اقرأ في هذا المقال
- ما هي المنحدرات الخرسانية؟
- ما هي طرق تثبيت المنحدرات الخرسانية؟
- تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية
- إستراتيجيات التثبيت لتقليل فشل المنحدرات الخرسانية
ما هي المنحدرات الخرسانية؟
تشمل المشاريع الهندسية المدنية والتعدينية عادة أعمال الهدم والحفر الثقيلة التي تؤدي إلى تكوين منحدرات صخرية محفورة. حيث أنه من الضروري الحفاظ على استقرار هذه المنحدرات حتى نهاية عمر التصميم من أجل التسليم الناجح للمشروع. لذلك، يجب أن يكون اختيار الموقع بحيث يكون اتجاه المفاصل المشتركة أو الصفائح مناسبًا لحفر مستقر.
يمكن أن يقلل الموقع الذي تم فحصه جيدًا ودراسته بدقة من تكلفة التثبيت. علاوة على ذلك، يجب اختيار موقع التنقيب بطريقة تجعل التكوين الجيولوجي لصفائح الفراش ينخفض بعيدًا عن مستوى الحفر. حيث أنه هناك العديد من السيناريوهات حيث لا يمكن اختيار الموقع بناءً على التكوينات الجيولوجية فقط بسبب متطلبات فنية معينة. وفي هذه الحالات، يجب استخدام تقنيات تثبيت المنحدرات لزيادة ثبات المنحدرات.
ما هي طرق تثبيت المنحدرات الخرسانية؟
يتم تصنيف تقنيات تثبيت المنحدرات الأكثر استخدامًا على النحو التالي:
- التقنيات الهندسية: يؤدي تطبيق التقنيات الهندسية إلى إحداث تغيير في هندسة المنحدر.
- التقنيات الهيدرولوجية: يؤدي اعتماد التقنيات الهيدرولوجية إلى تقليل المحتوى المائي للتربة أو مادة الصخور عن طريق تقليل منسوب المياه الجوفية.
- التقنيات الكيميائية والميكانيكية: تعمل تقنيات التثبيت الكيميائي والميكانيكي على زيادة قوة القص للمستوى الحرج لكتلة التربة أو الصخور بوسائل خارجية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا زيادة قوة القص للمنحدر عن طريق تقليل القوى الخارجية التي تؤدي إلى فشل المنحدر.
1- التقنيات الهندسية في تثبيت المنحدرات الخرسانية:
يمكن تحقيق استقرار المنحدر باستخدام التقنيات الهندسية من خلال:
- تسطيح المنحدر.
- إزالة جزء من التربة أو الصخر.
- التخلّص من الحمل من أعلى المنحدر وبالتالي تقليل ضغوط القص على المستويات الحرجة.
- بناء حواجز ضغط عند مقدمة المنحدر وبالتالي توفير أمان إضافي ضد فشل الانقلاب.
- استبدال المواد المنزلقة بمواد خالية من التصريف وبالتالي تقليل تراكم ضغط المياه في المسام.
- عن طريق إعادة ضغط الحطام المنزلق لتوفير المزيد من المقاومة ضد التحميل.
2- التقنيات الهيدرولوجية في تثبيت المنحدرات الخرسانية:
يمكن تحقيق استقرار المنحدرات باستخدام التقنيات الهيدرولوجية من خلال:
- ترآيب أنابيب تصريف سطحية وتحت سطحية وبالتالي تقليل ضغط المياه المسامية.
- استخدام المرشحات المقلوبة.
- استخدام التقنيات الحرارية، مثل طرق تجميد الأرض والتدفئة.
3- التقنيات الكيميائية والميكانيكية في تثبيت المنحدرات الخرسانية:
يمكن تحقيق استقرار المنحدرات باستخدام التقنيات الكيميائية والميكانيكية من خلال:
- استخدام الحشو لزيادة مقاومة القص للمنحدر.
- بناء الهياكل التقييدية، مثل الجاذبية الخرسانية أو الجدران الكابولية.
- بناء هياكل التراب والجدران وقواعد السد من أجل توفير مقاومة ضد الانقلاب.
- انشاء اعمدة من الجير والاسمنت.
- تركيب المراسي الأرضية والمسامير الصخرية وقواعد البايلات الخرسانية لتوفير شد فعال للكتل الصخرية.
- عن طريق زراعة الشجيرات والأعشاب لتقليل انجراف التربة.
تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
يتم تصنيف تقنيات تثبيت المنحدرات إلى ثلاث مجموعات:
- دعم التعزيز: ويشمل البراغي الصخرية والمسامير والجدران الخلفية المربوطة والخرسانة المرشوشة والدعامات، إلخ.
- إزالة الصخور غير المستقرة: تتضمن طرقًا مثل إعادة الانحدار والقطع وما إلى ذلك.
- الحماية: وتشمل بناء الخنادق والشبكات وأسوار الصيد والأسوار التحذيرية وسقائف الصخور والأنفاق، إلخ.
1- دعم تعزيز الصخور في تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
يتضمن دعم تقوية الصخور تطبيق عناصر خارجية لتقوية الصخور لتجنب الفشل. حيث سيتم مناقشة هذه العناصر أدناه.
1- صخور البراغي والمراسي لدعم تعزيز الصخور في تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
أكثر الدعامات فائدة هي البراغي الصخرية والمراسي لأنها تحمي كتل الصخور من الانزلاق بعيدًا عن فواصل الانقطاع. حيث تتحكم آلية تركيب البراغي الصخرية والمثبتات في قدرتها الفعالة على الضغط. كما أن الطريقة الأكثر فاعلية لتثبيت الترباس الصخري هي عن طريق تثبيتها بشكل عمودي على المفاصل بحيث يتم محاصرة الانقطاعات في المفصل بسهولة.
في حالة المنحدرات الصخرية المكسورة، يتم استخدام البراغي والمثبتات الصخرية جنبًا إلى جنب مع الجدران الخرسانية لتغطية مواقع الصخور المكسورة.
2- القضبان الفولاذية لدعم تعزيز الصخور في تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
يتم تثبيت قضبان الفولاذ، والمعروفة أيضًا باسم قضبان المسامير، وحشوها في الكتلة الصخرية لتكون بمثابة تقوية. بحيث يكمن الاختلاف بين البراغي الصخرية والقضبان الفولاذية في طرق تركيبها حيث يتم الضغط على مسامير الصخور أثناء التثبيت، بينما لا يتم الضغط على قضبان الفولاذ.
3- الخرسانة المرشوشة لدعم تعزيز الصخور في تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
الركام الناعم والملاط هي المكونات الرئيسية للخرسانة المرشوشة. بشكل عام، يتم تطبيق الخرسانة المرشوشة بالهواء المضغوط وتوضع في طبقة من 50 إلى 100 مم. كما يمكن أن يؤدي تطبيق طبقة من الخرسانة المرشوشة على وجه الصخر إلى حماية مناطق أو طبقات الصخور شديدة التصدع. إلى جانب ذلك، تمنع الخرسانة المرشوشة أيضًا كتل صغيرة من الصخور من السقوط.
وبالتالي تقل عملية الفشل التدريجي لإنتاج بروزات كبيرة وغير مستقرة على الوجه. على الرغم من أن وظيفتها الأساسية هي حماية السطح، إلا أن الخرسانة المرشوشة توفر أيضًا بعض الدعم ضد انزلاق المنحدر الكلي. كما تعمل الخرسانة المرشوشة على تحسين مقاومة الشد والقص للمنحدرات، وبالتالي تقليل فرص فشل المنحدرات.
4- الحشو لدعم تعزيز الصخور في تقنيات البناء لتثبيت المنحدر الخرسانية:
الحشو هو تقنية لحقن الجص السائل في كتلة الصخور لاستبدال الهواء أو الماء الموجود في الشقوق. حيث يتكون الجص من خليط من الاسمنت والماء. ومع ذلك، يمكن استخدام الرمل والطين ودقيق الصخور والرماد المتطاير ومواد أخرى مماثلة كبديل للأسمنت. نتيجة لذلك، تقل تكلفة أعمال التثبيت، خاصة عندما تكون الشقوق كبيرة الحجم. كما أنه في حالة وجود تجويف في وجه المنحدر، يمكن بناء دعامة خرسانية لتجنب سقوط الصخور ودعم البروز.
إستراتيجيات التثبيت لتقليل فشل المنحدرات الخرسانية:
الهدف من تثبيت المنحدرات هو تقليل مخاطر فشل المنحدرات لتعزيز السلامة العامة. حيث أن بعض تقنيات التثبيت القياسية المستخدمة في الممارسة العملية لتحسين السلامة العامة مذكورة أدناه:
- تسطيح المنحدر المثقل.
- قطع الكتل الصخرية غير المستقرة.
- تحجيم المواد أو الكتل السائبة.
- توفير مواسير الصرف وفتحات التصريف.
- استخدام قضبان وتد.
- تركيب مرساة صخرية لتجنب التحرك على طول فواصل الانقطاع.
- استخدام البراغي الصخرية لتعزيز كتلة الصخور المفصلية.
- إنشاء خنادق للصخور عند أصابع المنحدرات.
- توفير أسوار أز جدران للصخور بطول المنحدر لجعل المواقع المحيطة آمنة للاستخدام العام.
- توفير سلاسل معلقة أو شبكات لإبطاء سقوط الكتل.
- توفير شبكة شبكية معلقة حرة لتوجيه القطع الصخرية السائبة لتقع بالقرب من إصبع المنحدر فقط.
- بناء حواجز أو مقاعد كمجمع الصخور.
- توفير شبكة مؤمنة بواسطة البراغي ومسدس لحماية التشكيل الهش.
- بناء حواجز الصخور (القفف والكتل الخرسانية، وحواجز التربة المقواة، إلخ) عند أصابع المنحدرات.
- بناء وإنشاء السقائف والأنفاق الصخرية.
- إعطاء إشارات تحذير في مواقع سقوط الصخور.
