فحوصات التربة لاختيار الأساسات الخرسانية

أنواع فحوصات التربة لاختيار الأساس:

1. فحوصات التربة تحت السطحية:

يتم فحص ظروف التربة باستخدام ثقوب الاختبار، التي يقدمها مهندس التربة (الجيوتقنية). ويعتمد عدد الثقوب وموقع الثقوب على نوع المبنى وظروف الموقع.

عادةً ما تكون الثقوب في ظروف التربة الموحدة متباعدة (100 – 150) درجة عن بعضها البعض، للحصول على عمل أكثر تفصيلاً، حيث تكون مسافات التربة متقاربة وظروف التربة ليست متباعدة حتى 50 درجة.

تتطلب مساحات نوع المستودعات المفتوحة الأكبر، حيث يوجد عدد أقل من الأعمدة (طويلة المدى) عينات أقل مملة. وتمتد 20 قدمًا على الأقل في التربة التي يمكن تحملها.

يشار إلى موقع عينات الثقوب في مخطط المهندس. ولا يتم أخذ هذه مباشرة تحت الأعمدة المقترحة. كما تشير الفصول إلى العمق وتصنيف التربة وفقًا لنظام التربة الموحد ومحتوى الرطوبة وأحيانًا يظهر مستوى المياه الجوفية أيضًا.

يجب أن تستند توصية تقرير التربة تحت السطحية إلى اختبار المواد التي تم الحصول عليها من الموقع وأن تشمل:

• قدرة تحمل التربة.

• توصيات تصميم الأساس.

• توصيات تصميم الرصف.

• ضغط التربة.

• القوة الجانبية (النشطة، السلبية ومعامل الاحتكاك).

• نفاذية التربة.

• عُمق الصقيع.

2. فحوصات التربة السطحية:

مطلوب تحقيقات التربة السطحية للبناء للحالات التالية:

• ارتفاع منسوب المياه.

• وجود التربة المتعبة مثل الخث أو الطين الناعم أو الطمي الرخو أو الرمال الحاملة للماء.

• صخرة قريبة من السطح (تتطلب نسفًا للحفر).

• مقالب أو حشو.

• دليل على الشرائح أو الهبوط.

مؤشرات فوق الأرض لظروف التربة:

• المباني القريبة: تتطلب دعائم أو أرضية وأساسات قائمة.

• النتوء الصخري: يشير إلى حجر الأساس، جيد لمقاومة التحمل والصقيع، سيء للحفريات.

• المياه البحيرة: تشير إلى ارتفاع منسوب المياه، مطلوب بعض العزل المائي للأساسات.

• مستوى التضاريس: سهولة العمل في الموقع، والتحمل العادل، لكن الصرف السيئ.

• منحدرات لطيفة: عمل سهل في الموقع، وتصريف ممتاز.

• محدب التضاريس: مكان صلب جاف للبناء.

• مقعر التضاريس: مكان رطب رطب لبناء.

• الأراضي شديدة الانحدار: الحفريات المكلفة والتعرية المحتملة وانزلاق التربة.

• أوراق الشجر: تشير بعض الأشجار إلى تربة رطبة. حيث تشير الأشجار الكبيرة إلى أرضية صلبة.

تصنيفات التربة قبل وضع الأساسات الخرسانية:

ابتكر المهندسون الذين يتعاملون مع ميكانيكا التربة نظام تصنيف بسيطًا يخبر المهندس بخصائص التربة المعينة. ويعتمد نظام تصنيف التربة الموحد على تحديد التربة وفقًا لصفاتها التركيبية واللدونة وعلى تجميعها فيما يتعلق بالسلوك.

عادة ما توجد التربة في الطبيعة كمخاليط بنسب متفاوتة من الجزيئات ذات الأحجام المختلفة، يساهم كل من هذه المكونات في خليط التربة.

تصنف التربة على الأساس التالي:

• نسبة الحصى والرمل والغرامات.

• شكل الحبوب.

1. خصائص اللدونة وقابلية الانضغاط للتربة:

في نظام تصنيف التربة الموحد، يتم إعطاء التربة اسمًا وصفيًا ورمز حرف يشير إلى خصائصها الرئيسية. كما يتم وضع المادة الصلبة في مجموعتها الخاصة عن طريق الفحص البصري والاختبارات المعملية.

في تصنيف التربة الموحد، تُستخدم المصطلحات الحصى والرمل والغرامات (الطمي أو الطين) لتحديد نطاقات حجم جزيئات التربة. حيث يتراوح حجم جسيمات التربة من الأكبر إلى الأصغر:

• الحصى.

• حصى (خشن + ناعم).

• رمل (خشن + متوسط ​​+ ناعم).

• الغرامات المكونة من الطين أو الطمي.

تتكون قوة قص التربة من التماسك (محتوى الماء، مدى لزوجة التربة) والاحتكاك الداخلي بناءً على حجم الحبوب. كما يتم تحديد ذلك عن طريق اختبار الضغط ثلاثي المحاور.

مجموعات التربة أسفل الأساسات الخرسانية:

يتم تجميع التربة في ثلاث مجموعات حيث تتكون من:

• الحبيبات الخشنة: مقسمة إلى تربة حصوية ورمال وتربة رملية.

• حبيبات دقيقة: مقسمة على أساس خصائص اللدونة.

• عضوي للغاية: لا يتم تقسيمها إلى أجزاء.

الحبيبات الخشنة: هي التربة التي تتكون من الحصى أو الرمال والتي تحتوي على مجموعة متنوعة من الجزيئات. وهذه هي الأكثر ملاءمة للأساسات الخرسانية عندما يتم تصريفها جيدًا ومحصورة جيدًا. كما أنها تربة ذات قيمة تحمل جيدة. ويتم تحديدها على أساس النسبة المئوية لكمية الحصى والرمل.

الحبيبات الدقيقة: هي أنواع التربة الطينية والطينية. وتحتوي على جزيئات أصغر من الطمي والطين. حيث أن هذه مناسبة للأساسات ولكنها تتطلب ضغطًا. كما يتم تحديد هذه التربة بناءً على خصائصها المتماسكة ونفاذيتها.

عالية العضوية: هي تربة عادة ما تكون شديدة الانضغاط وليست مناسبة للبناء. وتحتوي على جزيئات الأوراق والعشب والفروع. حيث تعتبر تربة الخث، الدبال والمستنقعات ذات الملمس العضوي العالي نموذجًا لهذه المجموعة.

بالإضافة إلى أنه يتم التعرف عليها بسهولة على أساس اللون والملمس والرائحة. كما أن محتوى الرطوبة مرتفع جدًا في هذا النوع من التربة.

ترتبط أسماء التربة الموضحة في نظام تصنيف التربة الموحد بأحجام حبيبات معينة وخصائص تركيبية. وهذا هو الحال بالنسبة للتربة الخشنة الحبيبات. وبالنسبة للطمي والطين، تستند الأسماء على أساس اللدونة للتربة.

تشمل المعلومات ذات الصلة بِالعينات المأخوذة بواسطة الحفر والتي يمكن أن تساعد المهندس الجيوتقني في تحديد الأساسات ما يلي:

• بالنسبة لتربة الحبيبات الخشنة، حجم الجزيئات والتركيب المعدني وشكل الحبوب وطبيعة المادة الرابطة.

• للتربة ذات الحبيبات الدقيقة، القوة والرطوبة واللدونة.

في المراحل الأولية، يمكن للفحص البصري تحديد سلوك التربة عند استخدامها كعنصر في بناء مبنى مقترح. ويمكن تصنيف التربة حسب فئات التصنيف لنظام تصنيف التربة الموحد. حيث يمكن إجراء الفحوصات المخبرية في وقت لاحق.

مشاكل التربة أسفل الأساسات الخرسانية:

يمكن تقليل مشكلة ضغوط الرفع في التربة عن طريق وجود حصى جيدة التصريف وخالية من التصريف. ويمكن أن تحدث ضغوط الرفع في التربة ذات الحبيبات الدقيقة التي تتكون من الطمي والطين، حيث تتسبب هذه التربة في تشقق الأساسات وتشكيل الدمامل.

ضغط التربة أسفل الأساسات الخرسانية:

تُعد البكرات المطاطية وقدم الغنم قطعًا شائعة من المعدات المستخدمة لضغط التربة. حيث هناك بعض المزايا التي تتمتع بها أسطوانة قدم الأغنام من حيث أنها تترك سطحًا خشنًا يوفر رابطة أفضل بين الطبقات. توفر التربة الحبيبية التي تتكون من مواد متدرجة جيدًا، نتائج ضغط أفضل من التربة ذات التصنيف السيئ.

1. ضغط التربة الحبيبية الدقيقة:

• بالنسبة لمعظم مشاريع البناء من أي حجم، من المستحسن للغاية التحقيق في خصائص ضغط التربة لتكون وسيلة لقسم اختبار ميداني.

• تعتمد ملاءمة التربة للأساسات بشكل أساسي على خصائص قوة التربة وتماسكها. حيث سيحكم نوع الهيكل والحمل واستخدامه إلى حد كبير قابلية التربة للتكيف كمواد أساس مرضية.

• قد تكون التربة مرضية تمامًا لنوع واحد من البناء ولكنها قد تتطلب معالجة خاصة للمباني الأخرى.

• عادةً ما تتمتع الرمال المتدرجة جيدًا أيضًا بقدرة تحمل جيدة.

• الرمال المتدرجة بشكل سيئ والرمال الطينية لها سعة متغيرة بناءً على كثافتها.