قوا عد تصميم الأساسات وتنفيذها

 مهندس مدنى خريج

قوا عد تصميم الأساسات وتنفيذها

تعريفات

أساسات المنشآت الصغيرة

أساسات المنشآت الرئيسية

1 - تعريفات :

أ ) المنشآت الصغيرة :

تعني هنا وفيما يلي جميع المباني الخاصة المؤلفة من دور واحد أو دورين، ولها أساسات منفصلة أو شريطية مستمرة تحت الحوائط، على أن لا يكون لها قبو، (بدروم ) سواء كانت هذه المباني ذات استعمال سكني أو تجاري أو غير ذلك.

ب ) المنشآت الرئيسية :

تعني هنا وفيما يلي، جميع المنشآت والمباني التي لا ينطبق عليها وصف المنشات الصغيرة وتشمل على سبيل المثال لا الحصر المباني المتعددة الأدوار، والمباني ذات القبو حتى إذا كانت من دور واحد، والمنشات الصناعية، والمباني التي يرتادها جمهور من الناس، كالمجمعات والمراكز التجارية والأسواق، والدوائر الحكومية، ومراكز البريد والبرق والمدارس، والمساجد، والجامعات، والملاعب، والصالات الرياضية، ومنشآت المرافق العامة كالمياه والكهرباء والهاتف والصرف الصحي، و الجسور وأنفاق المرور والأبراج ومحطات الضخ.

2 - أساسات المنشآت الصغيرة :

2 - ا  فحص تربة الموقع :

ينصح صاحب أي مشروع أو منشأة (فردا كان أو شركة أو جهة حكومية) أن يقوم بفحص التربة في الموقع بحفر ثلاث حفر تجريبية بأعماق لا تقل عن مترين أو بعمق 0.5 متر تحت مستوى الأساس (أيهما أعمق ) أو إلى منسوب الطبقة الصخرية، على أن تقاس هذه الأعمال من مستوى سطح الأرض. وتجري اختبارات كثافة التربة في كل حفرة تجريبية على عمق كل 0.5 متر ويتم تحديد العمق الذي تظهر فيه المياه الأرضية -إن وجدت - قياسا من مستوى سطح الأرض، ويتم تقديم تقرير يشتمل على نتائج فحص واختبارات التربة في الموقع إلى أمانة مدينة ا لرياض.

2 - 2 حفريات الأساسات :

أ ) تقام الأساسات فوق تربة متماسكة، وإذا اتضح بعد حفريات الأساسات أن التربة ضعيفة أو متفككة فيجب دكها جيدا قبل البدء في تنفيذ الأساسات، ثم تصب طبقة خرسانية (خرسانة نظافة) بسمك 15 سم تحت الأساسات وتصب فوقها القواعد المسلحة طبقا للمخططات المعدة لذلك.

ب ) تتخذ الاحتياطات اللازمة أثناء تنفيذ حفريات الأساسات لتلافي إلحاق أي ضرر بالمارة وبالممتلكات العامة والخاصة والمرافق العامة والطرق والأرصفة وأية منشات أخرى مجاورة، ويتم تسوير كامل الموقع مع استخدام الأنظمة المناسبة لدعم التربة والمنشآت.

2 - 3 تصميم الأساسات :

أ) يتم عند تصميم الأساسات وضع بلاطة الدور الأرضي على ارتفاع متر على الأقل فوق منسوب المياه الأرضية إن وجدت. وعلى الاستشاري القائم بتصميم الأساسات التأكد من سلامة أدائها تحت تأثير الأحمال المتوقعة أثناء العمر الافتراضي للمبنى، وتحت تأثير أي ارتفاع أو هبوط في التربة وعدم تأثر متانة الأساسات أو استقرارها بأي من هذه العوامل.

ب ) يقع على عاتق الاستشاري القائم بتصميم الأساسات مسئولية التأكد من ألا تزيد حركة التربة الرأسية المسموح بها بالكامل عن 4 سم إذا كانت المنشأة مقامة على تربة رملية، وعن 8 سم إذا كانت المنشأة مقامة على تربة طينية، وإذ ا وجد هبوط متفاوت بين الأساسات المتجاورة على فتحات قدرها (ل) فيجب ألا تتجاوز الحركة المسموح بها (ل ÷ 360).

 ج ) يقع على عاتق الاستشاري القائم بتصميم الأساسات مسئولية التأكد من أن التغيرات التي قد تطرأ على منسوب المياه الأرضية سوف لن تؤدي إلى حركة التربة بما يتجاوز الحد المسموح به، ويجب أن ينص صراحة قي مخططات الأساسات على مقدار تحمل التربة المستعمل في التصميم، ويجب أيضا تصميم الأساسات بحيث تحتوي على نسبة كافية من حديد التسليح للتحكم في التشققات وتوزيع الأحمال والإجهادات.

2 - 4 تنفيذ الأساسات :

تؤخذ الاحتياطات اللازمة لحماية الأساسات من التآكل والصدأ تحت تأثير الأملاح خاصة الكلوريدات والكبريتات الموجودة في المياه الأرضية، وذلك إذا كان منسوب هذه المياه مرتفعا إلى الحد الذي يحتمل معه نفاذها إلى مستوى الأساسات، فيجب استعمال الإسمنت المقاوم للكبريتات (نوع رقم 2 أو رقم 5 حسب تصنيف ASTM ) في تنفيذ الأساسات مع استعمال ركام (رمل وبحص ) ذي نوعية جيدة، ومعالجة الخرسانة جيدا بعد الصب، إلى جانب عزل الأساسات باستعمال مواد عازلة للرطوبة ومانعة للرشح.

2 -ه الردميات :

أ ) تستعمل في الردم تحت الأساسات وبلاطات الدور الأرضي مواد من نوع الردم الإنشائي (منتقى) طبقا لتصنيف المواصفات الأمريكية للطرق – AASHTO   رقم  1 – A  أو 2 - A أو ما يعادلها.

ب ) يتم الردم على طبقات لا تتجاوز سماكة كل منها 20 سم، ويتم دك كل طبقة بطريقة ميكانيكية حتى تصل كثافتها إلى95/ على الأقل من الكثافة الجافة العظمى، والتي تقاس بطريقة اختبار بروكتور المعدل، وذلك قبل وضع الطبقة التالية.

ج ) يشرف على تنفيذ عمليات الردم فني متخصص ذو خبرة في هذه الأعمال.

د) ينصح إجراء اختبارات ميدانية للتأكد من جودة الردم وتسجل نتائجها بانتظام .

2 - 6 صرف المياه الزائدة :

يتعين في حالة وجود مساحات مزروعة ومروية على بعد خمسة أمتار أو أقل من الأساسات إقامة نظام للصرف للمياه الزائدة (النظام الفرنسي مثلا) بحيث يتخلل طبقات الردم، وإذا كانت الخصائص الطبوغرافية للموقع لا تسمح بصرف المياه عن طريق الميول فيتم تجميعها في حفرة ثم ضخها إلى قناة صرف أو أي نظام آخر للصرف.

3 –

3- ا  فحص تربة الموقع

أ) يتم فحص التربة في موقع المنشات الرئيسية من قبل استشاري متخصص في مجال هندسة التربة والأساسات. ويتم تحديد نطاق العمل الخاص بهذا الفحص من قبل استشاري هندسة التربة والأساسات (الهندسة الجيوتقنية) والاستشاري المصمم للمنشأة، وبما يتناسب مع نوع المنشأة والأساسات وخصائص التربة والصخور في موقعها وخصائصها الجيولوجية واحتمال وجود مياه أرضية فيها.

ب ) يخضع نطاق العمل الخاص بفحص تربة الموقع المعد بمقتضى الفقرة السابقة لموافقة أمانة مدينة الرياض .

ج ) يقدم المالك إلى أمانة مدينة الرياض مع الوثائق المطلوبة للحصول على فسح البناء تقريرا شاملا عن نتائج فحص التربة في الموقع متضمنا إلى جانب المتطلبات الأخرى نطاق العمل ونتائج فحص التربة بالموقع بما في ذلك الاختبارات المعملية مبينة على النماذج المعدة لذلك، إضافة إلى توصيات حول تصميم وتنفيذ الأساسات، ومواصفات مواد الردم، وطريقة التنفيذ، وتوصيات حول تصميم وتنفيذ نظام ضخ أو صرف المياه الأرضية إن وجدت في الموقع.

3 - 2 حفريات الأساسات :

أ) يتعين إذ ا كان مستوى الأساسات أو القبو تحت منسوب المياه الأرضية إقامة نظام مؤقت لضخ أو صرف هذه المياه، ويتم تصميم هذا النظام بالاستعانة باستشاري متخصص في مجال الهيدروجيولوجيا أو الهندسة الجيوتقنية.

ب ) بقدم الاستشاري المكلف بتصميم النظام المؤقت لضخ أو صرف المياه الأرضية بموجب الفقرة السابقة تقريرا إلى المالك يشتمل على نتائج فحص التربة في الموقع ونتائج التحليل الكيميائي للمياه الأرضية فيه، إلى جانب توصيات محددة حول تصميم وتنفيذ نظام ضخ أو صرف المياه الأرضية مع المخططات الهندسية الخاصة به، والنظام المقترح لتشغيل المضخات مشتملا على معدل كمية المياه التي سيتم ضخها يوميا ومدة الضخ حتى انتهاء تنفيذ الأساسات والقبو (إن وجد)، إلى جانب برنامج مراقبة المباني والمنشآت المحيطة بالموقع لتحديد أي آثار قد تلحق بها نتيجة للضخ.

ج ) يتعين أن يتضمن التقرير المقدم من الاستشاري بمقتضى الفقرة السابقة تعهدا خطيا منه بقيامه بالإشراف على تنفيذ نظام ضخ أو صرف المياه الأرضية، وأنه يتحمل كامل المسئولية عن أي خطأ في تصميمه أو تنفيذه وما ينتج عن ذلك من أضرار.

د) يمثل التقرير المقدم بموجب الفقرة أعلاه، بعد موافقة أمانة مدينة الرياض عليه، جزءا  لا يتجزأ من وثائق تصميم المنشأة أو المبنى المعني ، وعلى المالك إيصال المعلومات الواردة فيه إلى استشاري التصميم الإنشائي للمبنى لأخذها في الاعتبار أثناء إعداد هذا التصميم.

هـ) يتم دك التربة التي تقام عليها الأساسات بطريقة جيدة قبل البدء في تنفيذها مع أخذ الاحتياطات اللازمة لتفادي إلحاق أي ضرر بالمارة والممتلكات العامة والخاصة المجاورة، وتسوير كامل الموقع إلى جانب استعمال أنظمة لدعم المنشأة أو التربة إذا دعت الضرورة لذلك.

3 - 3 تصميم الأساسات :

أ) يتعين تصميم الأساسات بحيث يكون أداؤها سليما تحت تأثير الحمولات المتوقعة أثناء العمر الافتراضي للمبنى، والارتفاع أو الهبوط المتوقع في التربة، ويجب ألا تزيد حركة التربة المسموح بها بالكامل عن 4 سم إذا كانت تربة رملية وعن 8 سم إذا كانت طينية . أما إذا وجدت حركة متفاوتة بين الأساسات المتجاورة على فتحات قدرها (ل ) فيجب ألا تزيد الحركة المسموح بها عن (ل ÷ 360).

ب ) يتبع في تصميم وتنفيذ الأساسات الواقعة تحت منسوب المياه الأرضية إما طريقة تصميم جميع العناصر الإنشائية ذات العلاقة كالبلاطات والجسور والجدران الساندة بحيث تتحمل ضغط المياه الواقع عليها مع تغطيتها بمواد عازلة للمياه وحمايتها من تشقق الخرسانة وصدأ حديد التسليح، أو تزويد العناصر الإنشائية الواقعة تحت منسوب المياه الأرضية بنظام لصرف هذه المياه بصورة منتظمة ومستمرة لخفض منسوبها في الموقع إلى المستوى المقرر أثناء التصميم، مع اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتفادي انسداد نظام الصرف هذا أو تجمع المياه فيه. ويتعين في جميع الأحوال تصميم عناصر المبنى الواقعة تحت منسوب المياه الأرضية وتنفيذها بحيث تكون قادرة على مقاومة ضغط المياه وتغطية هذه العناصر بمواد مانعة للرشح والتسرب.

ب ) يتعين أن ينص صراحة في مخططات الأساسات على مقدار تحمل التربة وعلى منسوب المياه الأرضية حسب ما هو محدد في التصميم، وعلى الاستشاري المصمم التأكد من أن التغيرات التي قد تطرأ على منسوب المياه الأرضية سوف لن تؤدي إلى حركة في الأساسات بمقدار يتجاوز الحدود المسموح بها بمقتضى هذه القواعد.

3 - 4 تنفيذ الأساسات والأقبية :

أ) إذا كان مستوى بلاطة القبو أعلى من المنسوب المتوقع للمياه الأرضية بما يزيد عن متر واحد، يتعين استعمال طبقة أساس من مواد ركامية مدكوكة، يليها طبقة عازلة للرطوبة، ثم البلاطة الخرسانية، مع تغطية الجدران الخارجية للأقبية بمادة مقاومة للرطوبة، كالدهان الأسفلتي مثلا، وذلك ابتداء من القبو وحتى مستوى سطح الأرض وكذلك جميع الأساسات والأعمدة المتصلة بالتربة مباشرة.

ب ) إذا كانت الأساسات محمولة على الصخر مباشرة، يجب التأكد من أن هذا الصخر خال من الشقوق والأحجار غير المتماسكة، ويتعين في حالة وجود مثل هذه الأحجار ملء الفراغات بينها بخلطة إسمنتية قبل البدء في صب الأساسات، ثم تصب طبقة خرسانية (خرسانة نظافة) بسمك 15 سم تحت الأساسات، بعدها تصب القواعد حسب المخططات المعدة لها.

ج ) أما إذا كان مستوى بلاطة القبو أخفض من المنسوب المتوقع للمياه الأرضية، فيجب التأكد من عدم رشح أو تسرب المياه الأرضية إلى العناصر الإنشائية. وتغطى بلاطات القبو المراد حمايتها من تسرب المياه الأرضية بغشاء رقيق من النايلون يركب بين بلاطتين من الخرسانة لا يقل سمك كل منهما عن 8 سم، ويتم وصل غشاء النايلون هذا بالمادة العازلة المستخدمة في تغطية الجدران بدون أية فتحات أو فجوات بينهما، مع تغطية الوجه الخارجي لجدران الأقبية بما لا يقل عن طبقتين من الأغشية المشبعة بالأسفلت تثبت على الجدار بواسطة دهان أسفلتي ثم تغطى بطبقة سميكة من الدهان الإسفلتي.

د) تتخذ الاحتياطات اللازمة لحماية الأساسات من التآكل والصدأ تحت تأثير الأملاح الذائبة في المياه الأرضية خصوصا الكلوريدات والكبريتات إذا كان مستوى بلاطة القبو والأساسات تحت المنسوب المتوقع لهذه المياه. وتغطى كافة فواصل البناء وفواصل التمدد بمواد عازلة للمياه وقواطع مانعة للتسرب ، مع إقامة نظام لتجميع وضخ المياه التي قد تتسرب إلى القبو.

3 – 5 الردميات :

يستخدم في الردم تحت الأساسات وبلاطات الدور السفلي مواد من نوع الردم الإنشائي (منـتقى) طبقا لتصنيف المواصفات الأمريكية للطرق – AASHTO   رقم  1 – A  أو 2 - A أو ما يعادلها. ويتم الردم على طبقات لا يتجاوز سمك كل منها 20 سم، وتدك كل طبقة بطريقة ميكانيكية حتى تصل كثافتها إلى 95 % على الأقل من الكثافة الجافة العظمى، والتي تقاس بطريقة اختبار بروكتور المعدل، مع إجراء جميع الاختبارات الميدانية وتسجيل نتائجها بانتظام للتأكد من جودة الردم، وعلى أن يشرف على تنفيذ عملية الردم الإنشائي فني متخصص ذو خبرة بهذه الأعمال.

3 - 6 صرف المياه الزائدة :

يتعين في حالة وجود مساحات مزروعة ومروية على بعد خمسة أمتار أو أقل من الأساسات إقامة نظام صرف للمياه الزائدة (النظام الفرنسي مثلا) بحيث يتخلل طبقات الردم، ويمكن تجميع المياه المراد صرفها في حفرة وضخها منها بواسطة مضخة أوتوماتيكية إلى قناة صرف أو أي نظام آخر، وذلك إذا كانت الخصائص الطبوغرافية للموقع لا تسمح بصرف بالميول.