اقرأ في هذا المقال
- طريقة تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية
- كيف يتم تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية؟
- أسئلة وأجوبة حول تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية
طريقة تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية:
تستخدم طريقة التحميل المسبق بالفراغ الضغط الجوي كتكلفة إضافية مؤقتة لتسريع تسوية التربة وتحسين خصائصها أسفل الأساسات الخرسانية. حيث تتضمن العملية تطبيق ضغط الفراغ في كتلة تربة منفصلة لتقليل الضغط الجوي وضغط الماء المسامي، ممّا يؤدي إلى توحيد التربة.
تم اقتراح تقنية التحميل المسبق بالتفريغ بواسطة الباحث كجيلمان في عام 1952 لتعزيز خصائص التربة الدقيقة الحبيبات. وهي مناسبة لمختلف التطبيقات مثل مشاريع استصلاح الأراضي والطوابق السفلية. كما يمكن تنفيذ الطريقة بتكلفة منخفضة، بدون آلات ثقيلة، وتقلل بشكل كبير من وقت البناء. ومع ذلك، فإنّ التحدي الرئيسي في هذه العملية هو الحفاظ على ضغط الفراغ الكافي.
كيف يتم تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية؟
- يشتمل ترتيب التحميل المسبق للفراغ على نظام تصريف ونظام مانع للتسرب أو عزل ومضخات تفريغ.
- يتكون نظام الصرف من تصريف رأسي مسبق الصنع وأنابيب تصفية أفقية وطبقة رملية. حيث تخلق هذه المكونات مسارًا لتوجيه ضغط الفراغ وتدفق المياه.
- يتراوح سُمك الطبقة الرملية من 0.3 متر إلى 0.8 متر.
- يستخدم نظام الختم لمنع تسرب الماء والهواء أدناه.
- يتكون نظام العزل من غشاء أرضي والطين اللين نفسه وجدار القطع (جدار الطين)، إذا لزم الأمر.
- تولد مضخات التفريغ شفطًا فراغًا ينتشر في التربة على طول نظام الصرف.
- تعتمد المساحة التي تغطيها مضخة واحدة على قوتها. على سبيل المثال، يتم استخدام مضخة بقوة 7.5 كيلو وات في مساحة أكبر من 1000 متر مربع.
- يقلل الشفط الفراغي الضغط الجوي وضغط الماء المسامي، ممّا يخلق فرقًا في الضغط بين المصارف العمودية والمياه المسامية في التربة.
- يؤدي اختلاف الضغط إلى تدفق المياه المسامية نحو الصرف الرأسي، ممّا يؤدي إلى توحيد التربة. كما يحافظ الشفط الفراغي على إخراج الماء والهواء ويسرع عملية توحيد التربة.
- يمكن ممارسة ضغط يصل إلى 80 كيلو باسكال كرسوم إضافية على أرض ناعمة دون مشاكل في الاستقرار.
- يتم بتركيب مقاييس فراغ لمراقبة درجة الفراغ تحت الغشاء.
- يمكن استخدام نظريات الباحثين تيرزاجي وبارون كأساس لتصميم فراغ التحميل المسبق.
- تتحكم عوامل مثل خصائص التربة وظروف الموقع والفراغ ونظام الصرف والغرض من تحسين التربة في معايير التصميم المختلفة مثل تباعد الصرف والعُمق وفترة التكلفة الإضافية وضخ الفراغ وتدابير الختم ومنطقة الكتلة الفردية.
- قد يتراوح تباعد الصرف الرأسي الجاهز من 0.7 متر إلى 2.7 متر. ويجب الحفاظ على التوازن بين التكلفة والوقت أثناء إنشاء مسافات التصريف العمودي الجاهزة.
- يعتمد عُمق المصارف العمودية على شكل التربة. بحيث يبلغ عُمق المعالجة المعتاد 20 مترًا ويتجاوز 40 مترًا في حالات استثنائية.
- القيام بإنهاء المصارف الرأسية على ارتفاع 1 متر فوق قاع طبقة التربة الرخوة.
- يخلق ضغط الفراغ قوة داخلية في باطن الأرض. نتيجة لذلك، هناك احتمال ضئيل لفشل الانزلاق. لذلك، فإنّ تأثير ضغط الفراغ على الهياكل المجاورة منخفض.
- تقييم استقرار التربة من خلال استخدام لوحات الاستقرار. ومن ثم، وضع ألواح التسوية على سطح التكسية الأرضية.
- في الأرض الملوثة، يمكن للنظام جمع المياه التي يمكن معالجتها لاحقًا.
- يتم استخدامه لاستصلاح الأراضي ومشاريع الطوابق السفلية.
- إذا كان هناك نقص في الرمال في مشاريع استصلاح الأراضي، يمكن أن يؤدي التحميل المسبق بالفراغ إلى دمج التربة المحفورة والمُجروفة لاستخدامها بدلاً من الرمال.
- يعتبر التحميل المسبق للفراغ فعالاً من حيث التكلفة ويحتاج إلى فترة قصيرة لتحقيق تسوية معينة. ومع ذلك، قد يتسبب ذلك في تسوية غير متساوية.
أسئلة وأجوبة حول تحسين خصائص التربة للأساسات الخرسانية:
1- ما هي طريقة التحميل المسبق بالفراغ لتحسين التربة؟
- تستخدم طريقة التحميل المسبق بالفراغ الضغط الجوي كتكلفة إضافية مؤقتة لتسريع تسوية التربة وتحسين خصائصها أسفل الأساسات الخرسانية.
- تتضمن العملية تطبيق ضغط الفراغ في كتلة تربة منفصلة لتقليل الضغط الجوي وضغط الماء المسامي، ممّا يؤدي إلى توحيد التربة أسفل الأساسات الخرسانية.
2- ما هي مكونات نظام التحميل المسبق للفراغ؟
يشتمل ترتيب التحميل المسبق للفراغ على نظام تصريف ونظام مانع للتسرب أو عزل ومضخات تفريغ.
3- ما نوع التربة المناسبة للتحميل المسبق بالفراغ؟
تعتبر طريقة التحميل المسبق بالفراغ مناسبة لتوحيد وتحسين التربة ذات الحبيبات الدقيقة.
4- ما هي تطبيقات طريقة التحميل المسبق بالفراغ؟
وهي مناسبة لمختلف التطبيقات مثل مشاريع استصلاح الأراضي والطوابق السفلية.
5- ما هي مزايا طريقة التحميل المسبق بالفراغ؟
- فعّالة من حيث التكلفة.
- يتطلب وقتًا قصيرًا لتحقيق التوحيد المعين.
- آلة صديقة أي لا حاجة للآلات الثقيلة.
- لا تحتاج إلى مواد حشو.
