عملکرد خاک ریز دانه در ساختمان سازی

نوع خاک بر پایداری ساختمان‌ها موثر است و بر انتخاب نوع فونداسیون و جلوگیری از بروز خطرات احتمالی ناشی از سست شدن ساختمان، فرو رفتن در زمین و ایجاد ترک تاثیر می‌گذارد. در این مطلب قصد داریم شما را با ویژگی‌های خاک ریز دانه آشنا کنیم. پیشنهاد می‌کنیم تا پایان این مطلب همراه ما باشید.

بیشتر بخوانید:همه چیز در رابطه با آزمایشات و بررسی خاک در پروژه های عمرانی

خاک ریز دانه چیست؟

خاک به ذراتی گفته می‌شود که در اثر هوازدگی سنگ‌ها، فرسایش و ذوب شدن مکرر سنگ‌ها یا اکسیداسیون و هیدرولیز سنگ‌های مختلف تشکیل می‌شود.

یکی از تقسیم‌بندی‌های رایج انواع خاک، طبقه بندی آن بر اساس اندازه و دانه‌بندی است. بر این اساس خاک به دو نوع ریز دانه و درشت دانه تقسیم می‌شود.

ماسه و شن، خاک درشت دانه هستند. خاک ریز دانه به خاکی گفته می‌شود که هیچ دانه‌ای در آن به صورت مجزا قابل تشخیص نیست؛ کانی‌های تشکیل دهنده آن هم رس و سیلت یا لای است.

محورهای فعالیت و ارائه خدمات شرکت مهندسی عمران ابرند دربخش های میخ کوبی و نیلینگ، تاپ دان، مهار متقابل، خاک مسلح و …می باشد .

سیلت ذرات ریزی هستند که قطر آن‌ها بین 75 تا 2 میکرون است و قطر ذرات رس هم کمتر از 2 میکرون است. رس کانی‌های بلوری شکل پولکی هستند که در کنار آب حالت خمیری پیدا می‌کنند و از سیلت ریزتر هستند. به همین دلیل به این خاک‌ها، خاک‌های چسبنده هم گفته می‌شود. ویژگی ظاهری مهم این ریز دانه‌ها، نرمی و چسبناکی است.

درک تمایز بین این دو نوع خاک، برای تصمیم‌گیری آگانه درباره ترکیب خاک و کاربرد آن است. مهندسان ژئوتکنیک، از تفاوت‌های خاک‌های درشت و ریز دانه استفاده می‌کنند تا برای اهداف ساخت و ساز خاک مناسبی را انتخاب کنند و پایه‌های پایداری برای حمایت از سازه فراهم کنند.

بیشتر بخوانید: پایدارسازی گود در چه مواردی به کار می رود؟

کاربرد خاک ریز دانه چیست؟

خاک‌های درشت دانه و ریز دانه خواص مهندسی متفاوتی دارند که باعث کاربرد اختصاصی آن‌ها می‌شود. رطوبت بر رفتار خاک ریز دانه تاثیر می‌گذارد، در حالی که این تاثیر بر خاک درشت دانه کمتر است.

با توجه به اینکه دانه‌های این خاک ریز است و آب را به سرعت به خود جذب می‌کند، برای ساختمان‌سازی مناسب نیست. زیرا با جذب رطوبت، مقاوم آن کم می‌شود و موجب نشست ساختمان می‌شود. البته دانه‌های ریز و جذب بالای آب و تهویه مناسب باعث می‌شود خاک ریز دانه شرایط بهتری برای تغذیه گیاهان و درختان فراهم کند و موجب رشد بهتر آن‌ها شود.

چرا خاک ریز دانه برای ساختمان سازی مناسب نیست؟

پیش از اجرای عملیات ساختمانی و گودبرداری، لازم است نوع خاک منطقه و رفتار آن در مواجهه با آب، هوا و فشار سازه مشخص شود تا بعد از ساخت و ساز مشکلی پیش نیاید. زیرا برخی از خاک‌ها از لحاظ ویژگی‌های ساختاری برای ساخت و ساز مناسب نیستند و خساراتی به جا می‌گذارند.

اندازه و شکل دانه‌های خاک باعث ایجاد ویژگی‌های منحصربه‌فرد و خاصی می‌شود. همان‌طور که پیش از این گفتیم جذب بالای رطوبت در دانه‌های رس، احتمال نشست ساختمان را افزایش می‌دهد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های خاک ریز دانه این است که ذرات کوچکی دارد که نمی‌توانند فشار وزن سازه یا فشار نیروهای مکانیکی مانند زلزله را تحمل کنند. بنابراین پایداری و مقاومت سازه کم می‌شود.

حتی ممکن است به دلیل تغییر حجم خاک چسبنده، ترک‌های ریز و درشتی هم در ساختمان‌ ایجاد شود و پایداری آن  کاهش پیدا کند.

از طرف دیگر خاک چسبنده یا ریز دانه به دلیل بافت ریز و خاصیت خمیری، جزو خاک‌های سفت دسته‌بندی می‌شود. در صورتی که بستر ساخت و ساز از خاک ریز دانه باشد، هنگام گودبرداری، جای ناخنک‌های بیل مکانیکی روی آن به طور واضح باقی می‌ماند و باعث می‌شود گودبرداری با مشکل مواجه شود و هزینه زیادی داشته باشد.

بهترین خاک برای ساختمان سازی

با این توضیحات می‌توانیم نتیجه بگیریم، خاک ریز دانه به دلیل اینکه آب زیادی جذب می‌کند و مقاومت و ماندگاری مطلوبی ندارد، برای ساختمان سازی مناسب نیست. بهترین خاک برای پروژه‌های عمرانی، خاکی است که ترکیبی از دانه‌های ریز و درشت خاک باشد و استحکام مناسبی در برابر فشار سازه داشته باشد.

به همین دلیل توصیه می‌شود برای ساختمان سازی خاک نامناسب و ریز دانه از محل تخلیه شود و از خاک درشت دانه استفاده شود. با توجه به اینکه تخلیه خاک چسبنده هزینه بالایی دارد و ممکن است در برخی از مناطق امکان تخلیه خاک وجود نداشته باشد، بهتر است، خاک ریز دانه به شیوه مناسبی بهسازی شود تا عملکرد سازه بهبود پیدا کند و پایدار باشد.

خاک ریز دانه زیر ساختمان بر ساختمان‌های مجاور چه تاثیری دارد؟

یکی از سوالات مهمی که باید پاسخ دقیقی به آن بدهیم این است که خاک ریز دانه زیر ساختمان بر ساختمان‌های مجاور تاثیر می‌گذارد یا خیر.

خاکی که روی آن ساختمان سازی انجام می‌شود، باید بدون گسیختگی بتواند بار سازه را تحمل کند یا به عبارت دیگر ظرفیت باربری بالاتری داشته باشد. در غیر اینصورت نشست‌های پی در پی و بیش از اندازه خاک موجب آسیب دیدن کل ساختمان، گیر کردن درب و پنجره، ترک خوردن سرامیک، گچ، نمای ساختمان و خرابی تجهیزات و آسیب به ساختمان‌های مجاور می‌شود.

موارد زیر مهم‌ترین دلایل تاثیر منفی خاک ریز دانه بر ساختمان‌های مجاور و مناسب نبودن آن برای ساخت و ساز است.

• ظرفیت باربری کم

خاک ریز دانه در مقایسه با خاک درشت دانه ظرفیت باربری کمتری دارد و نمی‌تواند فشار سازه را تحمل کند و در اثر نشست و تحریب به ساختمان‌های مجاور هم آسیب می‌زند.

به همین دلیل مقاوم سازی خاک و پی ساختمان از مسائل مهم در ساختمان‌سازی است. در صورت ریز دانه بودن خاک زمین لازم است برای مهار خطر و جلوگیری از ایجاد خسارت، ظرفیت باربری خاک را افزایش دهیم.

مقاوم سازی خاک با استفاده از شیوه‌های مختلفی نظیر اضافه کردن شن و ماسه و افزایش مقاومت خاک و تقویت خاک با کارگذاشتن ستون و کاهش فشار و تنش یا استفاده از میلگردهای FRP انجام می‌شود.

برای مطالعه مقاله میخکوبی یا نیلینگ کلیک کنید.

• انتقال ارتعاشات لرزه‌ای پایین

نکته مهم دیگر برای درشت دانه یا ریز دانه بودن خاک زیر پی ساختمان، انتقال ارتعاشات لرزه‌ای است. در صورتی که خاک پی یک ساختمان درشت دانه باشد، ساختمان‌های مجاور در اثر زلزله کمتر آسیب می‌بینند. زیرا خاک درشت دانه ساختار قوی‌‌تری دارد و می‌تواند نیروهای لرزه‌ای را جذب کند، سپس به ساختمان‌های پیرامون انتقال دهد.

بنابراین اثرات زلزله بر ساختمان‌های مجاور کم می‌شود. اما خاک ریز دانه، ساختار ضعیفی دارد که نمی‌تواند نیروهای لرزه‌ای را جذب کند. بنابراین نیروهای لرزه‌ای به ساختمان‌های مجاور انتقال پیدا می‌کند.

جمع بندی

خاک درشت دانه و ریز دانه از لحاظ ویژگی‌های ظاهری، نرمی و اندازه دانه‌ها با هم تفاوت دارند. نوع خاک، میزان چگالی، تراکم و خاصیت خمیری آن  از عوامل مهم و تاثیر گذار در مقاومت و استحکام ساختمان است. در این مطلب سعی کردیم با بررسی ویژگی‌های مختلف خاک ریز دانه، مناسب بودن آن برای ساختمان‌سازی را بررسی نماییم. امیدواریم این اطلاعات راهنمای مناسبی برای شما باشد.