קידוח כלונסאות – מה זה, מתי צריך את זה ואיך עושים את זה נכון?

קידוח כלונסאות הוא שיטת ביסוס קרקע חיונית בבנייה, במיוחד בישראל שבה תנאי הקרקע מגוונים. במאמר מקיף זה נסביר מהו כלונס (Pile) ולמה הוא כל כך חשוב ליציבות מבנים, באילו מקרים חייבים להשתמש בכלונסאות לפי סוג הקרקע והחקיקה המקומית, אלו שיטות קידוח כלונסאות נפוצות קיימות (יבש, רטוב/בנטונייט, CFA) ומה היתרונות והחסרונות של כל שיטה. נפרט גם על תהליך ביצוע הקידוח בפועל – שלב אחר שלב, כולל הציוד הדרוש והפיקוח ההנדסי בשטח. בנוסף נדון בטעויות נפוצות שחשוב להימנע מהן ומצבים מיוחדים שדורשים תשומת לב, נסקור את התקנים הרלוונטיים בישראל (כגון ת"י 940) והבדיקות שחובה לבצע, ונבין את תפקיד יועץ הקרקע (מהנדס גיאוטכני) בתהליך. לסיום, נענה על שאלות נפוצות (FAQ) בתחום וניתן טיפים מעשיים לקבלנים וליזמים להצלחה בקידוחי כלונסאות. המטרה היא לספק מידע סמכותי בגובה העיניים – הן למי שאינם מומחים והן לאנשי מקצוע – כך שתדעו מתי ואיך להשתמש בקידוח כלונסאות בצורה נכונה ובטוחה בישראל.

מהו כלונס ומה חשיבותו בביסוס מבנים?

כלונס הוא אלמנט יסוד עמוק, לרוב עמוד בטון מזוין שנקדח ומוכנס אל תוך הקרקע, המשמש להעברת עומסי המבנה לשכבות קרקע יציבות יותר בעומק האדמה. במילים פשוטות, ניתן לדמיין את הכלונס כ"עמוד תווך" תת-קרקעי – מעין יסוד צר ועמוק (בניגוד ליסוד רדוד ורחב כמו "רפסודה" או "שוטון"). הכלונסאות ננעצים אל תוך הקרקע ובעצם "מעגנים" את המבנה לקרקע הקשה או הסלע בעומק. חשיבותם של כלונסאות בביסוס מבנים אדירה: בלעדיהם, מבנים עלולים לשקוע או לנטות אם הקרקע השטחית רכה או בלתי יציבה. באמצעות יצירת בסיס עמוק ומוצק, קידוח כלונסאות מסייע למנוע בעיות כגון שקיעה של המבנה, רצפות סדוקות ולא מפולסות ואף כשל הנדסי חמור​. הכלונסאות מאפשרים לבניינים גבוהים או כבדים לעמוד ביציבות גם על קרקעות חלשות, בכך שהם מעבירים את המשקל לשכבות חזקות יותר בעומק או יוצרים חיכוך לאורך צידי הכלונס התומך בעומס. מעבר לכך, כלונסאות משמשים גם כאשר נדרשת עמידות בפני כוחות אופקיים, למשל ברעידות אדמה – הם תורמים לייצוב המבנה ולמניעת התהפכות או תזוזה יתרה. לסיכום, הכלונס הוא מרכיב ביסוס חיוני המבטיח יציבות ובטיחות שלד המבנה לאורך זמן.

מתי יש צורך בקידוחי כלונסאות?

לא בכל פרויקט בנייה יש צורך בביסוס כלונסאות, אך ישנם מצבים שבהם קידוחי כלונסאות הם פתרון הכרחי לביסוס תקין. להלן הגורמים העיקריים המשפיעים על הצורך בכלונסאות:

• סוג הקרקע ויציבותה: הקרקע היא הגורם הראשון במעלה. כאשר הקרקע השטחית באתר הבנייה חלשה, רכה, חולית מדי או לחילופין קרקע תופחת (קרקע שמתנפחת ומתכווצת במחזורי רטיבות כמו חרסית מסוימת) – יסודות רגילים (רדודים) לא יספיקו. למשל, באזורים בעלי קרקע תופחת התקן הישראלי מחייב יסודות כלונסאות בעומק מינימלי של 10 מטר כדי לעבור את שכבת הקרקע הפעילה שעלולה לשנות נפח. גם בקרקעות קורסות (כגון אדמת לס יבשה שמתמוטטת במגע עם מים) או קרקעות מילוי לא מהודק, יש צורך לחדור עם כלונס אל שכבה יציבה בעומק. לעומת זאת, אם האתר נמצא על סלע יציב קרוב לפני השטח, ייתכן שכלונסאות לא יידרשו וניתן לבסס על היסוד הרדוד.

• משקל המבנה וגובהו: מבנים כבדים במיוחד, רבי-קומות, גשרים ומגדלים מעמיסים עומסים גבוהים על היסודות. במקרה של עומסים כאלה (למשל עמודי תמיכה מסיביים במבנה), נדרש פעמים רבות לבצע קידוח כלונסאות לעמודי תווך על מנת להעביר את העומס לעומק הבטוח. למעשה, כלונסאות מאפשרים ביסוס של גורדי שחקים ומבנים תעשייתיים על קרקעות שלא היו מסוגלות לשאת אותם בעומק רדוד. גם בבנייה צמודת קרקע לעיתים משתמשים בכלונסאות אם האדמה חלשה במיוחד או כשיש הבדל משמעותי בין חלקי המבנה (כדי למנוע שקיעות דיפרנציאליות).

• מי תהום וקרבה לים: כאשר מי התהום גבוהים (כלומר בעומק רדוד יש מים), הקרקע הרוויה לרוב חלשה. במקרים של בנייה במישור החוף למשל, או באזורים ביצתיים, כלונסאות חיוניים כדי לרדת מתחת למפלס מי התהום ולמצוא תמיכה. בנוסף, בקרבה לחוף הים ייתכנו שכבות חול עמוקות ולא יציבות – גם שם נדרשים כלונסאות יסוד.

• טופוגרפיה ומבנים סמוכים: בבנייה על צלעות הרים או מדרונות, כלונסאות עשויים להידרש כדי לייצב את המבנה ולמנוע החלקה. גם כשבונים סמוך למבנה קיים, לפעמים יש צורך בכלונסאות כדי להגביל את ההשפעה על יסודות המבנה השכן (כלונסאות מאפשרים להעביר עומסים לעומק מבלי להעמיס את הקרקע השטחית המשותפת). למשל, תוספת בנייה בבית קיים עלולה להתבסס על כלונסאות כדי שלא להשפיע על יסוד הבית המקורי.

• דרישות תקן ורגולציה: בישראל, התקנים והנהלים מעודדים ואף מחייבים שימוש בכלונסאות כשיש הצדקה הנדסית לכך. תקן ישראלי ת"י 940 חלק 1 עוסק בתכן וביצוע כלונסאות, ומגדיר שיש לבצע סקר קרקע הנדסי לפני תכנון הביסוס​. בסקר הקרקע, יועץ הקרקע קובע את סוג הקרקע ויכולתה לשאת עומס; אם עולה מהסקר שהקרקע לא תישא את המבנה בעומק רדוד, התכנון יכלול כלונסאות. רשויות התכנון (ועדות בנייה) לרוב ידרשו כחלק מהיתר בנייה דו"ח קרקע והמלצות יועץ ביסוס. במילים אחרות, החוק לא יאפשר בנייה על קרקע בעייתית ללא פתרון יסוד מתאים – וברוב המקרים הפתרון יהיה כלונסאות. לדוגמה, תקנות התכנון והבנייה מפנות לתקן 940, שקובע בין היתר מרחקים מינימליים בין כלונסאות סמוכים, ביצוע בדיקות עומס וכד'.

בשורה התחתונה: יש צורך בקידוחי כלונסאות כששכבת הקרקע העליונה אינה מספקת יציבות למבנה המתוכנן. באמצעות כלונסאות ניתן "לעקוף" את מגבלת הקרקע הרכה ולעגון את המבנה עמוק יותר. יועץ קרקע מנוסה יקבע על סמך בדיקות מתי בדיוק צריך כלונסאות, ולא פחות חשוב – איזה סוג של כלונס וכמה עמוק.

• שיטות קידוח כלונסאות נפוצות בישראל

  קיימות מספר שיטות לבצע קידוח והתקנת כלונסאות, וכל שיטה מתאימה לתנאי קרקע אחרים ולדרישות הפרויקט. בחלק זה נסקור את השיטות העיקריות הנהוגות בארץ – קידוח יבש, קידוח רטוב (בשימוש בבנטונייט), וכן שיטת CFA (Continuous Flight Auger) המכונה גם "ספירלה מתמשכת". לכל שיטה יתרונות וחסרונות שיש לשקול בהתאם לפרויקט. להלן תיאור קצר של כל שיטה:

  קידוח יבש (Dry)

  בקידוח יבש, הקדח (החור בקרקע) מבוצע ללא שימוש בתמיסות תמיכה או דיפון (צינורות). כלומר, סומכים על יציבות הקרקע עצמה שהדפנות לא יקרסו במהלך הקידוח. שיטה זו מתאימה בקרקעות יציבות וקוהרזיביות, למשל בקרקעות חרסית קשות או בקרקע שמגובשת היטב, וכן כאשר מפלס מי התהום נמצא עמוק בהרבה מתחת לתחתית הכלונס. במצב כזה הקרקע "עומדת" מעצמה בזמן הקידוח, וניתן להספיק להחדיר כלוב זיון וליצוק בטון לפני שהדפנות יישקו או יתפוררו.

  • תהליך: הקידוח היבש נעשה באמצעות מקדח (ביט) המוצמד לזרוע מכונת הקידוח, החופר מטה ומוציא החוצה את המעטפת העפר. אין חומר מילוי בבור – הבור נשאר חלול באוויר. בסיום הקידוח מכניסים את כלוב הברזל ויוצקים את הבטון ישירות, בדומה ליציקה רגילה (עם משאבה בדרך כלל).

  • יתרונות: שיטה פשוטה ומהירה יחסית – אין צורך בהתעסקות עם נוזלי קידוח או בהתקנת צינורות. עלויות הקידוח היבש נמוכות יותר משום שאין חומרי תמיכה (חוסכים בעלויות בנטונייט/פולימר ובפינוי שלהם), ואין צורך בציוד נוסף כמו מערבלי בנטונייט. בנוסף, שיטה זו "נקייה" יותר סביבתית כי אין בנטונייט שיש לסלק או סכנת זיהום ממיצוי חומרים בקרקע. איכות הבטון לרוב טובה יותר כי הוא בא במגע ישיר עם קרקע יציבה ונקייה (בהנחה שהקרקע אכן יציבה).

  • חסרונות: מוגבל לקרקעות טובות. אם תנאי הקרקע לא כפי שציפינו – למשל אם במהלך הקידוח נתקלים בכיס חול או מי תהום – קידוח יבש עלול להיכשל בשל קריסת הבור. במקרים כאלה חייבים לעצור ולעבור לשיטה אחרת (כמו דיפון זמני או בנטונייט). במילים אחרות, השימוש בקידוח יבש מוגבל למקרים בהם הקרקע יציבה לחלוטין. כמו כן, הקידוח היבש לא מתאים אם מי תהום גבוהים כי הבור יוצף מים. חסרון נוסף: בקטרים גדולים מאוד או עומקים גדולים, לעיתים גם קרקע יציבה עלולה לקרוס בחלק העליון – ולכן ייתכן צורך בדיפון גם אם שואפים ל"שיטה יבשה".

  קידוח בבנטונייט (שיטה רטובה)

  קידוח רטוב הוא קידוח שבו שומרים על יציבות הבור בעזרת נוזל מיוחד במקום להשאירו חלול. החומר הנפוץ לכך הוא בנטונייט – סוג של חרסית טבעית שיוצרת תמיסה צמיגית כשמערבבים אותה עם מים. במהלך הקידוח הרטוב, ממלאים את הבור בתמיסת בנטונייט; התמיסה מפעילה לחץ הידרוסטטי על דפנות הבור ומונעת את קריסתן, וגם חודרת לנקבוביות הקרקע ויוצרת "Cake" דק האוטם את הדפנות ומייצב אותן. כך ניתן לקדוח בבטחה גם בקרקעות לא יציבות (כמו חול רווי מים) – הבנטונייט תומך בקירות הקדח. לאחר הגעה לעומק הרצוי, מורידים את כלוב הזיון דרך הנוזל ואז יוצקים בטון לתוך הקדח דרך צינור (שיטת טרמי) תוך כדי הוצאת הבנטונייט מהבור: הבטון הטרי, כבד מהנוזל, דוחק אותו כלפי מעלה וממלא את הנפח במקום הנוזל.

  • תנאי קרקע מתאימים: שיטה זו מיועדת לקרקעות חוליות, רכות או בכל מצב שיש מים. בפועל, רוב הקידוחים העמוקים בישראל שבהם מי תהום או חול משתמשים בבנטונייט. זוהי ברירת המחדל כשאי אפשר קידוח יבש. גם בקרקע חרסיתית רכה מאוד שעלולה לקרוס לתוך הבור, נעדיף למלא בבנטונייט למניעת התמוטטות תוך כדי העבודה.

  • יתרונות: השיטה הרטובה עם בנטונייט מאפשרת לקדוח כמעט בכל מצב של קרקע, אפילו בקרקע גרועה מאוד, ועד עומקים גדולים. הבנטונייט "מחזיק" את הבור פתוח שעות ואף ימים (בתחזוקה נכונה) כך שיש גמישות תפעולית. ניתן להגיע לעומקים ולקטרים משמעותיים (כלונסאות בקוטר מטר ויותר ובעומק עשרות מטרים) שגם בקידוח CFA למשל קשה להשיג. עוד יתרון הוא שהבנטונייט מגן על דפנות הבור כך שהבטון יוצק כנגד דופן יציבה (מצופה slurry) ולא שוטף יותר מדי חול. איכות הכלונס יכולה להיות טובה מאוד אם העבודה נעשית כהלכה – מתקבל יסוד מלא בבטון ללא חללים.

  • חסרונות: קידוח בבנטונייט הוא תהליך מורכב יותר. הוא דורש ציוד ועבודה נוספים – יש צורך במכלי ערבוב ואגירה, משאבות סחרור, מעבדת אתר לבדוק את צפיפות וצמיגות התמיסה, ומשאיות לפנות את נוזל הקידוח המשומש בסיום. זה מייקר ומאט את העבודה. בנוסף, אם לא מנטרים את איכות הבנטונייט, הוא עלול להזדהם בחול ולהיות דליל מדי ואז לא לבצע את תפקידו. אחד הסיכונים הוא שאריות בנטונייט בבור בזמן היציקה: חייבים לוודא שהבטון דחק החוצה את מרבית הנוזל, אחרת עלולות להישאר "כיסי" slurry בתוך הכלונס והבטון שם לא יתמצק כראוי. מבחינה סביבתית, יש לבנטונייט פוטנציאל לזהם את הקרקע ומי התהום אם לא מטפלים בו נכון – slurry שבא במגע עם קרקע יכול לחדור לשכבות הפנימיות ואם הוא נושא איתו חלקיקי מלט הוא עלול לזהם מי תהום​. לכן, יש לטפל בשפכים ובשאריות הבנטונייט כראוי. חסרון נוסף הוא קושי יחסי בבדיקת הבור: מכיוון שהקדח מלא בנוזל, לא רואים בעין את תחתיתו. צריך לסמוך על מדידות כלים (כמו עומק כבל) ועל כך שהנוזל לא איבד סדימנטים.

  • הערה על שיטות רטובות אחרות: במקום בנטונייט, יש המשתמשים בתמיסות פולימריות שתפקידן דומה (נוזל תמך), עם פחות לכלוך וקלות סילוק. אפשרות נוספת לייצוב בור קידוח היא דיפון באמצעות כיסוי/צינור מתכת זמני – בשיטה זו מחדירים צינור פלדה לאורך הדפנות תוך כדי הקידוח כדי למנוע קריסה, ולאחר היציקה שולפים אותו. שיטה זו יקרה ודורשת ציוד כבד (פטיש לדיפון), ולכן לרוב משתמשים בבנטונייט כפתרון סטנדרטי. אם הבור ממשיך לקרוס על אף הבנטונייט, משלבים לעיתים צינור חלקי בחלק העליון הבעייתי.

  קידוח CFA (ספירלה מתמשכת)

  שיטת CFA (Continuous Flight Auger) היא טכנולוגיית קידוח כלונסאות מתקדמת, שצוברת פופולריות בשנים האחרונות עקב יתרונותיה הרבים​. בשיטה זו משתמשים במקדח ספירלי חלול (בורג רציף) שמוברג לתוך הקרקע עד לעומק הנדרש, ללא צורך בתמיסת תמך או צינור דיפון – דופן הבור נתמכת כל העת על ידי המקדח עצמו והקרקע שבתוכו. כאשר המקדח הגיע לעומק היעד, מזרימים בטון נוזלי דרך צינור חלול במרכז המקדח ומתחילים למשוך את המקדח החוצה בהדרגה. תוך כדי המשיכה, הבטון נדחס לתוך החלל שנוצר וממלא את הכלונס, והקרקע שנתפסה בסלילי המקדח נפלטת החוצה. בצורה זו הבור לעולם לא ריק: או שהמקדח בתוכו, או שבטון ממלא אותו בזמן שמוציאים את המקדח. לאחר מילוי הבטון, מוכנסים לבר הגמור מוטות זיון (כלוב או כלונס מוכן) לתוך הבטון הטרי, לפני שהוא מתקשה. מתקבל כלונס בטון מזוין במקום, ללא שלבי חפירה "פתוחים".

  • יתרונות: שיטת CFA נחשבת בטיחותית מאוד מבחינת יציבות הבור – אין סכנת קריסה של דפנות במהלך הקידוח, כי אין רגע שבו הבור פתוח ריק​. לכן היא מתאימה במיוחד לקרקעות לא יציבות, חוליות או רוויות, שבהן קידוח "רגיל" היה דורש בנטונייט. עוד יתרון חשוב: מהירות ויעילות – מכונת CFA מסוגלת לקדוח וליצוק כלונס במהירות גבוהה יחסית, שכן שלבי הקידוח והיציקה משולבים. הדבר גם מפחית רעש ורעידות באתר לעומת שיטות אחרות: אין צורך בדיפון באמצעות הלמות פטיש, והיציקה מבוקרת. בהיעדר שימוש בבנטונייט, הנזק הסביבתי קטן יותר – לא מזהמים את מי התהום כי הבטון מוזרק ישירות לקרקע מבודדת (אין גלישה של מלט לקרקע שמסביב כמו ביציקה רגילה)​. השיטה גמישה ומתאימה למגוון סוגי קרקע, ונחשבת לחדשנית שמאפשרת ביצוע פרויקטים באזורים צפופי אוכלוסין (פחות מטרד סביבתי).

  • חסרונות: לשיטת CFA נדרש ציוד ייעודי מתקדם – מכונת קידוח מיוחדת עם בורג חלול ומשאבת בטון אינטגרלית. לא לכל קבלן יש ציוד כזה, ולכן צריך לוודא שלמוציא לפועל ניסיון בשיטה. השיטה גם מוגבלת בקוטר ובעומק יחסית: ברוב הציוד הנפוץ ניתן לבצע כלונסאות עד קוטר כ-80 ס"מ ולעומק של כ-20–30 מטר. לפרויקטים ענקיים (למשל יסודות גשרים עצומים) יתכן שתידרש שיטה אחרת אם צריך קוטר או עומק מעבר לכך. בנוסף, בשיטת CFA אין אפשרות לבחון ישירות את הקרקע בעומק תוך כדי – בשיטה הרגילה יועץ קרקע יכול להסתכל בבור, לקחת דגימה מהתחתית או למדוד עם מכשירים, ואילו ב-CFA סומכים על מדדי המכונה (עומס במהלך הקידוח, כמות הבטון שנצרכה וכו') כדי להסיק על טיב הכלונס. מבחינת איכות, הכנסת כלוב הזיון לאחר היציקה עשויה להיות אתגר כאשר הכלונס עמוק והבטון מתחיל להתקשות; יש לוודא שההכנסה נעשית מיד ובאמצעות רטט או אמצעי השחלה חלקלק כדי להגיע לעומק המתוכנן. טעות או עצירה באמצע התהליך ב-CFA עלולה להיות קריטית – אם למשל הבטון נגמר באמצע היציקה, אי אפשר פשוט "להשאיר את הבור" וללכת להביא עוד, כי הבור יתמוטט או יתמלא באופן לא מבוקר. לכן נדרשים תכנון ודיוק לוגיסטי גבוה.

תהליך הקידוח בפועל – שלבים, ציוד ופיקוח

לאחר שנבחרה שיטת הקידוח המתאימה, יש לבצע את עבודות קידוח הכלונסאות עצמן בצורה מוקפדת ועל פי התוכנית ההנדסית. תהליך הביצוע כולל מספר שלבים עוקבים, הדורשים תיאום בין צוותי ההנדסה, הקבלן, ספקי הבטון והמעבדה. להלן שלבי העבודה העיקריים בקידוח ויציקת כלונסאות באתר:

1. תכנון, סימון והכנות מקדימות: בשלב ראשון, המהנדס הקונסטרוקטור ויועץ הקרקע מגדירים את מיקומי הכלונסאות, עומקם, קוטרם ופרטי הזיון לפי תוכנית היסודות. עוד לפני תחילת הקידוחים, יש לבצע סימון מדויק של מיקום כל כלונס בשטח בעזרת מודד מוסמך. במקביל, מכינים את האתר: מפנים מכשולים, מיישרים במידת הצורך שטח להצבת מכונת הקידוח, ומארגנים את כלובי הזיון ליד כל נקודה. חשוב להכין מראש את כלובי הברזל ולציידם ב"שומרי מרחק" (Spacer) שיבטיחו מרחק קבוע בין הכלוב לדפנות הבור עבור כיסוי הבטון​. כמו כן, מוודאים שיש גישה נוחה לבטונירה/משאבת הבטון עבור השלב המאוחר יותר.

2. היערכות ציוד וגורמים מלווים: הקבלן מביא לאתר את מכונת הקידוח המתאימה (לדוגמה: מכונת בנטונייט גדולה או מכונת CFA, בהתאם לשיטה הנבחרת). בנוסף, מכינים ציוד תומך: מערבלות בנטונייט ומיכלי אגירה (אם זו שיטה רטובה), משאבת בטון שתתחבר בהמשך, מנוף או מתקנים להרמת כלובי הברזל, ומשטחי עבודה לפועלים. יועץ הקרקע או המפקח ההנדסי צריכים להיות מתואמים להגיע בזמן הנדרש – לרוב נהוג שיועץ הקרקע נוכח לפחות בתחילת הקידוחים או לפי דרישה, כדי לוודא שהתנאים בפועל תואמים את הנחות התכן​. כמו כן מעדכנים מעבדה מאושרת שתגיע לקחת דגימות בטון בשלב היציקה.

3. ביצוע הקידוח (חפירת הבור): כעת מתחילים בקידוח בכל מיקום שסומן, לפי העומק והקוטר שנקבעו בתכניות ההנדסיות​. מכונת הקידוח עובדת בצורה אנכית לחלוטין (יש לוודא פילוס ומאונך לפני תחילת כל קדח), כדי שהכלונס ייצא ישר. במהלך הקידוח, החומר הנקדח (עפר, חול וכד') מוצא החוצה – חשוב לפנות אותו בערימה מרוחקת קמעה כדי שלא ייפול חזרה לבור או יפריע לכלונסאות אחרים בקרבת מקום​. בקידוח יבש, פשוט ממשיכים לקדוח עד לעומק הסופי. בקידוח רטוב, מיד עם תחילת הקדיחה מתחילים למלא את הבור בתמיסת בנטונייט במקביל להסרת הקרקע, כך שהנוזל תמיד ישמור על מפלס גבוה ויתמוך בדפנות. אם יש מי תהום בבור, ייתכן שיהיה צורך לשאוב מים בזמן הקדיחה, אך בדרך כלל מפלס הבנטונייט הגבוה מונע כניסת מים. בשיטת CFA, שלב זה מתבצע ע"י הברגת המקדח הספירלי לעומק – כל עוד המקדח בפנים, הוא נושא את רוב הלחץ למניעת קריסה. לאורך כל הקידוח יש לעקוב אחר מד העומק של המקדח כדי לדעת איפה אנחנו, ולהקשיב לצוות הגיאוטכני אם מזהים שינוי בלתי צפוי בקרקע (למשל "נפילה" פתאומית המצביעה על כיס חלול). בסיום הקדיחה, מגיעים לעומק הדרוש ואף קצת יותר (יש מקדחים שנועדו "לרסק" את הקרקעית ליצירת משטח יסוד משופר).

4. בדיקת הקדח ואישורו: לאחר שהגענו לעומק התכנון, עוצרים את המכונה ומוודאים שעומק הקדח תואם לתכנית (ניתן להוריד סרט מדידה עם משקולת, או להשתמש בספירת מוטות המקדח/אורך הבורג)​. כמו כן, מוודאים שצורת הבור תקינה – בקרקע רכה מאוד אולי יתרחשו התמוטטויות חלקיות ויהיה צורך לנקות נפולת מהקרקעית או להעמיק מעט. במידת הצורך, יועץ הקרקע יורד לבדוק את הקרקע בתחתית (יש מקרים בהם מחדירים מתקן לבדיקת צפיפות או מצלמה, אך לרוב סומכים על הניסיון והבדיקות שקדמו לקידוח). אם מתגלה בעיה – למשל הבור מתמלא כל הזמן במים/חול למרות הבנטונייט – ייתכן ויחליטו להכניס צינור פלדה תומך בחלק העליון כדי לייצב את הדפנות, או פתרון אחר. לאחר ייצוב, שוב מודדים לווידוא שלא איבדנו עומק. שלב חשוב נוסף: אימות קרקע המסד – התקן מחייב לוודא שהגענו לשכבת הקרקע היציבה שהתכנון כיוון אליה​. לפעמים, אם הסקר הקרקעי לא מדויק, בעת הקידוח מגלים ששכבת הסלע עמוקה יותר מהצפוי. במקרים כאלו, המהנדס עשוי להורות על העמקת הקדח מעבר לתכנון (בתיאום עם מתכנן השלד) כדי להגיע לשכבה הנדרשת. רק לאחר שכל אלה נבדקו ומאושרים ע"י המפקח/יועץ, אפשר לעבור לשלב הבא.

5. התקנת כלוב הזיון: כעת מגיע שלב הורדת כלוב הברזל אל תוך הקדח המוכן. כלוב הזיון הוא "שלד" פלדה הבנוי ממוטות ארוכים אורכיים הקשורים בסלילים (חתך עגול), בקוטר מעט קטן מקוטר הקידוח. יש להנמיך את הכלוב בזהירות ובאיטיות לתוך הבור בצורה אנכית, כדי שלא ייגע בדפנות הבור ולא ייתפס באי-סדירות בקירות​. משתמשים במחברי מרווח (Spacer) מפלסטיק או בטון הקשורים לכלוב כדי לשמור מרחק אחיד של כמה סנטימטרים בין הכלוב לדופן (לרוב נדרש כיסוי בטון של 7 ס"מ לפחות סביב הברזל). הכלוב בדרך כלל מיוצר בכמה מקטעים אם הכלונס עמוק מאוד, ואז מורידים חלק ומחברים אליו חלק נוסף (בחפיפה נדרשת). את תחתית הכלוב נוהגים להשאיר תלויה מעט מעל קרקעית הכלונס – כלומר הכלוב לא יושב ממש על התחתית אלא תלוי באמצעות מוטות או חבלים על פני הקרקע, כך שהוא לא שוקע בבוץ התחתית. זאת כדי להבטיח שהבטון יעטוף גם את חלקו התחתון של הכלונס. בשיטת CFA, שלב זה מתבצע לאחר היציקה: יש להחדיר את כלוב הזיון לתוך הבטון הטרי שהוזרק. עושים זאת מיידית עם סיום מילוי הבטון, לעיתים תוך שימוש ברטט או מנגנון דחיפה, לפני שהבטון מתחיל להתקשות.

6. יציקת הבטון לכלונס: לאחר שהכלוב מותקן, יש לבצע יציקה רציפה של הבטון אל תוך הקדח עד למילויו המלא. לפי התקן, חובה לצקת את כל הכלונס ברציפות, ביציקה אחת​ – אין לעצור באמצע ולא "להשאיר חלק למחר". לכן מתאמים מראש את הגעת כמות הבטון הדרושה במערבלי בטון (מיקסרים) בזמן הנכון. היציקה מתבצעת באמצעות משאבת בטון וצינור המוחדר כמה שיותר עמוק לתוך הבור​. בשום אופן אין לשפוך בטון ישירות מתוך המערבל מלמעלה, כי נפילה חופשית תגרום להפרדת החומר (סגרגציה)​. בצינור משאבה, הבטון נשפך בעדינות לתחתית. אם מדובר בקידוח רטוב עם בנטונייט או שיש מי תהום בבור, חובה להשתמש בשיטת טרמי – כלומר צינור היציקה מגיע עד קרקעית הבור, ובתחילת היציקה דואגים שהקצה יישאר שקוע בתוך הבטון הטרי כל הזמן. כך הבטון דוחק מלמטה את נוזל הבנטונייט/מים כלפי מעלה ומונע התערבבות שלהם בבטון​. את נוזל הבנטונייט הנדחק אוספים בחזרה למיכלים לסינון או פינוי. היציקה ממשיכה עד שהבטון מגיע לגובה הנדרש – בדרך כלל עד פני הקרקע או מעט גבוה יותר (לרוב חופרים אחר-כך ומגלים את ראש הכלונס למשימה הקשירה ליסוד). במהלך היציקה חשוב לעקוב אחר כמות הבטון שנכנסה: כמות נמוכה משמעותית מהמחושב לנפח הבור עלולה להעיד שהבור קרס בחלקו והתמלא חומר, וכמות גבוהה מאוד עלולה להעיד על חלל שנפער – שתי התראות הדורשות בדיקה. בסיום היציקה, הבטון ממלא את החלל של הכלונס במלואו. איסור חשוב: אין להשאיר קדחים פתוחים לא מצולקים לאורך זמן, ובוודאי לא למשך לילה, מחשש להתמוטטות או מילוי שלהם במים/עפר​. לכן, באתר עבודה תקין, לכל קדח שנעשה ביום מסוים דואגים לבצע בו גם כלוב וגם יציקה אותו יום.

7. גמר, בדיקות ובקרת איכות: לאחר שהבטון הוטמן בכלונס, יש להמתין מעט (בדר"כ כ-30–60 דקות) עד שהוא מתחיל להתקשות, ואז לבצע את הפעולות האחרונות. אם תוכננו "קוצים" – מוטות זיון שתפקידם לבלוט מראש הכלונס כדי להתחבר לבסיס העמוד – זה הזמן לנעוץ אותם בבטון הטרי בחלק העליון לפי התוכנית​. לרוב קוצים אלו הם מוטי פלדה באורך כמה מטרים, שחציים יוטבע בבטון הכלונס וחציים יישארו בולטים החוצה (לאחר שהבטון מתקשה הם יהיו חלק בלתי נפרד מראש הכלונס). במקביל, מודד מוסמך עשוי לבצע בדיקת מיקום וגובה "As Made" כדי לוודא שהכלונס בוצע במקום הנכון ובמפלס הנכון. בהמשך, לאחר מספר ימים (7–10 ימים לאחר היציקה), נהוג לבצע בדיקת איכות לכלונס: אחת הבדיקות הנפוצות היא בדיקה סונית (Integrity Test), שבה שולחים גלי קול לאורך הכלונס כדי לאתר האם הוא אחיד, בעומק הנכון ושאין בו שברים או חללים​. בדיקה זו (PIT) מאתרת פגמים אפשריים בכלונס לאחר ההתמצקות. בנוסף, התקן מחייב לבצע בדיקות עומס מדגמיות: לפי ת"י 940 יש לערוך ניסויי העמסה סטטיים על חלק מהכלונסאות בהתאם לדרישות המתכנן​. בניסוי העמסה מפעילים כוח לחץ גדול על ראש הכלונס באמצעות ג'ק הידראולי ובודקים שהוא מסוגל לשאת את העומס המתוכנן עם שקיעה מזערית. תוצאות הבדיקות מתועדות ומהנדס הקרקע/הקונסטרוקטור מאשררות שהביסוס תקין. כמובן, לא נשכח גם את בדיקות הבטון: במהלך היציקה נלקחות דגימות (קוביות או גלילים) לבדיקת חוזק הבטון במעבדה, על מנת לוודא שהבטון שהוכנס לכלונס מגיע לחוזק הנדרש בתכן. כל הממצאים הללו – עומק בפועל, תוצאות בדיקות סוניות, חוזק הבטון, תוצאות ניסוי העמסה – נאספים ומתועדים בתיק הפרויקט. בכך מסתיים תהליך ביצוע הכלונס, וממשיכים לבניית הקורות או הרצפה שתתחבר לכלונסאות.

פיקוח ובקרה בשטח: ראוי לציין כי לאורך כל שלבי הקידוח, היציקה והבדיקות, נדרש פיקוח הנדסי צמוד. לפי תקני הבנייה בישראל, הקבלן המבצע אחראי על ביצוע הכלונסאות לפי התכנון, ואילו המהנדס אחראי על פיקוח איכות העבודה ויציבות המבנה​. לכן, חשוב מאוד שנציג מקצועי (מהנדס אתר, מפקח בנייה או יועץ הקרקע) יהיה נוכח בזמני המפתח: בעת תחילת כל קידוח כדי לאמת מיקום ושיטה, בעת סיום קידוח לבדוק קרקעית ועומק, בזמן הכנסת הכלוב לוודא שהוא נכון, ובמיוחד בזמן היציקה כדי לוודא שהנהלים (טרמי, רציפות יציקה, דגימות מעבדה) מבוצעים. פיקוח הדוק מבטיח מניעה של ליקויים שיעלו הרבה לתקן בדיעבד.

טעויות נפוצות ומצבים הדורשים תשומת לב מיוחדת

תחום קידוחי הכלונסאות דורש מומחיות ודיוק, וטעויות בו עלולות לגרום לליקויים בביסוס המבנה – לעיתים נסתרים מהעין עד שמתרחש כשל. להלן מספר טעויות נפוצות ומצבים מיוחדים שחשוב לתת עליהם את הדעת כאשר מבצעים כלונסאות:

• דילוג על סקר קרקע או התעלמות מהממצאים: אחת הטעויות החמורות היא להתחיל בביצוע יסודות ללא דו"ח קרקע הנדסי מוסמך. ללא הבנת סוג הקרקע, מפלס סלע, מי תהום וכו', הקידוח עלול להיעשות לעומק לא נכון או בשיטה לא מתאימה. התקן דורש במפורש לבצע בדיקות קרקע לפני התכנון​ – אין לוותר על שלב זה. גם לאחר קבלת ההמלצות, אסור להתעלם משינויים בפועל: אם במהלך הקידוח מסתבר שהקרקע שונה מהצפוי, יש לערב מיד את היועץ ולשקול שינוי בתכנון (העמקה, שינוי סוג כלונס וכו').

• בחירת שיטת קידוח לא מתאימה: לעיתים מתוך רצון לחסוך או לפשט, קבלנים מנסים לבצע קידוח יבש בעוד שהקרקע גבולית ודורשת שיטה רטובה. הדבר עלול לגרום לקריסות חוזרות של הבור, לעיכובים, ואפילו לכך שכלונס ייצא עם "בטן" (חתך גדול מהמתוכנן בגלל קריסה) או מילוי חוזר של חול. מצב הפוך: ניסיון לבצע שיטת בנטונייט יקרה כשלא באמת צריך – מסרבל ומייקר ללא צורך. יש להתאים במדויק את השיטה לתנאי הקרקע, ואף לשלב (למשל דיפון חלקי + בנטונייט) אם נדרש.

• אי הקפדה על אנכיות ומיקום: אם המקדח לא מיושר היטב, הכלונס עלול לצאת עקום. כלונס עקום פירושו שהוא לא תחת העמוד שאמור להגיע עליו, ועשוי אף לפגוע בכלונס סמוך. חשוב לבדוק פלס ואנכיות בתחילת כל קידוח​. בנוסף, סימון לקוי של מיקום הכלונסאות יכול לגרום לשגיאה – למשל כלונס קרוב מדי לקיר או רחוק מהמקום הנדרש. שימוש במדידות GPS/מודד וצוות מנוסה ימנע זאת.

• קדיחה בקרבה וזמן לא מתאימים: כשקודחים מספר כלונסאות, יש להתחשב בהשפעה ביניהם. טעות ידועה היא לקדוח בסמוך לכלונס שזה עתה נוצק לפני שהבטון בו התקשה. במקרה כזה, רעידות הקידוח עלולות לפגוע בכלונס הטרי (שעודו חלש) או לגרום לתערובת הבטון שבו לזוז. הפתרון הוא לתזמן את הסדר: קודם לקדוח כלונסאות בקפיצות (כל שניים-שלושה), לתת לבטון בהם להתקשות יומיים, ואז לקדוח ביניהם. כמו כן, שמירה על מרחק מינימלי בין קדחים סימולטנית – לא להתחפר שתי מכונות קרוב מדי זו לזו כי קרקע עלולה לקרוס בין החורים. התקנות קובעות מרחקי מינימום להפחתת השפעת עומסים בין כלונסאות סמוכים​.

• השארת בור פתוח זמן רב מדי: כפי שהוזכר, אסור להשאיר קדח לא מבוצע ליותר ממספר שעות. קרו מקרים שבור ננטש ללילה (עקב תקלה או סוף יום) – בבוקר הבור כבר קרס חלקית והתמלא, והיה צורך לקדוח שוב או שהכלונס שבוצע היה בעל חתך חסר. כלל אצבע: לקדוח ולצקת באותו יום. אם אין ברירה ויש עיכוב, לפחות למלא את הבור בבנטונייט או לשים דיפון זמני עד שיוצקים.

• יציקה לא רציפה או בשיטה שגויה: טעות קריטית היא הפסקת יציקה באמצע הכלונס – דבר שיגרום ל"תפר קר" ופוטנציאל שבר. יש להכין מספיק בטון ולהבטיח גיבוי (מיקסר נוסף) כדי לצקת את כל הכלונס בבת אחת​. בנוסף, יציקה ישירה ממערבל ללא משאבה היא שגיאה חמורה – הבטון ייפרד ומי הצמנט יעלו, מה שיוצר כלונס חלש בחלק העליון​. תמיד להשתמש במשאבה ולהחדיר את הצינור עמוק. בשיטות רטובות – חובה טרמי; היו מקרים שיצקו מלמעלה לבנטונייט והתוצאה הייתה ערבוב מלט בבנטונייט במקום בטון תקין.

• ליקויים בכלוב הזיון: אם כלוב הברזל אינו לפי התכנון (מספר מוטות, קוטר וכו'), חוזק הכלונס נפגע. טעות יכולה להיות שימוש בפחות מוטות ממה שהמהנדס ציין, או ברזל חלוד מאוד שאינו תקני. גם מיקום הכלוב קריטי: כלוב שנפל ויישב על הקרקעית בלי כיסויי בטון עלול להחליד בתחתית או לא להתחבר היטב. כלוב שנצמד לקיר הבור כי שכחו מרווחים – יגרום לכך שאין מעטפת בטון מספיקה בצד ההוא. יש להקפיד על כלוב תקין, לפי מפרט, ולהציבו כנדרש (תלוי ומרווח).

• שימוש בבטון לא מתאים או טיפול לקוי בו: בטון הכלונס חייב לעמוד בדרישות חוזק ועמידות, במיוחד כי הוא נמצא לרוב בקרקע לחה (חשיפה 3 או 4). אם משתמשים בבטון חלש מדי או עם מעט צמנט, הכלונס עלול להתפורר עם הזמן. גם הכנסת בטון איטית (מפסיקים ומחדשים לאחר זמן) תגרום להיווצרות שכבות לא מלוכדות. חובה להזמין את הבטון לפי הנחיות המהנדס (לרוב לפחות B30 עם תוספים נגד חדירת מים), ולבצע דגימת מעבדה במקום​. לאחר היציקה, במידה והטמפרטורה נמוכה, יש לכסות את ראשי הכלונס למניעת קפיאה, ובחום – להשקות את הבטון ביומיים הראשונים למניעת ייבוש וסדיקה. כל טיפול לקוי בבטון יפגע באיכות הכלונס.

• התעלמות מבדיקות איכות: לפעמים בלחץ לוח הזמנים מדלגים על בדיקות – למשל לא עושים בדיקה סונית כי "נראה שהכל בסדר". זו טעות מסוכנת. יתכן שכלונס נראה תקין מלמעלה אך בתחתיתו כיס חול גדול. רק בדיקת Integrity או העמסה תחשוף זאת. התקן מחייב מדגם בדיקות​ – למשל 2% מהכלונסאות בניסוי העמסה – וחשוב לבצע זאת במיוחד בפרויקטים חשובים. עלות הבדיקות זניחה לעומת עלות כשל עתידי.

• התעלמות מסביבת הפרויקט: בסביבה בנויה, יש לשים לב להשפעות על מבנים סמוכים – לפני הקידוח. טעות תהיה לקדוח קרוב לבניין ישן ללא הערכת סיכון – הרעידות או שינויי הלחץ בקרקע עלולים לפגוע ביסודותיו. יש מצבים בהם צריך לבחור בשיטת CFA שקטה יותר, או אף לקבע מראש תמיכות למבנה הסמוך (underpinning) לפני קידוח. כמו כן, אם הקידוח גורם לרעידות חזקות (נדיר בבנטונייט אבל קורה בדיפון פלדות), יש לנטר סדקים אצל שכן. מודעות והתארגנות מראש מונעות בעיות משפטיות ובטיחותיות.

תקנים ובדיקות רלוונטיות בישראל (ת"י 940)

תקן ישראלי 940 הוא התקן המרכזי המסדיר את תחום הכלונסאות והיסודות העמוקים בארץ. תקן ת"י 940 (חלק 1) עוסק בתכן גיאוטכני וביסוס בהנדסה אזרחית, ומפרט באופן מקיף את דרישות התכנון, הביצוע והפיקוח על עבודות כלונסאות​. מטרת התקן להבטיח שכלונסאות יתוכננו ויותקנו כהלכה ויעמדו בעומסים המיועדים להם, תוך הגדרת שיטות בדיקה ובקרת איכות​. להלן נקודות מרכזיות מתוך התקן והנהלים בישראל:

• דרישות תכנון ובדיקות קרקע: התקן מחייב לבצע סקר קרקע הנדסי מקדים לפני תכנון הכלונסאות​. בסקר נלקחות דגימות קרקע, נבדקת שכבת הסלע או הקרקע היציבה ועומקה, ונמדדות תכונות הקרקע (צפיפות, חוזק, פוטנציאל תפיחה ועוד). על בסיס הסקר, המתכנן מחשב את כושר הנשיאה הדרוש לכלונס ואת העומק הנדרש. התכנון כולל גם חישוב עומסים מפורט (עומס לחיצה, מתיחה אם רלוונטי, וכוחות אופקיים) ואילוצי מרחק בין כלונסאות למניעת השפעות הדדיות​. בנוסף, המתכנן מגדיר את פרטי הזיון (קוטר הכלונס, מספר מוטות, אורך פיתוח מעל הכלונס וכו') לפי העומסים והדרישות הסייסמיות.

• דרישות ביצוע בשטח: התקן מגדיר שעל הקידוח להתבצע לעומק ולקוטר שנקבעו בתכניות ללא סטיות חריגות​. במקרה של קרקע רכה מאוד, התקן מציין שיש לשקול דיפון זמני או פתרון למניעת קריסה – בדיוק הנקודות שתיארנו (בנטונייט או צינור). במצב של מי תהום בבור, התקן מחייב יציקה בשיטת טרמי (בטון תת-מימי) למניעת ערבוב מים בבטון​. כלומר, הוראה זו מעגנת את הצורך בצינור הטרמי שתואר לעיל. עוד מדריך התקן לגבי ברזל זיון – שימוש בפלדה תקנית עם ציפוי למניעת קורוזיה, ועיגון נכון של המוטות (אורכי חפיפה וכו'). התקן מתייחס גם לשיטות ביצוע מיוחדות – למשל כלונסאות דיפון (לשימוש כתמיכת דפנות בורות חפירה) או כלונסאות מיקרופייל – ומספק הנחיות עבורן​.

• בקרת איכות ובדיקות חובה: חלק משמעותי בתקן עוסק בבדיקות שיש לערוך כדי לוודא שהכלונסאות תקינים. בין הבדיקות המצוינות: אימות ממצאי הקרקע מול התוכניות (כלומר, לוודא ששכבת הביסוס שנמצאה בשטח אכן תואמת את הנחת התכן)​. כמו כן, בדיקות עומס סטטיות על כלונסאות – התקן מחייב לבצע ניסויי טעינה על אחוז מהכלונסאות, בהתאם לגודל הפרויקט והנחיות המתכנן​. נהוג לדגום בין 1% ל-2% מהכלונסאות (או לפחות אחד, אם מעט כלונסאות) ולהעמיסם עד 1.5 מקסימום העומס הצפוי, כדי לוודא שלא מתרחשת שקיעה חריגה. בנוסף, ישנן בדיקות לא הרסניות לכלונס לאחר יציקה: בדיקה סונית (Sonic Integrity) או בדיקות אולטרה סאונד (Cross-Hole Sonic) בכלונסאות עבים – אלו מטרתן לגלות פגמים כמו הצרה בחתך, חללי בקר, סדקים וכד'. התקן מדגיש צורך בבדיקות כאלה במקרה של חשד לבעיות, או מדגם באיכות להבטיח שהביצוע טוב​. עוד מצוין הצורך בבדיקות בטון – לוודא שהבטון שהוכנס עומד בתקן (בדיקת חוזק מעבדה). במידה ותוצאות הבדיקות אינן משביעות רצון, יש לנקוט צעדים: לעיתים מחזקים כלונסאות (למשל יוצקים לידם כלונס נוסף כסיוע), משפרים את הקשירה ליסוד, או מטפלים בקרקע.

• תיעוד ושיתוף גורמים מקצועיים: התקן מבהיר שחיוני שיהיה שיתוף פעולה בין המתכננים, המבצעים והפיקוח לאורך הפרויקט​. נדרש תיעוד מלא של כל שלבי הביצוע – יומן קידוחים שבו נרשם תאריך, שעה, עומק, סוג קרקע שנקדח, בעיות ופתרונות, כמות בטון שנוצקה ועוד. מסמכים אלו, יחד עם דו"חות הבדיקות, נשמרים כעדות לאיכות הביסוס. בשנים האחרונות, עם הקמת מכוני בקרה לבנייה בישראל, הקפדה על דרישות התקן הפכה אף קריטית יותר: מכון הבקרה (גורם חיצוני שבודק פרויקטים גדולים) עשוי לדרוש לראות הוכחות לקיום התקן – למשל לוודא שבוצעו בדיקות עומס כנדרש, שהקבלן הגיש אישורי פלדה תקניים, וכו'​.

לצד תקן 940, קיימים תקנים ישראליים נוספים המשיקים לתחום: תקני בטון (ת"י 466, ת"י 118) שקובעים את דרגות הבטון ודרישות האיכות, תקני פלדה לזיון (ת"י 4466), תקנים סייסמיים (ת"י 413) המשפיעים על אופן תכנון הכלונסאות לעומסים אופקיים, ועוד. חשוב לעבוד עם מהנדסים המכירים את כלל הדרישות. המכלול הרגולטורי נועד לבטיח שבסופו של דבר היסודות העמוקים – שאותם קשה לתקן לאחר מעשה – יהיו אמינים וישאו את המבנה לאורך שנים בבטחה.

תפקיד יועץ הקרקע (מהנדס גיאוטכני) בתהליך

יועץ קרקע (או מהנדס ביסוס/גיאוטכניקה) הוא המומחה שאחראי על ההיבטים ההנדסיים של הקרקע והיסודות בפרויקט. תפקידו משמעותי במיוחד בכל הנוגע לכלונסאות, החל משלבי התכנון ועד הפיקוח על הביצוע. אלה הם תפקידי המפתח של יועץ הקרקע בתהליך קידוח כלונסאות:

• חקירת הקרקע והמלצת סוג הביסוס: בשלב התכנון המוקדם, יועץ הקרקע מבצע או מפקח על סקר הקרקע – קידוחי ניסיון, בדיקות מעבדה, ניסויי חדירה (SPT/CPT) – במטרה להבין את פרופיל הקרקע באתר. לפי תוצאות הסקר, הוא קובע האם יש צורך בכלונסאות. אם כן, הוא מגדיר איזה סוג כלונס ועומק נדרשים: למשל, "נמצאה שכבת חרסית מוצקת בעומק 6 מ' מעל שכבת חול, מומלץ להשתמש בכלונסאות קדוחים עד עומק 12 מ' בתוך החרסית, בקוטר 50 ס"מ, בעלי כושר נשיאה X טון לכלונס." המלצתו מהווה בסיס לעבודת הקונסטרוקטור בתכנון היסודות. למעשה, תקן 940 דורש שיועץ כזה יהיה מעורב, וכפי שראינו, חובה לבצע סקר קרקע לפני תכנון​.

• סיוע בתכנון ופתרון בעיות גיאוטכניות: יועץ הקרקע עובד בצמוד למהנדס המבנה. הוא מחשב את כושר הנשיאה של הכלונס בקרקע הנתונה (שילוב של נשיאה בקצה ונשיאה בחיכוך לאורך הצידי), לעיתים באמצעות תוכנות או שיטות חישוב תקניות. אם המבנה כבד מאוד, הוא עשוי להמליץ על שינויים – למשל הגדלת קוטר הכלונס, שימוש בקבוצת כלונסאות (צרור) מתחת לעמוד, או העמקה נוספת לשכבה חזקה יותר. במקרים של קרקע בעייתית במיוחד, היועץ עשוי להציע פתרונות ייחודיים: למשל, בקרקע תופחת – להוסיף אלמנט הפרדה מתחת לרצפות למניעת העברת כוחות תפיחה, בנוסף לכלונסאות​. תפקידו גם לבחון יציבות תחת מבנה סמוך, לחקור אם יש חשש לשקיעת הקרקע סביב (למשל בעת קידוח ליד מבנה קיים).

• כתיבת מפרט טכני לביצוע: בהרבה פרויקטים, יועץ הקרקע מספק מסמך הנחיות ביצוע לקבלן. במסמך זה הוא מפרט: שיטת קידוח מועדפת (יבש/רטוב), התייחסות למי תהום, אופן הטיפול במקרה של קריסה, האם נדרשת נוכחות שלו בבדיקת תחתית הבור, כמות ועומס בדיקות ההעמסה, וכו'. כך כולם יודעים למה לצפות. למשל, יועץ עשוי לדרוש: "יש לבצע בדיקה סונית לכל 10 כלונסאות ולפחות 2 ניסויי העמסה סטטיים של 150% מעומס התכן." הדרישות הללו נועדו להבטיח איכות, ובהמשך הוא גם יבדוק שהן קוימו.

• נוכחות בשטח ופיקוח עליון: מתי נדרש יועץ הקרקע בשטח? – רצוי מאוד בעת ביצוע קידוח הניסיון הראשוני או הכלונס הראשון מכל סוג. אז הוא יכול לבדוק שהמקדח אכן הגיע לקרקע היציבה הנכונה (לעיתים הוא ירצה לראות את הדגימות היוצאות או לרדת לבור יבש), וכן לבחון את התנהגות הבור (יציב/קורס). על סמך זאת הוא מאשר להמשיך או משנה הנחיות. במקרים מסוימים, יועץ הקרקע מתבקש להיות נוכח בכל קידוח – זה נדיר יותר ויקר, לרוב מספיק ביקורת מדגמית. הוא גם יגיע כאשר יש בעיה: אם קדחו ולא הגיעו לסלע במפלס הצפוי – הוא זה שיחליט אם להעמיק עוד 2 מטר או אם די בעומק הנוכחי. בדיקת איכות: אחרי היציקה, היועץ סוקר את תוצאות בדיקות ה-PIT וההעמסה. אם יימצא כלונס פגום (למשל בדיקה סונית מראה חשד לשבר), הוא ימליץ על פתרונות – כגון ביצוע כלונס חלופי סמוך או חיזוק על-ידי יציקת 'מעטפת' סביב ראש הכלונס (אם הבעיה רק בחלק העליון).

• אישור סופי של הביסוס: בסיום, וכחלק מהטפסים לטופס 4 (אישור איכלוס) או סיום שלד, בדר"כ יועץ הקרקע נדרש לתת חתימה שהביסוס בוצע בהתאם לתקן ולהמלצותיו. הוא עובר על כל המסמכים, אולי עושה סיור, ומוציא מכתב או אישור רשמי. בלי אישור זה, קונסטרוקטור לא יסגור את הפרויקט. זה מעודד את היזם להביא מלכתחילה יועץ מנוסה, כי בסוף הוא אחראי יחד עם המהנדס.

לסיכום, יועץ הקרקע הוא איש המפתח להצלחת פרויקט ביסוס עמוק. נוכחותו מבטיחה ש"הבלתי נודע שמתחת לפני השטח" יהפוך לידוע ומנוהל. בישראל, בפרויקטים גדולים וקטנים כאחד, מקובל לערב יועץ קרקע ולקבל את חוות דעתו. אפילו בבניית בית פרטי, השקעה ביועץ קרקע טובה תחזיר את עצמה בריבית – היא עשויה לחסוך יסודות מיותרים, למנוע סיכונים יקרים, ולהבטיח שהבית ישב על קרקע יציבה.

שאלות נפוצות על קידוחי כלונסאות (FAQ)

שאלה: מה ההבדל בין יסודות כלונסאות ליסודות רגילים (רדודים)?
תשובה: יסוד רגיל (יסוד שטחי) כמו קלונסאות (שוטונים) או רפסודה בנוי קרוב לפני הקרקע ומעביר את המשקל לשכבה העליונה בלבד. הוא מתאים כאשר הקרקע העליונה חזקה מספיק ועומק היסוד קטן. לעומת זאת, יסוד כלונסאות מעביר את העומס לעומק – או ישירות לסלע/שכבה חזקה בעומק (אם הכלונס "נצמד" לסלע) או באמצעות חיכוך לאורך צידי הכלונס עם הקרקע. כלונסאות דרושים בקרקע חלשה שיסוד רגיל לא יחזיק בה, והם מונעים שקיעות ובעיות יציבות שהיו קורות עם יסוד רדוד​. מצד שני, הם יקרים ומורכבים יותר לביצוע. באופן פשטני: עבור מבנה קל על קרקע טובה – יסוד רגיל מספיק; עבור מבנה כבד/קרקע גרועה – צריכים כלונסאות.

שאלה: האם בכל פרויקט בנייה צריך יועץ קרקע ולמה זה חשוב?
תשובה: לפי התקן, בכל פרויקט משמעותי יש לערוך סקר קרקע ע"י יועץ קרקע​. בפועל, בפרויקטים קטנים מאוד (כגון תוספת חדר בבית פרטי בקרקע ידועה וטובה) ייתכן ומהנדס הקונסטרוקציה יתבסס על ניסיון בלי דו"ח יועץ – אך זה לא מומלץ. יועץ הקרקע מביא מומחיות שאין למהנדס הקונסטרוקטור בהערכת תנאי תת-הקרקע. הוא יכול למנוע הפתעות יקרות (למשל גילוי מי תהום פתאומי) על ידי חקירה מוקדמת, ולהתאים את שיטת הביסוס המיטבית. במיוחד בפרויקטים גדולים, ברבי קומות, ובכל מצב של קרקע בעייתית – מעורבות יועץ קרקע היא חיונית, ולעיתים רשויות התכנון לא יאשרו היתר בלעדיו. הוא גם מלווה את הפרויקט בביקורות, כפי שפירטנו, ומסייע להבטיח שהביצוע איכותי. לכן, התשובה היא שבהחלט רצוי ואפילו הכרחי ברוב המקרים לכלול יועץ קרקע – הביטחון המבני העתידי תלוי בכך.

שאלה: כמה עולה קידוח כלונס ואיך מחשבים את עלות היסודות העמוקים?
תשובה: עלות קידוח כלונס מושפעת ממספר גורמים: קוטר ועומק הכלונס (יותר חומר ויותר זמן = יקר יותר), סוג הקרקע (קרקע קשה או סלע יאטו את הקידוח וייקרו אותו), השיטה הנדרשת (כלונס בנטונייט לרוב יקר מכלונס יבש בשל עלויות חומר וניקוי; CFA מצריך ציוד מיוחד אך לעיתים חוסך זמן), זמינות גישה לאתר, ועוד. התמחור בענף נעשה לרוב לפי מטר אורך של קידוח כולל יציקה: מקובל לקבל הצעת מחיר בסגנון "X ₪ למטר קדוח עבור קוטר Y, כולל חומרי הבטון והפלדה". לטווח מאוד כללי, מחירי קידוח ויציקת כלונסאות נעים מעשרות ועד כמה מאות שקלים למטר אורך לכלונס אחד. למשל, עבור קטרים סטנדרטיים, מחיר כולל החומרים עשוי להיות סדר גודל של 400–700 ₪ למטר עומק כלונס​. לכך מתווספת לעיתים עלות יומית של ציוד הקידוח (בסביבות כמה אלפי שקלים ליום עבודה של מקדחה וצוות)​. אם הכלונס קצר – לפעמים יתמחרו לפי יחידה (כי יש עלויות הקמה קבועות). במידה ונדרשים גם ניסויי העמסה ובדיקות מיוחדות, היזם יישא גם בעלויותיהם. לכן, פרויקט ממוצע של 20 כלונסאות עומק 10 מ' יכול להגיע לעשרות אלפי שקלים₪, בעוד פרויקט גדול עם מאות כלונסאות עמוקים כבר מגיע למיליונים. תמיד מומלץ לפנות ל-חברת קידוחי כלונסאות מומלצת ולקבל הצעת מחיר מפורטת לפרויקט הספציפי, שכן התנאים משתנים מאוד מפרויקט אחד למשנהו.

שאלה: כיצד מוודאים שהכלונסאות שבוצעו תקינים ואיכותיים?
תשובה: וידוא האיכות מתבצע בכמה רבדים. ראשית, במהלך העבודה ישנו פיקוח הנדסי: מפקח או יועץ קרקע בודקים את עומק הבור, את סוג הקרקע בתחתית, ואת תקינות ההרכבה (כלוב, בטון וכו') בכל שלב. לאחר הביצוע, מבוצעות בדיקות לא הורסות כמו בדיקה סונית לכלונס – שולחים גל הלם ומודדים את ההחזרה כדי לזהות אם הכלונס רציף לכל אורכו או שיש הפרעות. בדיקה זו יכולה לחשוף למשל חלק שבור או חלל. בנוסף, לפי התקן מבצעים בדיקות העמסה סטטיות למדגם מהכלונסאות: מפעילים לחץ הידראולי מסיבי על הכלונס ובודקים שהשקיעה קטנה מן המותר. אם כלונס לא עומד בבדיקה – ייתכן שיהיה צורך להכפיל אותו (להוסיף לידו כלונס נוסף) או לחזק בהתאם לתכנון חדש. גם בדיקות הבטון (חוזק הלחיצה של דגימות) חייבות להראות תוצאה תקינה. לבסוף, חשוב התיעוד: הקבלן מגיש יומן קידוחים שבו רשום מה אירע בכל קדח. המהנדס עובר עליו לראות אם היו אירועים חריגים. שילוב כל אמצעי הבקרה הללו מבטיח סבירות גבוהה מאוד שהכלונסאות בפועל תקינים. אם בוצעו כל הבדיקות בלי חריגות – ניתן להיות בטוחים שהיסודות העמוקים מוכנים לשאת את המבנה.

שאלה: אילו טיפים חשובים לקבלנים וליזמים להצלחת פרויקט קידוחי כלונסאות?
תשובה: להלן מספר המלצות וטיפים שיסייעו בביצוע חלק ואיכותי של כלונסאות בבנייה:

• תכנון מקדים והשקעה ביועצים: התחילו תמיד בסקר קרקע ובתכן יסודות ע"י אנשי מקצוע מיומנים. אל תחסכו בשלב התכנון – המלצות יועץ קרקע טוב ימנעו הפתעות יקרות בשטח.

• בחירת קבלן מומחה: וודאו שאתם שוכרים חברת קידוחי כלונסאות מנוסה שביצעה פרויקטים דומים בישראל. ניסיון הקבלן בשיטת הקידוח הרלוונטית (בנטונייט/CFA וכו') חיוני למניעת תקלות.

• תיאום ולוח זמנים ריאלי: תכננו את עבודות הכלונסאות כך שאספקת הבטון, זמינות הצוות והציוד – הכל מסונכרן. שמרו מקדחים רזרביים או גיבוי למקרה של תקלה. עדכנו את המפקח ומעבדה מראש כדי שלא יהיו עיכובים בבדיקות.

• עמידה בדרישות התקן והפיקוח: הקפידו על ביצוע כל הבדיקות הנדרשות (סוניקה, העמסה, בטון). אל תתפתו "לחפף" – ליקוי קטן כיום עלול להפוך לכשל מחר. עדיף לגלות עכשיו ולתקן מיד, מאשר אחרי שבניתם בניין על יסוד פגום.

• התייחסות לסביבה ובטיחות: בשטח העבודה, גדרו וסמנו היטב את אזורי הקידוח כדי למנוע נפילת עובדים/ציוד לתוך בורות. אם יש שכנים קרובים, שקלו התקנת חיישני רעידות או סדקים למעקב. בצעו את העבודה בשעות המקובלות כדי לא להפריע.

• תוכנית חירום: חשבו מראש על "מה אם" – למשל, מה עושים אם תוך כדי קידוח מתגלה בור גדול בקרקע? מה אם משאבת הבטון מתקלקלת באמצע יציקה? הכינו תרחישי גיבוי (ציוד נוסף, אסטרטגיית הפסקה בטוחה).

• שמירה על ציוד וחומרי בנייה: וודאו שתמיסת הבנטונייט מוכנה בריכוז הנכון לפני הקידוח, שהמוטות חופשיים מחלודה רבה, ושהמשאבה נקייה ומוכנה לפני היציקה. תחזוקה טובה יכולה למנוע תקלות בשעת השין.

טיפים אלה יכולים להבדיל בין פרויקט חלק ומוצלח לבין כזה שמתמודד עם עיכובים ותיקונים. בקידוחי כלונסאות, הכנה ופיקוח הם שם המשחק – עשו זאת נכון, ותבטיחו יסודות יציבים למבנה שלכם.

סיכום

קידוחי כלונסאות מהווים חלק בלתי נפרד מעולם הבנייה והתשתיות בישראל. במאמר זה ראינו מהו כלונס ולמה הוא קריטי ביצירת בסיס איתן למבנה, במיוחד בקרקעות המאתגרות הנפוצות בארצנו. סקרנו מתי חייבים כלונסאות – בהתאם לסוג הקרקע (למשל אדמה חולית או תופחת), לסוג המבנה (כבד וגבוה) ולתקנות המחייבות זאת לתכנון בטוח. בחנו את שיטות הקידוח הנפוצות – משיטה יבשה פשוטה דרך קידוח רטוב בבנטונייט ועד טכנולוגיית CFA המתקדמת – והשווינו בין יתרונותיהן וחסרונותיהן. לאחר מכן תיארנו באופן מעשי איך עושים את זה נכון בשטח: שלב אחר שלב של הקידוח, ההכנות, היציקה והבדיקות, תוך הדגשת חשיבות הפיקוח ההנדסי והימנעות מטעויות נפוצות (כמו יציקה לא רציפה או השארת בור פתוח). הדגשנו את המסגרת התקנית בישראל – תקן 940 ותקנות הבנייה – שמנחים אותנו בכל התהליך, ואת תפקידו המרכזי של יועץ הקרקע כמי שמלווה מקצועית את הפרויקט מבדיקות מקדימות ועד אישור סופי. בחלק השאלות הנפוצות קיבלתם תשובות תמציתיות לשאלות שכיחות (הבדל בין יסוד רגיל לכלונס, עלויות, בקרת איכות ועוד) וטיפים יישומיים ליזמים ולקבלנים כדי להבטיח תוצאה מיטבית.

לסיום, נזכיר שקידוח כלונסאות הוא משימה למקצוענים. הצלחת היסודות העמוקים משמעה מבנה יציב ושקט לאורך שנים, ואילו כשל בהם – חלילה – עלול לערער מבנה שלם. לכן, השקיעו בתכנון נכון, עבדו לפי התקן ופנו למומחים מנוסים. כך תוכלו לעשות את קידוחי הכלונסאות "נכון" באמת: ביעילות, בבטיחות ועם ראש שקט.