إعداد تقارير فحوصات التربة (1)

إعداد تقارير فحوصات التربة (1)

1 – مقــدمة
يعني بالدراسات الجيوتقنية جميع الأعمال التي لها علاقة باستكشاف الموقع ودراسة التربة والصخور والمياه الجوفية وتحليل المعلومات وترجمتها للتنبؤ بطريقة تصرف التربة عند البناء عليها ، وهذه الدراسات تعتبر مهمة جداً في مرحلتي التصميم والتنفيذ للمباني ، وتعتبر مكملة لها .

وتشتمل الدراسات المطلوب إجراؤها للموقع على مرحلتين هامتين يقدم فيهما تقريران منفصلان وهما :
أ – تقرير المسح الابتدائي .
ب – تقرير المسح النهائي.

وتعتمد هذه التقارير على أهمية وحساسية المشروع، ويمكن أن يطلب تقرير واحد أو كلاهما معاً، وفيما يلي شرح مفصل لمتطلبات كل تقرير على حدة.

2 – تقرير المسح الابتدائي
يهدف هذا التقرير إلى إيجاد ملخص عام عن العوامل الجيوتقنية التي تؤثر على تحديد أو إنشاء أو تقييم فكرة البناء على المخطط، والتعرف على نوع التربة وتحديد أوجه الخطورة التي قد تصاحب الموقع، ويعتبر هذا التقرير أساساً يبنى عليه عند إعداد التقرير النهائي للموقع، ويمكن عمـل هذا التقرير ضمن مراحل إجراءات إعداد المخططات السكنية عن طريق البلديات حسب إمكانياتها الفنية والمادية للمخططات التي تملكها البلدية، أو عن طريق المالك للمخططات الخاصة، أو عن طريق التعاقد مع استشاري متخصص في هذه الأعمال. وذلك وفقاً للمتطلبات التالية:

2 – 1 – جمع المعلومات المتوفرة عن الموقع :
يتم جمع ودراسة المعلومات التالية عن الموقع، وتعطي هذه المعلومات فكرة عامة عن التكوينات الأرضية وأنواع الصخور الموجودة والتشققات والحركات الأرضية.

أ- المخططات والرفوعات المساحية للموقع.
ب- الخرائط الطبوغرافية والجيولوجية المتوفرة عن المنطقة، والتي يمكن الحصول عليها من قبل الجهات ذات العلاقة.
ج- الصور الجوية والفضائية للمنطقة.
د- أنظمة البناء المستخدمة في المدينة وأية أنظمة واشتراطات أخرى خاصة بالموقع .
هـ- دراسات التربة السابقة وتقارير التربة الزراعية وغيرها من الدراسات المهمة التي أجريت على الموقع.
- أية معلومات أخرى لها علاقة بموضوع الدراسة.

2 – 2 – استكشاف الموقع:
في هذه المرحلة يتم زيارة الموقع على الطبيعة ومقارنة المعلومات التي تم تجميعها عنه مع ما يمكن مشاهدته بالعين المجردة، ووصف التربة والتحري عن المشاكل الموجودة بالموقع، وذلك بسؤال أهل الخبرة عن تاريخ المنطقة ( الأودية والتشققات الأرضية والزلازل أو أية أخطار أخرى سجلت عنها ).

2 – 3 – الاختبارات المعملية:
يتم عمل اختبارات على عينات التربـة السطحية التي تؤخذ بواسطة الحفر الاختيارية باليد، ويمكن الحصول على عينات مقلقلة أو عينات غير مقلقلة وإجراء الاختبارات التالية عليها:

أ- تصنيف نوع التربة.
ب- تحديد نسبة الرطوبة الطبيعية.
ج- تحديد حدود اتربرج ( حد السيولة، حد اللدونة ).
د- تحديد الوحدة الوزنية الجافة للتربة.
هـ- اختبارات التربة الانتفاخية والانهيارية .
وهذه الاختبارات وإن كانت بسيطة ويمكن للبلدية القيام بها، فإنها تعطي مساعدة كبيرة للمهندسين بالإضافة إلى المعلومات السابقة في تحديد نوعية التربة السطحية، وتقدير معاملات التربة الضرورية باستخدام معادلات الربط لتصميم الأساسات ومعرفة ما إذا كان هناك مشاكل فنية يستلزم الأمر بحثها والتحري عنها.

2 – 4 – التقرير الفني:
يتضمن تقريـر المسح الابتدائي وصفاً شاملاً للموقع والمشاريع المقترح إقامتها عليه وارتفاعاتها، وإيضاح طبوغرافية الأرض والتكوينات الجيولوجية لها وخصائصها، والمخاطر التي قد تكون وعلاقتها بالمباني، وحالة المياه الجوفية بصفة عامة، ويتم إعداد خريطة للموقع يوضح فيها نوع التربة وأماكن وجود أية مخاطر، والطرق الفنية التي تم استخدامها للوصول إلى تحديد نوعية التربة واستنتاج معاملاتها الضرورية للتصميم، والتوصيات لدراسات أخرى أكثر دقة ووضع برامج تنفيذها كعدد الجسات ومواقعها وأعماقها ونوع الاختبارات المطلوبة.

3 – تقرير المسح النهائي
عند قيام البلدية أو الوزارة بمراجعة تقرير المسح الابتدائي وتحديد ما إذا كان الموقع صالحاً من عدمه، والحاجة لعمل دراسات إضافية، يتم عمل التقرير النهائي للدراسات الجيوتقنية والذي يعتبر امتداداً للتقرير السابق ولكن بصورة أكثر دقة، وتعتمد كمية العمل في هذا التقرير على نتائج التقرير السابق والمشاكل الموجودة في الموقع، وهذا التقرير يمكن الاعتماد عليه بصورة أفضل في البناء والدراسات الأولية للمشاريع. ويسند عمل هذا التقرير إلى استشاري متخصص في مجال عمل الدراسات الجيوتقنية، ولابد أن يحتوي التقرير على ما يلي:

3 – 1 – ملخص لدراسات التربة السابقة:
يتم إعداد ملخص عام لأية دراسات سابقة، ويمكن إرفاق نسخة من تقرير المسح الابتدائي، وفي حالة عدم وجود تقرير يقوم الاستشاري باتباع الخطوات الموضحة بتقرير المسح الابتدائي، وعمل الخرائط الضرورية، وإعداد وصف شامل للموقع والمشاريع المقترح إقامتها عليه.

3 – 2 – أعمال الحفر واستخراج العينات:
يتم إيضاح جميع طرق أعمال الحفر واستخراج العينات التي قام بها الاستشاري للتربة أو للصخور، والآليات والمعدات المستخدمة فيها وأنواعها وموديلاتها، وعدد جسات التربة موضحة على مخطط الأرض المطلوب دراسة تربتها، وسجلات الحفر لكل جسة وأعماق الجسات، وإيضاح طبقات التربة وقطاعاتها وأنواعها المختلفة ومنسوب المياه الجوفية.

3 – 3 – الاختبارات الحقلية:
يتم عمل الاختبارات الحقلية الضرورية حسب نوع التربة والحاجة إلى إعداد هذه الاختبارات، ومنها:

أ- اختبار الاختراق القياسي.
ب- اختبار الاختراق الاستاتيكي.
ج- اختبار مقياس الضغط.
د- اختبار القص الدوراني.
هـ- اختبار مقاومة التربة للقص.
و- اختبار مقياس التمدد الحراري.
ز- اختبار تحديد معامل نفاذية التربة.
ح- اختبار تحديد دليل قوة تماسك الصخور.
ط- تحديد الوحدة الوزنية الجافة للتربة.
ك- اختبار القرص المحمل.
ل- اختبار المكافيء الرملي.
م- تصنيف أنواع التربة والصخور وذلك طبقاً لما يلي:
1- نظام تصنيف التربة الموحد.
2- نظام آشتو لتصنيف التربة.

3 – 4 – الاختبارات المعملية:
يتم شرح طريقة استخراج وحفظ ونقل العينات المقلقلة وغير المقلقلة والآليات المستخدمة في ذلك ، وإجراء الاختبارات الضرورية حسب نوع التربة والحاجة إلى إعداد هذه الاختبارات والتي منها :

أ- تحديد نسبة الرطوبة.
ب- تحديد حدود اتربرج.
ج- التدرج الحبيبـي.
د- الوحدة الوزنية للتربة.
هـ- الكثافة النسبية.
و- الوزن النوعي.
ز- اختبار الدك.
ح- تحديد نسبة تحمل كاليفورينا.
ط- اختبار القص المباشر.
ي- اختبار الضغط الغير محدد.
ك- اختبار الضغط ثلاثي المحاور.
ل- تحديد معامل نفاذية التربة.
م- اختبارات انهيارية أو انتفاخية التربة.
ن- التحاليل الكيميائية.

وجميع هذه الاختبارات تعطي معلومات كافية لتحديد خصائص التربة ومعاملاتها والمعاملات الأخرى المستخدمة في تصميم الأساسات.

3 - 5 – التقرير الفني:
يعتبر التقرير الفني من أهم مراحل الدراسة، ويجب أن يحتوي التقرير النهائي على الحد الأدنى من المعلومات والمتطلبات التالية:

1 - وصف المشروع ، ويشتمل على العناصر التالية :
أ- المقدمة.
ب- البيانات الرئيسية عن المشروع.
ج- الموقع والمشاريع المقترحة عليه.
د- الأعمال المطلوبة.

2 - جيولوجية المنطقة:
أ- المميزات والمعالم الجيولوجية.
ب- أنواع التربة والصخور.
ج- الخرائط الجيولوجية.

3 - استكشاف الموقع:
- أعمال حفر الجسات ومواقعها وعددها وأعماقها.
- المعدات المستخدمة وأنواعها وموديلاتها.
- أماكن استخراج العينات وطرق تعبئتها وحفظها.
- الاختبارات الحقلية.
- الدراسات الجيوفيزيائية.

4 - الاختبارات المعملية.

5 - النتائج وتحليل المعلومات.

6 - التوصيات، ويجب أن تشتمل على ما يلي:

أ- قطاعات التربة للجسات المختلفة موضحاً عليها طبقات التربة المختلفة وسماكة كل منها.
ب- تحديد منسوب المياه الجوفية وتأثير ذلك على تصميم وتنفيذ الأساسات.
ج- نوعية التأسيس الاقتصادي الملائم لتربة الموقع وأحمال المبنى المقام عليها.
د- الأعماق المختلفة الصالحة للتأسيس.
هـ- جهد التربة الآمن المسموح به عند كل منسوب تأسيس مقترح.
و- الهبوط الكلي المسموح به، وكذلك الهبوط المتفاوت المسموح به وتأثير ذلك على تصميم الأساسات.
ز- التوصيات اللازمة لحماية خرسانة الأساسات وأية إنشاءات تحت منسوب سطح الأرض من الأملاح والكبريتات.
ح- التوصيات اللازمة للحفر والردم بالموقع والمواد المستخدمة وأماكن وجودها.
ط- التوصيات الخاصة في حالة وجود مشاكل في التربة.
ي- التوصيات الخاصة لطرق نزح المياه أثناء التنفيذ.
ك- أية توصيات أخرى لها علاقة بالتصميم أو التنفيذ.

7 - الملاحق:
أ- سجلات حفر الجسات.
ب– نتائج الاختبارات الحقلية.
ج– نتائج الاختبارات المعملية.
د– المذكرات الحسابية لاستنتاج معاملات التربة.
هـ– الخرائط والمخططات والصور الفوتوغرافية.

إلى اللقاء في الحلقة القادمة بإذن الله ...
تحياتي للجميع .

المصدر:
الاشتراطات الفنية لإعداد الدراسات الجيوتقنية، منشورات وزارة الشئون البيئية السعودية.

راجع :
أ.د. السيد عبد الفتاح القصبي، ميكانيكا التربة.
أ.د. السيد عبد الفتاح القصبي، هندسة الأساسات.
Baraja M. Das, Principles of Geotechnical Engineering
Baraja M. Das, Principles of Foundation Engineering
[/frame]

العينات المقلقة وغير المقلقلة

العينات المقلقلة (Disturbed Samples) :
هي عينات تستخرج من الجسات أو حفر الاستكشاف أو من نواتج حفر التربة بأي شكل من الأشكال، دون العناية بالحفاظ على شكلها داخل التربة أو على الضغوط الواقعة عليها، وتستخرج العينات من الجسات كل 1.5 متر على الأكثر، أو عند كل تغيير للطبقات، وتستخرج هذه العينات عن طريق الملعقة القياسية المستخدمة في اختبار الاختراق القياسي، ومن خلال أحواض الترسيب بالغسيل، ومن خلال الجسات اليدوية (الحفر باليد). وتستخدم هذه العينات في تجارب التحليل الحبيبي، وتوصيف التربة، وفي تعيين حدي السيولة واللدونة، والوزن النوعي، والانتفاخ الحر، كما تستخدم في تعيين محتوى المواد العضوية بالتربة.

العينات غير المقلقلة (Undisturbed Samples):
وهي عينات يحافظ أثناء الحصول عليها على شكلها الطبيعي داخل التربة، بحيث تصل المختبر وهي صورة مشابهة لوضعها في تربة الموقع، وتستخدم هذه العينات لمعرفة الخواص الميكانيكية مثل التصلب،والانضغاط، ومقاومة القص. وجدير بالذكر أن عملية الحصول على هذه العينات ليست بالعملية السهلة وهي تحتاج إلى تقنيات خاصة.
ويجب الحرص عند نقل العينات غير المقلقلة من الموقع للمعمل، فيجب عند استخراجها تغليف العينات بالشمع المنصهر بطريقة جيدة تضمن عزل العينات تماماً حتى لا تفقد الماء أو أياً من خصائصها.

شكرا جزيلا

» مجموعة من البرامج الهامة تساعد فى اعداد تقارير التربة
» فحوصات التربة الحقلية
» فحوصات التربة الحقلية
» فحوصات سريعة للتعرف إلى نوع التربة
» كتاب فحوصات التربة للاغراض الانشائية