مقدمة في هندسة الأساسات

يجمع هذا المجال المتخصص بين مبادئ ميكانيكا التربة وميكانيكا الصخور والهندسة الجيوتقنية لإنشاء أسس تنقل الأحمال بشكل فعال من الهيكل إلى الأرض. الغرض الأساسي من المؤسسات هو توزيع وزن الهيكل على مساحة كبيرة ، ومنع التحميل الزائد وقضايا التسوية المحتملة. بالإضافة إلى ذلك ، تثبت الأساسات الهياكل ضد القوى الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والجفاف وتجمعات الصقيع والأعاصير والرياح. تطورت هندسة الأساسات بمرور الوقت ، مع التقنيات التاريخية مثل الأرض أو ما بعد البناء في الأرض ، والأحجار الواقية ، وأحجار الركائز التي تفسح المجال للطرق الحديثة مثل الأساسات الضحلة والعميقة. يعتمد اختيار نوع الأساس المناسب على عوامل مختلفة ، بما في ذلك خصائص التربة والظروف البيئية والغرض المقصود من الهيكل. على هذا النحو ، تلعب هندسة الأساسات دورًا حيويًا في ضمان سلامة واستقرار ومتانة بيئتنا المبنية.

الغرض من الأسس في الهياكل

الغرض من الأساسات في الهياكل هو توفير الاستقرار والدعم عن طريق نقل الأحمال من الهيكل إلى الأرض. تلعب الأساسات دورًا حاسمًا في توزيع وزن الهيكل على مساحة كبيرة ، ومنع التحميل الزائد للتربة الأساسية وتجنب التسوية غير المتكافئة التي يمكن أن تعرض استقرار الهيكل للخطر (داس ، 2010). بالإضافة إلى ذلك ، تثبت الأساسات الهيكل ضد القوى الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والجفاف وتجمعات الصقيع والأعاصير والرياح (Coduto et al. ، 2011). كما أنها توفر سطحًا مستويًا للبناء ، وفي بعض الحالات تمنع الحركات الجانبية للهيكل المدعوم. يضمن الأساس المصمم والمبني جيدًا أن الأحمال الميتة والمفروضة تنتقل إلى التربة دون التسبب في تسويات تفاضلية أو مشكلات استقرار (Bowles ، 1996). باختصار ، تعتبر الأسس ضرورية للأداء الكلي وطول عمر الهياكل ، لأنها توفر اتصالًا مستقرًا وآمنًا بين الهيكل والأرض.

متطلبات مؤسسة الأداء الجيد

يعد الأساس الجيد الأداء أمرًا ضروريًا لاستقرار وطول عمر الهيكل. لتحقيق ذلك ، يجب تلبية متطلبات معينة أثناء عملية التصميم والبناء. أولاً ، يجب أن تقوم المؤسسة بتوزيع الأحمال الميتة والأحمال المفروضة من الهيكل بشكل فعال على التربة ، دون التسبب في تسوية تفاضلية يمكن أن تعرض استقرار الهيكل للخطر. يمكن تحقيق ذلك من خلال وجود قاعدة صلبة للأساس ، خاصة في المناطق ذات الأحمال غير المنتظمة المتراكبة (Briaud ، 2013).

مطلب آخر هو التأكد من أن الأساس عميق بما يكفي لتحمل الضرر أو الضيق الناجم عن الانكماش والتورم بسبب التغيرات في درجة الحرارة. هذا مهم بشكل خاص في المناطق ذات التربة الواسعة أو التقلبات الموسمية الكبيرة في درجات الحرارة (داس ، 2010). بالإضافة إلى ذلك ، يجب اختيار موقع المؤسسة بعناية لتجنب التأثر أو التأثر بالأعمال أو العوامل المستقبلية ، مثل البناء القريب أو التغيرات في مستويات المياه الجوفية (Briaud ، 2013).

باختصار ، يجب أن تقوم المؤسسة ذات الأداء الجيد بتوزيع الأحمال بشكل فعال ، ومنع التسوية التفاضلية ، وأن تكون عميقة بما يكفي لتحمل العوامل البيئية ، وأن تكون موجودة في منطقة خالية من الاضطرابات المستقبلية المحتملة.

العوامل المؤثرة في اختيار الأساس

يتأثر اختيار نوع الأساس المناسب للهيكل بعدة عوامل. أحد العوامل الحاسمة هو نوع التربة وقدرتها على التحمل ، والتي تحدد قدرة المؤسسة على دعم وزن الهيكل دون الاستقرار المفرط أو الفشل (Bowles ، 1996). بالإضافة إلى ذلك ، يلعب حجم الهيكل ووزنه والاستخدام المقصود دورًا مهمًا في اختيار الأساس ، حيث إنها تملي قدرة التحمل المطلوبة والاستقرار (Das ، 2010). العوامل البيئية ، مثل وجود المياه الجوفية ، وعمق الصقيع ، والنشاط الزلزالي ، تؤثر أيضًا على اختيار الأساس ، حيث يمكن أن تؤثر على أداء المؤسسة ومتانتها (Coduto et al. ، 2011). علاوة على ذلك ، قد تؤثر الاعتبارات الاقتصادية ، مثل تكاليف البناء وتوافر المواد ، على عملية صنع القرار (Oyenuga ، 2014). أخيرًا ، يجب مراعاة قوانين ولوائح البناء المحلية لضمان الامتثال لمعايير السلامة والأداء (IBC ، 2018).

أنواع وتقنيات التأسيس التاريخية

تاريخياً ، تم استخدام أنواع وتقنيات أساسية مختلفة في البناء لتوفير الاستقرار والدعم للهياكل. أحد هذه التقنيات هو تثبيت الأرض أو ما بعد في البناء الأرضي ، حيث تم تثبيت أعمدة خشبية مباشرة في الأرض ، وغالبًا ما تستخدم في المباني والهياكل البحرية (Latvijas Etnogrfiskais Brvdabas Muzejs ، 2019). كما تم استخدام أحجار الركائز وأحجار الركائز كأساسات بسيطة ، حيث كانت أحجار البادستون عبارة عن أحجار مفردة توزع الوزن على الأرض وترفع الأخشاب عن الأرض (Chappell ، 2016). كانت الأساسات الحجرية ، سواء كانت حجر جاف أو موضوعة في ملاط ​​، شائعة في أجزاء كثيرة من العالم ، مما يوفر قاعدة صلبة للهياكل (ويلر ، 2012). تم استخدام أساسات خندق الأنقاض ، التي تتكون من خندق ضحل مملوء بالركام أو الحجارة ، في التربة بسعة تزيد عن 10 أطنان / م 2 (2,000 رطل للقدم المربع) وتم تمديدها أسفل خط الصقيع لمنع الصقيع (كينيدي ، 2004) ).

Earthfast أو Post in Ground Construction

Earthfast أو post in ground Construction هي تقنية بناء قديمة تتضمن دمج أعمدة خشبية أو أخشاب مباشرة في الأرض ، دون استخدام أساس منفصل. تم استخدام هذه الطريقة لآلاف السنين عبر مختلف الثقافات والمواقع الجغرافية ، لا سيما في المناطق ذات الموارد الخشبية الوفيرة (Falk ، 2014). الميزة الأساسية للبناء الصامد هي بساطته وفعاليته من حيث التكلفة ، حيث يتطلب الحد الأدنى من المواد والعمالة مقارنة بأنواع الأساسات الأخرى. ومع ذلك ، فإن هذه التقنية لها أيضًا العديد من العيوب ، بما في ذلك القابلية للتسوس وتلف الحشرات ، فضلاً عن عدم الاستقرار المحتمل بسبب حركة التربة أو التسوية غير المتكافئة (Rackham ، 1994). للتخفيف من هذه المشكلات ، غالبًا ما يستخدم البناة أنواعًا من الخشب المقاوم للعفن ، أو يعالجون المنشورات بالمواد الحافظة ، أو يستخدمون آليات دعم إضافية مثل أرصفة الحجر أو البناء (Falk ، 2014). على الرغم من قيودها ، يظل البناء الثابت خيارًا قابلاً للتطبيق لبعض التطبيقات ، لا سيما في المناطق الريفية أو النائية حيث قد يكون الوصول إلى المواد والعمالة الماهرة محدودًا.

أحجار الوسادة وأحجار Staddle

الأحجار البادئة وأحجار الركائز هي تقنيات تأسيس تاريخية تم استخدامها لتوفير الاستقرار والدعم للهياكل. كانت الأحجار البادئة ، غالبًا ما تكون مصنوعة من أحجار كبيرة مسطحة ، بمثابة أساس بسيط من خلال توزيع وزن الهيكل على مساحة أكبر ورفع الأخشاب عن الأرض ، وبالتالي منع الاتصال المباشر بالتربة والرطوبة (Chappell ، 2016). كانت هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في المناطق ذات الموارد المحدودة أو الهياكل الأصغر.

من ناحية أخرى ، كانت أحجار Staddle نوعًا معينًا من حجر البادستون الذي يتميز بشكله الشبيه بالفطر. كانت تستخدم في المقام الأول لدعم مخازن الحبوب والمباني الزراعية الأخرى ، ورفعها فوق مستوى الأرض لحماية البضائع المخزنة من الرطوبة والآفات والقوارض (هاريس ، 2003). سمح التصميم الفريد لأحجار الركيزة بتحسين دوران الهواء والتصريف ، مما أدى إلى مزيد من الحماية لمحتويات الهيكل. تمثل كل من الأحجار الواقية وأحجار الركائز محاولات مبكرة لإنشاء أسس مستقرة ودائمة ، مما يمهد الطريق لتقنيات أكثر تقدمًا في هندسة الأساسات الحديثة.

أسس الحجر

كانت الأساسات الحجرية طريقة سائدة في تقنيات البناء التاريخية ، لا سيما في المناطق ذات الموارد الحجرية الوفيرة. وقد شيدت هذه الأساسات إما باستخدام الحجر الجاف أو الحجارة الموضوعة في الملاط ، مما يوفر قاعدة ثابتة ومتينة للهياكل. تم بناء الأساسات الحجرية الجافة عن طريق تكديس الحجارة بعناية بدون ملاط ​​، بالاعتماد على وزنها وترتيبها للحفاظ على الاستقرار. في بعض الحالات ، تم حفر أو استخراج الطبقة العلوية من الحجارة لتعزيز مظهر المؤسسة وأدائها (تشابيل ، 1999).

من ناحية أخرى ، تضمنت الأساسات الحجرية الموضوعة في الملاط استخدام عامل ربط لتأمين الحجارة في مكانها ، مما يعزز القوة الكلية وطول عمر الأساس. كانت هذه الطريقة أكثر مقاومة للعوامل البيئية مثل ارتفاع الصقيع وتسرب المياه ، مما قد يضر باستقرار أساسات الحجر الجاف (جيبونز ، 2001). تم تفضيل الأساسات الحجرية لمتانتها وقدرتها على التحمل ومقاومتها للقوى الطبيعية ، مما يجعلها خيارًا شائعًا لأنواع مختلفة من الهياكل عبر التاريخ.

أساسات الأنقاض الخندق

أسس خندق الأنقاض هي نوع من أنظمة الأساسات الضحلة التي تتكون من خندق مملوء بالركام أو الحجارة. طريقة الأساس هذه مناسبة بشكل خاص للتربة ذات قدرة تحمل تزيد عن 10 أطنان / م 2 (2,000 رطل لكل قدم مربع) وهي مصممة لتمتد تحت خط الصقيع لمنع تلف نتوء الصقيع. غالبًا ما يكون الخندق مزودًا بأنبوب تصريف لتسهيل تصريف المياه الجوفية ، وبالتالي تقليل مخاطر المشكلات المتعلقة بالمياه مثل التآكل أو الضغط الهيدروستاتيكي. في البناء ، يتم استخدام أساسات خندق الركام لتوزيع وزن الهيكل بالتساوي عبر مساحة أكبر ، مما يقلل من مخاطر التسوية التفاضلية ويعزز الاستقرار العام للمبنى. تم استخدام تقنية الأساس هذه في أنواع مختلفة من الهياكل ، بما في ذلك المباني السكنية والتجارية والصناعية ، نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وسهولة البناء والقدرة على التكيف مع ظروف التربة المختلفة (فتحي ، 1986 ؛ كينيدي ، 1995).

أنواع وتقنيات الأساسات الحديثة

تطورت أنواع وتقنيات الأساسات الحديثة للتعامل مع ظروف التربة المختلفة والمتطلبات الهيكلية والعوامل البيئية. تُستخدم الأسس الضحلة ، مثل الأسس المنتشرة والأساسات المكسوة بالصفائح ، بشكل شائع عندما تتمتع التربة بقدرة تحمل كافية ويمكن توزيع وزن الهيكل على مساحة صغيرة نسبيًا. تتكون قواعد الانتشار من شرائط أو منصات خرسانية تمتد أسفل خط الصقيع ، وتنقل وزن الجدران والأعمدة إلى التربة أو الأساس الصخري. أساسات بلاطة على مستوى تتضمن لوحًا خرسانيًا يُسكب مباشرة على الأرض ، مما يوفر قاعدة ثابتة للهيكل أعلاه.

من ناحية أخرى ، يتم استخدام الأساسات العميقة عندما تكون قدرة تحمل التربة غير كافية أو يجب نقل وزن الهيكل إلى طبقات أعمق وأكثر استقرارًا. أساسات الخوازيق ، وهي نوع من الأساسات العميقة ، تتضمن قيادة أو حفر أعمدة رفيعة طويلة مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة أو الأخشاب في الأرض لدعم الهيكل. تقنية أخرى للتأسيس العميق هي استخدام القيسونات ، وهي هياكل أسطوانية كبيرة تمتد عبر طبقات التربة الضعيفة للوصول إلى طبقات أكثر استقرارًا. تسترشد تقنيات الأساس الحديثة بميكانيكا التربة ومبادئ الهندسة الجيوتقنية ، مما يضمن استقرار وطول عمر الهياكل التي تدعمها (Das ، 2010 ؛ Coduto et al. ، 2011).

أسس ضحلة

تعتبر الأساسات الضحلة ، التي يشار إليها غالبًا باسم القواعد ، خيارًا سائدًا في البناء الحديث نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وسهولة التركيب. عادة ما تكون هذه الأساسات مغروسة في التربة على بعد حوالي متر ، وهي مصممة لنقل وزن الهيكل إلى التربة الأساسية أو الأساس الصخري. أحد الأنواع الشائعة من الأساس الضحل هو قاعدة الانتشار ، والتي تتكون من شرائط أو منصات من الخرسانة أو مواد أخرى تمتد أسفل خط الصقيع. يوزع هذا التصميم الحمل من الجدران والأعمدة بشكل فعال ، مما يمنع التسوية غير المستوية ويضمن الاستقرار الهيكلي (Oasys ، 2018).

هناك أساس ضحل آخر مستخدَم على نطاق واسع وهو الأساس الذي يتم تركيبه على الصفوف ، حيث يتم سكب بلاطة خرسانية مباشرة على الأرض ، لتكون بمثابة الأساس وأرضية الهيكل. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للمناطق ذات منسوب المياه المرتفع أو التربة الشاسعة ، لأنها تقلل من مخاطر تسرب الرطوبة وحركة التربة التي تؤثر على المبنى (جمعية أسمنت بورتلاند ، بدون تاريخ). بشكل عام ، تعتبر الأساسات الضحلة خيارًا متعدد الاستخدامات واقتصاديًا لمشاريع البناء المختلفة ، بشرط أن تكون ظروف التربة والقدرة على التحمل مناسبة للهيكل المقصود.

أسس عميقة

الأساسات العميقة هي عنصر حاسم في البناء الحديث ، خاصة بالنسبة للهياكل والمباني واسعة النطاق التي تقع على تربة ضعيفة أو غير مستقرة. تمتد هذه الأساسات بشكل كبير تحت سطح الأرض ، وتنقل حمل الهيكل إلى طبقات التربة أو الأساس الصخري الأكثر عمقًا واستقرارًا. وهذا يضمن استقرار الهيكل وطول عمره عن طريق تقليل مخاطر التسوية أو الفشل بسبب عدم كفاية دعم التربة. هناك أنواع مختلفة من الأساسات العميقة ، بما في ذلك الركائز والأعمدة المثقوبة والقيسونات ، ولكل منها تطبيقات ومزايا محددة حسب ظروف الموقع والمتطلبات الهيكلية.

تتكون أساسات الخوازيق ، على سبيل المثال ، من أعمدة طويلة رفيعة مصنوعة من مواد مثل الصلب أو الخرسانة أو الأخشاب ، والتي يتم دفعها أو حفرها في الأرض. الأعمدة المحفورة ، والمعروفة أيضًا باسم القيسونات أو الأكوام الملولبة ، هي عناصر خرسانية ذات قطر كبير مصبوبة في مكانها توفر دعمًا للأحمال الثقيلة والقوى الجانبية. تُستخدم أنظمة الأساس العميقة هذه بشكل شائع في بناء ناطحات السحاب والجسور ومشاريع البنية التحتية الأخرى واسعة النطاق ، حيث قد لا توفر الأساسات الضحلة الدعم الكافي. يسترشد اختيار وتصميم الأساسات العميقة بمبادئ الهندسة الجيوتقنية ، والتي تتضمن دراسة ميكانيكا التربة وميكانيكا الصخور لضمان أداء المؤسسة وسلامتها (Das، BM، Sivakugan، N. 2016).

ميكانيكا التربة والهندسة الجيوتقنية في تصميم الأساسات

تلعب ميكانيكا التربة ومبادئ الهندسة الجيوتقنية دورًا مهمًا في تصميم الأساسات لمشاريع البناء. تتضمن هذه التخصصات دراسة خصائص التربة والسلوك والتفاعل مع الهياكل ، والتي تؤثر بشكل مباشر على اختيار وتصميم أنظمة الأساس المناسبة. الهدف الأساسي هو ضمان قدرة المؤسسة على دعم الأحمال المفروضة من الهيكل بأمان دون التسبب في تسوية مفرطة أو عدم استقرار.

أحد الجوانب الرئيسية للهندسة الجيوتقنية هو توصيف خصائص التربة ، مثل القوة والانضغاطية والنفاذية ، من خلال التحقيقات الميدانية والاختبارات المعملية. تُستخدم هذه المعلومات لتحديد قدرة تحمل التربة ، وهي معلمة مهمة في تصميم الأساس. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم المهندسون الجيوتقنيون بتحليل احتمالية المخاطر المتعلقة بالتربة ، مثل التميع وعدم استقرار المنحدرات والتربة الممتدة ، والتي يمكن أن تؤثر سلبًا على أداء الأساس.

من خلال دمج ميكانيكا التربة ومبادئ الهندسة الجيوتقنية ، يمكن للمهندسين اختيار نوع الأساس الأنسب (الضحل أو العميق) وتصميم عناصر الأساس (على سبيل المثال ، الدعامات أو الركائز أو القيسونات) لضمان استقرار الهيكل وطول عمره. علاوة على ذلك ، تساعد هذه المبادئ في معالجة العوامل البيئية وتخفيف المخاطر المحتملة المرتبطة بالتفاعل بين بنية التربة ، مما يساهم في نهاية المطاف في السلامة العامة واستدامة البيئة المبنية.

طرق ومواد بناء الأساس

تطورت طرق ومواد بناء الأساسات الحديثة للتعامل مع ظروف التربة المختلفة والمتطلبات الهيكلية والعوامل البيئية. تُستخدم الأسس الضحلة ، مثل الدعامات المنتشرة وأساسات الألواح على الصف ، بشكل شائع للهياكل ذات الأحمال الأخف وظروف التربة المستقرة. تتكون هذه الأساسات عادةً من شرائط أو منصات خرسانية تمتد أسفل خط الصقيع ، مما يؤدي إلى نقل وزن الهيكل إلى التربة أو حجر الأساس (وينتر وآخرون ، 2016).

من ناحية أخرى ، يتم استخدام الأساسات العميقة عندما تكون الأساسات الضحلة غير كافية بسبب ظروف التربة الضعيفة أو غير المستقرة. تعتبر أساسات الخوازيق والأعمدة المحفورة والقيسونات أمثلة على تقنيات الأساسات العميقة. تتضمن أساسات الخوازيق القيادة أو حفر أعمدة رفيعة طويلة مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة أو الأخشاب في الأرض لنقل الأحمال إلى طبقات التربة أو الصخر الأساسي الأكثر ثباتًا (Das، 2010). الأعمدة والقيسونات المحفورة عبارة عن عناصر خرسانية ذات قطر كبير مصبوبة في مكانها تمتد إلى عمق الأرض ، مما يوفر الدعم للأحمال الثقيلة ومقاومة القوى الجانبية (O'Neill & Reese ، 1999).

بالإضافة إلى المواد التقليدية مثل الخرسانة والصلب والأخشاب ، يتم استخدام المواد المبتكرة مثل المواد التركيبية الأرضية والبوليمرات المقواة بالألياف بشكل متزايد في هندسة الأساسات لتحسين الأداء والمتانة (Koerner ، 2012 ؛ Nanni ، 2003).

استقرار المؤسسة وقضايا التسوية

تتأثر قضايا استقرار المؤسسة والتسوية في مشاريع البناء بعوامل مختلفة. أحد العوامل الأساسية هو نوع التربة وقدرتها على التحمل ، والتي تحدد قدرة المؤسسة على دعم وزن الهيكل دون الاستقرار المفرط أو الفشل (داس ، 2010). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي وجود المياه الجوفية وتقلبها إلى تغييرات في خصائص التربة ، مما يؤثر على أداء المؤسسة (Coduto et al. ، 2011).

يمكن أن تؤثر الأحمال الخارجية ، مثل تلك الناتجة عن الهياكل المجاورة أو أنشطة البناء ، أيضًا على استقرار الأساس. علاوة على ذلك ، يمكن أن تتسبب العوامل البيئية ، بما في ذلك الزلازل والفيضانات وتغيرات درجة الحرارة ، في تسوية تفاضلية وتعرض سلامة المؤسسة للخطر (Briaud ، 2013). يعد التصميم المناسب للمؤسسة ، مع مراعاة هذه العوامل واستخدام مبادئ الهندسة الجيوتقنية ، أمرًا بالغ الأهمية لضمان استقرار وأداء الهيكل على المدى الطويل.

العوامل البيئية التي تؤثر على الأسس

تلعب العوامل البيئية دورًا مهمًا في استقرار وأداء الأساسات في مشاريع البناء. أحد العوامل الحاسمة هو نوع التربة ، حيث أن للتربة المختلفة قدرات تحمل متفاوتة ، مما يؤثر على اختيار نوع الأساس والتصميم (Bowles ، 1996). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤثر مستويات المياه الجوفية على استقرار الأساس ، حيث قد يؤدي ارتفاع منسوب المياه الجوفية إلى ضغط هيدروستاتيكي على جدران الأساس ، مما يتسبب في مشكلات هيكلية محتملة (Coduto et al. ، 2011). يؤثر المناخ أيضًا على أداء الأساس ، مع عوامل مثل تقلبات درجات الحرارة ، والصقيع ، وهطول الأمطار التي تؤثر على خصائص التربة واستقرار الأساس (Holtz & Kovacs ، 1981). النشاط الزلزالي هو عامل بيئي آخر يجب مراعاته ، حيث يمكن للزلازل أن تسبب حركة أرضية كبيرة وتميع التربة ، مما يؤدي إلى فشل الأساس (كرامر ، 1996). أخيرًا ، يمكن للعوامل التي يسببها الإنسان ، مثل أنشطة البناء القريبة والتغيرات في استخدام الأراضي ، أن تغير البيئة المحلية وتؤثر على استقرار الأساس (داس ، 2007). في الختام ، يعد فهم هذه العوامل البيئية ومعالجتها أمرًا ضروريًا لتصميم وبناء الأسس التي تضمن استقرار وأداء الهياكل على المدى الطويل.

فحص المؤسسة وصيانتها وإصلاحها

يعتبر فحص الأساسات وصيانتها وإصلاحها من الجوانب الحاسمة لضمان طول عمر واستقرار الهيكل. تشمل طرق الفحص الفحص البصري ، والفحص الجيوتقني ، وتقنيات الاختبار غير المدمرة مثل الرادار المخترق للأرض والاختبار بالموجات فوق الصوتية. تساعد هذه الأساليب في تحديد المشكلات المحتملة مثل الشقوق ، والتسوية ، وتسرّب المياه (O'Connor et al. ، 2017).

تتضمن صيانة الأساسات المراقبة المنتظمة للهيكل والمناطق المحيطة بها ، ومعالجة مشكلات الصرف ، وضمان ضغط التربة بشكل صحيح. من الضروري مراعاة عوامل مثل نوع التربة ومستويات المياه الجوفية والظروف البيئية عند التخطيط لأنشطة الصيانة (داس ، 2010).

تعتمد طرق إصلاح الأساسات على نوع الضرر وشدته. تشمل التقنيات الشائعة الدعامة ، والتي تتضمن تقوية الأساس الحالي من خلال توسيعه إلى طبقة تربة أكثر استقرارًا ؛ الحشو ، حيث يتم حقن خليط أسمنتي أو كيميائي في التربة لتحسين خصائصها ؛ وتركيب دعامات حلزونية أو أعمدة دقيقة لتوفير دعم إضافي للمؤسسة (Tomlinson & Woodward ، 2008). في جميع الحالات ، من الضروري التشاور مع المهندسين الجيوتقنيين ذوي الخبرة والمهندسين الإنشائيين لتحديد طريقة الإصلاح الأنسب لحالة معينة.

دراسات حالة وأمثلة على هندسة الأساس

تم توظيف هندسة الأساسات في العديد من المشاريع البارزة في جميع أنحاء العالم ، مما يدل على أهمية الأسس جيدة التصميم في ضمان الاستقرار الهيكلي. أحد الأمثلة على ذلك هو برج خليفة في دبي ، أطول مبنى في العالم ، والذي يستخدم نظام أساسات عميق يتكون من 194 دعامة مملة تمتد 50 مترًا في الأرض لدعم الوزن الهائل للهيكل (الحمود ، 2007). دراسة حالة أخرى هي بناء جسر ميلاو في فرنسا ، أطول جسر في العالم ، والذي تطلب استخدام أساسات عميقة على شكل أعمدة حفر ذات قطر كبير لدعم أرصفة الجسر ومقاومة الأحمال الجانبية (Baker et al. ، 2004) . في المقابل ، استخدم بناء دار أوبرا سيدني في أستراليا نظام أساسات ضحل ، يتألف من سلسلة من الوسادات والعوارض الخرسانية ، لتوزيع وزن المبنى بالتساوي عبر التربة الأساسية (موراي ، 2004). توضح هذه الأمثلة مجموعة متنوعة من تقنيات هندسة الأساسات المستخدمة في مشاريع مختلفة ، مما يبرز أهمية اختيار نوع الأساس المناسب بناءً على الظروف الخاصة بالموقع والمتطلبات الهيكلية.