انواع خاک در ساختمان سازی

بیشترین حوادث ناگوار در ساختمان ها، مربوط به دوره تخریب، خاکبرداری و گودبرداری می‌باشد. این موارد گاهی بدلیل عدم شناخت کافی مهندسان نسبت به نوع و رفتار خاک محل پروژه می باشد. خاک ها با توجه به جنس مواد تشکیل دهنده خود در مقابل عوامل مخرب از قبیل آب، هوا، ضربه، افزایش سربار، کاهش نیروهای جانبی وارد بر آنها و برخی عوامل دیگر، رفتارهایی متفاوت از خود نشان می دهند.

خاک ها بر طبق نحوه عملکردشان برای مجموعه ای از شرایط فیزیکی دسته بندی می شوند که لزوما عملکرد مشابهی در سایر شرایط فیزیکی ندارند. یکی از مهم ترین ویژگی های خاک ها بازه اندازه دانه های آن است. اندازه دانه‌های خاک می تواند از قطر ۲۰ سانتی متر در تخته سنگ ها تا کمتر از ۰.۱ میکرومتر در دانه های رسی تغییر کند.

منشا اصلی خاک ها هوا زدگی در سنگ ها است. اما این هوازدگی از چه طرقی صورت می گیرد؟

رفتار انواع خاک در ساختمان سازی و هنگام گودبرداری

به منظور شناخت هر چه بهتر نسبت به رفتار خاک محل اجرای عملیات ساختمانی، قبل از انجام هر اقدامی جهت گودبرداری ابتدا مطالعات ژئوتکنیکی را انجام می دهیم تا نوع خاک منطقه مشخص گردد. در این مرحله تاسیسات زیرزمینی احتمالی و چاه های آب و فاضلاب و قنوات منطقه و مسیر آنها را نیز مورد بررسی قرار می دهیم. عمق آب های زیر زمینی نیز یکی دیگر از نکاتی است که باید به آن نیز توجه خاصی نمود.

در صورت وجود بارهای سنگین، خصوصا بارهای دینامیکی و استخرها در اطراف محل گودبرداری اقدامات لازم جهت کاهش این سربار ها را نیز در دستور کار قرار می دهیم. برای این منظور با شناخت بیشتر انواع خاک و رفتار خاک در مواجهه با آب، هوا و دیگر عوامل مخرب می تواند ما را یاری نماید.

خاک­‌های نباتی

خاک های نباتی خاک هایی هستند که دارای مقاومت برشی پایین و تراکم پذیری بالایی می باشند . این نوع از خاک با کوچکترین بارگذاری نشست خواهد کرد. تغییرات رطوبت بالایی نیز در این خاک وجود داشته و برای ساخت و ساز به هیچ عنوان مناسب نمی باشند.  از مشخصه های ظاهری این خاک نیز وجود بقایای گیاهی در آن است. در صورت وجود این خاک در محل گودبرداری باید حداکثر تدابیر ایمنی را هنگام خاکبرداری و مقاوم سازی آن انجام داد.

به صورت معمول در پروژه های گودبرداری شهری حدود ۱ تا ۲ متر اولیه دیوار خاکی به خصوص در محدوده حیاط ساختمان از خاک نباتی تشکیل شده است. به منظور پایداری این نوع خاک استفاده از سولجر شناور به همراه میخ کوبی در خاک (نیلینگ) مرسوم می باشد.

خاک‌های ریزدانه سخت تا مقاوم

خاکهای ریزدانه یا چسبنده ممکن است شامل رسهای سخت تا مقاوم، سیلت های رسدار، رس های لای دار، رس های ماسه دار، لای های ماسه دار و ترکیبی از آنها باشد. این نوع خاک همانطور که از نام آن نیز مشخص است دارای بافتی ریز و مقاومت بالا و خاصیت خمیری نسبتاً کمی می باشد و جزء خاکهای سفت طبقه بندی می شوند و معمولاً روی این خاک هنگام گودبرداری جای ناخنک های بیل مکانیکی و یا لودر به وضوح دیده می شود و گودبرداری به سختی انجام می پذیرد.

خاک‌های دانه ای متراکم تا خیلی متراکم با چسبندگی کم

اینگونه خاکها شامل ماسه و شن و حدود ۱۰ الی ۱۵ درصد ریزدانه هستند. نیروهای موئینگی در ماسه های ریز یک چسبندگی ظاهری در خاک ایجاد می نماید. درصورت قطع نیروهای موئینگی و در نتیجه کاهش چسبندگی ظاهری، جریان آب به سمت سطح گودبرداری باید به حداقل برسد که این عمل می تواند از طریق هدایت آبهای سطحی به خارج از سینه کار انجام شود. در صورت نفوذ آب به سطح این خاک هنگام گودبرداری احتمال ریزش های منطقه در آن وجود دارد.

رسوبات یخچالی (مورن)

مورن ها شامل مخلوط های ناهمگن، تحکیم نیافته تا نسبتا تحکیم یافته و گاهی بدون لایه بندی و در برخی مناطق دارای لایه بندی نسبی رس، سیلت، ماسه، شن، قلوه سنگ و تخته سنگ هستند. اینگونه خاک ها بدلیل آنکه معمولاً متراکم، خوب دانه بندی شده با مقدار محدودی ریزدانه همراه هستند، ظاهری مقاوم دارند ولی گاهی مواقع در لابلای این خاک لایه های بسیار سست و ضعیف نیز دیده می شود.

خاک‌های خشک و بدون چسبندگی

این خاک ها که به خاک های ریزشی معروف هستند بدلیل نداشتن ریزدانه و خاصیت موئینگی کاملا خشک بوده و هر لحظه احتمال ریزش آن وجود دارد. پایداری و مقاومت لغزشی آن بسیار پایین بوده و انجام عملیات گودبرداری در این گونه خاکها بسیار دشوار می باشد. از ویژگی­های ظاهری این خاک، پر شدن محل خاکی که توسط بیل مکانیکی برداشته شده  بوسیله خاکهای اطراف آن می باشد.

در این نوع خاک حفاری به منظور نیلینگ و انکراژ با توجه به ریزش خاک گمانه با دستگاه های دریل واگن معمول سخت می­باشد و نیاز به استفاده از دستگاه دریل واگن مخصوص و به روش غلاف گذاری است. همچنین خورند دوغاب تزریقی در این خاک بسیار بالا می­باشد و با توجه به جنس چسبندگی پایین خاک حتما می­بایست تا حد امکان تزریق کامل و با فشار دوغاب در گمانه صورت پذیرد.

خاک‌های رسی و بسیار ریزدانه

بطور کلی خاکهای رسی هنگامی که خشک هستند مقاومت قابل قبولی را از خود نشان میدهند اما هنگامی که آب پشت دیواره های این نوع خاک نفوذ کند، در اثر کاهش مقاومت برشی از هم فرو پاشیده و مقاومت آن از بین میرود. بنابراین احتمال فروپاشی در شرایط مرطوب این گونه خاکها هنگام گودبرداری باید مدنظر قرار گیرد و اقدامات پیشگیرانه مناسبی صورت گیرد تا از فروپاشی گل و لای خشک شده جلوگیری شود.

ناگفته نماند خاکهای بسیار ریزدانه نیز بدلیل خاصیت موئینگی بالا در صورت نفوذ رطوبت رفتار ناپایداری از خود نشان داده و دچار از هم گسیختگی می شوند. خاکبرداری این نوع خاک در حالت خشک چندان کار دشواری نخواهد بود ولی باید جوانب احتیاط را رعایت نمود.

خاک دستی

خاکریز هایی که از نخاله های ساختمانی و یا خاکهای بلا استفاده در محل انباشته (دپو) می­شود و به وجود می­ آید خاک های دستی تلقی می­شود. معمولا این خاکها از لحاظ یکپارچگی و باربری جزء خاکهای غیرباربر دسته بندی میشوند. این خاک قابلیت باربری ندارد و باید بطور کامل برداشت شود. وجود قطعات و اجزای دست ساز بشر مانند آجر، موزاییک، پلاستیک و … در خاک نشان دهنده دستی بودن خاک است.

از آنجایی که موضوع “آزمایش خاک” دارای اهمیت ویژه‌ای در زمینه عمران می‌باشد، پیشنهاد می‌کنیم در این زمینه حتما از یک شرکت مهندسی معتبر که از تخصص و تجربه در این زمینه برخوردار باشند، کمک بگیرید تا از خسارات احتمالی زیادی که در این مسیر وجود دارد، جلوگیری نمایید.