مراحل اجرای فونداسیون و انواع آن

فونداسیون چیست؟

اولین بخش ساختمان که بارهای مرده و زنده به آن وارد شده و سپس آن‌ها را به زمین منتقل می‌کند، فونداسیون نام دارد. با این تعریف می‌توان به اهمیت نقش این عضو سازه‌ای در ساختمان پی‌برد چرا که اگر ساختمانی دارای فونداسیون نباشد یا فونداسیون آن به‌صورت اصولی و علمی طراحی و اجرا نشده باشد، هر قدر هم که ظاهر خوبی داشته باشد و مصالح خوب در آن استفاده شده باشد، ساکنان آن در امان نیستند! در گذشته اغلب ساختمان‌ها، فونداسیونی به معنای امروزی نداشتند. اکثر ساختمان‌ها یک طبقه بودند و دیوارهای باربر وظیفه انتقال بار از سقف به زمین را بر عهده داشتند. دیوارهای باربر مستقیما روی زمین با شفته آهک اجرا می‌شدند.

با پیشرفت علم مهندسیِ خاک و پی و مهندسی سازه، فونداسیون‌ها به شکل امروزی که ترکیبی از میلگرد و بتن (بتن مسلح) هستند درآمدند. البته مطمئنا افزایش ارتفاع ساختمان‌ها در عصر حاضر که برگرفته از نیاز انسان به استفاده از ارتفاع و زیربنای بیشتر بوده، در تغییر شکل و تغییر مصالح مورد استفاده در فونداسیون‌ها بدون تاثیر نبوده است. 

معرفی انواع فونداسیون

با توجه به بارهای وارده به فنداسیون و نیز تیپ خاک زیر فونداسیون که از طریق آزمایشات خاک مشخص می‌شود، انواع فونداسیون‌ها طراحی می‌شود. ولی عموما فونداسیون‌ها در ساخت و ساز شهری (ساختمان‌های مسکونی) یکی از انواع نواری، رادیه (گسترده) و یا تکی می‌باشد. در ادامه به شرح هرکدام از این موارد می‌پردازیم:

1) فونداسیون نواری: 

در این نوع فونداسیون که در اغلب ساختمان‌ها نیز اجرا می‌شود، ستون‌ها توسط نوارهایی با عرض و عمق مشخص شده طبق نقشه‌های مصوب، به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوارها باعث می‌شوند، بارهای وارده از طرف ساختمان به طور یکنواخت به زمین منتقل شوند.  

2) فونداسیون رادیه:

 در صورتیکه بار وارده به زمین زیاد باشد یا با توجه به تیپ خاک زیر پی، برای جلوگیری از زیاد شدن عمق فنداسیون، تمام سطح اشغال ساختمان را به عنوان فونداسیون، آرماتوربندی و بتن ریزی می‌کنند. 

3) فنداسیون‌های تکی: 

این نوع فنداسیون‌ها عموما در سوله‌ها اجرا می‌شود. محل استقرار ستون‌ها به ابعادی که طراح مشخص می کند ( مثلا 1*1 متر ) آرماتوربندی شده و این فونداسیون‌های تکی توسط شناژهای بتنی با عرض‌های کمتر از فنداسیونها و نیز عمق کمتر یا مساوی عمق فونداسیون‌ها، به همدیگر متصل می‌شوند.  

گودبرداری چیست و به چه منظور انجام می‌شود؟  
همانطور که می‌دانید اولین قدم برای اجرای ساختمان گودبرداری است. باید توجه داشت که به هر مقدار خاک‌برداری پایین‌تر از زمین طبیعی، گودبرداری گفته می‌شود!
گودبرداری در ساختمان‌هایی که طبقه منفی ندارند، برای تامین اهداف زیر انجام می‌شود: 
1) رسیدن به زمین طبیعی: جنس زمین در این قسمت بکر و طبیعی بوده و هیچ خاک دستی ای در آن عمق وجود ندارد. 
2) حفاظت فونداسیون از یخبندان: با محفوظ شدن فونداسیون در خاک، امکان آسیب رساندن یخ و سرما به آن از بین خواهد رفت. 
3) تامین عمق کف سازی و پی کنی ساختمان: بخشی از گودبرداری برای این انجام می‌شود که اجرای لوله‌های تاسیساتی فاضلاب و برق و… در طبقه همکف، موجب بالا آمدن کف و ایجاد پله یا رمپ در پارکینگ نشوند. 

زیر سازی فونداسیون

در مواردی پیش می آید که بخشی از کف ملک قدیمی با توجه به وجود زیر زمین یا برخورد با لایه های سست خاک (که مجبور هستیم تا رسیدن به زمین دج)، عوارض طبیعی زمین (پست بودن زمین) و یا گودبرداری اضافه بدلیل خطاهای انسانی ، در تراز پایین تری نسبت به تراز زیر فنداسیون ساختمان جدید باشد .

لذا برای جبران کردن حد فاصل تراز منفی زمین و تراز زیر بتن مگر، می‌بایست بر اساس نظر طراح سازه اقدام به سنگ چینی با سنگ لاشه و ملات ماسه و سیمان نماییم.

خاکریزی زیر فونداسیون

اما در مواردی دیده شده که مالک برای کم کردن هزینه های مالی خود به خصوص هزینه فونداسیون یک طبقه و حذف سنگ چینی زیر فنداسیون ، اقدام به خاکریزی دستی نموده است. از آنجا که خاکریز دستی می‌تواند باعث نشست نامتقارن فنداسیون شود، تخلف سازه‌ای محسوب شده و به هیچ عنوان قابل پذیرش نمی‌باشد.
تنها در صورتی می‌توان از خاکریزی زیر فنداسیون استفاده کرد که امکان اجرای لایه لایه خاک و متراکم کردن آن توسط غلطک وجود داشته باشد که با توجه به محدودیت‌های اجرایی در پروژه‌های ساختمانی در ساخت و ساز شهری، اعم از محدودیت فضا برای حرکت دستگاه‌های متراکم کننده و نیز وجود پلاک‌های مجاور که امکان تخریب آن‌ها بر اثر لرزش ایجاد شده توسط غلطک محتمل می‌باشد، از آن نیز باید صرف نظر شود.

آموزش طراحی سازه نگهبان خرپایی

بتن مگر چیست؟

بتن مگر یا بتن نظافت، برای ایجاد سطح تمیز و عاری از گرد و خاک و نیز سطح هموار برای آرماتوربندی شبکه فونداسیون اجرا می‌شود. اگر فونداسیون از نوع رادیه یا سراسری باشد باید کل سطح فونداسیون در کف گود را بتن مگر اجرا نماییم اما اگر فونداسیون نواری باشد، کافی است که زیر نوارهای فنداسیون را بتن مگر اجرا کنیم. عرض بتن مگر در فونداسیون‌های نواری، عموما از هر طرف 5 سانت بزرگتر از عرض فونداسیون در نظر گرفته می‌شود واین اضافه عرض برای استقرار قالب روی یک سطح صاف می‌باشد. 

بتن مگر اجرا شده زیر فونداسیون نواری

بتن مگر اجرا شده زیر فونداسیون رادیه (گسترده)

درز انقطاع : 
به فاصله ای که بین ساختمان‌های مجاور، برای جلوگیری از وارد شدن ضربه ساختمانها در زمان وقوع زلزله اجرا می گردد، درز انقطاع ساختمان گفته می شود. 
ابعاد درز انقطاع بر اساس استاندارد 2800 برابر است با:
در ساختمانهای تا 5 طبقه                                                       0.025H
در سایر ساختمانها                                                                0.02H

نکته: درز انقطاع باید با مصالح انعطاف پذیر پر شود. سازنده موظف است روی درز انقطاع را توسط ورقهای فلزی در پایان اجرای ساختمان بپوشاند و پوشاندن درز انقطاع توسط نمای سنگی کاملا اشتباه است!

 مراحل اجرای فونداسیون: 

1) تعیین حدود اربعه

در موارد بسیاری دیده شده که جانمایی فونداسیون درست نبوده و به دلیل جابجایی آن به ملک های مجاور یا ورود به معبر، پایانکار ساختمان صادر نشده است. لذا بسیار مهم است که فونداسیون در ملک مالک اجرا شود، به همین دلیل اولین و مهم ترین گام تعیین حدود اربعه زمین بر اساس پروانه و نقشه‌های مصوب است. 
دراجرای فونداسیون و تعیین حدود اربعه رعایت کردن موارد زیر بسیار مهم و ضروری می‌باشد و توجه به نکات زیر قبل از شروع گچ‌ریزی الزامی می‌باشد: 
نکته 1 ) پیاده کردن نقشه یا گچ‌ریزی آن، می‌بایست منطبق بر اطلاعات موجود در پروانه ساختمان که از مرجع صدور پروانه صادر می‌شود انجام گردد. 
نکته2 )  در پیاده کردن نقشه یا گچ ریزی ساختمان، اطلاعات موجود در پروانه، بر نقشه‌های مصوب و سند مالکیت ارجحیت خواهد داشت.
نکته3 ) رعایت عرض گذر و درز انقطاع بر ابعاد زمین اولویت دارد. 

2) گچ ریزی فونداسیون 

بعد از اینکه حدود اربعه ملک پیاده شده و گودبرداری در سطح اشغال ساختمان انجام شد، لازم است که آکس ستون‌ها و نوار فونداسیون‌ها برای اجرای بتن مگر، در کف گود گچ ریزی نماییم برای آشنایی بیشتر با نحوه گچ ریزی می‌توانید مقاله گچ ریزی ساختمان چگونه انجام می‌شود؟ را مطالعه فرمائید.

  گچ ریزی فنداسیون در کف گود

3) اجرای بتن مگر 

بعد از رگلاژ دستی فونداسیون، نوبت به اجرای بتن مگر می شود. این بتن را می‌توان به صورت دستی و در کارگاه تهیه و اجرا کرد. عیار سیمان این بتن 150 کیلو گرم در متر مکعب است و از آنجا که نقش باربری ندارد، نیازی به نمونه گیری از آن نمی‌باشد.

4) آرماتوربندی 

بعد از حفر چاه شمع‌ها و اجرای بتن مگر ، نوبت به آرماتوربندی شبکه فونداسیون می‌رسد.

نکات مهم در آرماتور بندی شبکه فونداسیون:
•  تعداد و سایز آرماتورهای طولی
•  تعداد و سایز خاموت‌ها و سنجاقی‌ها
•  مقدار اورلب یا همپوشانی میلگردهای طولی 
•  مقدار خم انتهایی در خاموت‌ها ، سنجاقی‌ها و آرماتورهای طولی 
•  سایز و تعداد و محل اجرای آرماتورهای تقویتی، مطابق با نقشه‌ها باشد. 
•  کم کردن مقدار کاور بتن از اندازه خاموت‌ها و میلگردهای طولی به فرض مثال: اگر ابعاد فونداسیون 50/1 *1 متر باشد، ابعاد خاموت بعد از کسر 5 سانت کاور از هر طرف، 40/1 * 90/0 متر می‌شود. 

نکته مهم: بسیار مهم است که محل اجرای نوارهای فونداسیون دقیقا منطبق با نقشه‌های مصوب باشد و این موضوع باید در زمان اجرای بتن مگر فونداسیون توسط ناظر سازه کنترل شود.

5) قالب بندی فونداسیون ساختمان

بعد از اتمام آرماتوربندی شبکه اصلی فونداسیون مطابق با نقشه‌های سازه، نوبت به قالب‌بندی فونداسیون می‌رسد. قالب‌بندی می‌تواند توسط آجر چینی، قالب‌های چوبی یا قالب‌های مدولار فلزی انجام شود. بسیار مهم است که ابعاد تمام شده داخل به داخل قالب فونداسیون مطابق با نقشه‌های فونداسیون باشد . 

در مواردی که فونداسیون ساختمان از دو طرف به ملک همسایه و دیواره خاکی گود محدود شده است و امکان قالب‌بندی نباشد، می‌توان دیواره‌ای که بتن با خاک تماس خواهد داشت را توسط نایلون بپوشانیم تا بتن با خاک تماس مستقیم نداشته و به اصطلاح معمول، آب بتن کشیده نشود. همچنین در قسمت‌هایی که دیواره خاکی گودبرداری شده، ریزش کرده و احتمال دارد بعد از بتن ریزی، فونداسیون وارد ملک همسایه شود این قسمت‌ها را توسط آجرچینی یا پلاستوفوم پرکنیم تا بعد از گودبرداری ملک مجاور، مشکلات حقوقی ایجاد نشود. 

6) اجرای ریشه‌های ستون یا بیس پلیت ستون‌ها 

بهتر است که بعد از اجرای کامل قالب‌بندی فونداسیون ساختمان، اقدام به اجرای ریشه ستون‌ها یا بیس پلیت‌ها نماییم. این هم بخاطر این است که بعد از قالب‌بندی، شبکه فونداسیون ثابت شده و امکان جابجایی ریشه‌ها وجود ندارد. اما دیده می شود که آرماتوربندها این کار را قبل از قالب‌بندی نیز انجام می‌دهند و این تفاوت در اجرا خیلی مشکل ساز نخواهد بود. البته که باید بعد از قالب‌بندی نیز محل ریشه ستون‌ها کنترل شود. 
نکات مهم در آرماتوربندی ریشه ستون‌ها: 
•  حتما سایز و تعداد آرماتورها مطابق با نقشه‌های مصوب باشد.
•  حتما انتهای ریشه ستون‌ها خم شده و خم‌های انتهای ریشه ستون در روی شبکه کف فونداسیون قرار گرفته و به سمت بیرون باز شده باشند. 
•  طول اورلب ریشه ستون برای اجرای ستون‌ها بعد از بتن ریزی، کنترل شود. 
•  حتما 3 عدد خاموت داخل فونداسیون و روی ریشه ستون‌ها اجرا شود. 
•  حتما در اجرای ریشه ها، درز انقطاع رعایت شود.
•  ریشه ستون‌های مستقر در بَرِ ساختمان، به اندازه نماسازی، عقب‌تر اجرا شوند تا بعد از اجرای‌نما، ستون‌ها وارد معبر نشوند. 
•  فاصله خاموت به خاموت ستون‌های مستقر در 2 طرف ورودی پارکینگ، حتما باید کنترل شود، تا بعد از بتن ریزی، عرض ورودی کم نشده و موجب حذف پارکینگ نشود.

اجرای خاموت شابلون

اجرای ریشه ستون ها

توصیه می‌شود در این حالت هم روی بلوک‌ها توسط نایلون پوشانده شود تا موجب جذب آب بتن در قسمت کاور میلگردها نشود. در ضمن بیس پلیت‌ها طوری قرار بگیرند که ستون‌ها بعد از استقرار، با بولت‌ها برخورد نکرده و مجبور به برش پای ستون‌ها نشویم. 

7) بتن ریزی فونداسیون ساختمان

آخرین مرحله بعد از اتمام آرماتوربندی، قالب‌بندی و استقرار ریشه ستون‌ها یا بیس پلیت‌ها و تحویل مقطع به ناظر، بتن ریزی فونداسیون می‌باشد. مواردی که باید قبل از بتن ریزی به آن‌ها دقت شود: 
•    وسایل بتن ریزی اعم ویبراتور، بیل، ماله و وسایل حفاظت فردی مثل عینک و چکمه آماده باشد. 
•    با آزمایشگاه هماهنگ شده و تعداد نمونه‌ها اعلام شده باشد. 
•    با کارخانه بتن هماهنگ شود که بتن ها را بدون توقف و فاصله زمانی ارسال نماید. 
•    اسلامپ بتن خروجی از کارخانه بتن بیشتر از 5 یا 6 نباشد.
•    به هیچ عنوان برای روان کردن بتن، اجازه ندهید که از آب استفاده شود و برای این کار حتما از روان کننده‌ها یا فوق روان‌کننده‌های استاندارد که استفاده شود. 
•    عیار بتن با کارخانه بتن هماهنگ شده باشد . 
نکته: بعضا دیده شده که مالک عدد نوشته شده روی نقشه‌ها که بیانگر مقاومت نمونه‌های استوانه‌ای بتن می‌باشد را به عنوان عیار سیمان بتن، به کارخانه بتن اعلام کرده است که این موضوع موجب پایین آمدن مقاومت بتن خواهد شد. لذا لازم است که توسط ناظر و مجری ساختمان، عیار سیمان بتن مصرفی به مالک به صورت کتبی اعلام گردد. برای تعیین مقدار عیار سیمان بتن برای نمونه‌های استوانه ای، باید عدد مقاومت با توجه به سیمان مصرفی در منطقه به اضافه عدد 50 یا 100 شود. 
مثال: بتن مصرفی پی از نوع c25 با حداقل مقاومت 250 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می‌باشد. بتن مصرفی سازه از نوع c25 با حداقل مقاومت 300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می‌باشد.
  
                                                                                    KG/CM2 350 = 50 + 300

 عدد فوق الذکر با توجه به نوع سیمان منطقه به اضافه 50 شده است.

هزینه اجرای فونداسیون ساختمان

شاید شما به عنوان پیمانکار دست دوم یک ساختمان یا به عنوان مالک برای اجرای فونداسیون ساختمان خود نیاز به اطلاعات مالی یا در کل نیاز به برآورد هزینه داشته باشید و قیمت‌های مختلفی را نیز از افراد مختلف دریافت کرده باشید .
اما لازم است بدانید که هر فونداسیون با توجه به مشخصات فنی خاص گفته شده، می‌تواند قیمت خاص خود را داشته باشد. لذا برآورد دقیق هزینه‌ها در ساختمان، تنها بعد از روئیت نقشه‌ها و متره کردن آن می‌تواند محاسبه شود .

نویسنده: مهندس علی بهرامیان بذل

علی بهرامیان هستم.مجری، ناظر و محقق مباحث حقوقی و فنی ساختمان سازی و همیشه از آگاهی دادن و ارائه محتوای کاربردی به دیگران لذت می‌برم.