تقييم إمكانية تسييل التربة في مواقع البناء

ماذا يعني تقييم إمكانية تسييل التربة في مواقع البناء؟

يُعد تقييم إمكانات التميع للتربة في المناطق المعرضة للزلازل أمرًا ضروريًا لِاختيار الموقع والتخطيط وبناء الهياكل. حيث يمكن للمرء تقييم إمكانات التميع من خلال اختبارات التفجير القياسية وتحليل الاستجابة الأرضية والاختبارات المعملية والخبرة.

استخدام الاختبارات المعملية غير مرغوب فيه بسبب الصعوبات في أخذ العينات غير المضطربة وعمليات إعادة التجميع. ومع ذلك، تحتاج الاختبارات الميدانية إلى عينات صغيرة ذات اضطراب منخفض نسبيًا ويمكن أن تمثل إمكانية التميع بشكل مرض.

كيف يتم تقييم إمكانية تسييل التربة في مواقع البناء؟

1. تطبيق الخبرة في مواقع البناء:

تعتبر الخبرة المتعلقة بالظروف التي عانت فيها التربة من التميع أثناء الزلازل ذات قيمة كبيرة. ويمكن للمهندسين استخدام التجربة كدليل لتوقع الأداء المحتمل للتربة في موقع البناء.

مع ذلك، يمكن للمرء استخدام الخبرة لتقييم إمكانات التميع بعدد صغير من دراسات الحالة المحددة جيدًا. لذلك، استخدم البيانات من التجارب السابقة مع الاختبارات والتحليلات المناسبة.

2. اختبار التفجير القياسي في مواقع البناء:

اختبار التفجير القياسي هو أسلوب آخر لتقييم إمكانات الإسالة. ويتم وضع كمية محددة من المواد المتفجرة على عمق معين بناءً على الهندسة المتفجرة والتباعد ونوع التربة. حيث أن الانفجار بعد ذلك تسبب في تسوية التربة. ومن ثم، يتم تحديد المستوطنة لمعرفة ما إذا كانت طبقة التربة عرضة للتسييل أثناء الزلازل أم لا.

على سبيل المثال، في مشروع معين، تم تفجير طبقة رملية بسُمك 7.5-10.5 م مضغوطة ب 5 كجم من متفجرات الأمونيت تحت الأرض على عُمق 4.5 م. وقد لوحظ أن التسوية الناتجة تراوحت بين 8-10 سم وقطر 5 أمتار، وكانت نقطة الانفجار هي النقطة المركزية. حيث أنه كانت نسب التسوية من شورتات متتالية 0.6. ومن ثم لم تكن هناك حاجة لأخذ التميع في الاعتبار.

3. استخدام تحليل الاستجابة الأرضية وإجراء الاختبارات المعملية:

يتضمن تحليل الاستجابة الأرضية لتحديد الضغوط المتولدة في طبقة التربة أثناء الزلزال. ومن ثم، قارن بين الضغوط المحددة مع تلك التي لوحظ أنها تسبب فشل اختبارات الحمل الدوري في المختبر.

توفر هذه التقنية وسيلة للنظر في تأثيرات السعة والتاريخ الزمني للحركات الأرضية للزلازل وخصائص التربة في الموقع وتغير ضغط الأثقال مع العمق وموضع منسوب المياه. حيث أن إجراءات تحليل الاستجابة الأرضية والاختبار المخبري هي كما يلي:

• القيام بتقييم حجم حركة الأرض التي قد تتطور في الصخور الأساسية في الموقع قيد الدراسة.

• تحديد استجابة التربة التي تعلوها لحركة القاعدة. وافتراض أن تشوه التربة يرجع أساسًا إلى التقدم الرأسي لموجات القص نتيجة لحركة القاعدة.

• القيام بإضفاء الطابع المثالي على تاريخ إجهاد القص على عُمق مختلف لاكتشاف العدد الكبير لدورات الإجهاد وضغط القص الدوري المكافئ الذي تم تطويره في كل طبقة.

• تحديد إجهاد القص الدوري المطلوب لإحداث تسييل للرمل في عدد كبير من دورات الإجهاد. حيث يمكن العثور على إجهاد القص الدوري باستخدام اختبارات الحمل الدوري على عينة تمثيلية من الرمل من الموقع.

• المقارنة بين حجم الإجهاد الدوري المكافئ المتطور عند أي عُمق مع الإجهاد الدوري الذي يتسبب في التميع للحالة الموجودة عند هذا العمق لتحديد ما إذا كان التميع سيحدث أم لا.

أسئلة وأجوبة حول تقييم إمكانية تسييل التربة في مواقع البناء:

1. ما هو التسييل التربة في مواقع البناء؟

تميع التربة هي الظاهرة التي تفقد فيها صلابة وقوة التربة بفعل قوة الزلزال أو بسبب ظروف التحميل السريع. حيث أنه يحدث تسييل التربة في تربة مشبعة بالكامل.

2. ما هو سبب تسييل التربة؟

سبب التميع هو قوة مطبقة مثل الاهتزاز بسبب الزلازل التي تفقد تحتها التربة المشبعة أو المشبعة جزئيًا قوتها وصلابة.

3. ما أنواع التربة المعرضة للإسالة؟

الرمل نوع من التربة شديد التأثر بالإسالة. قد يعاني الحصى والطمي أيضًا من التميع، بالإضافة إلى التربة الحبيبية الدقيقة التي يمكن أن يؤدي فيها تليين الإجهاد إلى تأثيرات مشابهة لتأثير التميع.

4. كيف نمنع التسييل في التربة؟

الأسلوب الأنسب هو استبدال التربة المعرضة للإسالة أو التفكير في تقنيات تحسين التربة المناسبة لتعزيز خاصية التربة وتقليل إمكانية تسييل التربة.

5. لماذا من المهم تقييم إمكانات الإسالة للتربة؟

يعد تقييم إمكانات التميع للتربة في المناطق المعرضة للزلازل أمرًا ضروريًا لِاختيار الموقع والتخطيط وبناء الهياكل. حيث أنه يمكن للمرء تقييم إمكانات التميع من خلال اختبارات التفجير القياسية وتحليل الاستجابة الأرضية والاختبارات المعملية والخبرة.