Ο σημαντικός ρόλος της θεμελίωσης στην επιτυχία της όλης κατασκευής ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων. Η θεμελίωση είναι το κατώτατο στοιχείο του φέροντος οργανισμόυ μέσω του οποίου το σύνολο των φορτίων μεταφέρεται στο έδαφος.

Η μορφή της καταπόνησης των θεμελίων θεωρείται η ίδια όπως και των πλακών ή των δοκών αλλά με αντίθετη φορά. Επειδή το υπέδαφος (στο οποίο μεταφέρονται τα φορτία)  αντιστέκεται σε αυτά με τόση δύναμη όση το βάρος των φορτίων που δέχεται , θεωρούμε ότι το θεμέλιο φορτίζεται με δύναμη που είναι ίση με τα φορτία που παραλαμβάνει. Υπολογίζουμε λοιπόν τις διαστάσεις και την αντοχή ρου θεμελίου με τον τύπο σ = Ν/F όπου σ (τάση) = επιτρεπόμενη φόρτιση του εδάφους, Ν είναι το φορτίο και F η επιφάνεια του θεμελίου. Η επιτρεπόμενη τάση αυξάνεται με το βάρος της θεμελίωσης και εξαρτάται κυρίως από τη φύση του εδάφους αλλά και από τη μορφή και το υλικό του Φέροντος Οργανισμού. Το έδαφος πρέπει να ερευνάται και να αναγνωρίζεται πριν από κάθε μελέτη και να προσδιορίζεται η στάθμη των υπογείων νερών και η ανώτατη στάθμη τυχόν γειτονικών ρευμάτων.

Το βάθος θεμελίωσης ορίζεται από τις κλιματολογικές και εδαφολογικές συνθήκες. Οι θεμελιώσεις επειδή γίνονται κάτω από τη στάθμη εδάφους έχουν τους περισσότερες κινδύνους, όπως και όλες οι εργασίες που προηγούνται από αυτήν.

Πριν αρχίσει η κατασκευή της θεμελίωσης γίνεται συνήθως μια στρώση πάχους περίπου 10 εκατοστά από άοπλο σκυρόδεμα που συνήθως ονομάζεται «γκρο μπετόν καθαριότητας». Το γκρο μπετόν καθαριότητας εξασφαλίζει την οριζοντιότητα , την ομοιόμορφη επιφανειακή αντοχή και την καθαριότητα της επιφάνειας του εδάφους θεμελίωσης.

Το είδος και η μορφή της θεμελίωσης καθορίζεται συνήθως από το είδος του Φέροντος Οργανισμού. Στις μέρες μας το σκυρόδεμα είναι σχεδόν αποκλειστικά το υλικό θεμελιώσεων , διακρίνουμε δύο κύριες κατηγορίες θεμελίωσης : τις επιφανειακές και τις βαθιές θεμελιώσεις.

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΕΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ

Επιφανειακές θεμελιώσεις είναι :

α) Θεμελιολωρίδες (σενάζ) , οι οποίες αποτελούν την πιο απλούστερη μορφή επιφανειακών θεμελιώσεων που χρησιμοποιούμε για την έδραση τοιχοποιιών

β) Μεμονωμένα Πέδιλα , τα οποία έχουν συνήθως γεωμετρικό σχήμα ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου με ύψος το 1/3 του ύψους του πέλματος , τα δε υπόλοιπα 2/3 του ύψους έχουν τη μορφή κόλουρης πυραμίδας. Τα πέλματα από σκυρόδεμα κατασκευάζονται συμβατικά επιτόπου αλλά μπορούν να είναι και προκατασκευασμένα στοιχεία. Ο οπλισμός της θεμελίωσης τοποθετείται στο κάτω μέρος και επάνω του ο οπλισμός των κατακόρυφων στοιχείων του Φέροντος Οργανισμού. Κατά τη διάστρωση του σκυροδέματος διαμορφώνεται η κωνική επιφάνεια της βάσης και σε συνέχεια , επάνω στο σκυρόδεμα αυτό , κατασκευάζονται τα καλούπια των κατακόρυφων στοιχείων του Φέροντος Οργανισμού.

γ)  Πεδιλοδοκοί : Οι συνδετικοί δοκοί συνδέουν μεταξύ τους μεμονωμένα μέρη των θεμελίων και συνδέονται πάντα με τα πέλματα και ποτέ με τα κατακόρυφα στοιχεία του Φέροντος Οργανισμού. Όταν οι αποστάσεις μεταξύ των πεδίλων είναι μικρές , τότε τα πέδιλα αυτά ενώνονται και παίρνουν την μορφή πεδιλοδοκού. Με πεδιλοδοκούς θεμελιώνουμε όταν έχουμε β = 0,25 α , όπου το β είναι η απόσταση μεταξύ δύο πεδίλων και α το μήκος των πεδίλων , όταν το έδαφος είναι ανομοιόμορφο και επιθυμούμε πρόληψη των διαφορετικών καθιζήσεων και τέλος όταν τα περιφερειακά πέδιλα δεν είναι δυνατό να γίνουν μέσα στην περίμετρο της οικοδομής, οπότε και η πεδιλοδοκός είναι έκκεντρος.

δ) Πλακοθεμελιώσεις ή συνεχείς θεμελιώσεις ( γενική κοιτόστρωση , θεμελιώσεις με λωρίδες και εσχάρες) θεμελιώνουμε κυρίως όταν η επιφάνεια θεμελίωσης είναι το 70 – 75 % της ολικής επιφάνειας κατασκευής , όταν το έδαφος έχει καλύτερης ποιότητας επιφανειακά στρώματα απ ότι βαθύτερα και όταν η θεμελίωση γίνεται κάτω από ορίζοντα υπόγειων νερών.

ΒΑΘΙΕΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ

Οι βαθιές θεμελιώσεις εδράζονται σε ανθεκτικά στρώματα εδάφους που βρίσκονται βαθύτερα , δηλαδή η θεμελίωση επεκτείνεται σε βάθος που φτάνει τα 60 μέτρα. Μέθοδοι κατασκευής είναι οι πασσαλοπήξεις δηλαδή θεμελίωση με πασσάλους , όπου η μεταβίβαση των φορτίων στο ανθεκτικό έδαφος γίνεται με την αιχμή του πασσάλου , με πλευρική τριβή ή και με τους δύο τρόπους.

Τέλος ιδιαίτερη σημασία έχει η γενική χάραξη της θεμελίωσης η οποία γίνεται με νήματα που στηρίζονται σε σημεία εκτός του σκάμματος. Η ειδική χάραξη γίνεται στο δάπεδο θεμελίωσης αφού σκυροδετηθεί το γκρο μπετόν καθαριότητας. Κατά τη χάραξη θεμελίωσης πρέπει να καταβληθεί ιδιαίτερη προσοχή και συνιστάται να γίνεται με τοπογραφικά όργανα καθώς η ορθότητα της είναι καθοριστική για την ορθή εφαρμογή της μελέτης , ενώ οποιαδήποτε παρέκκλιση είναι αδύνατο να διορθωθεί κατά την εξέλιξη της κατασκευής , μετά την αποπεράτωση της θεμελίωσης.     

ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ

Για να αντιμετωπίσουμε και δυνατόν να αποκλείσουμε τις ζημιές από καθιζήσεις όχι μόνο σε νέες οικοδομές αλλά και σε γειτονικά ήδη υπάρχοντα κτίρια , είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ότι :

• όταν αναμένουμε σοβαρές καθιζήσεις μεγάλων φορτίων της οικοδομής και μικρής αντοχής του εδάφους , η κατασκευή των θεμελίων πρέπει να είναι η ανάλογη 
• όταν η μελέτη του εδάφους υποδεικνύει ότι τα ανθεκτικά στρώματα βρίσκονται σε βάθος 1 έως 2 μέτρα είναι προτιμότερο να θεμελιώνουμε βαθύτερα
• όταν όμως η γεωτεχνική έρευνα διαπιστώνει ότι το κατάλληλο έδαφος για θεμελίωση υπάρχει σε μεγαλύτερο βάθος, πρέπει να μελετηθεί εάν οι αναμενόμενες καθιζήσεις θα αντιμετωπιστούν με πασσάλους.

Σε περίπτωση θεμελίωσης δίπλα σε υπάρχων κτίριο θα πρέπει το θεμέλιο της νέας οικοδομής να μην τοποθετείται σε επαφή με το θεμέλιο της υπάρχουσας αλλά να αφήνεται μία απόσταση 2 – 3 μέτρα από τον τοίχο του υπογείου. Με την δημιουργούμενη απόσταση ανάμεσα στο παλιό και το νέο θεμέλιο η αλληλεπίδραση των πιέσεων στο έδαφος εμφανίζεται σε μεγάλο βάθος , με αποτέλεσμα να μειώνεται η ενδεχόμενη καθίζηση του παλιού κτιρίου.

Βιβλιογραφία : ΚΤΙΡΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ HEINRICH SCHMITT , ANDREAS HEENE                                                                                      ΟΙΚΟΔΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΓΓΕΛΟΣ Ι. ΖΑΧΑΡΙΑΔΗΣ