مقاوم سازی فونداسیون
برای دریافت خدمات مقاوم سازی فونداسیون با شماره 09121001763 تماس بگیرید
هر تغییری که در ساختار خاک زیر پی و فونداسیون ساختمان اتفاق بیافتد شامل مقاوم سازی فونداسیون می شود. این عمل با هدف تطبیق سرویس دهی پی با وضعیت جدید صورت می گیرد. البته ممکن است مقاوم سازی یک ساختمان با ترمیم و تقویت پی نیز همراه باشد. از ویژگی های مقاوم سازی فونداسیون می توان به این مورد اشاره کرد که اغلب در وضعیت نامساعد سازه و ساختمان و محدوده شده جهت کار انجام می شود. این محدودیت ها و مشکلات ممکن است در نهایت به طولانی شدن کار و افزایش هزینه ها منجر شود.
مقاوم‌سازی فونداسیون: پایه‌ای محکم برای ساختمانهای ایمن
فونداسیون به عنوان پایه اصلی ساختمان، نقش بسیار مهمی در تحمل بارهای وارده و پایداری سازه ایفا می‌کند. با گذشت زمان، فونداسیون‌ها ممکن است به دلایل مختلفی مانند نشست نامتقارن، خوردگی، تغییرات در بارگذاری و یا حوادث طبیعی دچار آسیب شوند. به همین دلیل، مقاوم‌سازی فونداسیون برای اطمینان از ایمنی و طول عمر ساختمان بسیار ضروری است.
دلایل نیاز به مقاوم‌سازی فونداسیون
- نشست نامتقارن: نشست‌های نامتقارن در فونداسیون می‌تواند باعث ایجاد ترک در دیوارها، کج شدن ستون‌ها و سایر آسیب‌های ساختاری شود.
- خوردگی: در صورتی که فونداسیون در معرض رطوبت و مواد شیمیایی قرار گیرد، ممکن است دچار خوردگی شود و مقاومت آن کاهش یابد.
- تغییرات در بارگذاری: افزایش بارهای وارده بر ساختمان، مانند اضافه کردن طبقات جدید یا تغییر کاربری، می‌تواند باعث ایجاد تنش‌های اضافی در فونداسیون شود.
- حوادث طبیعی: زلزله، سیل و سایر حوادث طبیعی می‌توانند به فونداسیون ساختمان آسیب جدی وارد کنند.
روشهای مقاوم‌سازی فونداسیون
روشهای مختلفی برای مقاوم‌سازی فونداسیون وجود دارد که انتخاب مناسب‌ترین روش به عوامل مختلفی مانند نوع آسیب، جنس خاک، ابعاد فونداسیون و هزینه‌ها بستگی دارد. برخی از این روش‌ها عبارتند از:
- افزایش ابعاد فونداسیون: در این روش، ابعاد فونداسیون افزایش می‌یابد تا ظرفیت باربری آن بهبود یابد.
- افزایش ضخامت فونداسیون: با افزایش ضخامت فونداسیون، مقاومت فشاری آن افزایش می‌یابد.
- استفاده از شمع: در مواردی که خاک زیر فونداسیون ظرفیت باربری کافی ندارد، از شمع برای انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر خاک استفاده می‌شود.
- استفاده از ژئوتکستایل: ژئوتکستایل‌ها مواد مصنوعی هستند که برای تقویت خاک و بهبود خواص مکانیکی آن استفاده می‌شوند.
- تزریق مواد شیمیایی: تزریق مواد شیمیایی به داخل خاک می‌تواند باعث افزایش مقاومت خاک و بهبود ظرفیت باربری فونداسیون شود.
- استفاده از FRP: کامپوزیت‌های FRP (پلیمر تقویت شده با الیاف) به دلیل وزن کم، مقاومت بالا و سهولت اجرا، برای مقاوم‌سازی فونداسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مراحل مقاوم‌سازی فونداسیون
- بررسی و ارزیابی: در ابتدا باید وضعیت موجود فونداسیون به طور کامل بررسی و ارزیابی شود تا نوع آسیب و میزان آن مشخص شود.
- طراحی مقاوم‌سازی: پس از بررسی وضعیت موجود، طرح مقاوم‌سازی مناسب با توجه به شرایط ساختمان و نوع آسیب انتخاب می‌شود.
- اجرای عملیات مقاوم‌سازی: عملیات مقاوم‌سازی بر اساس طرح طراحی شده و با استفاده از مصالح و تجهیزات مناسب اجرا می‌شود.
- کنترل کیفیت: در طول اجرای عملیات مقاوم‌سازی، باید کنترل کیفیت به صورت مداوم انجام شود تا از اجرای صحیح کار اطمینان حاصل شود.
مهم: مقاوم‌سازی فونداسیون یک کار تخصصی است و باید توسط مهندسان مجرب و با تجربه انجام شود. خودسرانه اقدام به مقاوم‌سازی فونداسیون نکنید، زیرا ممکن است باعث آسیب بیشتر به ساختمان شود.
دلایل انجام مقاوم سازی فونداسیون
ممکن است به هنگام زمین لرزه و اعمال نیروهای جانبی و یا قائم ناشی از زلزله به فونداسیون و پی، گیسختگی هایی ایجاد شود. این گسیختگی ها به دو شکل نهان و قابل مشاهده هستند. علائم گسیختگی های قابل مشاهده نشان می دهند که نیروهای وارده بسیار زیاد و شدید بوده و بخش هایی از آنها به دلیل نداشتن استحکام خرد شده و فرو ریخته اند . بنابراین دیگر به انجام وظایف خود قادر نخواهد بود. از نشانه های خرابی های پنهان نیز می توان به نشست کردن، جمع شدگی، برآمدگی خاک، کج شدن ساختمان، ایجاد شکاف در خاک و ایجاد شکاف و ترک در دیوارها در اثر تغییر شکل های ایجاد شده در خاک یا فونداسیون و یا بدلیل فساد و خوردگی اجزای سازه ای و پی اشاره کرد. گیسختگی های پنهان در طول زمان ممکن است پیشرفت کنند و به گسیختگی های قابل مشاهده تبدیل شوند.
از دلایل مهم جهت انجام مقاوم سازی فونداسیون یک ساختمان می توان اهمیت بسیار بالای آن در تثبیت و ایستایی سازه و جلوگیری از کج شدگی و واژگونی ساختمان نام برد. نبود ظرفیت برشی یا خمشی در مقطع پی و یا تهاجم مواد شیمیایی آسیب رسان در خاک و آب زیرزمینی به بتن پی نیز از دیگر دلایل انجام مقاوم سازی پی ساختمان هستند.
مقاوم سازی فونداسیون و مشکلات آن
مقاوم سازی پی یک ساختمان علاوه بر این که بسیار هزینه بر است، در زمان کار، بهره برداری از ساختمان با مشکلاتی مواجه خواهد شد. بنابراین ممکن است لازم باشد تمام یا بخشی از فضاهای طبقه همکف یا زیر زمین تخلیه شوند.
در زمان مقاوم سازی فونداسیون پوشش کف زمین در درون ساختمان و سنگ فرش داخل و حتی خارج از آن خراب می شوند. به دلیل وجود پایه ها و تکیه گاه های موقت فضای بسیار کمی در طول عملیات مقاوم سازی در دسترس تیم عملیاتی است. برای تجهیز کارگاه و ورود دستگاه ها و ماشین آلات مختص تقویت فونداسیون یا خاک زیر پی ساختمان ارتفاع سقف محدود است و صداها و لرزش های وارده در ساختمان آزاردهنده خواهند بود.
اهداف مقاوم سازی پی ساختمان
- افزایش مقاومت برشی و خمشی پی . البته بیشتر مواقع مشکل در ظرفیت باربری فونداسیون و عدم مقاومت فشاری لازم خاک زیر پی می باشد که جهت رفع معضل مذکور بیشتر نیاز به افزایش سطح تماس پی با خاک می باشد.
- طولانی تر شدن عمر ساختمان
- کنترل ترک های ساختمان ناشی از تغییر شکل های نشستی
- افزایش مقاومت در مقابل خوردگی ها (بتن و میلگرد)
چه عواملی بر مقاوم سازی فونداسیون تأثیرگذارند؟
- وضعیت پی ساختمان
- وضعیت سازه ای
- وضعیت ژئوتکنیکی
- وضعیت بارگذاری
- بهسازی خاک
- ملاحظات پیش از گودبرداری ساختمان و بررسی عمق آن
- اجرای شیروانی پایدار
- کسب اطلاعاتی درباره زمین های مجاور و همچنین سابقه ساخت و ساز اطراف آن
- اهمیت سازه برای مقاوم سازی فونداسیون
- تعداد طبقات
- گستردگی زمین
- بررسی شرایط نامتعارف
- بررسی موقعیت لرزه ای
- وجود آب های زیر زمینی
- بررسی موقعیت زمین از نظر لایه های دارای مشکل
- بررسی عمق یخبندان
راهکارهای مقاوم سازی پی های منفرد، نواری و گسترده
برای مقاوم سازی پی ساختمان که به صورت منفرد، نواری و گسترده هستند، راهکارهای زیر وجود دارد.
1- مقاوم سازی پی های منفرد
فشار زیاد خاک زیر پی و بلند شدگی دوران و لغزش پی از مشکلاتی هستند که در پی های منفرد به وجود می آیند.
می توان با ساخت پی بزرگ تر در بخشی از زیر پی موجود، افزودن پی ها و شمع های جدید در نزدیکی پی و اتصال آنها به پی قبلی و تغییر پی منفرد به پی نواری و همچنین اصلاح خاک زیر پی برای تقویت و مقابله با مشکل فشار زیاد خاک زیر پی اقدام کرد.
افزایش سطح پی، افزودن شناژهای افقی، اصلاح خاک مجاور و مقاوم سازی پی نواری و پی زیر دیوار نیز از شیوه های تقویت برای جلوگیری از لغزش و دوران پی و مقاوم سازی پی ساختمان محسوب می شوند.
2- مقاوم سازی پی های نواری
از ضعف های عمده پی های نواری می توان به فشار زیاد خاک زیر پی و بلند شدگی یا شکست پی اشاره کرد.
ساخت پی بزرگ تر، افزودن پایه ها و شمع های جدید در نزدیکی پی و متصل کردن آنها به پی قبلی و تغییر پی نواری به پی گسترده از روش های تقویت برای مقابله با فشار زیاد خاک زیر پی هستند. همچنین، اجرای فونداسیون خورجینی و شناژ خورجینی از دیگر روش های تقویت محسوب می شوند. تهیه اجزای عمودی باربر جانبی مثل دیوارهای برشی و قاب های مهاربندی شده از دیگر روش هاجهت توزیع مناسب تر نیروها به خاک زیر پی هستند. با این روش ها می توان در واقع مقاوم سازی پی ساختمان را انجام داد.
روش اقتصادی برای تقویت با هدف جلوگیری از بلند شدگی پی افزایش ابعاد پی و سنگین کردن آن است. البته با افزودن پایه ها و شمع های جدید و تهیه اجزای عمودی باربر جانبی جدید نیز می توان این کار را انجام داد.
3- مقاوم سازی پی های گسترده
کم شدن مقاومت خمشی برای تحمل ترکیب بارهای ثقلی و زمین لرزه و همچنین دوران کلی ساختمان را می توان ضعف عمده در پی های گسترده دانست.
از روش های تقویت برای کمبود مقاومت خمشی پی می توان افزودن موضعی ضخامت پی در محل های خاص و شیوه های تقویت پی برای پیشگیری از لغزش را نام برد. البته بنظر نگارنده سخت‌ترین مقاوم سازی مربوط به پی های گسترده بوده و بدلیل عدم دسترسی به خاک زیر پی نمی توان براحتی اینگونه پی ها را تقویت نمود
مزایای مقاوم‌سازی فونداسیون
- افزایش ایمنی ساختمان: مقاوم‌سازی فونداسیون باعث افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله و سایر حوادث طبیعی می‌شود.
- افزایش طول عمر ساختمان: با مقاوم‌سازی فونداسیون، می‌توان عمر مفید ساختمان را افزایش داد.
- کاهش هزینه‌های تعمیرات آتی: مقاوم‌سازی به موقع فونداسیون از هزینه‌های بالای تعمیرات آتی جلوگیری می‌کند.
مقاوم سازی پی ساختمان با استفاده از میکرو شمع (ریزشمع)
این روش مقاوم سازی فونداسیون در همه ساختمان ها و همه فصل ها و هر نوع آب و هوایی قابل اجرا است. این شیوه خواص مکانیکی خاک اطراف پروژه را به هم نمی زند. انجام میکرو پایل ها به وسیله دستگاه حفاری با ابعاد کم انجام می شود و این مسئله شرایط بسیار خوبی را در انتخاب محل تقویت و آزادی عمل در حین کار ایجاد می کند. این روش هم در درون فضاهای مسکونی و هم ساختمان های صنعتی قابل استفاده است و در بخش زیر زمین به خراب کردن دیوارهای داخلی نیاز ندارد اما جهت تقویت فونداسیون و خاک زیر پی در ساختمان های که دارای زیر زمین هستند استفاده از این روش بسیار دشوار بوده و شاید نیاز به تخریب سقف زیر زمین جهت استقرار دستگاه حفاری می باشد . از مزایای آن می توان به مقرون به صرفه بودن نسبت به روشهای سنتی ، سرعت عمل بالا و پیوستگی کار در مقایسه با روش های دیگر اشاره کرد.
در این روش مقاوم سازی پی ساختمان پارامترهای مکانیکی خاک بهبود می یابد و در مواردی که خاک زیر پی ظرفیت باربری کمی دارد و یا در اثر نشت آب و افزایش شدید رطوبت دانه بندی و چسبندگی خاک بشدت تغییر کرده باشد نتیجه خوبی حاصل می شود. در این شیوه بخش یا تمام بار وارده از سمت سازه بر فونداسیون به تراز پایین تر سطح فونداسیون منتقل می شود و در نتیجه نیروها به قسمت‌های تحتانی تر خاک که مرغوب تر بوده و یا بهسازی گردیده اند منتقل می شود. این روش علاوه بر استفاده در مقاوم سازی فونداسیون و پی ساختمانهای قدیمی و موجود جهت تقویت خاک بستر و زیر پی سازه های جدید نیز کاربرد دارد.
مبحث تقویت فونداسیون یا خاک زیر پی با روش میکرو پایل یا ریز شمع بسیار پیچیده و مفصل بوده و نیاز به طراحی خاص و تجربه کافی مهندسین این بخش از کار دارد . طریقه تقویت فونداسیون یا خاک زیر پی می تواند به دو روش تحکیمی و بار صورت گیرد . در روش تحکیمی فقط دوغاب سیمان با فشار بسیار زیاد به خاک زیر پی تزریق می گردد و با این عمل حفرات بوجود آمده در خاک ناشی از هر اتفاقی مانند آبرفتگی خاک و شسته شدن ریز دانه های خاک و یا نشست خاک و غیره... توسط دوغاب سیمان پر شده و در ترکیب با مواد ریز دانه سنگی و موجود در خاک تقریبا توده ای سنگی و بتنی تشکیل شده که مقاومت فشاری بسیار بالایی پیدا کرده و عملا با این روش خاک بهسازی و تقویت می گردد .
در روش بار بر با حفر شمع‌هایی ریز در زیر فونداسیون, داخل آنها با میلگرد مسلح گردیده و پس از تزریق دوغاب سیمان بداخل شمعهای ایجاد شده عملا ستونهای بتن آرمه ای در زیر فونداسیون تشکیل شده که بار را از فونداسیون به زیر شمعهای فوق منتقل می نماید . نکته مهم در اجرای میکرو پایل به روش باربر تعبیه مکانیزم قابل قبول جهت اتصال سر شمعها به فونداسیون می باشد که متاسفانه بارها شاهد عدم حساسیت به این موضوع بوده ایم .
