساده‌تر است. زمین‌های شرق ایران بیشتر به صورت ماسه‌ای و نرم هستند و برای اجرای فونداسیون لازم است که از لایه عایق استفاده شود. در نهایت زمین‌های جنوب ایران در معرض سولفات و نمک قرار دارند که علاوه بر استحکام، باید از سیمان مرتبط با آنها استفاده کرد.

بنابراین نمی‌توان یک فونداسیون استاندارد برای همه مناطق مشخص کرد.

حالت استاندارد این است که طراحی و اجرای فونداسیون با توجه به منطقه و زمین صورت گیرد.

کنترل ارتفاع و پهنا در طراحی و اجرای فونداسیون

کنترل ارتفاع و پهنای فونداسیون را می‌توان به مورد قبلی نیز ربط داد و زمین به عنوان یکی از تاثیرگذارترین فاکتور در انتخاب آنها شناخته می‌شود.به همین دلیل زمانی که مسئله طراحی سازه برای یک مهندس مطرح می‌شود، معمولاً وضعیت سازه از لحاظ استحکام و محل ساخت مورد بررسی قرار می‌گیرد و در نهایت، با توجه به این فاکتورها، فونداسیون مورد نظر طراحی می‌شود.

ذکر این نکته خالی از لطف نیست که در ساخت ساختمان همیشه با زمین مستحکم روبرو نیستیم.

هرچه استحکام به زمین بالاتر باشد، ارتفاع فونداسیون کمتر می‌شود.

کنترل ارتفاع و پهنا در طراحی و اجرای فونداسیون

اما اگر زمین مورد نظر مستحکم باشد، برای جلوگیری از تنش کششی باید پهنای آن را افزایش داد. در مورد زمین‌های مرطوب، پهنای فوندسیون افزایش می‌یابد. طبیعی است که هر کدام از این موارد به شکل خاصی بر روی ارتفاع و پهنای فونداسیون تأثیرگذار باشد.البته به عنوان یک پیمانکار یا صاحب پروژه، حق دخالت در طراحی مهندسین سازه را ندارید. در حقیقت تصمیم نهایی توسط آنها اتخاذ می‌شود و نقش اصلی بر عهده آنهاست.

پستی و بلندی‌ها فونداسیون

پستی و بلندی‌ها در طراحی و اجرای فونداسیون تا حدود زیادی تابع فاکتور زمین و همچنین نوع سازه ساختمان است. به همین دلیل در مورد آنها استاندارد خاصی وجود ندارد و معمولاً از یک سازه به سازه دیگر مقدار آنها تغییر می‌کند. این موضوع می‌تواند به استحکام و نحوه پی کنی ارتباط داشته باشد.

پستی و بلندی ها در طراحی و اجرای فونداسیون

اگر زمین از همه لحاظ مسطح باشد، عملاً مسئله پستی و بلندی منتفی می‌شود.

اما در برخی سازه ها، با سطوح شیبدار و نامتقارن مواجه هستیم که نیاز به طراحی ویژه در فونداسیون هستند.

در این مورد، لازم است که یک فونداسیون طراحی شود که این پستی و بلندی‌ها را پوشش دهد.

در حقیقت بعد از اتمام فونداسیون، ما نیاز داریم که با یک سطح مسطح و تخت مواجه شویم.

این موضوع کمک می‌کند که پروژه ما در شرایط استاندارد و به دور از هرگونه تنش به پایان برسد.

البته این مورد از طراحی و اجرای فونداسیون به منطقه و زمین‌های محل ساخت بستگی دارد.

مواد به کار رفته در فونداسیون

مهم‌ترین فاکتوری که در طراحی و اجرای فونداسیون باید مدنظر قرار گیرد، مواد به کار رفته در فونداسیون است. با توجه به شرایط مکانی و کیفیت زمین می‌تواند تغییر کند. به عنوان مثال، زمین محل ساخت و استحکام آن، قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی مختلف، بلندای سازه و تعداد طبقات آن، زلزله خیز بودن منطقه و سایر حوادث طبیعی، قرار گرفتن سازه در معرض آب‌های شور و سولفاته، و قرار گرفتن بخش‌های اضافی در یک سازه نکاتی هستند که انتخاب مواد برای اجرای فونداسیون را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

معمولاً در طراحی و اجرای فونداسیون از سیمان، ماسه سنگ، آب و مواد افزودنی استفاده می‌شود.

مواد به کار رفته در طراحی و اجرای فونداسیون

میزان سیمان با توجه به تعداد طبقات و ارتفاع سازه انتخاب می‌شود. انتخاب مواد افزودنی به سایر فاکتورهای محیطی وابسته است.

به عنوان مثال:

  • در مناطق دریایی، از سیمانهای پرتلند نوع ۵ مقاوم در برابر سولفات استفاده می‌شود.
  • در مناطق سردسیر از مواد افزودنی ضد یخ استفاده می‌شود.
  • در مناطق گرمسیر، مواد زودگیر و تسریع کننده کاربرد دارند.

شکافتگی و باز شدگی در فونداسیون

هنگام طراحی و اجرای فونداسیون مسئله قالب گذاری اهمیت ویژه‌ای دارد و می‌بینیم که از قالب‌های فلزی، چوبی و آجری برای بستن اطراف فونداسیون استفاده می‌شود. استفاده از هر کدام از این شیوه‌ها به رعایت نکات خاصی نیاز دارد که نکات اجرای هر کدام از آنها در مطلب بتن ریزی فونداسیون آورده شده است. اما، در برخی از سازه‌ها و فونداسیون ها لازم است که شکستگی و باز شدگی به وجود آید که عملاً پیوستگی آن را از بین می‌برد.

این موضوع باعث می‌شود که اجرای فونداسیون با مشکلات دیگری مواجه شود که نیاز به رعایت برخی نکات است.

  • در این مورد، معمولاً شرایطی فراهم می‌شود که اطراف این بازشدگی‌ها با خاک پر شود.
  • وجود خاک در اطراف آنها باعث می‌شود که بتن هنگام سفت شدن حرکت نکند.
  • این ثابت شدگی کمک می‌کند که بسیاری از تنش‌های آنها کمتر شود.

امیدواریم که این مطلب توانسته باشد که مشکلات شما را در زمینه طراحی و اجرای فونداسیون برطرف کند و بتوانید آنها را در مراحل مختلف ساخت و ساز خود به کار گیرید؛ برای مشاوره تخصصی در این زمینه همچنین سفارش بتن آماده، بلوک و تیرچه با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید.