خصائص التربه للاغراض الانشائية

Page 1

‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫البــاب الثانـي‬ ‫خصائص التربــــة‬ ‫للـغـراض ال نــشــائيـــة‬ ‫‪2-1‬‬ ‫‪2-2‬‬

‫مدخل‬

‫الخصائص الفيزيائية للتربة‬ ‫‪ 2-2-1‬العلاقات الوزنية – الحجمية للتربة‬ ‫‪ 2-2-2‬الخصائص الدالة‬

‫‪2-3‬‬

‫الخصائص الميكانيكية للتربة‬

‫‪2-5‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪2-4‬‬

‫الخصائص الكيميائية للتربة‬ ‫‪ 2-5-1‬الفحوصات المخبرية‬ ‫‪ 2-5-2‬الفحوصات الحقلية‬

‫البـاب الثانـي‬

‫خصائص التربـة للـغـراض‬ ‫ال نـشـائيـة‬ ‫)‪Soil Properties for‬‬

‫‪(Construction Purposes‬‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪39‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪ 2-1‬مدخــل )‪(Introduction‬‬ ‫يمكن تقسيم الخصائص الساسية للتربة الى خصائص فيزيائية )‪Physical‬‬

‫‪ (properties‬وميكانيكية )‪ (Mechanical properties‬وأخرى كيميائية )‬ ‫‪ .(Chemical properties‬وهذه الخصائص‪ ،‬إوان اختلفت في درجة أهميتها من‬

‫منشأ الى آخر‪ ،‬ومن منطقة الى أخرى‪ ،‬إل أنها كلها مهمة وضرورية للحكم على‬ ‫التربة التي تجري دراستها‪ ،‬واجراء التجارب عليها في المختبر ضروري للخروج‬ ‫بتوصيات متكاملة فيما يتعلق بالتربة والساسات‪.‬‬ ‫وأما المقصود بالخصائص الفيزيائية للتربة‪ ،‬فهو تلك الخصائص المتعلقة بطبيعة‬ ‫التربة كمحتوى الرطوبة الطبيعية فيها )‪ (Natural moisture content‬وحدود‬ ‫السيولة )‪ (Liquid limit‬واللدونة )‪ (Plastic limit‬وكذلك الوزن النوعي )‬ ‫‪ (Specific gravity‬والكثافة )‪ (Density‬ونسبة الفرارغات )‪ (Voids ratio‬ودرجة‬ ‫التشبع بالماء )‪ (Degree of saturation‬ورغيرها‪.‬‬ ‫وأما الخصائص الميكانيكية للتربة فيقصد بها خصائص التربة وسلوكها تحت‬ ‫تأثير الحمال‪ ،‬كمقاومة التربة للقص )‪ (Shear strength‬واقوة التماسك بين‬ ‫حبيباتها )‪ (Cohesion‬وزاوية الحتكاك الداخلي )‪(Angle of internal friction‬‬ ‫ومقاومة النضغاط )‪ (Compressive strength‬والدمك )‪(Compaction‬‬ ‫والتضارغط المحوري )‪ (Consolidation‬ورغيرها‪.‬‬ ‫وأما الخصائص الكيميائية للتربة فيقصد بها ما تحتويه من مواد كيميائية اقد يكون‬ ‫لها تأثير سلبي على خرسانة الساسات‪ ،‬كمحتوى الكبريتات )‪Sulphate‬‬

‫‪ (content‬ومحتوى الكلوريدات )‪ (Chloride content‬والشوائب العضوية )‬ ‫‪ (Organic impurities‬والمل ح القابلة للذوبان )‪(Total soluble salts‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪40‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫وحامضية أو اقاعدية الوسط )‪ (Acidity or alkalinity of environment‬التي‬ ‫يدل عليها الراقم الهيدروجيني )‪ (PH value‬ورغيرها‪.‬‬ ‫وجميع الفحوصات التي ذكرت أعله يمكن اجراؤها في المختبر على عينات‬ ‫سليمة )‪ (Undisturbed‬أو مخلخلة التركيب )‪ (Disturbed‬كما سبق عند الحديث‬ ‫عن عينات التربة في الباب الول‪ ،‬وكما سيرد لحقًا عند الواقوف على تفاصيل‬

‫هذه الفحوصات‪.‬‬

‫‪ 2-2‬الخصائص الفيزيائية للتربة )‪(Physical properties of soil‬‬

‫لتسسسهيل فهسسم الخصسسائص الفيزيائيسسة الساسسسية للترب ة نتسسذكر مسسا ورد عسسن أن الترب ة‬ ‫تتكسسون مسسن ثلثسسة مكونات أساسسسية هسسي الحبيبسسات الصسسلبة )‪(Solid particles‬‬ ‫والفرارغات بين هذه الحبيبات )‪ (Voids‬والماء أو الهواء أو كلهمسا داخسل هسذه‬ ‫الفرارغات )انظر الشكل ‪.(1-1‬‬ ‫وتكون التربة كما ذكرنا سابقًا جافة )‪ (Dry‬إذا كانت فرارغاتها مليئة بالهواء وحده‪،‬‬

‫ومشبعة جزئيًا بالماء )‪ (Partially saturated‬إذا تقاسم الهواء والماء فرارغاتها ‪،‬‬ ‫ومشبعة تمامًا بالماء )‪ (Fully saturated‬إذا مل الماء كل فرارغاتها‪ .‬واقد أطلق‬

‫العالم الروسي نيكولي رغيرسيفانوف )‪ (N.Gersevanov‬تسمية التربة ثلثية‬

‫المراحل )‪ (Three phase soil‬على التربة التي تحتوي الماء والهواء اضافة الى‬ ‫الحبيبات الصلبة‪ ،‬والتربة ثنائية المراحل )‪ (Two phase soil‬على تلك التي‬ ‫تتكون من اثنين من المكونات الرئيسية فقط )حبيبات صلبة وماء أو حبيبات‬ ‫صلبة وهواء(‪ .‬ويساعد الشكل )‪ (1-2‬أدناه في توضيح المفاهيم المذكورة‪ ،‬وكذلك‬ ‫في فهم تعريفات ومعاني أهم الخصائص الفيزيائية للتربة التي سيلي استعراضها‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪41‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪ 2-2-1‬العلـقـات الوزنيـة – الحجميـة للتربـة‬ ‫)‪(Weight – volume relationships‬‬ ‫‪-1‬‬

‫محتوى الرطوبة )‪ (Water or moisture content‬هو النسبة بين وزن الماء‬ ‫في فرارغات التربة ووزن الحبيبات الصلبة معب ًار عنه بنسبة مئوية‪:‬‬ ‫)‪(%‬‬

‫‪M‬‬

‫‪w‬‬ ‫‪(2-1) W = M x100‬‬ ‫‪s‬‬

‫ويقاس محتوى الرطوبة عن طريق تجفيف عينة من التربة في فرن التجفيف‬ ‫الخاص )‪ (Drying oven‬على درجة ح اررة اقياسية تت ارو ح بين ‪ ˚ 110-105‬م‪،‬‬ ‫ومقارنة وزنها اقبل وبعد عملية التجفيف التي تنتهي عندما يثبت وزن العينة‪ ،‬أو‬ ‫بعد مرور ‪ 24‬ساعة كما تحدد المواصفات المتعلقة باجراء هذا الفحص‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪42‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫شكل )‪ (1-2‬الحالت المختلفة للتربة‬

‫‪-1‬‬ ‫‪-2‬‬

‫مشبعة جزئيًا بالماء )ثلثية المراحل(‬

‫مشبعة تمامًا بالماء )ثنائية المراحل – حبيبات صلبة وماء(‬

‫جس ‪ -‬تربة جافة )ثنائية المراحل – حبيبات صلبة وهواء(‬ ‫‪(A – Air, S- Solids, W- Water, V- Volume, M – Mass).‬‬

‫‪-2‬‬

‫درجة التشبع بالماء )‪ (Degree of saturation‬هي النسبة بين حجم الماء‬ ‫في فرارغات التربة الى الحجم الكلي للفرارغات‪:‬‬

‫)‪(%‬‬

‫‪Vw‬‬ ‫‪x100‬‬ ‫‪Vv‬‬

‫=‬

‫‪(2-2) S r‬‬

‫وتكون درجة التشبع صف ًار للعينات الجافة )‪ (Sr = 0‬و ‪ % 100‬للعينات المشبعة‬

‫تمامًا بالماء )‪.(% Sr = 100‬‬ ‫‪-3‬‬

‫نسبة الفراـغات )‪ (Voids ratio‬وهي النسبة بين حجم الفرارغات الموجودة في‬ ‫التربة إلى حجم الجزء الصلب )الحبيبات الصلبة(‪:‬‬ ‫‪Vv‬‬

‫‪(2-3) e = V‬‬

‫‪s‬‬

‫وتتغير اقيمة نسبة الفرارغات للتربة ضمن نطاق واسع‪ .‬حيث يمكن أن تتغير من‬ ‫‪ 0.2‬الى ‪ 1.5‬للتربة التي تتكون من حبيبات معدنية )‪ ،(Mineral soils‬ومن ‪2‬‬ ‫الى ‪ 12‬للتربة التي تحتوي مكونات عضوية )‪./Mineral – organic soils) /4‬‬ ‫ولكن الكثر شيوعًا في الوااقع هو أن تكون )‪ (e < 1‬للتربة المدموكة‪ ،‬و )‪(e >1‬‬

‫للتربة المخلخلة )‪ (Loose‬رغير المتضارغطة )‪ .(Unconsolidated‬وفي الحالة‬ ‫الخيرة‪ ،‬يكون من الضروري اتخاذ اجراءات خاصة لتحسين خصائص التربة‬ ‫وتقويتها اقبل إاقامة أي منشأ عليها‪.‬‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪43‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫المسامّية )‪ (Porosity‬وهي النسبة بين حجم الفرارغات الموجودة في التربة‬

‫‪-4‬‬

‫الى الحجم الكلي للتربة‪:‬‬

‫‪Vv‬‬ ‫‪V‬‬

‫= ‪(2-4) n‬‬

‫وترتبط المسامية )‪ (n‬بنسبة الفرارغات )‪ (e‬بالعلاقة التالية‪:‬‬ ‫‪n‬‬

‫‪(2-5) e = 1 − n‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪1+e‬‬

‫أو‬ ‫‪-5‬‬

‫=‪n‬‬

‫محتوى الهواء )‪ (Air Content‬وهو النسبة بين حجم الهواء الموجود في‬ ‫فرارغات التربة الى الحجم الكلي للتربة‪:‬‬ ‫‪VA‬‬ ‫‪V‬‬

‫‪-6‬‬

‫)‪(6-2‬‬

‫)‪(2-7‬‬

‫=‪A‬‬

‫الكثافة )‪ (Bulk density‬هي النسبة بين الكتلة الكلية للتربة إلى حجمها‬ ‫الكلي‪:‬‬ ‫‪M‬‬ ‫‪V‬‬

‫=‪ρ‬‬

‫)‪(2-8‬‬

‫وتقاس الكثافة بوحدات كيلورغرام‪ /‬متر مكعب )‪ (Kg/m³‬أو رغرام ‪ /‬سنتمتر مكعب‬ ‫)‪ = (g/cm³‬طن ‪ /‬متر مكعب )‪ .(t/m³‬أما كثافة الماء فيرمز لها بس )‪ (ρw‬واقمتها‬ ‫تساوي ‪ 1‬رغم ‪/‬سم ‪ 1000 = 3‬كغم ‪ /‬م ‪.3‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪44‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪-7‬‬

‫وزن وحدة الحجم )‪ (Unit weight‬وهو النسبة بين الوزن الكلي )اقوة( الى‬ ‫الحجم الكلي للتربة‪:‬‬ ‫‪M.g‬‬ ‫‪V‬‬

‫=‬

‫‪W‬‬

‫‪(2-9) γ = V‬‬

‫لفهم العلاقة بين الكتلة )‪ (M‬والوزن )‪ (W‬نتذكر اقانون نيوتن‬

‫‪F=M.a‬‬ ‫حيث ‪ – M‬الكتلة و ‪ – a‬التسارع‪.‬‬ ‫لو استبدلنا التسارع )‪ (a‬بتسارع الجاذبية الرضية )‪ (g‬واعتبرنا الوزن وحدة اقوة )مقدار جذب الرض‬ ‫للجسم(‪ ،‬أي ‪ F = W‬نحصل على‪:‬‬

‫‪W=M.g‬‬

‫وأما العلاقة بين الكثافة )‪ (ρ‬ووزن وحدة الحجم )‪ (γ‬فهي‪:‬‬

‫‪(2-10)γ = ρ . g‬‬ ‫‪-8‬‬

‫الوزن النوعي للحبيبات الصلبة )‪(Specific gravity of solid particles‬‬ ‫ويعّر فسبأنه النسبة بين كتلة الحبيبات الصلبة إلى وزن كمية من الماء تشغل‬

‫نفس الحجم‪:‬‬

‫‪Ms‬‬ ‫‪Vs ρ w‬‬

‫=‬

‫‪(2-11) G s‬‬

‫ومن تعريف نسبة الفرارغات )‪ ،(e‬إواذا كان حجم الحبيبات الصلبة مساويًا وحدة‬

‫واحدة‪ ،‬فإن حجم الفرارغات يساوي )‪ (e‬وحدة )معادلة ‪ .(3-2‬عندها تكون كتلة‬

‫الحبيبات الصلبة مساوية )‪) (Gs.ρw‬معادلة ‪ .(11-2‬ومن تعريف محتوى‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪45‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫الرطوبة‪ ،‬تكون كتلة الماء مساوية )‪) (W.Gs.ρw‬معادلة ‪ ،(1-2‬وعليه يكون‬ ‫حجم الماء )‪.(WGs‬‬ ‫إذا استعملنا هذه الحجوم والكتل )انظر شكل ‪ 1-2‬أ(‪ ،‬فإنه يمكننا اشتقاق‬ ‫المعادلت التالية‪:‬‬ ‫درجة التشبع بالماء‬ ‫‪W.G s‬‬ ‫‪e‬‬

‫=‬

‫‪(2-12) S r‬‬

‫وعندما تكون )‪ ،(Sr = 1‬أي عندما تكون التربة مشبعة تمامًا بالماء‪ ،‬نحصل‬ ‫على‪:‬‬

‫)‪(2-13‬‬

‫‪e = W.G s‬‬

‫ونحصل على‪:‬‬

‫أو‪ ،‬من المعادلة )‪:(12-2‬‬

‫) ‪G s (1 + W‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫= ‪(2-14) ρ‬‬

‫)‪(G s + S r .e‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫=‪ρ‬‬

‫وعندما تكون )‪ ،(Sr = 1‬أي للتربة المشبعة‪:‬‬ ‫)‪(G s + e‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫وعندما تكون )‪ ،(Sr = 0‬أي للتربة الجافة‪:‬‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪46‬‬

‫=‬

‫‪sat‬‬

‫‪(2-16) ρ‬‬

‫)‪(2-15‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪Gs‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫= ‪ρd‬‬

‫)‪(2-17‬‬

‫وبطريقة مماثلة‪ ،‬نستنتج أن وزن وحدة الحجم‪:‬‬ ‫) ‪G s (1 + W‬‬ ‫‪γw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫=‪γ‬‬

‫)أ‪(2-14/‬‬

‫)‪G s (1 + S r .e‬‬ ‫‪γw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫=‪γ‬‬

‫)أ‪(2-15/‬‬

‫= ‪γ sat‬‬

‫)أ‪(2-16/‬‬

‫= ‪γd‬‬

‫)أ‪(2-17/‬‬

‫)‪( G s + e‬‬ ‫‪γw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫‪Gs‬‬ ‫‪γw‬‬ ‫‪1+e‬‬

‫حيث ‪ w‬هي وزن وحدة الحجم للماء )‪ γw = 9.8‬كيلو نيوتن‪/‬م ‪.(3‬‬ ‫وعندما تكون التربة مشبعة تمامًا بالماء في الظروف المواقعية )‪ ،(In-situ‬فإن‬ ‫وزن وحدة الحجم الطافي )‪ (Buoyant unit weight‬تكون مساوية لس‪:‬‬ ‫‪γ ′ = γ sat − γ w‬‬

‫والتي تكون مساوية بعد الختصارات اللزمة لس‪:‬‬ ‫)‪(G s − 1‬‬ ‫‪γw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫= ‪(2-18) γ ′‬‬

‫‪47‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫وفي الجدول )‪ (1-2‬أدناه مثال للخصائص الوزنية – الحجمية )الفيزيائية(‬ ‫لنماط معينة من التربة في الحالة الطبيعية ‪./3/‬‬ ‫جدول )‪ (1-2‬بعض الخصائص الفيزيائية ل نـماط مختلفة من التربة‬ ‫وصف التربة‬

‫المسامية‬

‫نسبة‬

‫)‪(n‬‬

‫)‪(e‬‬

‫الفراـغات‬

‫محتوى‬

‫الرطوبة )‬ ‫‪(W‬‬

‫وزن وحدة الحجم‬ ‫)ـغم‪/‬سم ‪(3‬‬

‫‪ρd‬‬

‫‪ρ‬‬

‫رمل متجانس‪ ،‬مخلخل‬

‫‪0.46‬‬

‫‪0.85‬‬

‫‪32‬‬

‫‪1.43‬‬

‫‪1.89‬‬

‫رمل متجانس‪ ،‬كثيف‬

‫‪0.34‬‬

‫‪0.51‬‬

‫‪19‬‬

‫‪1.75‬‬

‫‪2.09‬‬

‫رمل متدرج‪ ،‬مخلخل‬

‫‪0.40‬‬

‫‪0.67‬‬

‫‪25‬‬

‫‪1.59‬‬

‫‪1.99‬‬

‫رمل متدرج‪ ،‬كثيف‬

‫‪0.30‬‬

‫‪0.43‬‬

‫‪16‬‬

‫‪1.86‬‬

‫‪2.16‬‬

‫طمي )لوس( )‪(Loess‬‬

‫‪0.50‬‬

‫‪0.99‬‬

‫‪21‬‬

‫‪1.36‬‬

‫‪1.86‬‬

‫‪0.66‬‬

‫‪1.90‬‬

‫‪70‬‬

‫‪0.93‬‬

‫‪1.58‬‬

‫‪0.75‬‬

‫‪3.0‬‬

‫‪110‬‬

‫‪0.68‬‬

‫‪1.43‬‬

‫طين طري يحتوي القليل‬ ‫من المواد العضوية‬ ‫طين طري شديد العضوية‬

‫)‪(%‬‬

‫أمثلة محلولة‬ ‫مثـال )‪ – (1‬عينة من التربة تزن بحالتها الطبيعية ‪ 2290‬رغرامًا وحجمها‬

‫‪ 0.00115‬م ‪ .3‬بعد تجفيف العينة في الفرن أصبح وزنها ‪ 2035‬رغرامًا‪ .‬أحسب‬

‫الكثافة )‪ ،(ρ‬وزن وحدة الحجم )‪ ،(γ‬محتوى الرطوبة )‪ ،(W‬نسبة الفرارغات )‪،(e‬‬

‫المسامية )‪ ،(n‬درجة التشبع بالماء )‪ (Sr‬ومحتوى الهواء )‪ (A‬إذا علمت أن الوزن‬ ‫النوعي للحبيبات الصلبة )‪.Gs) = 2.68‬‬ ‫‪/‬مقتبس من المرجع ‪./5‬‬ ‫الحسل ‪:‬‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪48‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪2.290‬‬ ‫‪M‬‬ ‫=‬ ‫‪= 1990 kg/m³ = 1.99 g/cm³‬‬ ‫‪W 1.15x10 −3‬‬

‫=‪ρ‬‬

‫‪M‬‬ ‫‪g = 1990 x 9.8 = 19500 N/m³ = 19.5 KN/ m³‬‬ ‫‪V‬‬

‫=‪γ‬‬

‫‪Mw‬‬ ‫‪2290 − 2035‬‬ ‫=‬ ‫‪= 0.125 or 12.5 %.‬‬ ‫‪Ms‬‬ ‫‪2035‬‬

‫نسبة الفرارغات )‪ (e‬من المعادلة )‪(14-2‬‬

‫=‪W‬‬

‫) ‪G s (1 + W‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1+ e‬‬

‫=‪ρ‬‬

‫نعّو ضسس‪،‬‬ ‫)‪2.68(1 + 0.125‬‬ ‫‪1000‬‬ ‫‪1+e‬‬

‫= ‪1990‬‬

‫ومنها‪،‬‬ ‫‪1000‬‬ ‫‪) −1 = 0.52‬‬ ‫‪1990‬‬

‫‪e = ( 2.68x1.25x‬‬

‫‪e‬‬ ‫‪0.52‬‬ ‫=‬ ‫‪= 0.34 = 34%‬‬ ‫‪1 + e 1 + 0.52‬‬ ‫‪WG s‬‬ ‫‪0.125x 2.68‬‬ ‫=‬ ‫‪= 0.645 = 64.5%‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪0.52‬‬

‫=‪n‬‬

‫= ‪Sr‬‬

‫‪A = n (1 − S r ) = 0.34(1 − 0.645) = 0.121 = 12.1%‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪49‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫مثـال )‪ – (2‬إذا كان محتوى الرطوبة )‪ (W‬لعينة من التربة ‪ % 27‬وكثافتها ))‪ρ‬‬ ‫‪ 1.97‬رغم‪/‬سم ‪ .3‬احسب الكثافة الجافة للتربة )‪ (ρd‬ونسبة الفرارغات )‪(e‬‬ ‫والوزن النوعي للحبيبات الصلبة )‪ .(Gs‬واحسب اقيمة الكثافة )‪ (ρ‬لهذه‬ ‫التربة عند نفس نسبة الفرارغات ولكن عندما تكون درجة التشبع بالماء‬ ‫مساوية ‪/ % 90‬مقتبس عن المرجع ‪./16‬‬ ‫الحل ‪ :‬بما أن كثافة التربة معلومة‪ ،‬نعتبر أن حجمها مساويًا لمتر مكعب واحد‬ ‫ونرسم مخطط حالة التربة )‪ (Soil –phase diagram‬الموضح في‬

‫الشكل )‪.(2-2‬‬ ‫‪Mw‬‬

‫ماء‬ ‫‪W‬‬

‫‪Vw=Vv‬‬

‫‪Ms‬‬

‫حبيبات صلبة‬ ‫‪S‬‬

‫‪Vs‬‬

‫‪V=1m³‬‬

‫شكل )‪(2-2‬‬ ‫‪Mw‬‬ ‫‪= 0.27 or 27 %‬‬ ‫‪Ms‬‬

‫=‪W‬‬

‫‪∴ Mw = 0.27 Ms‬‬

‫‪ρ = Mw + Ms = 1970 kg/m³‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪50‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪∴ 0.27 Ms + Ms = 1970 ⇒ Ms = 1550 kg.‬‬

‫وبما أن الحجم اقد اعُتبر مساويًا لمتر مكعب واحد‪ ،‬تكون الكثافة الجافة‬

‫‪ρd = 1550 kg/m³‬‬

‫‪∴ Mw = 0.27 x 1550 = 420 kg‬‬ ‫‪Mw‬‬ ‫‪420‬‬ ‫=‬ ‫‪= 0.420 m³‬‬ ‫‪ρw‬‬ ‫‪1000‬‬

‫= ‪Vw‬‬

‫‪∴ Vs = 1 – 0.420 = 0.580 m³‬‬ ‫‪Vv‬‬ ‫‪0.420‬‬ ‫=‬ ‫‪= 0.724‬‬ ‫‪Vs‬‬ ‫‪0.580‬‬

‫=‪e‬‬

‫ومن المعادلة )‪ (11-2‬نجد الوزن النوعي للحبيبات الصلبة ‪:‬‬ ‫‪Ms‬‬ ‫‪1550‬‬ ‫=‬ ‫‪= 2.68‬‬ ‫‪Vs ρw‬‬ ‫‪0.580 x1000‬‬

‫إواذا كانت الفرارغات مشبعة بنسبة ‪% 90‬‬

‫= ‪Gs‬‬

‫‪Mw = 420 x 0.9 = 378 kg,‬‬ ‫‪Ms = 1550 kg,‬‬ ‫‪MA = 0‬‬

‫‪∴ Mw + Ms +MA = 378 + 1550 + 0 = 1928 kg/m³‬‬ ‫‪).‬لن الحجم مساو لمتر مكعب واحد( ‪∴ ρ = 1928 kg/m³‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪51‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪ 2-2-2‬الخصائص الدالّـة )‪(Index properties‬‬ ‫سسسبق وأن استعرض نا فسسي البسساب الول بعض سًا مسسن الطسسرق البسسسيطة للتعسسرف علسسى‬

‫النواع الساسية للتربة‪ .‬وهي طرق تعتبر كما ذكرنا بمثابسة الخطسوة الولى‪ ،‬ول بسد‬ ‫أن تتبعه سسا خطس سوات أخ سسرى تق سسود ال سسى نتائ سسج كمي سسة مرتبط سسة بالخص سسائص الفيزيائي سسة‬ ‫للترب ة‪ .‬وتقسسع الفحوصسسات الخاصسسة بتحديسسد الخصسسائص الدالسسة للترب ة ضسسمن هسسذه‬ ‫الخطوات‪.‬‬ ‫ويمكن أن تقسم الخصائص الدالة للتربة الى اقسمين رئيسيين هما‪:‬‬ ‫‪ -1‬الخصائص الحبيبية )‪ – (Grain properties‬وتتعلق بخصائص الحبيبات‬ ‫التي تتشكل منها التربة بشكل منفصل‪ ،‬دون الربط بينها وبين الشكل الذي‬

‫هي عليه في التركيب الطبيعي للتربة‪ .‬ولذا فمن السهل دراسة الخصائص‬ ‫الحبيبية لية عينة من التربة‪ ،‬سليمة كانت أم مخلخلة‪ .‬وتدرس الخصائص‬ ‫الحبيبية للتربة عادة من خلل فحص التدرج الحبيبي )‪Particle size‬‬

‫‪ (distribution‬باستعمال مناخل اقياسية )‪ (Standard sieves‬أو بالتحليل‬ ‫الحجمي بالهيدروميتر )‪ (Hydrometer analysis‬للحبيبات ذات القياسات‬ ‫الناعمة من الطمي )‪ (Silt‬والطين )‪ ،(Clay‬وهما الطريقتان الكثر شيوعًا‬

‫لهذا الغرض‪.‬‬

‫‪ -2‬خصائص القوام )‪ – (Consistency properties‬وتعبر عنها الحدود‬ ‫المعروفة بحدود أتربرغ )‪ (Atterberg limits‬نسبة الى العالم السويدي أتربرغ‬ ‫الذي كان أول من أشار اليها سنة ‪ ،1911‬وهذه الحدود هي ‪:‬‬ ‫•‬

‫حد السيولة )‪ (Liquid Limit - LL‬وهو محتوى الرطوبة الذي تتحول عنده‬

‫التربة من حالة اللدونة الى حالة السيولة‪،‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪52‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫•‬

‫حد اللدونة )‪ (Plastic Limit - PL‬وهو محتوى الرطوبة الذي تفقد عنده‬

‫التربة خاصية اللدونة وتكون بحالة جافة نسبيًا ل تسمح بتشكيلها الى خيوط‪،‬‬ ‫•‬

‫حد ال نـكماش )‪ (Shrinkage Limit - SL‬وهو محتوى الرطوبة الذي تنتقل‬

‫عنده التربة من الحالة شبه الصلبة )‪ (Semi-solid state‬الى الحالة الصلبة )‬ ‫‪،(Solid state‬‬ ‫•‬

‫دليل اللدونة )‪ (Plasticity Index - PI‬وهو الفرق العددي بين اقيمتي حد‬

‫السيولة وحد اللدونة للتربة‪:‬‬

‫)‪(2-19‬‬

‫‪PI = LL − PL‬‬ ‫•‬

‫دليل السيولة )‪ (Liquidity Index – LI‬ويبين مدى اقابلية التربة لمقاومة‬

‫التغير في شكلها‪ ،‬ويمكن ايجاده من العلاقة‪:‬‬ ‫‪W − PL‬‬ ‫‪PI‬‬ ‫•‬

‫)‪(2-20‬‬

‫= ‪LI‬‬

‫دليل القوام )‪ (Consistency Index – Ic‬وتعبر عنه المعادلة‪:‬‬ ‫‪LL − W‬‬ ‫‪PI‬‬

‫=‬

‫‪c‬‬

‫‪(2-21) I‬‬

‫ويرتبط دليل السيولة )‪ (LI‬والقوام )‪ (Ic‬بالعلاقة ‪:‬‬ ‫‪=1 − LI‬‬

‫‪c‬‬

‫‪(2-22) I‬‬

‫ويبين الشكل )‪ (3-2‬التمثيل البياني للحدود المذكورة أعله من خلل العلاقسسة بيسسن‬ ‫محتوى الرطوبة وحجم التربة الطينية‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪53‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫أما كيف تساعد معرفة حدود أتربرغ‪ ،‬وخصوصًا دليل السيولة )‪ ،(LI‬في الحكم‬ ‫على اقوام التربة‪ ،‬فيظهر من خلل الجدول )‪ (2-2‬المعتمد في المواصفات‬

‫الروسية ‪./4/‬‬ ‫جدول )‪(2-2‬‬ ‫الطفال الرملي‬ ‫)‪(Sandy loams‬‬

‫الطين والطفال‬ ‫)‪(Clays and Loams‬‬ ‫صلب‬

‫‪Hard‬‬

‫)‪LI<0 (W<PL‬‬

‫صلب‬

‫‪Hard‬‬

‫‪LI<1‬‬

‫شبه صلب‬

‫‪Semi-hard‬‬

‫‪LI=0.0-0.25‬‬

‫لدن‬

‫‪Plastic‬‬

‫‪0≤LI≤1‬‬

‫صلد لدن‬

‫‪Stiff-plastic‬‬

‫‪LI=0.25-0.50‬‬

‫طري لدن‬

‫‪Soft –plastic‬‬

‫‪LI=0.50-0.75‬‬

‫سائل لدن‬

‫‪Liquid-plastic‬‬

‫‪LI=0.75-1.0‬‬

‫سائل‬

‫‪Liquid‬‬

‫‪LI>1‬‬

‫سائل‬

‫شكل )‪ (3-2‬التمثيل البياني لحدود أتربرغ‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪54‬‬

‫‪Liquid‬‬

‫‪LI>1‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫مثــال توضيحـي‬ ‫جرى تحديد الخصائص الدالة )‪ (Index properties‬لعينتين من التربة )أ( و‬ ‫)ب( وكانت النتائج كما يلي‪:‬‬ ‫العينة )أ(‬

‫العينة )ب(‬

‫الخاصية‬ ‫حد السيولة )‪(LL‬‬

‫‪0.62‬‬

‫‪0.34‬‬

‫حد اللدونة )‪(PL‬‬

‫‪0.26‬‬

‫‪0.19‬‬

‫محتوى الرطوبة )‪(W‬‬

‫‪% 38‬‬

‫‪% 25‬‬

‫الوزن النوعي للحبيبات )‪(Gs‬‬

‫‪2.72‬‬

‫‪2.67‬‬

‫درجة التشبع بالماء )‪(Sr‬‬

‫‪1.00‬‬

‫‪1.00‬‬

‫ي من العينتين‪:‬‬ ‫أّ‬

‫‪ -1‬تحتوي حبيبات طينية أكثر ؟‬ ‫‪ -2‬كثافتها الرطبة أكبر ؟‬ ‫‪ -3‬كثافتها الجافة أكبر ؟‬

‫‪ -4‬نسبة الفرارغات فيها أكبر ؟‬

‫‪/‬مقتبس عن المرجع ‪./16‬‬

‫الحل ‪ (1) :‬سبق تعريف دليل اللدونة )‪ (PI‬بأنه الفرق العددي بين اقيمتي حد‬ ‫السيولة وحد اللدونة للتربة )معادلة ‪ .(19-2‬ويمكن تعريفه بأنه مجال الرطوبة‬ ‫الذي تكون فيه التربة بحالة لدنة )شكل ‪ .(3-2‬وكلما كان هذا المجال كبي ًار )أي‬ ‫الفرق بين ‪ LL‬و ‪ ،(PL‬فإن نسبة الحبيبات الطينية في العينة تكون أكثر‪.‬‬

‫دليل اللدونة للعينة )أ(‬ ‫‪PI = LL – PL = 0.62 – 0.26 = 0.36‬‬

‫دليل اللدونة للعينة )ب(‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪55‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪PI = 0.34 – 0.19 = 0.15‬‬

‫إذن نسبة الحبيبات الطينية في العينة )أ( أكبر‪.‬‬ ‫)‪ (2‬نفرض حجم التربة مساويًا لمتر مكعب واحد ودرجة التشبع في الحالتين =‬

‫‪ ،1‬أي أن العينتين مشبعتان بالماء‪ .‬عندها يكون مخطط حالة التربة مشابهًا تمامًا‬

‫للمخطط في الشكل )‪.(2-2‬‬

‫العينة )ب(‬

‫العينة )أ(‬ ‫‪Mw‬‬ ‫‪= 0.25 or 25 %‬‬ ‫‪Ms‬‬

‫=‪W‬‬

‫‪Mw‬‬ ‫‪= 0.38 or 38 %‬‬ ‫‪Ms‬‬

‫=‪W‬‬

‫‪∴Mw = 0.25 Ms‬‬

‫‪∴Mw = 0.38 Ms‬‬

‫‪∴ Vw ρw = 0.25 ρw Gs Vs‬‬

‫‪∴ Vw ρw = 0.38 ρw Gs Vs‬‬

‫‪∴ Vw = 0.25 x 2.67 x Vs = 0.67 Vs‬‬

‫‪∴ Vw = 0.38 x 2.72 x Vs = 1.03 Vs‬‬

‫‪Vw +Vs = 1‬‬

‫‪Vw +Vs = 1‬‬

‫‪∴1.67 Vs =1‬‬

‫‪∴2.03 Vs = 1‬‬

‫‪⇒ Vs = 0.6 , Vw = 0.4‬‬

‫‪⇒ Vs = 0.5 , Vw = 0.5‬‬

‫‪∴Ms = 0.6 x 1000 x 2.67 = 1600 kg‬‬ ‫‪Mw = 0.4 x 1000 = 400 kg‬‬ ‫‪∴ ρ = 1600 + 400 = 2000 kg/m³‬‬

‫‪∴Ms = 0.5 x 1000 x 2.72 = 1360 kg‬‬ ‫‪Mw = 0.5 x 1000 = 500 kg‬‬ ‫‪∴ ρ = 1360 + 500 = 1860 kg/m³‬‬

‫وعليه ‪ ،‬فإن الكثافة الرطبة للعينة )ب( أكبر‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪56‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫)‪ (3‬بما أن الحجم تم اعتباره مساويًا لمتر مكعب واحد في الحالتين‪ ،‬فإن )‪(Ms‬‬

‫هي الكثافة الجافة‪ .‬ويتضح من الحسابات أعله أن )‪ (Ms‬للعينة )ب( أكبر‪،‬‬ ‫وبالتالي الكثافة الجافة لهذه العينة أكبر‪.‬‬ ‫)‪ (4‬يمكن ايجاد نسبة الفرارغات كما يلي ‪:‬‬ ‫‪Vv 0.5‬‬ ‫=‬ ‫)للعينة )أ ‪= 1.0‬‬ ‫‪Vs‬‬ ‫‪0.5‬‬

‫=‪e‬‬

‫‪Vv 0.4‬‬ ‫=‬ ‫)للعينة )ب ‪= 0.67‬‬ ‫‪Vs‬‬ ‫‪0.6‬‬

‫=‪e‬‬

‫إذن ‪ ،‬نسبة الفرارغات للعينة )أ( أكبر‪.‬‬ ‫‪ 2-3‬الخصائص الميكانيكية للتربـة‬ ‫)‪(Mechanical properties of soil‬‬ ‫ذكرنا في التمهيد لهذا الجزء من الكتاب‪ ،‬أن المقصود بالخصائص الميكانيكية‬ ‫للتربة‪ ،‬هو تلك الخصائص التي تعبر عن سلوك التربة تحت تأثير الحمال‬ ‫المختلفة‪ .‬فعندما تتعرض التربة لتأثير الحمال الناتجة من وزن المبنى فواقها )‬ ‫‪ (Superstructure‬فإنها تنضغط وتتراص حبيباتها أكثر‪ ،‬على حساب الفرارغات‬ ‫الموجودة فيها‪ ،‬وهي العملية التي تدعى بالتضارغط )‪.(Consolidation‬‬ ‫وبما أن حجم الفرارغات الموجودة في تركيب التربة محدود ويتنااقص مع زيادة‬ ‫الحمل الضارغط‪ ،‬فإن الذي يحدث عندما تتلشى الفرارغات مع ازدياد الحمل‬ ‫العمودي هو أن حبيبات التربة تبدأ بالنزلق الواحدة فوق الخرى‪ ،‬ويحصل ما‬ ‫يدعى بالقص )‪ .(Shear‬وأما ما يحصل اذا استمرت زيادة الحمل المؤثر على‬ ‫التربة بعد مرحلة القص‪ ،‬فهو النهيار )‪ .(Failure‬ويبين الشكل )‪ (4-2‬المراحل‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪57‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫الثلثة المذكورة من خلل العلاقة بين الجهاد العمودي )‪ (Vertical stress‬وتشوه‬ ‫التربة )‪.(Deformation‬‬ ‫ومن هنا تبرز أهمية الدراسة المستفيضة لخصائص التضارغط‪ ،‬وللتربة الطينية‬ ‫بالتحديد‪ ،‬وذلك للحصول على المعطيات اللزمة لحساب اقيمة الهبوط الكلي‬ ‫للمبنى ودراسة ظاهرة الهبوط مع الزمن‪ .‬وكذلك الحال بالنسبة لفحوصات القص‪،‬‬ ‫التي تمّك نس من الحصول على القيم اللزمة لحساب اقدرة تحمل التربة‪ ،‬وهي اقوة‬

‫التماسك بين الحبيبات )‪ (Cohesion‬وزاوية الحتكاك الداخلي )‪Angle of‬‬

‫‪ ،(internal friction‬وهي اقيم ضرورية لرغراض أخرى مثل حسابات الضغوطات‬ ‫الجانبية للتربة )‪ (Lateral earth pressure‬على الجدران الساندة ودراسة اتزان‬ ‫المنحدرات الترابية )‪ (Slope stability analysis‬ورغيرها‪.‬‬ ‫ونكتفي هنا بشر ح المقصود بالخصائص الميكانيكية للتربة بشكل عام‪ ،‬على أن‬ ‫يتواصل القارىء مع تفاصيل أكثر حين نتعرض في الفصول القادمة للفحوصات‬ ‫التي تجرى في المختبر لدراسة أهم هذه الخصائص‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪58‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫شكل )‪ (4-2‬العلاقة بين تشوه التربة والجهاد العمودي‬

‫‪ 2-4‬الخصائـص الكيميـائيـة للتربــة‬ ‫)‪(Chemical properties of soil‬‬

‫تتعلسسق الخصسسائص الكيميائيسسة للترب ة بمسسا تحتسسويه الخي سرة مسسن م سواد يسسسبب وجودهسسا‬ ‫أض س س ار ًار للج س سزاء المطمس سسورة مس سسن المبنس سسى أو المنشس سسأ المتلمسس سسة مس سسع الترب س ة‪ ،‬مثس سسل‬

‫الساسات باشكالها‪ ،‬جدران القبسو‪ ،‬النسسابيب الخرسانية وأيسة أجسزاء أخسسرى متلمسسسة‬ ‫مع التربة المحيطة‪.‬‬ ‫وفيما يلي عرض موجز لهسم الجسوانب العمليسة الستي تتعلسق بالخصسائص الكيميائيسة‬ ‫للتربة‪.‬‬ ‫‪-1‬‬

‫محتوى الكبريتات في التربـة )‪:(Sulphate content‬‬

‫تكون الكبريتات الذائبة في الماء والتي تتواجد عسسادة فسسي التربة علسسى شسسكل كبريتسسات‬ ‫الصوديوم )‪ (Sodium sulphate – Na2SO4‬وكبريتات المغنيسيوم )‪Magnesium‬‬ ‫‪ .(sulphate – MgSO4‬وتوجس س د كبريت س سسات الكالس س سسيوم )– ‪Calcium sulphate‬‬

‫‪ (CaSO4‬علسسى شسسكل جبسسس )‪ ،(Gypsum‬ولكنهسسا بطيئسسة السسذوبان فسسي المسساء‪ .‬ويعسسبر‬ ‫عسسن نسسسبة الكبريتسسات الموجودة فسسي التربة عسسادة مسسن خلل ايجسساد نسسسبة ثسسالث أكسسسيد‬ ‫الكبريت )‪ (Sulphur trioxide – SO3‬فيها‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪59‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫وتكمسسن خطسسورة الكبريتسسات الذائبسسة فسسي الميسساه الجوفيسسة فسسي مهاجمتهسسا للخرس انة وأيسسة‬ ‫مواد أخرى تحتوي السمنت‪ .‬ويجري التفاعسسل بيسسن الكبريتسسات ومركبسسات اللومينسسات‬ ‫)‪ (Aluminate compounds‬الموجودة في السمنت مما يتسسسبب فسسي حسدوث تبلسسور‬ ‫لهسسذه المركبسسات يسسؤدي السسى تمسسدد‪ ،‬تنشسسأ عنسسه اجهسسادات اضسسافية تتسسسبب فسسي حسسدوث‬ ‫تشققات وتفتت‪ .‬كما أن وجود الكبريتسات فسي التربة السستي تحيسسط بالنسابيب المعدنيسسة‬ ‫المطمسسورة يسسؤدي السسى صسسدأ هسسذه النسسابيب )‪ ،(Corrosion‬ممسسا يتسسسبب فسسي حسسدوث‬ ‫التسرب )‪.(Leakage‬‬ ‫ويفيد تحديد نسبة الكبريتات في التربة في تقدير حجم الضرر الذي اقد ينجسسم عنهسسا‪،‬‬ ‫وذلس سسك لتخس سساذ مس سسا يلس سسزم مس سسن احتياطس سسات مضس سسادة‪ ،‬كاسس سستعمال السس سسمنت المقس سساوم‬ ‫للكبريتسسات )‪ (Sulphate resisting cement‬أو زي ادة نسسسبة السسسمنت فسسي الخلطسسة‬ ‫الخرسانية‪.‬‬ ‫واقسسد تسسم تضسسمين أهسسم الحتياطسسات اللزم اتخاذهسسا لمواجهسسة تسسأثير الكبريتسسات علسسى‬ ‫الخرسانة في الملخص الصادر عن مؤسسة بحوث البناء فسسي بريطانيسسا )‪Building‬‬

‫‪ ،/Research Establishment) /14‬وهو ملخص اقام مهندس الساسات المتمسسرس‬ ‫م‪.‬توملينسسسسون )‪ (M.Tomlinson‬بشسسسرحه مسسسع مسسسا يلسسسزم مسسسن توصسسيات بخصسسسوص‬ ‫السسسمنت وكميتسسه للمسستر المكعسسب مسسن الخرسانة حسسسب نسسسبة الكبريتسسات‪ ،‬وذلسسك فسسي‬ ‫الجدول )‪ (3-2‬المرفق ‪./5/‬‬ ‫وكما يظهر من الجدول )‪ ،(3-2‬فإن وجود الكبريتات ل يعنسي بالضسرورة اسستخدام‬ ‫الس سسمنت المق سساوم له سسا‪ ،‬ب سسل اق سسد ُيكتف سسى باس سستخدام الس سسمنت البورتلن سسدي الع سسادي )‬ ‫‪ (Normal Portland Cement‬مسسع التشسسديد علسسى كمي سٍة دنيسسا للسسسمنت فسسي المسستر‬ ‫المكع سسب م سسن الخلط سسة الخرسس انية‪ ،‬وكسسذلك تحدي سسد نس سسبة الم سساء ال سسى الس سسمنت ف سسي‬ ‫الخلط س سسة )‪ .(Water cement ratio – W/C‬ويلح س سسظ م س سسن الج س سسدول ك س سسذلك أن‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪60‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫الجراءات المضادة لوجود الكبريتسات تعتمسد علسى منسسوب الميساه الجوفيسة ومواقعهسا‬ ‫بالنسبة للساسات‪.‬‬ ‫محتوى المواد العضوية )‪:(Organic matter content‬‬

‫‪-2‬‬

‫تتنوع المركبات العضوية التي اقد توجد في التربة تنوعًا كبي ًار تبعسًا لتنسسوع مصسسادرها‪.‬‬

‫فسسالمواد العضسسوية فسسي الترب ة تتشسسكل مسسن مخلفسسات الحيوانسسات والم سزارع‪ .‬وأمسسا تسسأثير‬

‫وجود هذه المواد العضوية على سلوك التربة فهو سلبي ويمكن تلخيصه كمسا يلسي ‪/‬‬ ‫‪:/6‬‬ ‫•‬

‫يؤدي الى انخفاض اقيمة اقدرة تحمل التربة‪،‬‬

‫•‬

‫يؤدي الى ازدياد انضغاطية التربة‪،‬‬

‫•‬

‫يسسسؤدي السسسى ازديسسساد احتمسسسالت النتفسسساخ )‪ (Swelling‬والتقل سسص )‪(Shrinkage‬‬

‫بسبب التغير في محتوى الرطوبة‪،‬‬ ‫•‬

‫وج س ود الغسسساز فسسسي ف اررغسسسات التربس ة العضسسسوية يمكسسسن أن يسسسؤدي لهبسسسوط فسسسوري )‬

‫‪ ،(Immediate settlement‬كمس سسا اقس سسد يس سسؤثر علس سسى الداقس سسة فس سسي اشس سستقاق معس سساملت‬ ‫التضارغط )‪ (Consolidation coefficients‬أثناء الفحص المخبري‬ ‫•‬

‫وج ود الغسساز يمكنسسه كسسذلك أن يسسؤدي السسى الحصسسول علسسى اقيسسم مغلوطسة لمقاومسة‬

‫القص‪،‬‬ ‫•‬

‫يكون وجود المواد العضوية مصسحوبًا بحامضسية الوسط )اقيمسسة منخفضسة للراقم‬

‫•‬

‫وجود المواد العضوية في التربة المستعملة لرغراض التثبيت في الطرق له أثر‬

‫الهيدروجيني ‪ ،(PH‬وأحيانًا بوجود الكبريتات‪،‬‬ ‫ضار‪.‬‬

‫ممسسا تقسسدم‪ ،‬تسسبرز أهميسسة تحديسسد محتسسوى الم سواد العضسسوية فسسي الترب ة لتقري ر مسسا يلسسزم‬ ‫اتخاذه من احتياطات‪.‬‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪61‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫‪-3‬‬

‫محتوى الكلوريد )‪:(Chloride content‬‬

‫تسسساعد معرفة محتسسوى الكلوريد فسسي الميسساه الجوفيسسة أو فسسي التربة علسسى تحديسسد مسسا إذا‬ ‫كسسانت الميسساه الجوفيسسة هسسي ميسساه بحسسر أو اذا كسسانت الترب ة اقسسد تعرض ت لميسساه البحسسر‪.‬‬ ‫ويلحظ في المناطق الساحلية في الشرق الوسط أن تركيز ملح كلوريد الصسسوديوم‬ ‫)‪ (NaCl‬فسسي الميسساه الجوفيسسة هسسو أعلسسى بكسسثير مسسن تركي سزه فسسي ميسساه البحسسر‪ ،‬كمسسا أن‬ ‫تركي ًاز عاليسًا للكلوريد اقسسد يصسادف فسي منسساطق مسسن التربة والصسخور المنفسذة السستي ل‬ ‫يوجد اتصال بينها وبين البحر ‪./12،6/‬‬

‫ول يتفاعسسل الكلوريد مباشسرة مسسع السسسمنت كمسسا هسسو الحسسال بالنسسسبة للكبريتسسات‪ ،‬ولكسسن‬ ‫تسسأثيره يقتصسسر علسسى الجسزاء المعدنيسسة السستي اقسسد يصسسل اليهسسا وأهمهسسا حديسسد التسسسليح )‬ ‫‪ ،(Steel reinforcement‬وهذا يؤدي الى صدأ هذه الجسزاء‪ ،‬ممسا يتسسبب فسي تلسسف‬ ‫الخرسانة المسلحة وحدوث التشققات في اجزائها‪.‬‬ ‫وتج سسدر الش سسارة ال سسى أن الكلوريس دات اق سسد تك سسون موجس ودة ف سسي المكونسسات الساس سسية‬ ‫للخرسانة‪ ،‬كالرمل والركام الخشسن والمسساء‪ .‬ووصولها لحديسد التسسسليح ليسسس مقصسو ًار‬ ‫علسسى نفاذهسسا مسسن الترب ة‪ .‬ولهسسذا تسسولى عنايسسة خاصسسة لهسسذا الموضسسوع فسسي المنشسسآت‬

‫والمباني التي تقام في المناطق الساحلية‪.‬‬ ‫ونشير الى أن المواصفات البريطانية )‪ (BS 8110‬تحدد النسسسبة القصسسوى المسسسمو ح‬ ‫بهس سسا لمحتس سسوى الكلوري س د )‪ (% 0.4‬للسس سسمنت البورتلنس سسدي العس سسادي و )‪(% 0.2‬‬ ‫للسمنت المقاوم للكبريتات‪.‬‬ ‫‪-4‬‬

‫حامضية أو ـقاعدية الوسط )‪:(Acidity or alkalinity – PH value‬‬ ‫تسسؤثر اقاعديسسة أو حامضسسية الميسساه الجوفيسسة فسسي الترب ة تسسأثي ًار سسسلبيًا علسسى الخرس انة‬

‫المطمورة في الرض‪ .‬فالوسط الحامضي‪ ،‬إوان كان معتدل الحامضسسية‪ ،‬يسسؤدي إلسسى‬

‫صدأ المعادن وهو ما يفسر ضرر الحامضية على الخرسانة المسلحة‪ .‬وهنسساك نسسوع‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪62‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫من الترابط بين الراقم الهيدروجيني )‪ (PH‬ونسسسبة الكبريتسات‪ ،‬حيسسث يلسزم اقيساس الراقم‬ ‫الهيسسدروجيني حيثمسسا يتسسم اقيسساس نسسسبة الكبريتسسات‪ .‬واقد ثبسست أنسسه اذا كسسانت اقيمسسة الراقم‬ ‫الهيدروجيني أاقل من ‪ 4.3‬مع نسبة عالية من الكبريتات‪ ،‬فإن هذا يدل علسسى وجود‬ ‫حامض الكبريتيك )‪.(H2SO4‬‬ ‫جدول )‪ – (3-2‬تصنيف الكبريتات في التربة المؤثرة على الخرسانة وسبل مواجهتها‬ ‫الحتياطات المقترحة )‪(Recommended precautions‬‬

‫تصنيف حالة التربة‬ ‫الكبريتات )‬

‫الكبريتات )‪ (SO3‬في‬

‫العناصر الخرسانية‬

‫الخرسانة في‬

‫العناصر الخرسانية‬

‫خرسانة الوتاد‬

‫‪ (SO3‬في‬

‫التربة‬

‫مسبقة الصنع‬

‫الساسات وـقاعدة‬

‫الرـقيقة في القبو‬

‫المصبوبة في‬

‫المياه‬

‫الجوفية‬

‫)جزء لكل‬

‫الكلي‬

‫في محاليل‬

‫)‪(%‬‬

‫‪ 1:2‬المائية‬

‫‪(100000‬‬

‫)أوتاد‪ ،‬اسطوانات‪،‬‬

‫الوتاد )‪(cap‬‬

‫طوب ‪000‬الخ(‬

‫والمناهل والعّبارات‬

‫الموـقع*‬

‫وال نـابيب‬

‫)ـغم‪/‬لتر(‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪3‬‬

‫‪4‬‬

‫‪5‬‬

‫< ‪30‬‬

‫<‪0.2‬‬

‫‪-‬‬

‫لتوجد احتياطات خاصة‬

‫‪30-120‬‬

‫‪0.2-0.5‬‬

‫‪-‬‬

‫أ‪-‬اذا كانت العناصر‬

‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫‪6‬‬ ‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫أ‪-‬اذا كانت الوتاد فوق‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫الجوفية‪ ،‬ل احتياطات‬

‫الجوفية‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬

‫‪310‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.55‬‬

‫‪330‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.55‬‬

‫المتغير للمياه‬

‫الجوفية‪،‬يستعمل اسمنت‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬ ‫معلرضة لضغط ماء‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الوتاد‬

‫بورتلندي عادي‪‬‬

‫خارجي‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.55‬‬

‫‪370‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫خاصة‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫‪310‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫ملمسة للمنسوب‬ ‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي‪‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.55‬‬

‫‪370‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫ويمكن استعمال السفلت‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.55‬‬

‫الخرسانية كلها ** فوق‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫أ‪-‬اذا كانت العناصر‬ ‫الخرسانية كلها فوق‬

‫أ‪-‬اذا كانت الوتاد فوق‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫الجوفية‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫‪330‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬ ‫‪370‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪370‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الوتاد‬

‫للعزل‬ ‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫‪310‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪7‬‬

‫‪63‬‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬ ‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬ ‫ب‪ -‬اذا كانت الخرسانة‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫ب‪ -‬اذا كانت العناصر‬ ‫معرضة لضغط ماء‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫المتغير للمياه‬

‫الجوفية‪،‬يستعمل اسمنت‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫خارجي‪ ،‬يستعمل اسمنت‬ ‫بورتلندي عادي‪‬‬

‫الجوفية‪،‬يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي‪‬‬

‫‪350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪380‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪380‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬ ‫للكبريتات ‪ 310‬كغم‪/‬م‬ ‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪120-250‬‬

‫‪0.5-1.0‬‬

‫‪250-500‬‬

‫‪1.0-2.0‬‬

‫‪3.1-5.6‬‬

‫للكبريتات ‪ 310‬كغم‪/‬م‬ ‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪3‬و‬

‫‪0.50‬‬

‫‪3‬و‬

‫‪ 0.50‬ويمكن استعمال‬

‫بورتلندي عادي‪‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬أو‬ ‫اسمنت مقاوم للكبريتات‬ ‫‪ 340‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫السفلت للعزل‬ ‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫أ‪-‬اذا كانت العناصر‬ ‫الخرسانية كلها فوق‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫أ‪-‬اذا كانت العناصر‬ ‫الخرسانية كلها فوق‬

‫أ‪-‬اذا كانت الوتاد فوق‬ ‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫الجوفية‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬ ‫‪350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬ ‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪380‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬

‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬ ‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬أو‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬

‫للكبريتات ‪ 340‬كغم‪/‬م‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬

‫‪ 350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫للكبريتات ‪ 340‬كغم‪/‬م‬ ‫‪3‬و‬

‫‪0.50‬‬

‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.50‬‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬ ‫‪3‬و‬

‫‪0.50‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫اسمنت مقاوم للكبريتات‬ ‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الوتاد‬ ‫ملمسة للمنسوب‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الخرسانة‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫ب‪ -‬اذا كانت العناصر‬ ‫معرضة لضغط ماء‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫المتغير للمياه‬

‫يستعمل اسمنت مقاوم‬

‫خارجي‪ ،‬يستعمل‬

‫للكبريتات ‪ 390‬كغم‪/‬م‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫الجوفية‪،‬يستعمل ااسمنت‬

‫مقاوم للكبريتات ‪‬‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬ ‫‪3‬و‬

‫‪350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪0.50‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫يستعمل اسمنت مقاوم‬

‫اسمنت مقاوم للكبريتات‬

‫‪3‬و‬

‫‪ 380‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪) 0.50‬لوتاد الرتكاز‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.50‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫فقط(***‬

‫ويمكن استعمال السفلت‬

‫للعزل‬

‫أ‪-‬اذا كانت العناصر‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫فوق منسوب المياه‬

‫أ‪-‬اذا كانت الوتاد فوق‬

‫منسوب المياه الجوفية‪،‬‬

‫الجوفية‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫الجوفية والتربة جافة‬

‫والتربة دائمًا بعيدة عن‬

‫للكبريتات ‪ 380‬كغم‪/‬م‬

‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫الخرسانية كلها فوق‬

‫يستعمل اسمنت مقاوم‬ ‫‪3‬و‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.45‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.45‬أو اسمنت مقاوم‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الخرسانة‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪0.50‬أو اسمنت مقاوم‬

‫للكبريتات ‪ 340‬كغم‪/‬م‬

‫‪0.50‬‬ ‫‪1.9-3.1‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫المتغير للمياه‬

‫‪3‬و‬

‫‪64‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫دائمًا‪ ،‬يستعمل اسمنت‬ ‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫منسوب المياه الجوفية‬

‫ترشح الماء‪ ،‬يستعمل‬

‫اسمنت بورتلندي عادي‬ ‫‪ 400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.45‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.45‬‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬

‫‪ 350‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫أو اسمنت مقاوم‬

‫أواسمنت مقاوم للكبريتات‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬ ‫‪0.45‬‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫يستعمل درع من المعدن‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬

‫‪0.45‬‬

‫أو البلستيك فوق‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫ب‪-‬اذا كانت الساساتس‬ ‫ملمسة للمنسوب‬

‫الذي يزيد عن ‪300‬‬

‫للكبريتات ‪ 390‬كغم‪/‬م‬

‫من الضروري تحديد‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫عدواني‪ .‬يلزم اجراءات‬

‫السمنت المقاوم‬ ‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.40‬‬

‫الكاتيونات لتقرير‬

‫من الضروري تحديد‬

‫> ‪2.0‬‬

‫> ‪5.6‬‬

‫العناصر‬

‫استعمال اسمنت مقاوم‬ ‫للكبريتات أو درع‬

‫أو عالي المقاومة‬

‫ويعتمد نوع السمنت‬

‫للكبريتات أو استعمال‬

‫فوق منسوب المياه‬

‫أ‪-‬اذا كانت الوتاد فوق‬ ‫منسوب المياه الجوفية‬

‫الخرسانية كلها‬

‫الجوفية‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫الجوفية والتربة جافة‬

‫فوق منسوب‬

‫المياه الجوفية‪،‬‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬ ‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫دائمًا‪ ،‬يستعمل اسمنت‬

‫ترشح الماء‪ ،‬يستعمل‬

‫يستعمل اسمنت‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫‪ 400‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬

‫مقاوم للكبريتات‬

‫بورتلندي عادي ‪‬‬

‫والتربة دائمًا بعيدة عن‬ ‫اسمنت بورتلندي عادي‬

‫‪0.40‬أو اسمنت مقاوم‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.45‬‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.45‬‬

‫‪ 390‬كغم‪/‬م ‪3‬‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬

‫أو اسمنت مقاوم‬

‫أو اسمنت مقاوم‬

‫أاقل من ‪0.40‬‬

‫‪0.40‬‬

‫و‬

‫‪W/C‬‬

‫ب‪ -‬اذا كانت‬

‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫ب‪ -‬اذا كانت الساسات‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬

‫للكبريتات ‪ 350‬كغم‪/‬م‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪3‬و‬

‫‪0.45‬‬

‫‪3‬و‬

‫‪0.45‬‬

‫الخرسانة‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫ملمسة للمنسوب‬

‫ب‪-‬اذا كانت الساساتس‬ ‫ملمسة للمنسوب‬

‫ب‪ -‬محتوى الكبريتات‬

‫للمنسوب‬

‫يستعمل اسمنت مقاوم‬

‫المتغير للمياه الجوفية‪،‬‬

‫جزء لكل ‪100000‬‬

‫للكبريتات ‪ 390‬كغم‪/‬م‬

‫خاصة مثل السمنت‬

‫ملمسة‬

‫المتغير للمياه‬ ‫الجوفية‪،‬يستعمل‬

‫درع من المعدن‬ ‫أو البلستيك‬

‫فوق السمنت‬

‫للكبريتات ‪ 390‬كغم‪/‬م‬ ‫‪3‬و‬

‫يستعمل اسمنت مقاوم‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.40‬ويتم العزل‬

‫بالسفلت أو درع‬ ‫بلستيك‬

‫للكبريتات ‪‬‬ ‫‪390‬كغم‪/‬م ‪ 3‬و‬ ‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪0.40‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪3‬و‬

‫‪ W/C‬أاقل من‬

‫‪65‬‬

‫الذي يزيد عن ‪300‬‬

‫عدواني‪ .‬يلزم اجراءات‬

‫عالي المقاومة للكبريتات‬

‫‪0.40‬ويتم العزل‬

‫أو درع لحماية الوتد‬

‫بلستيك‬

‫الكاتيونات‬

‫بالسفلت أو درع‬

‫المقاوم‬

‫خاصة مثل السمنت‬

‫الكاتيونات لتقرير‬

‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫كلها فوق منسوب المياه‬

‫جزء لكل ‪100000‬‬

‫استعمال اسمنت مقاوم‬

‫أو عالي المقاومة‬

‫أ‪-‬اذا كانت الساسات‬

‫ب‪ -‬محتوى الكبريتات‬

‫أو درع لحماية الوتد‬

‫السفلت للعزل‬ ‫أ‪-‬اذا كانت‬

‫‪ W/C‬أاقل من ‪0.45‬‬

‫ويعتمد السمنت على‬

‫عالي المقاومة للكبريتات‬

‫على الكاتيونات‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫ملحظات على جدول )‪: (3-2‬‬ ‫)*( – محتسوى السسمنت المسذكور فسي الجسسدول أعله صسالح فسي حالسة الخلطسات الخرسانية ذات‬ ‫خواص التشغيلية )‪ (Workability‬التالية‪:‬‬ ‫ للخرسانة مسبقة الصب وخرسانة الساسات )القوام ‪ Slump‬من ‪ 24-10‬ملم(‪،‬‬‫ للعناصر الخرسانية الراقيقة )اقوام من ‪ 75-50‬ملم(‪،‬‬‫ للوتاد المصبوبة في المواقع )اقوام ‪ 100‬ملم(‪.‬‬‫)**( – يمكن استعمال السمنت المقاوم للكبريتات في الوساط الحامضية )‪.(PH ≥ 6‬‬ ‫)***(‪ -‬يمكسسن اسسستعمال السسسمنت عسسالي المقاومسة للكبريتسسات فسسي الوسساط الحامضسسية حيسسث )‬ ‫‪ (PH ≥ 3.5‬ول يجوز استعمال أية اضافات‪ ،‬مهما كان نوعها‪ ،‬مع السسسمنت المقساوم أو عسالي‬ ‫المقاومة للكبريتات‪.‬‬

‫‪ 2-5‬فحوصــات التربـة للـغـراض ال نــشــائيـة‬ ‫)‪(Soil Testing for Construction Purposes‬‬ ‫ورد فيمسسا تقسسدم‪ ،‬واثنسساء اسسستعراض أهسسم خصسسائص الترب ة‪ ،‬ذكسسر معظسسم الفحوصسات‬ ‫السستي تجسسرى فسسي المختسسبر لتحديسسد خصائصسسها الفيزيائيسسة والميكانيكيسسة والكيميائيسسة‪.‬‬ ‫وفيما يلي حصسسر لهسم هسذه الفحوصات‪ ،‬المخبرية منهسا والحقليسة‪ ،‬مسع الشسسارة إلسسى‬ ‫المراجع القياسية وكودات البناء التي يمكن إجراء الفحوصات بناء عليها‪ .‬وسنشير‬ ‫بشس سسكل أساسس سسي السسسى المقسسساييس البريطانيس سسة الخاصسسسة بفحوص سسات التربس ة لرغ س سراض‬ ‫الهندس سسة المدني سسة )‪ ،/BS 1377) /10‬ومق سساييس الجمعي سسة الميركي سسة للفحوصسسات‬ ‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪66‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫ل في الممارسة الهندسسسية فسسي‬ ‫والمواد )‪ ،/ASTM) /11‬وهما الكثر شيوعًا واستعما ً‬

‫البلد العربية‪ ،‬مع الشسسارة إلسسى مقسساييس الجمعيسسة الميركيسسة للطسسرق )‪AASHTO) /‬‬

‫‪ /12‬الخاصسسة بسسإجراء بعسسض الفحوصسات‪ ،‬وخصوصس ًا تلسسك السستي تجسسري فسسي إنشسساء‬

‫الطرق‪.‬‬

‫‪ 2-5-1‬الفحوصات المخبرية )‪(Laboratory tests‬‬ ‫ويمكن تقسيمها الى المجموعات الرئيسية التالية‪:‬‬ ‫‪ -1‬فحوصات تصنيف التربة )‪ (Soil classification tests‬وأهمها‪:‬‬ ‫‪-1‬‬

‫محتوى الرطوبة‬

‫‪Moisture content‬‬

‫‪-2‬‬

‫حد السيولة‬

‫)‪Liquid Limit (LL‬‬

‫‪-3‬‬

‫حد اللدونة‬

‫)‪Plastic Limit (PL‬‬

‫‪-4‬‬

‫حد النكماش‬

‫‪Shrinkage Limit‬‬ ‫)‪(SL‬‬

‫‪-5‬‬

‫الوزن النوعي‬

‫‪Specific gravity‬‬

‫‪-6‬‬

‫التدرج الحبيبي‬

‫‪Sieve analysis‬‬

‫‪-7‬‬ ‫‪-8‬‬ ‫‪-9‬‬

‫نسبة المواد التي يقل‬ ‫مقاسها عن ‪ 75‬ميكرون‬ ‫التحضير الجاف للعينات‬ ‫التحضير الرطب‬ ‫للعينات‬

‫‪Percent finer‬‬ ‫‪sieve 75 micron‬‬ ‫)‪(sieve # 200‬‬ ‫‪Dry preparation‬‬ ‫‪of samples‬‬ ‫‪Wet preparation‬‬ ‫‪of samples‬‬

‫‪BS 1377 Test No. 1‬‬ ‫‪ASTM D-2216‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 2‬‬ ‫‪ASTM D-423‬‬ ‫‪AASHTO T-89‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 3‬‬ ‫‪ASTM D-424‬‬ ‫‪AASHTO T-90‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 5‬‬ ‫‪ASTM D-427‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 6‬‬ ‫‪ASTM D-854‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 7‬‬ ‫‪ASTM D-422‬‬ ‫‪ASTM D-1140‬‬ ‫‪BS 1377 , ASTM D-421‬‬ ‫‪BS 1377, ASTM D‬‬‫‪2217‬‬

‫)ب( – فحوصات القوة للتربة )‪ (Soil strength tests‬وأهمها‪:‬‬ ‫‪-1‬‬

‫القص المباشر‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪Direct shear‬‬

‫‪67‬‬

‫‪ASTM D-3080‬‬


‫خصائص التربة للرغراض النشائية‬-‫الباب الثاني‬ ___________________________________________________________________

BS 1377 Test No. 21 ASTM D-2850

Triaxial compression

BS 1377, ASTM D2166 BS 1377 Test No. 17 ASTM D-2435 BS 1377 Test No. 16 ASTM D-1883 AASHTO T-193

Unconfied compression One-dimensional consolidation California Bearing Ratio CBR

‫القص بتأثير الضغط‬ ‫ثلثي المحاور‬

-2

‫الضغط اللمحصور‬

-3

‫التضارغط المحوري‬

-4

‫نسبة تحمل كاليفورنيا‬

-5

:‫( وأهمها‬Compaction tests) ‫)جس( – فحوصات الدمك‬ BS 1377 Test No. 12 ASTM D-698 AASHTO T-90 BS 1377 Test No.13 ASTM D-1557 AASHTO T-180

Standard Proctor test Modified compaction

‫الدمك القياسي‬ (‫)بروكتور‬ ‫الدمك المعّد لس‬

-1 -2

:(Permeability tests) ‫)د( – فحوصات النفاذية‬ ASTM D-2325, D-2434

:‫( وأهمها‬Chemical tests) ‫)هس( – الفحوصات الكيميائية‬ BS 1377 Test No.8

Organic matter content

BS 1377 Test No. 9

Sulphate content

BS 1377 Test No.10

Sulphate content in groundwater

BS 1377 Test No. 11

PH value

‫تحديد الراقم الهيدروجيني‬

-4

BS 812

Chloride content

‫محتوى الكلوريد في التربة‬

-5

‫محتوى المواد العضوية‬

-1

‫محتوى الكبريتات‬

-2

‫محتوى الكبريتات في‬ ‫المياه الجوفية‬

-3

(Field tests) ‫ الفحوصات الحقلية‬2-5-2 :‫يمكن تلخيص الفحوصات الحقلية الكثر شيوعًا للتربة كما يلي‬

68

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫)أ( – فحوصات الكثافة الحقلية )‪ (Field density tests‬وأهمها‪:‬‬ ‫‪-1‬‬ ‫‪-2‬‬ ‫‪-3‬‬

‫الكثافة الحقلية بطريقة‬ ‫استبدال الرمل‬ ‫الكثافة الحقلية بطريقة‬ ‫البالون المطاطي‬ ‫الكثافة الحقلية باستخدام‬ ‫الطرق الذرية‬

‫‪Field density by sand‬‬ ‫‪replacement method‬‬

‫‪BS 1377 Test No. 15‬‬ ‫‪ASTM D-1556‬‬ ‫‪AASHTO T-191‬‬

‫‪Field density by rubber‬‬ ‫‪balloon method‬‬

‫‪ASTM D-2167‬‬ ‫‪AASHTO T-205‬‬

‫‪Field density by nuclear‬‬ ‫‪methods‬‬

‫‪ASTM D-2922‬‬ ‫‪AASHTO T-238‬‬

‫)ب( – فحص القص باستخدام الريشة )‪(Vane shear test‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 18 , ASTM D-2573‬‬

‫)جس( – فحص الختراق القياسي )‪(Standard Penetration Test - SPT‬‬ ‫‪BS 1377 Test No. 19 , ASTM D-1568‬‬ ‫)د( – فحص النفاذية الحقلية )‪Field permeability test) BS 5930‬‬

‫)هس( – فحص التحميل )‪(Load bearing test‬‬ ‫‪BS 5930 , ASTM D-1194, 1195‬‬

‫وسيتم التواقف عنسسد التفاصسيل الضسرورية لهسسم الفحوصات الستي ذكسرت‪ ،‬وذلسسك فسي‬ ‫الفصول اللحقة من الكتاب‪.‬‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪69‬‬


‫الباب الثاني‪-‬خصائص التربة للرغراض النشائية‬ ‫___________________________________________________________________‬

‫فحوصات التربة للرغراض النشائية‬

‫‪70‬‬


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.