مقاوم سازی فونداسیون

آسیب های محتمل وارده به فونداسیون به دو گروه آشکار و نهان تقسیم می شوند. قسمت های قابل مشاهده به شکل خرد شدگی و … آشکار است و قسمت های نهان به دلیل نشست، تورم خاک، ناپایداری ساختمان و … ایجاد می شوند و با گذشت زمان به شکل گسیختگی های قابل ملاحظه در می آیند. معمولترین موارد آسیبپذیری فونداسیون و پی به قرار زیر است:

– وجود نیروی کششی بلند کننده
– عدم کفایت ظرفیت خمشی یا برشی (برش خمشی یا برش سوراخ کننده) مقطع پی
– تهاجم مواد شیمیایی مضر موجود در خاک و آب زیرزمینی به بتن پی
– عدم کفایت مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر پی
– وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت سازهای در شمع ها
– وقوع تنش فشاری بیش از ظرفیت باربری پی در زیر فونداسیون
– وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت ژئوتکنیکی سازهای در شمعها
– وجود نشستهای زیاد و غیرقابل قبول در پی
– وجود پتانسیل ، ماسه سریع و تورم در خاک زیر فونداسیون
– عدم پایداری ساختگاه سازه، مخصوصاً برای ساختمانهایی که بر روی زمینهای شیبدار احداث شدهاند.

راهکارهای بهسازی پی

با توجه به نوع ضعف موجود در پی، راهکارهای مختلفی برای مقاوم سازی شالوده وجود دارد که عبارتند از:
الف- مقاوم سازی فونداسیون شامل:
– افزایش ابعاد پی
– افزودن شناژ به پی موجود
– با کابلهای پیشتنیده
– افزایش مقاومت شمعهای موجود

ب- بهسازی ژئوتکنیکی شامل:
– تزریق (اختلاط مکانیکی)
– ریزشمع
– احداث شمع
– تقویت شالوده از زیر

راهکارهای مقاوم سازی فونداسیون

I- افزایش ابعاد پی

با افزایش ابعاد پی میتوان سطح تماس پی را افزایش داد و از تنش های اعمالی بر پی کاست که این اقدام منجر به افزایش ظرفیت باربری فونداسیون میشود. همچنین با افزایش ابعاد فونداسیون و به دنبال آن کاهش تنش موجود در پی، نشستهای پی خاک نیز کاهش مییابد. در شکلهای 1و2 نمونهای از این روش تقویت فونداسیون نشان داده شده است.

شکل 1- افزایش ابعاد فونداسیون و ستون متصل به آن

در حالتی که تنها ابعاد شالوده افزایش پیدا کرده و ستون مقاوم سازی نشده باشد، بار اعمالی به قسمتهای تقویت شده باید مستقیماً به پی موجود منتقل گردد. این امر با استفاده از پاشنه یکپارچهای که در محیط و زیر پی موجود قرار گرفته، محقق میگردد. در این راستا از آرماتورگذاری مناسبی باید در پاشنه مورد استفاده قرار گیرد (شکل2).

شکل 2- بهسازی فونداسیون بوسیله افزایش ابعاد هندسی

II- افزودن شناژ به پی

یکی از راهکارهای تقویت فونداسیون در برابر لغزش، به هم بستن پی ها و ایجاد مشارکت کلیه پی ها در تحمل بارهای جانبی میباشد. به همین منظور از شناژ برای بستن پی ها استفاده میگردد (شکل 3).

شکل3 – به هم بستن فونداسیون با شناژ جهت مقاوم سازی فونداسیون

III- یکپارچه سازی فونداسیون

این نوع بهسازی معمولاً در مواردی مورد توجه قرار میگیرد که بادبند یا دیوار برشی جدید بین دو ستون احداث شود. در این نوع مقاوم سازی فونداسیون علاوه بر افزایش ظرفیت برشی و خمشی فونداسیون، مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر شالوده نیز افـزایش مییابد (شکل 4) نیز نشان دهنده تصاویری از مراحل اجرایی یکپارچه کردن شالوده هاست.

شکل 4- مقاوم سازی فونداسیون برای دهانه با دیوار برشی

IV- روش مقاوم سازی فونداسیون با کابلهای پیشتنیده

یکی از روش های تقویت، اعمال نیروی پیش تنیدگی به مقطع میباشد. معمولاً وقتی افزایش عمق شالوده از بالا به دلیل معماریممکن نباشد، ظرفیت خمشی مثبت و منفی مقطع را میتوان با عبور کابل های پیشتنیده، در حفرههای تعبیه شده سراسری درطول شالوده یا در بتن جدید روی وجوه آن و پیشتنیده کردن آنها، افزایش داد.
نیروهای پیشتنیدگی فوق در دو امتداد عمودی و افقی به شالوده اعمال میشوند. نیروهای پیش تنیدگی قائم باعث افزایش ظرفیت برشی و نیروهای پیشتنیدگی افقی باعث افزایش ظرفیت برشی و خمشی به طور همزمان میشوند. پیشتنیدگی افقیبوسیله کابلها و مفتولهای متداول و پیش تنیدگی قائم با مقاوم سازی پی با صورت میگیرد.(شکل 5).

شکل 5- اعمال پیشتنیدگی افقی و تقویت فونداسیون با جهت قائم برای بهسازی شالوده

V- افزایش مقاومت شمع های موجود

در ساختمان های احداث شده برروی شمع، شمع ها ممکن است نتوانند به صورت مناسبی در برابر بارهای جانبی مقاومت کنند؛ همچنین شمعها ممکن است در محل اتصال به سر شمع دچار مشکل شده باشند.

I- بهسازی خاک به روش تزریق

بهسازی خاک به روش تزریق با مواد افزودنی از قبیل سیمان، آهک و… انجام می شود. هدف از بهسازی خاک به روش تزریق، دستیابی به پارامترهای ژئوتکنیکی اصلاح شده از قبیل مقاومت فشاری، مقاومت برشی و یـا نفوذپذیری است. اختلاط خاک برای محدود کردن و یا ثابت نمودن مواد شیمیایی مضر در خاک نیز کاربرد دارد. معمولاً سیمان بصورت دوغاب (ترکیب با آب) با خاک مخلوط میشود. هر چند امکان استفاده از سیمان بصورت خشک نیز مقدور است، برحسب نوع خاک حجم دوغاب بین 20 تا 30 درصد حجم خاک انتخاب میشود.
افزودنیها شامل مواد زیرمیشوند:
سیمان، خاکستر آتشفشانی، سرباره کوره، آهک، سایر مواد شیمیایی

شکل 6- بهسازی خاک زیر فونداسیون با استفاده از تزریق مواد افزودنی

II- اجرای ریز شمع (micro piles)

ریزشمع ها، شمع هایی با قطر 100تا 200 میلیمتر هستند که میتوانند به صورت عمودی یا مایل در اطراف و جسم شالوده ایجاد شوند. در صورتی که به علت محدودیت های فضایی در نزدیکی فونداسیون موجود نتوان از شمع برای افزایش ظرفیت باربری پی استفاده نمود میتوان از ریز شمع ها به جای شمع استفاده کرد.

III- احداث شمع

به منظور افزایش ظرفیت باربری ژئوتکنیکی و سازهای شمع های موجود، میتوان با احداث شمع های جدید و اتصال آنها بهسرشمع موجود، به ظرفیت فشاری، کششی و خمشی گروه شمع موجود اضافه نمود (شکل 7).

شکل 7- افزایش باربری ژئوتکنیکی با استفاده از اجرای شمع

برچسبها: مقاوم سازی, پی, فونداسیون, بهسازی تقویت تیر بتنی با روکش فولادی...