الأساس (الهندسة)

للمباني والمنشآت تاريخ طويل في استخدام الخشب الملامس للأرض. ^{[ 6 ] [ 7 ]} قد لا يكون للبناء المدفون في الأرض أساسات من الناحية الفنية. استُخدمت الركائز الخشبية على الأراضي الرخوة أو الرطبة حتى تحت الجدران الحجرية أو المبنية من الطوب. ^{[ 8 ]} في الإنشاءات البحرية وبناء الجسور، يُطلق على شبكة متقاطعة من الأخشاب أو العوارض الفولاذية في الخرسانة اسم "الشبكة الخشبية". ^{[ 9 ]}

لعل أبسط أنواع الأساسات هو حجر الأساس، وهو حجر واحد يوزع الوزن على الأرض ويرفع الخشب عنها. ^{[ 10 ]} أحجار الركائز هي نوع محدد من أحجار الأساس.

يُعدّ استخدام الحجارة الجافة والحجارة المرصوفة بالملاط لبناء الأساسات شائعًا في أجزاء كثيرة من العالم. وقد تُطلى أساسات الحجارة الجافة بالملاط بعد الانتهاء من بنائها. وفي بعض الأحيان، يكون الصف العلوي الظاهر من الحجارة منحوتًا ومستخرجًا من المحاجر. ^{[ 11 ]} بالإضافة إلى استخدام الملاط، يمكن أيضًا وضع الحجارة في جابيون . ^{[ 12 ]} من عيوب استخدام قضبان التسليح الفولاذية العادية أن الجابيون لن يدوم طويلًا كما هو الحال عند استخدام الملاط، وذلك بسبب الصدأ. ويمكن الحدّ من هذا العيب إلى حدٍّ ما باستخدام قضبان التسليح الفولاذية المقاومة للعوامل الجوية .

أساسات الخنادق الركامية عبارة عن خندق ضحل مملوء بالركام أو الحجارة. تمتد هذه الأساسات تحت مستوى تجمد التربة ، وقد تحتوي على أنبوب تصريف يساعد على تصريف المياه الجوفية. وهي مناسبة للتربة التي تزيد قدرتها على تحمل الأحمال عن 10 أطنان/م² ⁽ 2000 رطل/قدم مربع).

تُعرف هذه القواعد عادةً باسم الأساسات ، وهي تُغرس عادةً في التربة بعمق متر تقريبًا . ومن أنواعها الشائعة الأساسات السطحية التي تتكون من شرائح أو ألواح من الخرسانة (أو مواد أخرى) تمتد أسفل خط الصقيع وتنقل الوزن من الجدران والأعمدة إلى التربة أو الصخور الأساسية .

يُعدّ الأساس الخرساني السطحي نوعًا شائعًا آخر من الأساسات الضحلة، حيث يُنقل وزن المبنى إلى التربة عبر بلاطة خرسانية موضوعة على السطح. ويمكن أن تكون هذه الأساسات عبارة عن بلاطات خرسانية مسلحة، يتراوح سمكها بين 25  سم وعدة أمتار، حسب حجم المبنى، أو بلاطات مسبقة الإجهاد، والتي يبلغ سمكها عادةً 20  سم على الأقل للمنازل، وأكثر سمكًا للمباني الأثقل.

هناك طريقة أخرى أكثر ملاءمة للبيئة لتركيب أساسات جاهزة للبناء، وهي استخدام الركائز اللولبية . وقد امتد استخدام هذه الركائز ليشمل التطبيقات السكنية، حيث يفضل العديد من أصحاب المنازل هذا النوع من الأساسات على غيره. ومن بين التطبيقات الشائعة للركائز اللولبية: الأسطح الخشبية، والأسوار، والبيوت الزجاجية، والبرجولات، ومواقف السيارات.

يمكن اعتبار الطرق نوعًا من الأساسات السطحية، إذ تنقل الأحمال من حركة المرور إلى التربة الأساسية على أعماق ضحلة نسبيًا. لذا، يُعد فهم التفاعل بين بنية الرصف والتربة التحتية أمرًا بالغ الأهمية لضمان الأداء والاستقرار على المدى الطويل. يدمج هندسة الأساسات الحديثة بشكل متزايد مناهج ميدانية وتحليلية لتحسين فهم سلوك التربة في ظل ظروف التحميل الواقعية. وقد مكّن استخدام أجهزة الاختبار المحمولة في الموقع، مثل مقياس الانحراف خفيف الوزن (LWD)، من تحسين تقدير صلابة التربة وخصائص تشوهها مباشرةً في الموقع. ويمكن دمج هذه القياسات في أطر التصميم لتعزيز دقة توقعات أداء الأساسات. ^{[ 13 ]}

تُستخدم الأساسات العميقة لنقل حمولة المنشأة عبر الطبقة السطحية الضعيفة من التربة إلى الطبقة التحتية الأقوى . وتشمل أنواعها المختلفة: الركائز المدفونة بالصدم، والأعمدة المحفورة، والأساسات الصندوقية ، والركائز اللولبية ، والركائز الجيولوجية، والأعمدة المثبتة بالتربة . وتختلف مسميات أنواع الأساسات بين المهندسين. تاريخيًا، كانت الركائز تُصنع من الخشب ، ثم لاحقًا من الفولاذ ، والخرسانة المسلحة ، والخرسانة مسبقة الإجهاد .

تستقر الأساسات العائمة على مسطح مائي، بدلاً من اليابسة. ويُستخدم هذا النوع من الأساسات في بعض الجسور والمباني العائمة.