الأعمال الترابية
تلعب التربة دورا هاما في مشاريع البناء، وخاصة في أساس هياكل المباني. والتربة توفر الأساس للبناء أو الهيكل لتحمل وزنه. ويجب أن تكون التربة قادرة على دعم وزن الهيكل الرأسي دون حدوث أي تشكلات أو حركة أو تحول بها. ويجب أن تكون التربة مستقرة وقادرة على مقاومة القوى الجانبية ، مثل الرياح أو النشاط الزلزالي ، لمنع المبنى أو الهيكل من الإطاحة والانهيار. والاعمال الترابية تشمل كل ما يرتبط بالتراب وتنقسم الى.
الاعمال الترابية. |
أعمال اختبارات التربة: وتشمل أخذ عينات من التربة واختبارها في المعمل. ويتم اختبار التربة لتحديد خصائص التربة مثل قدرة تحملها واستقرارها. واعداد تقرير فني هندسي عن الخصائص الفيزيقية والميكانيكية والكيماوية عن التربة. وتستخدم هذه المعلومات لتحديد تصميم الأساس المناسب وطرق البناء.
اعمال حفر التربة: تتطلب بناء المباني الجديدة حفر التربة لإنشاء الأساسات اللازمة لتحمل وزن الهيكل للمبنى والاحمال المعرضة له. ويتم حفر التربة لإنشاء أساسات المباني وكذلك لخطوط المرافق والبنية التحتية الأخرى تحت الأرض. وتتطلب أعمال حفر التربة استخدام المعدات الثقيلة مثل الحفارات والجرافات واللوادر وغيرها. كما تتطلب خبرة ومهارة عالية لتنفيذها بشكل صحيح وآمن. ويجب الالتزام بالإجراءات الأمنية والوقاية من الحوادث أثناء تنفيذ هذه الأعمال.
أعمال طبقة الإحلال لتربة الأساسات: تشمل إزالة التربة السطحية والمواد العضوية مثل النباتات والجذور والحجارة الكبيرة والأشياء الأخرى التي يمكن أن تؤثر على جودة التربة. ويجب أن تكون طبقة الإحلال مسطحة ومستوية، ويتم تحقيق ذلك عن طريق تسوية التربة وضغطها باستخدام أدوات مثل الجرافات والهراسات. ويتم رش التربة بالماء قبل وضع طبقة الإحلال. يساعد ذلك على زيادة كثافة التربة وتحسين قدرتها على دعم الأساسات. وبعد وضع طبقة الإحلال، يجب تثبيتها باستخدام أدوات مثل الأسلاك والقضبان لتحسين استقرارها ومنع تحركها.
أعمال الردم والتسوية: يتعلق الردم برفع مستوى التربة في المنطقة التي تم حفرها لعمل الأساسات والصول بمنسوب الأرض الى منسوب الأرض الطبيعية. بينما يتعلق التسوية بتسوية سطح التربة لإنشاء واستكمال بناء المبنى وعمل أرضية الدور الأرضي. وتعد أعمال الردم والتسوية مهمة حيوية في عملية بناء المباني، وتحتاج إلى خبرة وكفاءة عالية لتنفيذها بشكل صحيح وفعال.
بشكل عام ، تعد التربة عنصراً أساسياً في مشاريع البناء ، ويجب النظر في خصائصها وإدارتها بعناية لضمان سلامة واستقرار الهيكل. وفي بعض الأحيان تحتاج التربة إلى تحسين من أجل توفير قدرة تحمل أفضل والاستقرار. ويمكن القيام بذلك عن طريق إضافة مواد مثل الحصى والرمل.
كيف يتم اختبار التربة؟
- اختبار فحص التربة ، هي عملية أخذ عينات وتسمى جسات ، من تربة الموقع وتحليلها في المعمل واختبارها طبقاً للمواصفات. عن طريق معمل اختبارات تربة معتمد بالدولة لمعرفة خصائص التربة الفيزيقية والميكانيكية والتي تستخدم في تصميم الأساسات. وعادةً يتم على مرحلتين.
- المرحلة الأولى: أثناء التصميم عن طريق المالك. ويسمى تقرير استرشادي ويقدم إلى المكتب الاستشاري المصمم لتصميم الأساسات. ويعتبر من مستندات المشروع اثناء مرحله العطاء والترسية.
- المرحلة الثانية: بعد استلام المقاول للموقع ويتم من خلاله ويسمى تقرير تأكيدي ، للتأكد من مدى صحة التقرير الاسترشادية. وتقرير التربة مدة صلاحيته شهرين فقط وذلك لأن خصائص التربة تتغير مع الزمن فمن الضروري معرفة تاريخ أخذ الجسات والعينات.
- ويتم أحذ الجسات بواسطة أدوات الحفر ، وهي عبارة عن بريمة مثبتة بسيارة نصف نقل يتحرك عليها مواسير ذات قطر 15 سم. ومثبت فيها الرأس القاطع او السلاح ويسمى البلف. ويختلف نوع البلف المستخدم باختلاف نوع الأرض سواء كانت ، طين أو رمل أو صخر.
اختبارات فحص التربة - عمل الجسات. |
- يتم تحديد عدد الجسات بناء على مساحة أرض موقع العمل. بحد أدنى جستين ولكن يفضل ثلاثة لكل 300 متر مسطح. ويتم زيادة جسه إضافية لكل 300 متر مسطح زيادة. ويتم توزيع الجسات بشكل منتظم يمثل مسطح الأرض. ويحدد عمق الجسة بناء على منسوب التأسيس للمبنى وارتفاعه وأحماله. وارتفاع المباني المجاورة وأحمالها ومنسوب تأسيسها ويكون عمق الجسة بحد أدنى 10 متر.
- يتم أخذ العينات أثناء عمل الجسة على مراحل ، كل واحد متر يتم أخذ عينة. أي ان كل جسه بمعق 10 متر يوجد لها 10 عينات. ويتم وضع كل عينة في كيس ويكتب علية بيانات العينة من أسم المشروع وتاريخ أخذ العينة والأبعاد ورقم الجس وعمق العينة.
- وترص عينات التربة وتحفظ وتنقل إلى المعمل بصورة فنية سليمة. بحيث لا يحدث لها خلخلة أو اضطراب حتى تكون النتائج أقرب ما يكون للواقع. وفي حالة أن التربة طينية متماسكة يتم حبس العينة بالشمع للحفاظ على محتوى الرطوبة والمياه بها إلى أن تصل للمعمل للاختبار.
عمل الجسات واخذ عينات من التربة. |
ما هي أنواع الاختبارات الحقلية للتربة؟
تتضمن الاختبارات الحقلية للتربة عدة اختبارات لتحديد خصائص التربة المختلفة. ويهدف هذه الاختبارات إلى تقييم خواص التربة التي يمكن استخدامها في التصميم الهندسي والبناء. ومن بين الاختبارات الحقلية الأكثر شيوعاً.
- اختبار الاختراق بالمطرقة: وهو اختبار يستخدم لتقييم مقاومة التربة للضغط ، حيث يتم قياس عدد المرات التي تم ضرب المطرقة في الأرض لعمق معين. وتستخدم هذه القراءات لتحديد الكثافة والصلابة والمسامية والتركيب الجيولوجي للتربة.
- اختبار الحفر اليدوي: وهو اختبار يستخدم لتحديد نوعية التربة وتركيبها الجيولوجي وعمق الغطاء الأرضي.
- اختبار البلاستيكية: وهو اختبار يستخدم لتقييم محتوى الرطوبة في التربة ويتم ذلك عن طريق تشكيل التربة في اليد. إذا كانت التربة رطبة، فسوف تشكل كتلة محددة، بينما إذا كانت جافة، فستتفتت في اليد.
- اختبار التدفق: وهو اختبار يستخدم لقياس معدل التدفق للمياه في التربة، ويتم ذلك عن طريق حفر حفرة في التربة وإدخال الأنبوبة داخلها وجعل الماء يتدفق من الأنبوبة في الحفرة. ومن خلال قياس معدل التدفق يمكن تقييم قابلية التربة للاستخدام في مشاريع الري والصرف الصحي.
- اختبار الحمل: وهو اختبار يستخدم لتحديد القدرة التحملية للتربة وتحملها للأحمال الثقيلة.
الاختبارات الحقلية للتربة التي تتم بالموقع وأشهرها تجربة الاختراق القياسي (Stander penetration test SPT) وهو عبارة عن غرز أبره بطول 30 سم بالتربة بقوة ضغط معينة ويقاس مقدار اختراق الابرة للتربة ومنه يحسب قيمة إجهاد التربة. وتعتبر الاختبارات الحقلية أدق من الاختبارات المعملية وتكون أقرب ما يكون للواقع.
الاختبارات المعملية للتربة
تعتبر الاختبارات المعملية للتربة أحد الطرق الهامة لتقييم خصائص التربة. ومعرفة ما إذا كانت تناسب الأغراض المختلفة في مشاريع البناء والتشييد. وتشمل هذه الاختبارات مجموعة واسعة من الاختبارات التي تستخدم لتحديد الخصائص الفيزيائية والهيكلية والكيميائية للتربة. ومن بين هذه الاختبارات المعملية للتربة.
- اختبار الوزن النوعي: يستخدم لتحديد كثافة التربة ويساعد على تحديد قابلية التربة للضغط والحمولة.
- اختبار التركيب الحبيبي: يساعد على تحديد حجم الحبيبات الموجودة في التربة والتي يمكن أن تؤثر على الخصائص الهيكلية للتربة.
- اختبار الاستقرار الكيميائي: يستخدم لتحديد محتوى الأملاح والمواد العضوية الموجودة في التربة.
- اختبار الرطوبة: يستخدم لتحديد نسبة الرطوبة الموجودة في التربة ويساعد على تحديد قابلية التربة للتجمد والانكماش.
- اختبار الترميز اللوني: يساعد على تحديد خصائص التربة المختلفة مثل الملمس والبنية والهيكل.
- اختبار القوة الانكسارية: يستخدم لتحديد مدى قوة التربة ومقاومتها للانكسار والتحمل.
- اختبار القابلية للتآكل: يستخدم لتحديد مدى تأثير التآكل والتحلل على التربة ومدى مقاومتها له.
- اختبار النفاذية: يستخدم لتحديد قابلية التربة لنفاذ الماء والهواء ومدى تأثير ذلك على صفات التربة الم
- اختبار الإجهاد الناتج عن التشوه: يستخدم لتحديد مدى مقاومة التربة للإجهاد الناتج عن التشوه وتحمل الضغط والحمل.
- اختبار الانحناء: يستخدم لتحديد مدى مقاومة التربة للانحناء وتحمل الأحمال المختلفة.
- اختبار الانفصال: يستخدم لتحديد مدى قوة الاتصال بين جزيئات التربة وتحمل الأحمال المختلفة.
- اختبار الرشاش: يستخدم لتحديد قدرة التربة على استيعاب واحتجاز الماء وتحمل الأحمال المختلفة.
- اختبار الانزلاق: يستخدم لتحديد مدى مقاومة التربة للانزلاق وتحمل الأحمال المختلفة.
تعتمد اختبارات التربة المعملية على معايير وإرشادات محددة ويجب أن يتم تنفيذها بواسطة فنيين مؤهلين وذوي خبرة للحصول على نتائج دقيقة وموثوقة. ويمكن استخدام هذه الاختبارات لتحديد مواصفات التربة ومقارنتها بالمعايير المطلوبة للأغراض المختلفة بمشاريع البناء والتشييد.
اختبارات فحص التربة - أنواع التربة. |
وتختلف خصائص التربة الفيزيقية والميكانيكية باختلاف نوعها سواء كانت طفلة أو طين أو رمل أو زلط أو صخر. ويتم التعامل مع كل تربة على حسب خصائصها. ولكن التربة الأسوء على الإطلاق هي التربة الإنتفاشية أو الطفلية. لأنها في الظاهر تكون صلبة متماسكة ولكن بمجرد تسرب الماء إليها يحدث بها زيادة كبيرة بالحجم. ينتج عن ذلك حركة بالأساسات وحدوث مشاكل جسيمة بالمبنى.
الاحتياطات الواجب أخذها عند عمل الجسات
عند عمل الجسات أو أخذ عينات لعمل فحوصات التربة ، يجب اتباع بعض الإجراءات وتطبيق الاشتراطات والمواصفات الأساسية. لضمان سلامة العينة ووصلها بالصورة السليمة الى المعمل واجراء الاختبار طبقا للمواصفات. وبالتالي يكون هناك ضمان جودة النتائج. والتي سوف تستخدم بعد ذلك في تصميم الأساسات. وتشمل الإجراءات الواجب اتباعها على الأقل ما يلي.
- يجب أن تكون أماكن الجسات داخل حدود الملكية وعدد الجسات لا يقل عن ثلاثة أو يزيد.
- يجب أن تكون الجسات موزعة بانتظام لتعبر عن طبيعة الأرض بكامل المسطح.
- أقل عمق للجسة هو10 متر ويزيد على حسب ارتفاع المبنى وأحماله ومنسوب التأسيس.
- مطابقة تقرير التربة الإسترشادي مع الموقع أثناء المعاينة البصرية خلال أخذ الجسات. ومعرفة تاريخ أخذ الجسات بالتقرير الإسترشادي.
- معرفة طبيعة الأرض وتجانسها على كامل مسطح الأرض. وأخذ صور فوتوغرافية للجسات أثناء وبعد أخذ العينات.
- التعامل مع العينات بصورة فنية سليمة إلى أن تصل إلى المعمل للاختبار.
اختبار فحص التربة - عمل الجسات. |
أهم المعلومات التي يحتاجها المهندسين من تقرير التربة.
تقرير التربة من الأهمية بالمكان ومفيد جدا في تحديد خصائص التربة في منطقة مشروع البناء وتقييم قدرتها على تحمل الاحمال الناتجة عليها من المبنى. وتحديد المحددات التصميمية في تصميم اعمال الأساسات للمباني. ويحتوي التقرير على العديد من المعلومات المفيدة، التي يحتاجها المهندس المصمم ومهندس الموقع أيضا بما في ذلك:
نوع التربة: طين أو رمل أو صخر وخلافة. لتحديد معدات الحفر عند الاتفاق مع مقاول الحفر.
قدرة تحمل التربة: ولاسيما في المشاريع الكبيرة والمجمعات الكبيرة.
منسوب التأسيس: وهو منسوب قاع الحفر في حالة عدم وجود تربة إحلال أو منسوب بطن القاعدة العادية.
نوع الأساسات: سواء كانت قواعد منفصلة أو لبشه أو لبشه على خوازيق.
طريقة سند جوانب الحفر: في حالة وجود جيران أو ان التربة قابلة للتهيل ويتم السند قبل البدا بالحفر.
منسوب المياه الجوفية: وطريقة نزح المياه لمنسوب أقل من منسوب التأسيس بمسافة لا تقل عن 50 سم.
نوع الأسمنت: المستخدم في خرسانات الأساسات سواء كانت أسمنت بورتلاندي عادي أم أسمنت مقاوم للكبريتات.
أكتب تعليقك أو أستفسارك عن الموضوع