الحفــريـات والأســاســات - Excavations & Foundationsـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــ
تقوم الأساسات بوظيفة نقل الأحمال الناجمة عن أعمدة المبنى والجدران والسقف وعناصر المبنى الأخرى و توزيعها على الأرض . لذلك فإن أي خلل في تصميم الأساسات أو تنفيذها أو في حفرياتها يعرض المبنى لخطر الهبوط والتشقق .
و يتعين لتلافي هذه الأخطار، التأكد من مناسبة مناسيب الحفريات وأبعادها ومقاساتها جميعا، ومن دقة تحديد محاور الأعمدة و الأساسات و كذلك الحفريات و الأعمال السابقة لها.
الأعمال التحضيرية:
يتم بناء على نتائج الرفع المساحي للموقع وتقرير التربة والمخططات الهندسية للمبنى، تحديد منسوب الشارع المجاور بعد
سفلتته ، ومنسوب الدور الأرضي للمبنى وكذلك الحديقة، ومنسوب حفر الأساسات وخزان المياه الأرضي و حوض التحليل
و بيارة الصرف في المناطق التي لم تصل إليها شبكات الصرف الصحي ، وذلك إلى جانب توقيع محاور الأعمدة وحدود
البناء.
و ينصح بمراعاة الأمور التالية أثناء تنفيذ الأعمال التحضيرية :
1 - إزالة الردميات و النفايات إذا وجدت ، وكذلك إزالة الأعشاب والنباتات مع جذورها.
2 - تسوية الأرض قدر الإمكان ، و تركيب إطار خشبي (خنزيرة) حول الموقع لتسهيل توقيع محاور الأعمدة على الطبيعة وتحديد مواقع الأساسات . وتشد خيوط بين أطراف الإطار الخشبي على طول محاور الأعمدة بالاتجاهين ، وتشكل تقاطع الخيوط النقاط الدالة على مراكز الأعمدة التي تنقل إلى سطح الأرض ببلبل شاقولي
الحفريات - Excavations :
تعتمد طريقة الحفر ونوع الآلية المستعملة لهذا الغرض على طبيعة التربة كما يلي :
ا - في الأرض الصخرية يجب استعمال الاسافين الفولاذية التي تعمل بضغط الهواء ( كومبرسور) لتكسير الصخر.و يجب الحفر للوصول إلى منسوب التأسيس المحدد في المخططات بشرط أن لا يقل عمق الحفر في الصخر عن نصف متر. كذلك يجب الانتباه في حالة الحفريات الصخرية إلى احتمال وجود كهوف أو مغارات في الصخر سواء كانت فارغة أو مملوءة بمواد هشة، لأن ذلك يضعف من قدرة تحمل الصخر. وفي هذه الحالة يجب استشارة مهندس اخصائي بالتربة لمعاينة الموقع واقتراح الحلول المناسبة.
2 - في الأرض الرملية أو المكونة من مزيج طبيعي من مواد غير متماسكة (رمل + حصى + أحجار أو ما شابه ذلك ) يمكن الحفر بالطريقة اليدوية ولكن يفضل استعمال آلة الحفر (شوفل أو بوكلين)، وهنا يجب الانتباه إلى إعطاء ميل مناسب للحفريات عندما يتجاوز عمقها مترا واحدا لمنع انهيار التربة باتجاه أسفل الحفرة.
3 - إذا لوحظ وجود ردميات قديمة في الطبقات العليا من التربة والتي قد تحتوي أحيانا على نفايات ومخلفات بناء أو ناتج حفريات من مناطق أخرى أو غير ذلك ، فيجب عندها إزالة هذه الطبقة بالكامل نظرا لعدم صلاحيتها لبناء الأساسات فوقها ولأنه قد ينتج عن ذلك هبوط وتشققات في المبنى. (راجع الفصل الثاني لمعرفة شروط استعمال ناتج الحفر في الردميات ).
4 - إذا لوحظ وجود مياه أرضية أثناء الحفريات فيجب التخلص منها عن طريق صرفها باتجاه حفرة عميقة (أو عدد من الحفر العميقة موزعة بشكل جيد حول الموقع حمب المساحة المحفورة وغزارة المياه ) ثم يتم ضخ المياه من هذه الحفرة وترحيلها إلى خارج الموقع . وفي هذه الحالة يجب ملاحظة منسوب المياه الأرضية بالمقارنة مع منسوب الأساسات وبلاطة الدور الأرضي وبلاطة القبو (إن وجد) والجدران الساندة، لضرورة عزل هذه العناصر ضد تسرب المياه إلى منسوب يعلو منسوب المياه بما لا يقل عن متر واحد، ويفضل العزل حتى منسوب الأرض الطبيعية.
ويجب معرفة نوع المياه الأرضية، هل هي مياه نظيفة أم ملوثة، وهل فيها ملوحة طبيعية ؟ وغير ذلك مما قد يؤثر على الخرسانة الواقعة تحت منسوبها.
و يجب ضخ المياه الأرضية باستمرار بحيث تبقى التربة جافة حتى منسوب قاع الحفريات (أي بدون مياه على سطح الحفريات ) طوال مدة تنفيذ الأساسات ، دون انقطاع حتى يتم جفاف الخرسانة وتصلبها وهذا يتطلب ما لا يقل عن 21 يوما بعد الصب .
لتكتسب الخرسانة الصلابة الكافية والمقاومة المطلوبة لمنع رشح الماء إلى داخل الخرسانة وإلى حديد التسليح. ( راجع الفصل الثاني لمزيد من المعلومات عن نظام عزل الأساسات ).
5 - في حالة وجود نباتات وأعشاب فلا بد من إزالتها بالكامل مع جذورها، أما في حالة وجود أشجار بالقرب من حدود الحفريات فلا مانع من إبقائها إذا كانت جذورها غير ممتدة داخل الحفريات أو تحتها.
الأساسات - Foundations :
يبدأ تنفيذ الأساسات بعد التأكد من مناسيب الحفريات وصحة محاور الأعمدة و الأساسات كما في المخططات.
و يراعى في تنفيذ الأساسات ما يلي :
1 - يجب التأكد من تراص التربة في أسفل حفرة الأساس ، فإن لم يتوفر ذلك فيجب رص التربة بالألة، أما في حالة حدوث خطأ بزيادة الحفر عن المناسيب المبينة في المخططات ، فيجب العودة إلى المناسيب المذكورة عن طريق صب هذه المنطقة المحفورة خطأ بالخرسانة العادية على كامل مساحة الأساس . أما إذا كانت الحفريات في الصخر فيجب التأكد من عدم وجود فجوات أو فراغات في الصخر ما بين الأحجار و ألا يجب ملء هذه الفراغات بخلطة إسمنتية قبل صب القواعد.
2 - ترش التربة جيدا بالماء حتى يتشبع سطحها، ثم يبدأ صب طبقة الخرسانة العادية (غير المسلحة) بسمك 10 أو15 سم من كل الجوانب، ويسوى سطح الخرسانة جيدا بدون نتوءات، ثم ترش بعد جفافها مرتين يوميا ولمدة أسبوع.
3 - تمد صفائح من النايلون السميك المانع للرشح (البولي يورثين ) فوق طبقة الخرسانة العادية وذلك لحماية القاعدة المسلحة من تأثير المياه والأملاح والرطوبة، ويراعى عدم وجود وصلات أو فراغات فيها و أن تكون أبعادها تزيد عن أبعاد القاعدة المسلحة بحوالي 20 سم من كل الجوانب .
4 - يوضع قفص حديد تسليح القاعدة مع حديد تسليح رقبة العمود حسب ما جاء في المخططات. يسند قفص حديد التسليح على كراسي حاملة من الحديد أو مكعبات صغيرة من الخرسانة و يراعى أن يرتفع حديد التسليح ( 5 سم ) على الأقل عن طبقة الخرسانة العادية تحتها. ثم يوضع القالب الخشبي حول حديد القاعدة مع مراعاة فارق لا يقل عن 5 سم بين الوجه الداخلي للقالب وبين حديد التسليح .
5 - تصب خرسانة القواعد بعناية ويفضل استعمال الخرسانة الجاهزة في حالة توفرها. وكذلك استعمال الأسمنت المقاوم للكبريتات (نوع – 5 حسب التصنيف الأمريكي ) أما في حالة خلط الخرسانة في الموقع فيراعى عدم استعمال أحجار كبيرة (تزيد عن 4 سم ) ويراعى عدم زيادة كمية المياه عن نصف وزن الإسمنت المستعمل في الخلطة.
6 - يراعى أيضا عدم صب الخرسانة في الطقس الحار جدا في الصباح أو منتصف النهار، لأن ارتفاع درجة حرارة الخلطة عن حد معين يؤدي إلى ضعف في خواص الخرسانة الناتجة وحدوث تشقق سريع في الساعات الأولى أثناء التصلب ويتبخر جزء كبير من ماء الخلطة والذي يلزم في التفاعل الكيماوي للأسمنت.كذلك يراعى عدم صب الخرسانة في الطقس البارد جدا (أي عندما تنخفض درجة الحرارة عن 4 درجات ) بسبب خطر التجمد. حيث إن الخلطة تتجمد تحت هذه الدرجة ويفسد التفاعل الكيماوي للأسمنت مما يعرض الخرسانة للضعف والتفكك .
7 - يراعى أثناء صب الخرسانة استعمال الرجاج باستمرار للمساعدة في نفاذ الخرسانة إلى جميع زوايا القواعد وخلف قضبان التسليح . كذلك يجب الانتباه إلى عدم توقف صب الخرسانة في نفس القاعدة لسبب من الأسباب لمدة تزيد عن 15 دقيقة، لأن ذلك يؤدي إلى عدم التماسك بين الخرسانة القديمة والجديدة. بعد جفاف الخرسانة جيدا وبدء تصلبها تغطى بالخيش وترش بالماء بمعدل مرتين يوميا ولمدة أسبوعين على الأقل ، ويمكن فك القوالب الخشبية بعد انقضاء ثلاثة أيام من الصب.
8 - بالنسبة للجدران ( الداخلية والخارجية) فهي إما أن تكون محمولة على ميدات (وهي جوائز مستندة على الأعمدة المجاورة) - وهذا هو النظام الأفضل - وإما أن تكون مستندة على أساسات مستمرة أو شريطية على طول الجدار حسب ما يرد في مخطط الأساسات. ويتم إنشاء الأساسات الشريطية الحاملة للجدران بنفس الطريقة السابقة مع مراعاة العزل اللازم. (انظر الفصل الثاني لمزيد من المعلومات عن نظام العزل ).
9 - بالنسبة للجدران الساندة التي يقع معظمها أو جزء منها تحت منسوب سطح الأرض (كما في الأقبية مثلا) فتكون عادة من الخرسانة المسلحة ولها قاعدة عريضة. وذلك لتحمل ضغط تربة الردم وراءها وكذلك ضغط المياه إن وجدت . وتنفذ هذه الجدران الساندة حسب التفاصيل المبينة في المخططات الإنشائية و تتوقف أبعاد الجدار و تسليحه على الارتفاع و على موقعه في الطبيعة. و ينصح باستعمال أسمنت مقاوم للأملاح في بنائها مع عزل وجهها الملامس للتربة، كما ينصح بمد مصرف خارجي على مستوى الجدار لجمع المياه الراشحة و صرفها إلى شبكة الصرف الصحي. يتألف المصرف الخارجي هذا من ماسورة من البلاستيك (بي في سي ) مثقبة و مغطاة بطبقة من الحصى الناعم والخشن .
نصائح عامة
1 - يوصى بعدم استعمال البلوك الأسمنتي أو ما شابه ذلك في قواعد الجدران (أي تحت منسوب الميدات ) وعلى تماس مع التربة، نظرا لأن البلوك سيضعف تماسكه مع الزمن بسبب تأثير الأملاح الموجودة في التربة، ولن تكون مقاومته كافية لتحمل الحمولات المطبقة عليه. و تستعمل في هذه الحالة الخرسانة المسلحة مع الأسمنت المقاوم للكبريتات مع مراعاة العزل ا للازم.
2 - عندما يكون سطح الأرض الطبيعية مائلا فيجب دوما المحافظة على قاعدة الأساسات في وضع أفقي تماما. وإذا كان فرق المنسوب بين أطراف المبنى كبيرا فعند ذلك يسمح بتدرج منسوب الأساسات، من الأعلى إلى الأسفل، على عدد من الدرجات . ولكن لا يسمح نهائيا بأن تكون قاعدة الأساسات مائلة أو غير أفقية.
3 - إذا لم يتم اختبار التربة في الموقع فيجب إجراء بعض الاختبارات البسيطة في الموقع قبل صب الأساسات للتأكد من
صلاحية التربة لبناء الأساسات عليها، و من قدرة تحملها للحمولات الإضافية الواردة من المبنى و التأكد من مطابقة ذلك
لافتراضات المهندس الاستشاري عند تصميم الأساسات حسب ما ورد في مخطط الأساسات
رد مع اقتباس
