علت های نشست ساختمان، علائم نشست و روش های ترمیم ساختمان

نشست ساختمان به حالتی از فرونشست و پایین آمدن ساختمان یا تغییر شکل آن می‌گویند که در اثر تغییرات حاصل در خاک پدید آمده و به ترک خوردن یا شکست نمای بیرونی و دیوارها، ایجاد خمیدگی و یا فرورفتن کف بنا منجر شود. دلیل اصلی بروز این پدیده به تنش‌هایی نسبت داده می‌شود که سازه روی سطح زمین ایجاد کرده و حجم خاک را تغییر داده است.

علائمی نظیر افزایش فاصله عرضی ترک‌های موجود در بنا و شکم آوردن و ایجاد برآمدگی در کف ساختمان از اصلی‌ترین نشانه‌های بروز فرونشست در ساختمان هستند که با آنها می‌توان این پدیده را تشخیص و از بروز آن پیشگیری کرد.

با ما در مطالعه این مقاله همراه شوید تا به بررسی این موضوع بپردازیم.

نشست ساختمان چگونه رخ می‌دهد؟

نشست ساختمان پدیده‌ای است که در اثر تغییر شکل خاک زیر پی ساختمان رخ می‌دهد. این تغییر شکل خاک به دلایلی مانند کاهش تخلخل خاک، بارهای زیاد وارد شده و تغییر میزان رطوبت در خاک به صورت تدریجی و در طول زمان و در عرض چند ماه یا چند سال و به صورت یکنواخت یا نامتقارن روی می‌دهد.

به منظور جلوگیری از فرونشست زمین، توسط شرکت مهندسی ابرند اقدامات مختلفی صورت میگیرد. یکی از روش‌های موثر در پایدارسازی گود و جلوگیری از نشست ساختمان اجرای انکراژ و سازه ی نگهبان خرپایی است.

نشست ساختمان می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد. برخی از دلایل اصلی نشست ساختمان شامل موارد زیر می‌شوند؛

• نوع خاک: خاک‌های رسی و سیلتی بیشتر مستعد نشست هستند.
• بار وارد شده بر ساختمان: هرچه بار وارد شده بر ساختمان بیشتر باشد، احتمال و میزان نشست ساختمان بیشتر خواهد بود.
• رطوبت خاک: خاک‌های مرطوب بیشتر مستعد نشست هستند و برداشت آب از زیر ساختمان نیز می‌تواند باعث نشست خاک و در نهایت ساختمان شود.
• زلزله و انفجار نیز در مواردی باعث نشست‌هایی در ساختمان می‌شوند.

عوامل موثر در نشست ساختمان

فاکتورهای زیاد و متنوعی در ایجاد نشست ساختمان موثرند که هر یک به‌نوعی به خاک و تغییرات پدید آمده در آن مرتبط‌ هستند. هرچند برخی از این عوامل به شکل غیرمستقیم و با تاثیرات فیزیکی متفاوت این پدیده را به‌وجود می‌آورند. در این بخش 9 مورد از مهم‌ترین این عوامل را با هم مرور می‌کنیم؛

• تراکم ضعیف خاک: این فاکتور از مهم‌ترین عوامل پایین آمدن ساختمان و نشست زمین به شمار می‌آید که پیش از احداث سازه به آن پرداخته شده و مورد بررسی قرار می‌گیرد.
• پمپاژ و مکش زیاد مواد زیرزمینی: ساختمان‌هایی که عملیات حفاری و استخراج مواد و مایعات زیرزمینی در اطراف آنها اجرا می‌شود، بیشتر در معرض فرونشست هستند.
• بروز نامنظم پدیده بارندگی یا خشکسالی در منطقه: نفوذ باران در خاک باعث افزایش وزن خاک و یا فرسایش آن شده و از این دو طریق به پدیده نشست بنا کمک می‌کند. همچنین خشکسالی با کاهش مقاومت خاک از طریق ایجاد ترک در آن باعث بروز یا تشدید پدیده نشست بناها می‌شود. ایجاد پوشش گیاهی در منطقه به کنترل این مورد کمک کرده و برای پیشگیری از بروز چنین پدیده‌ای موثر است.
• ضعیف بودن خاک زیر ساختمان و عدم توانایی تحمل بار سازه: ضعیف بودن خاک زیر ساختمان و عدم توانایی تحمل بار سازه نیز می‌تواند باعث بروز یا تشدید فرونشست سازه شود. خاک‌های ضعیف دارای مقاومت کمی هستند و نمی‌توانند وزن سازه را به طور ایمن تحمل کنند. این امر باعث می‌شود که خاک تحت فشار سازه نشست کند و در نتیجه ساختمان دچار فرونشست شود.
• بروز تغییرات در جداول آب‌ زیرزمینی: آب‌ زیرزمینی با وارد کردن فشار هیدروستاتیکی به خاک آن را متعادل می‌کند. با کاهش سطح آب‌های‌ زیرزمینی، فشار هیدروستاتیکی نیز کاهش یافته و به بروز فرونشست در خاک و ساختمان منجر می‌شود.
• وجود ریشه‌های سنگین و بزرگ درختان تنومند در مجاورت بنا: ریشه‌های عمیق و ضخیم درختان تنومند با جذب بیشتر آب ساختار خاک را تغییر داده و باعث کاهش مقاومت خاک در برابر نشست می‌شوند.
• انجام زه‌کشی ضعیف در حاشیه ساختمان: زه‌کشی مناسب به تخلیه آب اضافی از خاک اطراف ساختمان کمک کرده و از نشست سازه جلوگیری می‌کند. زهکشی ضعیف باعث تجمع آب در اطراف ساختمان می‌شود که به افزایش وزن خاک و سنگین شدن آن منجر می‌شود. به‌علاوه وجود آب اضافه موجب فرسایش خاک شده و مقاومت خاک در برابر نشست را کاهش می‌دهد.
• بروز نشست در اثر احداث استخر شنا یا عملیات لوله‌کشی: در صورت احداث غیرتخصصی استخر، این عملیات ساختمانی می‌تواند باعث بروز عواملی از قبیل افزایش بار اضافی، تغییر ساختار خاک و نفوذ آب، باعث افزایش وزن خاک و ساختمان زمین ‌شود.
• نشت لوله‌های آب ساختمان در طولانی مدت یا حجم بالا می‌تواند باعث فرونشست ساختمان شود. این امر به دلیل تجمع آب در اطراف لوله‌های نشتی است. آب اضافی باعث افزایش وزن خاک، فرسایش خاک، کاهش مقاومت آن و فرونشست بنا می‌شود.

میزان و شدت تأثیر نشت لوله‌های آب ساختمان بر فرونشست به عوامل مختلفی نظیر مقدار و مدت زمان نشت، نوع خاک و ابعاد ساختمان بستگی دارد.

مطالب مرتبط: نقش جرثقیل در اجرای پروژه‌های عمرانی

روش‌های فرونشست ساختمان

نشست بنا به کاهش ارتفاع ساختمان در اثر نشست خاک زیرین آن گفته می‌شود. این پدیده به دلایل مختلفی مانند کاهش تخلخل خاک، بارهای زیاد وارد شده و تغییر میزان رطوبت در خاک رخ می‌دهد.

پدیده فرونشست بر اساس نوع و شدت خرابی به دو دسته کلی تقسیم می‌شود؛

نشست یکنواخت: در این نوع فرونشست، کل پایه و زیربنای ساختمان در همان نقاط با سرعتی یکنواخت رو به پایین حرکت می‌کند. این نوع فرونشست معمولاً باعث ترک‌خوردگی عمیق نمی‌شود و تنها بر تاسیسات ساختمان مانند لوله‌های آب و فاضلاب و گاز تاثیر می‌گذارد.

نشست نامتقارن: در این نوع فرونشست، حرکت غیریکنواخت و نامتقارن خاک لایه‌های زیرین ساختمان باعث فرورفتگی‌هایی در نقاط مختلف بنا می‌شود. این نوع فرونشست اغلب باعث ایجاد ترک در ستون‌ها، سقف و دیوارها شده و می‌تواند آسیب جدی به ساختمان وارد کند.

نشست ساختمان بر اساس نوع خاک به دو دسته زیر تقسیم می‌شود؛

نشست آنی: این نشست در هنگام احداث ساختمان یا پس از ساخت ممکن است رخ دهد. فرونشست آنی خسارت‌های زیادی به ساختمان وارد می‌کند و اغلب در اثر بی‌دقتی در طراحی پی و دیگر مولفه‌های آن بروز می‌کند.

نشست تحکیمی: این نشست وابسته به گذر زمان است. نشست تحکیمی طی دو مرحله در اثر خروج آب و هوای درون منافذ خاک و فرآیند شیمیایی خاک و تغییر شکل خمیری آن (خزش خاک) انجام می‌شود.

تعمیر نشست ساختمان چگونه است؟

نشست در ساختمان می‌تواند باعث ایجاد ترک‌خوردگی، تغییر شکل و حتی تخریب ساختمان شود که تعمیر آن در کمترین زمان ممکن توسط افراد متخصص ضروری است. روش‌های مختلفی برای این کار وجود دارد و انتخاب بهترین روش به عوامل مختلفی مانند نوع و شدت نشست، نوع خاک، شرایط آب و هوایی و بودجه بستگی دارد.

پیشنهاد مطالعه: سد خاکی و انواع آن را بشناسید

تعمیر نشست بنا معمولاً طی مراحل زیر انجام می‌شود؛

• شناسایی نوع و شدت نشست،
• انتخاب و طراحی روش تعمیر بر اساس شرایط ساختمان و خاک،
• اجرای عملیات تعمیر طبق نقشه‌های طراحی شده،
• نظارت برعملیات تعمیر به صورت مداوم تا اطمینان از موفقیت آن.

هزینه تعمیرات نیز به عوامل مختلفی مانند نوع و شدت نشست، نوع خاک، شرایط آب و هوایی و بودجه بستگی دارد. در مجموع تعمیر نشست‌های شدید هزینه بیشتری نسبت به موارد خفیف دارد.

برخی از روش‌های تعمیر نشست ساختمان شامل عملیات‌های زیر می‌باشد؛

استفاده از ستون‌های مارپیچ: این روش برای تعمیر نشست‌های شدید استفاده می‌شود و در آن ستون‌های مارپیچی در زیر ساختمان نصب و سپس سازه با استفاده از این ستون‌ها بالا می‌آید.

تراز کردن دال: این روش برای تعمیر نشست‌های خفیف استفاده می‌شود و در آن موادی مانند بتن روان یا دوغاب به دال‌های ساختمان تزریق می‌شود. به این ترتیب ترک‌ها پر شده و دال‌ها در یک راستا قرار می‌گیرند.

راه‌های جلوگیری از نشست ساختمان

پدیده فرونشست در ساختمان می‌تواند آسیب جدی به آن وارد کند. بنابراین، شناسایی عوامل ایجاد کننده فرونشست و کنترل آن از اهمیت زیادی برخوردار است. با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از بروز آن در ساختمان جلوگیری کرد یا آسیب‌های آن را به حداقل رساند.

برای کنترل فرونشست می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد؛

انتخاب خاک مناسب برای پی ساختمان: استفاده از خاک‌های با مقاومت بالا و تخلخل کم در کاهش فرونشست موثر است.

طراحی مناسب پی ساختمان: طراحی مناسب پی ساختمان از فرونشست غیریکنواخت جلوگیری می‌کند.

اجرای صحیح پی ساختمان: اجرای صحیح پی ساختمان مانع از فرونشست ساختمان می‌شود.

اجرای نکات مراقبتی ساختمان پس از ساخت: مراقبت از ساختمان پس از ساخت می‌تواند از ایجاد ترک‌خوردگی و سایر آسیب‌های ناشی از فرونشست جلوگیری کند.

سخن آخر

نشست ساختمان به دلایل مختلفی مانند کاهش تخلخل خاک، بارهای زیاد وارد شده و تغییر میزان رطوبت در خاک رخ داده و می‌تواند باعث ایجاد ترک‌خوردگی، تغییر شکل و حتی تخریب ساختمان شده یا خسارات زیادی به آن وارد کند.

برای جلوگیری از بروز این پدیده می‌توان از روش‌های مختلفی مانند استفاده از خاک مناسب برای پی ساختمان، طراحی مناسب پی ساختمان، اجرای صحیح پی ساختمان و مراقبت از ساختمان پس از ساخت استفاده کرد.

در صورت وقوع نشست بنا نیز باید سریعاً اقدام به تعمیر آن کرد. روش‌های مختلفی برای تعمیر نشست‌های ساختمانی وجود دارد که انتخاب بهترین روش به عوامل مختلفی مانند نوع و شدت نشست، نوع خاک، شرایط آب و هوایی و بودجه بستگی دارد.

با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از نشست بنا جلوگیری کرد یا آن را به حداقل رساند.