أساسات الطوافة أو الحصير

 

أساس الطوافة ، الذي يُطلق عليه أيضًا الأساس الحصري ، هو أساسًا بلاطة مستمرة ترتكز على التربة التي تمتد على كامل مساحة المبنى ، وبالتالي تدعم المبنى وتنقل وزنه إلى الأرض.

غالبًا ما يتم استخدام أساس الطوافة عندما تكون التربة ضعيفة ، حيث توزع وزن المبنى على كامل مساحة المبنى ، وليس على مناطق أصغر (مثل القواعد الفردية) أو في نقاط فردية (مثل أسس الركائز). هذا يقلل من الضغط على التربة.

 يعتبر مفهوم الإجهاد أساسيًا جدًا للهندسة المدنية. الإجهاد هو ببساطة الوزن مقسومًا على المنطقة. على سبيل المثال ، إذا كان المبنى بقياس 5 × 5 يزن 50 طنًا ، وله أساس طوافة ، فإن الضغط على التربة يكون الوزن / المساحة = 50/25 = 2 طن لكل متر مربع.

 إذا كان نفس المبنى مدعومًا بأربعة أقدام فردية ، كل منها 1 × 1 م ، فإن المساحة الإجمالية للمؤسسة ستكون 4 م 2 ، وسيكون الضغط على التربة 50/16 ، أي حوالي 12.5 طنًا لكل متر مربع . لذا فإن زيادة المساحة الإجمالية للمؤسسة يمكن أن يقلل بشكل كبير من الضغط على التربة ، والذي لا يمثل سوى الوزن لكل متر مربع.

 أساس الطوافة جيد أيضًا للطوابق السفلية. يتم إنشاء الأساسات عن طريق حفر التربة من أجل إيجاد تربة طبيعية قوية ومضغوطة وغير مضطربة على بعد بضعة أقدام على الأقل تحت مستوى سطح الأرض. هذه التربة أقوى بكثير من التربة الرخوة على السطح. إذا قمنا ببناء أساس طوف على ارتفاع 10 أقدام تحت الأرض ، وقمنا ببناء جدران خرسانية حول الأطراف ، فإن هذا يجعلنا قبوًا ممتازًا. لذلك ، يميل المهندس الذي يصمم مبنى به طابق سفلي إلى اختيار أساس طوافة على أنواع أخرى من الأساسات.

كيفية بناء أساسات طوافة أو حصيرة

يتم إنشاء أساس الطوافة عن طريق حفر الأرض أولاً إلى مستوى موحد ومسطح.

 بعد ذلك ، يتم وضع لوح بلاستيكي مقاوم للماء فوق الأرض ، ويتم سكب طبقة رقيقة من الخرسانة الأسمنتية العادية (PCC) مقاس 3 بوصات فقط لإنشاء قاعدة مسطحة ومستوية تمامًا للمؤسسة.

 بعد ذلك ، يتم تثبيت طبقة مانعة لتسرب المياه ، ومن ثم يتم ربط حديد التسليح لبلاطة الطوافة في مكانها. بعد وضع كل الفولاذ في مكانه ، يتم صب الخرسانة بالسمك المطلوب ، والذي يتراوح عادةً بين 200 مم (8 بوصات) إلى 300 مم (12 بوصة) للمباني الصغيرة: يمكن أن يكون هذا أكثر سمكًا إذا كانت الأحمال الثقيلة ليحمل.

العزل المائي للقواعد

غالبًا ما تمتد الطوابق السفلية عدة طوابق تحت الأرض. يمكن بسهولة تشبع التربة أو الصخور حول الطابق السفلي بالماء. سوف تتسرب هذه المياه إلى المبنى إذا لم يكن المبنى مقاومًا للماء بشكل صحيح ، لأن الخرسانة غير منفذة للماء (تسمح بمرور الماء). لذلك يولي المهندسون اهتمامًا كبيرًا بتصميم العزل المائي في الطوابق السفلية ، فبمجرد الانتهاء من ذلك ، لا توجد طريقة لإصلاحه ، لذلك يجب القيام بذلك بشكل مثالي أثناء البناء.

 أفضل طريقة للقيام بذلك هي لف الجزء الخارجي من الطابق السفلي بطبقة مقاومة للماء تسمى غشاء العزل المائي. يجب أن يغطي هذا الجزء السفلي وجميع جوانب القبو ، ويجب وضعه بين التربة والخرسانة ، بحيث تظل الخرسانة جافة دائمًا. يجب أن يكون غشاء العزل أيضًا قويًا ماديًا ، حيث سيتم إنشاء الطوافة فوقه ، وسيضغط وزن المبنى عليه. تعمل هذه الطبقة أيضًا على عزل المبنى كيميائيًا ، حيث قد تحتوي التربة على مواد كيميائية تؤثر سلبًا على الخرسانة على المدى الطويل.

في بعض الحالات ، سيعمل المهندسون على إيجاد طريقة لإزالة المياه من التربة أسفل الطابق السفلي كلما تراكمت. في حين أن هذا يبدو صعبًا ، فإن الحل بسيط إلى حد ما: أثناء البناء ، يتم وضع الأنابيب المثقبة في التربة على بعد بضع بوصات أسفل الطوافة الخرسانية. يتم تغليفها بمواد التكسية الأرضية ، وهي نوع من القماش الذي يسمح بمرور الماء ، ولكن ليس جزيئات التربة. يتم بعد ذلك تعبئة رقائق الحجر حول الأنابيب للسماح بمرور المياه ، ولكن ليس التربة. ثم يتم بناء الطوافة. ثم يتم تدوير الأنابيب لتتبع جدران الطابق السفلي وتظهر فوق الأرض. في وقت لاحق ، إذا اشتبه المهندسون في وجود الكثير من المياه في التربة حول الطابق السفلي ، فيمكنهم إزالتها عن طريق ربط المضخات بالأنابيب وامتصاص الماء.

مفهوم UPLIFT

عند العمل مع الطوابق السفلية ، يحتاج المرء إلى فهم مفهوم الرفع. يحدث الرفع للأعلى عندما تتشبع التربة خارج الطابق السفلي بالماء ، على سبيل المثال خلال فترة هطول أمطار غزيرة جدًا. ثم يبدأ الطابق السفلي في التصرف كسفينة تطفو في بحر من الماء. سيبذل الماء قوة صعودية قوية على القبو.

 

في حالة موازنة هذه القوة الصاعدة بقوة هبوطية قوية ، مثل وزن العديد من الطوابق فوق الطابق السفلي ، فلا توجد مشكلة. ومع ذلك ، إذا لم تكن هناك قوة موازنة ، كما هو الحال إذا تم إنشاء الطابق السفلي للتو ، ولم يكن هناك شيء أعلاه ، فقد تكون القوة الصاعدة قوية بما يكفي لرفع الطابق السفلي من الأرض ، مما يؤدي إلى تدميره تمامًا و تسبب ضررا كبيرا.