כל בניין, גבוה ככל שיהיה, נשען בסוף על האדמה. ואם לא מבינים על איזו אדמה בונים, גם התכנון הכי טוב של התקרות והעמודים לא יעזור.
לכן, לפני שמדברים על יסודות, צריך להכיר את סוגי הקרקעות. סוג הקרקע קובע אם נבחר ביסוס רדוד או ביסוס עמוק, באיזו שיטה נעבוד בשטח, ואילו בעיות עלולות לצוץ לאורך חיי המבנה.
במדריך הזה נעבור על הקרקעות שתפגוש בארץ: קרקע תופחת, קרקע לא תופחת, סלע רך וסלע קשה. נבין איך כל אחת מהן מתנהגת, ואיזה ביסוס מתאים לה.
איך יודעים מה סוג הקרקע באתר? דוח יועץ קרקע
לפני שמתחילים לתכנן פרויקט, נכנס לתמונה יועץ הקרקע. הוא מגיע לאתר, לוקח דגימות של האדמה ובודק אותן במעבדה. בסוף הוא מוציא דוח יועץ קרקע, או בקיצור דוח קרקע.
הדוח עונה על שלוש שאלות:
- אילו סוגי קרקע יש באתר, ובאיזה עומק.
- איזה ביסוס מתאים לקרקעות האלה.
- מה ההמלצות לתכנון שהמהנדס צריך ליישם.
שים לב שכתבתי "סוגי קרקע" ברבים, וזה לא בטעות. הרבה פעמים הקרקע באתר היא לא קרקע אחידה, אלא שכבות. כל שכבה יכולה להיות מסוג אחר. לפעמים השכבה העליונה יציבה והתחתונה פחות, ולפעמים להפך.
הכלל הכי חשוב במאמר: לא מתכננים ביסוס בלי דוח יועץ קרקע. יועץ הקרקע הוא זה שנותן את ההמלצות המדויקות לביסוס המבנה, והמהנדס מתכנן לפיהן.
מפת סוגי הקרקעות
אפשר לחלק את הקרקעות שנפגוש בארץ לשתי קבוצות גדולות:
- קרקע רגילה, שמתחלקת לקרקע תופחת ולקרקע לא תופחת.
- סלע, שמתחלק לסלע רך ולסלע קשה.
נעבור עכשיו על כל אחד מהסוגים.
קרקע תופחת: הקרקע ש"עובדת"
קרקע תופחת היא קרקע שמשנה את הנפח שלה במגע עם מים. כשהיא נרטבת, היא סופחת את המים ומתנפחת פיזית.
בהקשר הזה תשמע הרבה את המונח קרקע עובדת. הכוונה לקרקע שעולה ויורדת לאורך כל חיי המבנה:
- בחורף יורד גשם, הקרקע סופחת את המים, מתנפחת ועולה כלפי מעלה.
- בקיץ השמש מייבשת את המים שנכלאו בין הגרגירים, והקרקע יורדת בחזרה.
וכך, שנה אחרי שנה, הקרקע עולה ויורדת מתחת לבניין. התנועה הזו יוצרת המון בעיות בביסוס, וחייבים להתאים לה את סוג הביסוס הנכון.
איזה ביסוס מתאים? בקרקע תופחת כמעט לא תראה ביסוס רדוד. הביסוס הוא כמעט תמיד ביסוס עמוק, כלומר כלונסאות. הכלונס מעביר ומפזר את העומס לאורך כל העומק שלו, ולכן הוא מתמודד הרבה יותר טוב עם התזוזות של הקרקע.
חרסית
חרסית היא הדוגמה הקלאסית לקרקע תופחת. היא נמצאת בהמון מקומות בארץ, ומבחינת ביסוס היא אולי הקרקע הבעייתית ביותר.
לחרסית יש גודל חלקיק קטן מאוד, ולכן יש לה יכולת גבוהה לספוח מים. כשהיא נרטבת, היא רוצה לעלות, וזה בדיוק מה שמייצר את הבעיות בביסוס. לכן בחרסית תראה לרוב ביסוס בכלונסאות.
טין ולס
קרקע נוספת שרגישה מאוד למים היא טין. בדרום הארץ נפוצה קרקע בשם לס, שהיא סוג של קרקע טינית.
כשהטין והלס באים במגע עם מים, הם מאבדים מהר מאוד את הקשיחות שלהם. לכן גם הם נחשבים לקרקעות בעייתיות לביסוס. כמו בחרסית, כמעט לא תראה בהם ביסוס רדוד, והפתרון הנפוץ הוא כלונסאות.
קרקע לא תופחת: קרקע שמנקזת
קרקע לא תופחת היא קרקע שלא משנה את הנפח שלה במגע עם מים. היא מאפשרת למים לחלחל דרכה ולהתנקז מהר, ולא סופחת אותם אליה.
לכן כל הבעיות של "קרקע עובדת", שעולה בחורף ויורדת בקיץ, פשוט לא קיימות כאן.
איזה ביסוס מתאים? בקרקע לא תופחת אפשר לבחור ביסוס רדוד או ביסוס עמוק, ולא רק ביסוס עמוק כמו בקרקע תופחת. הרבה פעמים הביסוס הרדוד הוא הבחירה המועדפת.
אבל גם לקרקע הזו יש אתגר משלה: כשקודחים בה כלונסאות, יש סכנה שדפנות הקידוח יתמוטטו. לכן קידוח כלונסאות בקרקע לא תופחת דורש שיטות עבודה מיוחדות. נרחיב על זה במאמר על כלונסאות.
חול גס
חול גס בנוי מגרגירים גדולים, שרואים בבירור בעין ומרגישים במגע. סביר להניח שכבר נתקלת בו בחוף הים. הוא מנקז מים בצורה מצוינת, ולכן לא מתנפח כשהוא נרטב.
חול דק
חול דק עובד לפי אותו עיקרון בדיוק, רק עם גרגירים קטנים יותר. כבר מכאן אפשר להבין כמה גודל הגרגיר משפיע על ההתנהגות של הקרקע: ככל שהגרגיר קטן יותר, הקרקע מתקרבת להתנהגות של טין וחרסית.
סלע: כאן המשחק אחר לגמרי
בקרקע רגילה די קל לדעת מה יהיה סוג הביסוס: תופחת או לא תופחת, חרסית או חול. בסלע המשחק אחר לגמרי.
הסלע משתנה הרבה פעמים לפי השכבות, ובזמן החפירה יכולות להתגלות הפתעות:
- חללים ומערות בתוך הסלע, שדורשים לתכנן מחדש את היסודות.
- התפוררות של הסלע בזמן העבודה.
- שינויים בשכבות שמשפיעים בצורה דרמטית על כל תכנון הביסוס.
שים לב: בקרקע רגילה מבצעים את הביסוס לפי ההנחיות של הקונסטרוקטור ויועץ הקרקע, ולרוב אין יותר מדי הפתעות. כשמבססים מבנה על סלע, חובה ללוות את העבודה באופן צמוד עם יועץ הקרקע. כל מה שכתוב כאן הוא הנחיה כללית בלבד.
סלע רך
דוגמה לסלע רך היא כורכר, סלע נפוץ יחסית בארץ. החוזק שלו נמוך יחסית, ובסלעים כאלה תראה לרוב יסודות רדודים.
סלע קשה
דוגמאות לסלע קשה הן בזלת וגרניט. תמצא אותם במקומות שונים בארץ, בעיקר באזורים הרריים וגבוהים יותר.
בסלע קשה בוחרים הרבה פעמים במיקרופיילים: כלונסאות בקוטר קטן. בגלל שהסלע קשיח וחזק מאוד, אפשר לקבל כלונס עם כושר נשיאה גבוה מאוד, למרות שהקוטר והעומק שלו קטנים יחסית. כלומר, יסוד קטן עם תסבולת גדולה.
זה לא תמיד המצב. גם ביסוס רדוד יכול לעבוד בסלע קשה, תלוי בשכבות ובמקום.
טבלת סיכום: סוג הקרקע מול הביסוס
| סוג הקרקע | דוגמאות | מה קורה במגע עם מים | הביסוס הנפוץ |
|---|---|---|---|
| קרקע תופחת | חרסית, טין, לס | סופחת מים, מתנפחת או מאבדת קשיחות ("קרקע עובדת") | ביסוס עמוק: כלונסאות |
| קרקע לא תופחת | חול גס, חול דק | המים מחלחלים ומתנקזים, הנפח לא משתנה | ביסוס רדוד או עמוק (אתגר: התמוטטות דפנות בקידוח) |
| סלע רך | כורכר | חוזק נמוך יחסית, שינויים בין שכבות | לרוב ביסוס רדוד |
| סלע קשה | בזלת, גרניט | קשיח וחזק, אבל ייתכנו חללים ושינויים בשכבות | לרוב מיקרופיילים, לפעמים ביסוס רדוד |
בכל המקרים: ההחלטה הסופית היא לפי דוח יועץ הקרקע וההמלצות שלו.
איפה זה פוגש את תוכניות הבנייה?
כשאתה פותח תוכנית יסודות, סוג הקרקע מסביר לך למה המהנדס בחר דווקא בכלונסאות, בראשי כלונס ובקורות יסוד, או דווקא ביסודות בודדים ורפסודה. בדרך כלל תמצא בגיליון גם הערות שמפנות לדוח יועץ הקרקע, למשל עומק מינימלי של כלונסאות או דרישות לחפירה.
אם עוד לא קראת, מומלץ להתחיל מהמדריך איך לקרוא תוכנית קונסטרוקציה, שמסביר את כל החלקים של התוכנית, ומשם להמשיך לתוכנית היסודות.
✏️ תרגיל קטן: נסה את זה על הפרויקט שלך
- בקש מהמהנדס או ממנהל הפרויקט את דוח יועץ הקרקע של הפרויקט שאתה עובד בו.
- מצא בדוח את תיאור השכבות: כמה שכבות יש, ומה סוג הקרקע בכל אחת?
- סווג כל שכבה לפי הטבלה: תופחת, לא תופחת, סלע רך או סלע קשה.
- מצא את המלצת הביסוס בדוח, ובדוק אם היא מתאימה למה שלמדת כאן.
- פתח את תוכנית היסודות וחפש את ההערות שמפנות לדוח הקרקע.
אם הצלחת לקשר בין השכבות בדוח לסוג היסודות בתוכנית, אתה כבר מבין את ההיגיון של המהנדס.
רוצה לראות את זה בשיעור וידאו?
הכתבה מבוססת על השיעור הראשון בסדרת ביסוס מבנים בערוץ שלי:
בשיעור הבא בסדרה אני מסביר על ביסוס רדוד: יסודות בודדים, יסודות עוברים ורפסודה, ואיך הם מעבירים את העומס לקרקע.
ואם אתה רוצה ללמוד לקרוא את כל סוגי התוכניות, כולל קונסטרוקציה ויסודות, תמצא את הכול במדריך המלא לקריאת תוכניות בניה ובקורס המלא: לקורס קריאת תוכניות בניה.
להמשך קריאה
- קריאת תוכניות בניה: המדריך המלא: כל סוגי התוכניות, 5 שיעורי וידאו חינם וסימנים מוסכמים
- איך לקרוא תוכנית קונסטרוקציה: מדריך מאויר מהשטח
- תוכנית אדריכלית מול תוכנית קונסטרוקציה: מה ההבדל?
- מבוא לקריאת תוכנית אינסטלציה
- שיעור וידאו: ביסוס רדוד, יסודות בודדים, עוברים ורפסודה (ביסוס מבנים, חלק 2)
- קורס קריאת תוכניות בניה המלא
- שני קורסי הדגל שלי בתוכנית אחת, בחיסכון של 28%
- ספר תכנון הנדסי ב' + 4 בונוסים
- 18 חודשי גישה, לומדים בקצב שלך
שאלות נפוצות
מה זה קרקע תופחת?
קרקע שמשנה את הנפח שלה במגע עם מים. היא סופחת את המים ומתנפחת בחורף, ומתייבשת ויורדת בקיץ. הדוגמה המוכרת ביותר בארץ היא חרסית.
מה זה קרקע עובדת?
כינוי לקרקע תופחת שעולה ויורדת לאורך כל חיי המבנה, לפי עונות השנה. התנועה הזו מפעילה כוחות על היסודות, ולכן בקרקע כזו בוחרים כמעט תמיד בביסוס עמוק.
איזה ביסוס מתאים לקרקע חרסיתית?
לרוב ביסוס עמוק בכלונסאות. הכלונס מפזר את העומס לאורך כל העומק שלו ומתמודד טוב יותר עם התזוזות של החרסית.
מה ההבדל בין קרקע תופחת לקרקע לא תופחת?
קרקע תופחת סופחת מים ומשנה את הנפח שלה. קרקע לא תופחת, כמו חול, מנקזת את המים ושומרת על הנפח שלה. לכן בקרקע לא תופחת אפשר לבחור גם בביסוס רדוד.
מה זה מיקרופיילים?
כלונסאות בקוטר קטן, שמתאימים בעיקר לסלע קשה. בגלל החוזק של הסלע, גם כלונס קטן ורדוד יחסית מקבל כושר נשיאה גבוה מאוד.
למה צריך דוח יועץ קרקע?
כי הקרקע באתר בנויה לרוב משכבות שונות, ורק בדיקות בשטח ובמעבדה מגלות מה יש בכל שכבה. יועץ הקרקע נותן את ההמלצות לביסוס, והמהנדס מתכנן את היסודות לפיהן.
על הכותב: פז יעקבי הוא מהנדס בניין ומתכנן מבנים משנת 2014. הוא מרצה במכללות להנדסאים משנת 2016, ומשנת 2015 ליווה אלפי סטודנטים בפרויקטי גמר. כתב 4 ספרים מקצועיים, וערוץ היוטיוב שלו עבר את חצי מיליון הצפיות.