انواع خاک در معماری و مقاومت فشاری و نکات 

انواع خاک در معماری

عمومأ زمین ها به دو دسته مرغوب و نامرغوب تقسیم میشوند که برای ساختن ساختمان، در انتخاب نوع آن باید دقت شود، تا مسایل بعدی که سبب اتلاف وقت و هزینه و در مواردی خسارات فراوان می شود به وجود نیاید. در اینجا به ترتیب به شرح زمین های مرغوب و نامرغوب و انواع خاک در معماری می پردازیم.

زمین های مرغوب (زمین های سنگی)

در انواع خاک در معماری،این زمین ها عموما در نواحی کوهستانی با در ارتفاعات اراضی شهری که به کوهستان منتهی می شود، وجود دارد که به علت موقعیت، از نظر آب و هوا و ییلاقی بودن مکان و آرامش محیط و موارد دیگر، مورد توجه خاص می باشد. نوع مرغوب این زمین ها دارای مقاومت فشاری بوده و در مواردی می توان تا حدود و مقاومت بر سانتی متر مربع، از این سنگ را مقاومت مجاز برای ساختمان سازی به حساب آورد. مشخص این زمین ها از سنگهای قیمتی مانند گرانیت و … تشکیل شده اند که استخراج آنها از ساختمان سازی بر سطح آن به مراتب اقتصادی تر خواهد بود.

به طور کلی، مقاومت متوسط زمین های سنگی را بیشتر از ۴۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع  میدانند؛ البته زمین های سنگی و صخره ای با مقاومت کمتر نیز وجود دارد.

توجه : باید دقت داشت که هر نوع زمین سنگی نمی تواند زمین مرغوب باشد، زیرا در | برخی از زمین های سنگی، امکان مکش و جذب آب وجود دارد که در نتیجه خطر تورم در آنها ایجاد شده و این حالت سبب حرکت پذیری ساختمان خواهد شد. از این رو زمین سنگی نیز باید مورد شناسایی کامل قرار گیرد و در مواردی نیز با آزمایش های مواد شیمیایی در آزمایشگاههای ماهیت های آن مشخص شود.

توجه ۲: برخی از زمین های سنگی مانند کناره خلیج فارس است، که طی گذشت قرنها از رسوبات دریایی حاصل شده، و نوعی زمین سنگی به نام سنگ گرال» به وجود آمده است. این سنگ حدود ۴۵ تا ۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع تحمل فشاری دارد، اما در زیر لایه های قطور این سنگ، از وجود لایه های ماسه نرم انباشته شده نیز خطر حرکت پذیری ساختمان برای سازه دریایی روی این چنین زمین هایی نامتناسب قابل پیش بینی می باشد، زیرا در حرکات زمین لرزه، خطر رانش ساختمان وجود دارد. مگر اینکه با گمانه زنی تا عمق قابل توجهی، نوع زمین شناسایی شده و با اطمینان، سازه دریایی با ساخت و سازه های دیگر بر روی آن انجام شود.

توجه بسیار مهم : اجرای ساختمان، مستقیما روی صخره های تخت نیز کاری غیراصولی، غلط و خطرناک است، چون زیر ستونها چه سازه فلزی باشد و چه بتونی، باید پی سازی دقیقی هر چند در ابعادی محدود انجام شود. به این ترتیب که سنگ با وسایل مکانیکی مثل دستگاه کمپرسور شکافته شده، ارتفاع یخ زدگی برای پی سازی منظور شود تا رسانی اصولی بتون آرمه به وجود آید. مسلما ساختمان سازی روی این گونه زمین سنگی نیاز به پی ندارد، اما برای رعایت اصول ضد زلزله و پیشگیری از رانش شدید زمین به همه حتما باید پی سازی به شکلی که گفته شد در غلاف زمین سنگی انجام دهد .

زمین های دج در در انواع خاک در معماری

در انواع خاک در معماری آمده است که،این زمین از نوع زمین های بسیار مرغوب برای ساختمان سازی است. مواد متشکله این زمین ها از ماسه می باشد که به مقدار کافی با خاک رس چرب پوشش داده شده، هم خاک رس و هم ریز دانه های ماسه توأما سبب پر کردن فضای خالی درشت دانه های شنی شده و در اثر عوامل زمین و گذشت زمان، به تراکم کامل رسیده و زمین های بسیار سخت و متراکمی را به وجود آورده است. مقاومت فشاری این گونه زمین ها از ۵ تا ۳۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع بوده، رنگ این زمین ها اکثرا سرخ جگری و در مواردی نزدیک به قهوه ای است. پی کنی روی این زمین ها با زحمت انجام شده و معمولا از کلنگ، قلم، چکش، پتک سنگین و در مواردی از دستگاه کمپرسور استفاده می شود.

توجه : اگر سطح گودکنی در شب آب بسته شود، صبح فردا زمین تا ارتفاع نشست آب که به سختی در آن انجام می شود، تقریبا راحت تر حفر خواهد شد.

توجه ۲: رعایت ارتفاع یخ زدگی و همچنین نشست پی در دل زمین از نظر ضد زلزله بودن الزامی است.

توجه : ساختمان سازی در زمین های دج و خصوصا زمین های سنگی، به خاطر عدم مکش آب چاه فاضلاب نیز مسئله ساز خواهد بود که برای این گونه زمین ها، از «سپتیک تانک» استفاده می شود، مگر «راگوسازی» به وجود آمده باشد.

زمین های سفت مخلوط در در انواع خاک در معماری

در انواع خاک در معماری،این زمین ها از دانه بندی درشت دانه شن، ریزدانه ماسه، سیلت و همچنین خاک رس چرب تشکیل شده اند. معمولا خاک رس و سیلت «لای» توأما اطراف ریزدانه و اطراف درشت دانه شن (که در اندازه های متفاوت می باشد) را پوشش کامل داده و در اثر گذشت زمان، متراکم شده و زمینی سفت و حدود سختی را به وجود می آورد. مقاومت این زمینها حدود ۳ تا ۵ کیلوگرم . بر سانتی متر مربع است که برای ساختمان سازی هم از نظر مقاومت و هم از نظر گودبرداری بسیار جالب می باشد. این زمین ها در مواردی نیز زمین های دجی گفته می شود، اما گودبرداری روی این زمینها خیلی راحت تر از زمین های دج سخت می باشد، گودبرداری در روش دستی توسط کلنگ و بیل و یا با وسایل مکانیکی مثل بیل مکانیکی صورت می گیرد.

زمین های مخلوط متوسط 

این زمینها از مخلوط شن و ماسه و مقداری خاک رس تشکیل شده است. مقدار خاک رس این گونه زمینها کمتر از نوع زمین های سفت مخلوط است و به همین دلیل نمی تواند پوشش کافی در اطراف ریزدانه و درشت دانه ها باشد که در نتیجه تراکم این زمین زیاد نیست؛ بنابراین مقاومت فشاری این زمین حدود 1.5 تا 2.5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

توجه : پی سازی روی این گونه زمینها بیشتر به شکل «رادیه جنرال» اجرا می شود.

ب) زمین های نامرغوب (زمینهای شنی)

 مواد متشکله این زمینها اکثرا از دانه های درشت شن است. در صورتی که این زمینها مسطح باشند، ساختمان سازی با ارتفاع محدود بر روی آنها قابل اجرا بوده و اگر در شیب باشند، ساختمان سازی روی آنها خطر رانش را در پیش دارد.

زمین های ماسه ای

این زمین ها انباشته از ماسه و بدون خاک رس می باشند، به همین دلیل ساختمان سازی روی قسمت های مسطح این زمینها به ارتفاع کاملا محدود و به شرط پی سازی عمیق و گسترده قابل اجرا می باشد. اما در زمین های شیب داری که خطر نفوذ آب در آن وجود دارد، امکان حرکت پذیری زمین و در نتیجه واژگونی ساختمان وجود خواهد داشت. به همین دلیل، این دسته از زمین ها برای ساختمان سازی مرغوب نمی باشند.

توجه : برخی از زمین ها از ماسه های کاملا ریزدانه و لای میباشند که در اثر نفوذ آب و یخ زدن، خطر تورم (خیزش) در آنها وجود دارد؛ این دسته از زمین ها نیز برای ساختمان سازی قابل استفاده نمی باشند.

زمین های رسی

کلیه مواد متشکله این گونه زمین ها، از خاک رس است. اگر این زمین ها کاملا خشک و مسطح باشد، ساختمان سازی را روی آن می توان تا ارتفاع مشخصی انجام داد و اگر تراکم رس در این زمین ها بالا باشد، می تواند حدود ۴ کیلوگرم بر سانتی متر مربع تحمل فشاری را داشته باشد. اجرای ساختمان در زمین های خاک رس خشک بهتر است در عمق ۱ متر پایین تر از سطح زمین طبیعی باشد، تا مشکلات احتمالی بدان آسیب نرساند. اگر زمین رسی، مرطوب باشد حتی در صورت مسطح بودن نیز ساختمان سازی روی آن جایز نیست، زیرا این زمین در اثر نفوذ رطوبت و آب، متورم شده و اصطلاحا «باد» میکند، حجم خاک زیاد شده و در نتیجه سبب حرکت دادن کف سازی و دیوارهای حایل و حتی دیوارهای باربر می شود. زمین های رسی مرطوب که در شیب باشند، رانش ساختمان را به دنبال دارند.

توجه : زمین های رسی غیر متراکم از دسته زمین های سست می باشند.

زمین های خاک دستی

این زمین ها از پر کردن اصطلاحا «گودال» به دست می آید. حجم خاک های دستی از خاکروبه، زباله، خاکهای آوار، مصالح زاید بنایی و غیره است. گر چه سطح این زمینها به مرور زمان در اثر کوبیده شدن ناشی از رفت و آمدها و موارد دیگر سخت می شود، اما پس از برداشتن ارتفاع ناچیزی از سطح به خاک دستی خواهیم رسید. استفاده از این زمینها برای ساختمان سازی جایز نیست مگر اینکه کل حجم خاک دستی برداشته شده و یا با روشهای اصولی که در پی سازی بدان خواهیم پرداخت، با هزینه و صرف وقت، از آن بهره مند شد که در مواردی مقرون به صرفه نخواهد بود.

زمین های با خاک نباتی در در انواع خاک در معماری

در انواع خاک در معماری، این زمین ها عموما زیر پوشش محصولات کشاورزی بوده و نرم و سست است؛ بیشتر دارای رنگ نزدیک به کبود و تیره بوده و به علت «کوددهی» به این زمین، این زمینها تا ارتفاعی از حالت زمین طبیعی خارج شده و تا عمقی از زمین دارای این خصوصیت می باشد. ساختمان سازی روی این زمینها جایز نیست، مگر ساختمانهای بسیار سبک چوبی ییلاقی آن هم با پی سازی اصولی.

زمین های باتلاقی در در انواع خاک در معماری

این زمینها عموما آبدار بوده و انواع گیاهان باتلاقی در آنها پرورش می یابند. نوع خشک آنها حالت اسفنجی دارد که در واقع باربری نداشته و در ساختمان سازی بی استفاده است مگر  با روش های خاص و پی سازی های سبک و صندوقه ای. ضمنا زمین های لجنی نیز وجود دارد که آبدار آن بدبو و سست، و خشک آن بسیار فرسوده و پوک می باشد، که هیچکدام برای ساختمان سازی مناسب نیست.

منابع

عناصر و جزئیات – حسین زمرشیدی