عمل و استالم الجسات أهمية اعمال الجسات للتربة – ١لتحديد منسوب التأسيس المناسب – ٢لتحديد نوع األساسات المناسبة لالستخدام ( اساسات سطحية او عميقة ) - ٣لتحديد اجھاد التأسيس الصافى إجھاد التحميل (كجم حمل /سم ٢من التربة ) - ٤إلعطاء التوصيات الالزمة للمباني حسب طبيعة األرض بھا و االحتياط ات الواجب مراعاتھا أثناء تنفيذ المشروع – ٥تحديد الھبوط المتوقع تبعا لألحمال و طبيعة التربة. – ٦تحديد معامل النفاذية للتربة ( نفاذية المياه ) و األسلوب األنسب لسند جوانب الحفر و ضخ المياه األرضية و تجفيفھا. – ٧تحديد أنواع المواد المستخدمة في األساسات ( األسمنت – الرمل – الحديد الخ) حسب نسبة األمالح أو الكبريتات و مدى تأثيرها على الخرسانة. - ٨تحديد خواص التربة المختلفة فى الموقع بناء على نتائج التجارب الح قلية و المعملية و تحديد مدى صالحيتھا للتأسيس او احتماالت ظھور مشاكل بھ ا و اقتراج التغلب عليھا. – ٩لتحديد نسبة المواد الناعمة فى التربة السطحية و مدى امكانية استخ دامھا
فى اعمال الردم اذا دعت الضرورة. الجسات: - والجسة هى ثقب رأسى فى الموقع ينفذ فى التربة لعمق معين بغرض التعر ف على طبيعة طبقات التربة و صفاتھا و سمكھا و منسوب المياة االرضية بھا وكذالك بغرض الحصول على عينات من التربة لدراستھا. والجسات يمكن تنفيذها يدويا او ميكانيكيا او بطريقة الحفر المكشوف.
عدد الجسات يتوقف عدد وبعد الجسات وحفر االختبارات عن بعضھا على مساحة الموقع المطلوب دراسته ،وفي المواقع الكبيرة يتعلق األمربطبوغرافية وجيولوجية الموقع ،وكذلك المنشآت المراد إقامتھا عليه حسب أهميتھاواستعماالتھا عالوة على نوعية التربة نفسھا حيث إن الھدف من هذه الجسات هو الحصول على خواص طبقات التربة وسماكاتھا وأعماقھا وميولھا ،ويتوقف أيضا ً على نتائج تقريرالمسح االبتدائي المشار إليه في الفصل األول ،ويمكن عمل الجسات مبدئيا ً على بعد (50م) في كل اتجاه طبقا ً لشبكة خطوط متعامدة أو حسب ما يتفق عليه . أما في المشاريعالصغيرة التي ال تتجاوز مساحتھا (٥.000م )٢فإنه يمكن عمل جسات في كل زاوية من زواياالموقع إضافة إلى جسة في المنتصف ،وفي حالة |Page1
وجود تكھفات في الحجر الجيري أو وجودتشققات فإنه يلزم عمل جسات متقاربة من ( )٣إلى ( )٥م أما إذا لم تحقق عدد الجسات ومواقعھا األهداف المرجوة من حيث الحصول على طبقات التربة وسماكاتھا وأعماقھاوميولھا ،أو إذا أظھرت العينات التي تم الحصول عليھا أن هناك تغيرا ً في خواصالتربة تشير إلى أهمية زيادة أخذ العينات في سبيل الوصول إلى نتائج تتفق مع التغييرالذى تمت مالحظته ،فإنه يجب إعادة النظر في زيادة عدد الجسات وأعماقھا وطرقاالختبارات حسب احتياجات الموقع ،لتحقيق األهداف المرجوة منھا ،ويوضح الشكل رقم )(4 طريقة توزيع الجسات . عمق الجسات: يتوقف عمق الجسات على نوع المنشآت وحجمھاوارتفاعھا وشكلھا وأوزانھا عالوة على نوع التربة وخواصھا الميكانيكية ،ويجب أنيشمل العمق على طبقات التربة المساعدة على مقاومة أحمال المنشأة بدون حدوث انضغاطشديد لھذه الطبقات ،أو حصول انھيار فيھا ناتج عن القص ،وفي الحاالت االعتيادية اليقل عمق الجسة عن عشرة أمتار أو ثالثة أضعاف عرض أكبر قاعدة أيھما أكبر ،وال بد أنتخترق الجسات جميع الطبقات غير المناسبة كالردميات وطبقات التربة الضعيفة والعضويةإلى الطبقات المتحجرة والسميكة ،وعند وجود طبقة صلبة أو كثيفة سطحية فإنه يلزمامتداد الجسة إلى عمق أكبر للتأكد من عدم وجود طبقات تحتية تتأثر باالجھادات ،وعندالوصول إلى الطبقات الصخرية فإنه يجب اختراقھا بمسافة ( )١.٥إلى ( )٣م أو سمك طبقةالصخر أيھما أكبر في حالة الصخر المتماسك و()٦م أو سمك طبقة الصخر أيھما أكبر فيحالة الصخر اللين ،ويوضح الشكل رقم ( )٥أهمية أن يكون عمق الجسات مخترقا ً لطبقاتالتربة المختلفة . أماكن استخراج العينات: تستخرج العينة األولى من سطح األرض مباشرة ،وتستخرج العينات التالية بمعدل عينة كل متر على األقل ،وكذلك عند تغير الطبقات ،ويجب أخذ الحيطة والحذر حتى ال يحصل إغفال اكتشاف طبقات من التربة ذات سماكات صغيرة ،كما يجب أن تكون كمية العينات كافية إلجراء االختبارات المطلوبة . أخذ العينات: يعتبر أخذ العينات من أهم مراحل األعمااللجيوتقنية ،وال تقل أهميته عن االختبارات التي ستجري عليھا ،لذا فإنه من الضروريتحري الدقة والحيطة عند أخذ العينات وطريقة تعبئتھا لتكون عينات ممثلة لطبيعةالتربة األصلية ،ويتم أخذ عينات في التربة المفككة والمتماسكة إما المقلقلة أو غيرالمقلقلة ومن أماكن تخزين التربة Stockpilesعلى النحو التالي :-
|Page2
.0عينات التربة المفككةCohesion less Soil Sampling : من الصعب الحصول على عينات غير مقلقلة فيالتربة المفككة كالتربة الرملية أو التربة التي بھا نسبة كبيرة من الركام ،وتؤخذعينات بحد أدنى من القلقلة بواسطة أنابيب أخذ العينات الرقيقة الحواف ،وفي بعضاألحيان يتم أخذ العينات عن طريق تجميد المنطقة المحيطة بالعينة ،ولصعوبة الحصولعلى عينات جيدة فإنه يجري عادة عمل بعض االختبارات الحقلية في الموقع ،ويتم أخذالعينات المقلقلة إما يدويا ً باستخدام أدوات الحفر اليدوية مثل الكريك والبريمة Auger أو آليا ً باستخدام معدات الحفر اآللية باألعماق التي يحددها المھندس المشرف ،وذلك لعمل اختبارات الوحدة الوزنية والوزن النوعي للتربة وتصنيف التربة والتحلياللميكانيكي وتحديد نسبة تحمل كاليفورنيا واالختبارات الكيميائية وغيرها في المعمل . .1العينات المقلقلةDisturbed Sampling : وهي العينات التي يكون فيھا بنية التربةمتفككة وخواصھا الميكانيكية قد تغيرت أثناء أخذ العينة ،ويمكن أخذها بالطريقةاليدوية .أما في التربة المتماسكة فيمكن أخذها أثناء الحفر بالمثقاب أو بالمثقابوماسورة التغليف .أما في الصخر فإنه يمكن أخذ العينات أثناء الحفر بطريقة االجترافأو الطرق أو الحفر الدوراني . .2العينات الغير مقلقلةUndisturbed Sampling : وتكون عينات التربة هذه محتفظة ببنيتھاوخواصھا األصلية ،ويمكن الحصول عليھا من التربة المتماسكة بطريقة القطع باليدللحصول عليھا كتلة واحدة عن طريق أنبوب استخراج العينات ذو الحافة القاطعة .أما فيالتربة الصخرية فيتم الحصول عليھا بطريقة الحفر الدوراني حيث يتم الحصول على عينةمستمرة على عمق الحفر بواسطة الجھاز نفسه . .3عينات التربة من األكوام وأماكن التخزينStockpiles Sampling : وتكون عينات التربة هذه محتفظة ببنيتھاوخواصھا األصلية ،ويمكن الحصول عليھا من التربة المتماسكة بطريقة القطع باليدللحصول عليھا كتلة واحدة عن طريق أنبوب استخراج العينات ذو الحافة القاطعة .أما فيالتربة الصخرية فيتم الحصول عليھا بطريقة الحفر الدوراني حيث يتم الحصول على عينةمستمرة على عمق الحفر بواسطة الجھاز نفسه . .4عينات الصخورRock Sampling : عند استخراج عينات الصخور يتم استخداماألجھزة الخاصة باستخراج عينات التربة بعد استبدال أجھزة الحفر بالصخور ،ويستحسناستشارة من له خبرة |Page3
ومعرفة في جيولوجيا المنطقة وأنواع الصخور الموجودة لتحديد مدىقوة وتحمل الصخر ومدى الحاجة ألخذ عينات منه .وفي الصخور المتماسكة يتم أخذ عيناتاسطوانية إلجراء تجارب الضغط عليھا ،أما في حالة الصخر اللين والھش فيمكن استخراجالعينات بعد حقنھا باألسمنت لربط أجزاء الصخر مع بعضھا ، ويمكن من خالل وضع األسمنتفي الحفر المتجاورة معرفة اتجاه وترتيب التشققات في الطبقات الصخرية . تعبئة العينات: يتم تعبئة العينات فور الحصول عليھابأوعية يحكم إغالقھا مثل األوعية البالستيكية أو في أكياس من البالستيك ،ومن ثمتوضع داخل أكياس من النسيج مع أخذ الحيطة والحذر بعدم دكھا عند إدخالھا بالكيس ،ويجب أن تمأل العينة الوعاء ما أمكن ،وفي حالة كون العينة من العينات المستمرةكعينات الصخور فيتم حفظھا في علب ذات تقسيمات بأقطار مناسبة بحيث تمسك بالعينات دونضغطھا ، أما في حالة استخراج العينات الغير مقلقلة فيجب حماية هذه العينات بطرقمناسبة من الجفاف أو من تغير حجمھا أو إنزالقھا في الوعاء ،وبالنسبة للعيناتالمأخوذة من التربة المتماسكة والمقطوعة على هيئة مكعبات فإنه يمكن أن تغطى العيناتجيدا ً بطبقة أو أكثر من الشمع ،وتوضع كل عينة على حدة في غالف خارجي له نفسأبعادها من الخشب أو ما شابھه لحمايتھا أثناء النقل . نقل وتخزين العينات: في جميع األحوال يجب تسجيل البياناتالتالية عند أخذ العينات : oالموقع العام مع إيضاحه على رسم كروكي. oالمعلومات العامة عن المشروع. oرقم الحفرة وأبعادها. oعدد العينات وأماكن استخراجھا. oتاريخ أخذ العينة وحالة الطقس. oطريقة أخذ العينات. oالمساحة أو الكمية التقريبية. oمنسوب المياه الجوفية في حالة اكتشافه . oوصف عام للتربة. oأية معلومات أو مالحظات أخرى يراها من يقومعلى أخذ العينات. وتوضع األنابيب في أرفف خشبية مخصصة لھذاالغرض ،وذلك للتأكد من وضعھا في موضع رأسي وعدم تحركھا أثناء النقل ،وتبقى علىھذا الوضع حتى يتم استالمھا من قبل فنيي المعمل ،ويجب أيضا ً حماية العينات من أشعةالشمس |Page4
والحرارة العالية ،وكذلك من التجمد وحمايتھا أثناء النقل من االهتزازات ومنتحطم حاويات العينات ،ويفضل إرسال العينات الغير مقلقلة إلى المعمل فور استخراجھاوتخزينھا في أماكن معتدلة الحرارة . وتؤثر طريقة أخذ العينات ونقلھا أو طريقةتجھيزها لالختبارت المعملية وخصوصا ً العينات الغير مقلقلة منھا على نتائج اختباراتالقص ،وذلك بزيادة في ضغط الماء الزائد Excess Pore Water Pressureأو انخفاض فيقيمة الضغط الفعلية Effective Stressesولحماية العينات من هذه القلقلة البد مناتباع مايلي : oاستخدام أنابيب أخذ العينات ذات الحافة الرقيقة والتي تكون نسبة المساحة للقطر الخارجي والداخلي لحافة األنبوبة فيھا من .١0 oأن تكون نسبة طول العينة إلى قطرها أقل من .٤ oالتقليل من كمية االحتكاك داخل أنبوبة أخذالعينات. oالمحافظة على العينات عند نقلھا من الحركةواالهتزازات. oالمحافظة على العينات عند قصھا وتجھيزهالالختبار في المعمل والحرص على عدم دكھا. oالمحافظة على نسبة الرطوبة الطبيعية لعيناتالتربة. oاستخدام أنبوب أخذ العينات من نوع المكبس Piston-Samplerكلما أمكن ذلك. oاستخدام سائل كثيف أو وحل عند أخذ عيناتالطين الناعمة. تحديد منسوب المياه الجوفية Ground Water Table Location يعتبر تحديد منسوب المياه الجوفية مناألعمال المھمة للدراسات الجيوتقنية وخصوصا ً إذا ما كان منسوب المياه في نطاق تنفيذاألساسات حيث إن معظم المشاكل الفنية التي لھا عالقة بالتربة تكون بسبب المياهالجوفية ،ويتم قياس منسوب المياه فور اكتشافھا ،ثم تقاس يوميا ً عند بداية ونھايةيوم العمل ، وكذلك في فترة انقطاع طويلة (إذا حدث ذلك) ثم تقاس قبل ردم مكان الجسةويتم تسجيل النتائج ،وإذا تبين وجود تذبذب في منسوب المياه فإنه يجب معرفة متىوعلى أي عمق يحصل هذا التذبذب وما هي مناسيب الماء في بدايته ونھايته ،ويحدد منسوبالمياه الجوفية بالمنسوب الذى يثبت سطح المياه الحر عنده ،ويترك فترة زمنية مناسبةللسماح للمياه باالرتفاع داخـل ماسورة الجسة إلى المنسوب األصلي للمياه الجوفية ،وتكون هذه الفترة عادة )(24 ساعة للتربة متوسطة النفاذية ،أما التربة الضعيفةالنفاذية كالتربة الطينية فتمتد هذه الفترة إلى عدة أيام أو أسابيع ،ويمكن أيضاًتثبيت أنبوبة "بيزوميترية" في ثقب الجسة ومالحظة منسوب المياه الجوفية على فتراتزمنية وتسجيل أية تغيرات والتأكد من المنسوب النھائي ،و إذا حصل |Page5
أثناء الحفر أنثقبت طبقة تربة حاجزة للمياه وك ان أسفلھا مخزون ماء طبيعي فال بد من إعادة وضع هذهالطبقة إلى الوضع األصلي بعد االنتھاء من عمل الجسات وأخذ العينات ،وتؤخذ عينات منالمياه الجوفية من أعماق مختلفة إلجراء التحاليل الكيميائية عليھا ،ويفضل إرسااللعينات إلى المعمل فور الحصول عليھا ،واليلتفت للعينات التي تم استخراجھا منذ مدةأطول من أسبوع ،ويتم حمايتھا من الحرارة والبرودة وأشعة الشمس أثناء النقلوالتخزين ،وفي حالة وجود منسوب المياه الجوفية مرتفعا ً ويغطي مستوى األساسات فالبد من أن يحتوي تقرير الدراسة على التوصيات الالزمة للطرق الفنية لنـزح المياهالجوفية أثناء عملية الحفر لألساسات والبناء وطريقة عزلھا عن المياه.
ماكينة الجسات
كور أخذ العينات
|Page6
سكينة الكور و بھا الفدية
ربط السكينة بالكور
ربط الكور بالماسورة
|Page7
مادة البنتونايت تستخدم مذابة فى الماء لسند جوانب الحفر & والتبريد & ولتسھيل عملية الحفر
ملعقة الدقات Standard Penetration test, SPTالختبار االختراق القياسي
|Page8
ربط الملعقة بالماسورة الجراء تجربة االختراق القياسى للتربة الرملية
المندالة وعمود المندالة بشكلين مختلفين الجراء عملية الدقات ( اختبار االختراق القياسى )
|Page9
المواسير المستخدمة فى اعمال الجسات
البكر لتحميل حبل الونش و حبل الدقات الحظ حاجز المواسير لسند المواسير عند ارتفاعھا عاليا
طلمبة البنتونايت الحظ فتحة السحب و فتحة الضخ و فتحة الخارج
| P a g e 10
مفتاح زيت الھيدروليك للنزول و الطلوع ورفع البرج ولھاستخدامات اخرى كثيرة
الفالنشة للربط على المواسير
خرطوم سحب البنتونايت
| P a g e 11
شريط القياس الستالم االعماق وعمل عالمات اختبار الدقات
كيفية عمل الجسات
| P a g e 12
ايقاف الماكينة على مكان الجسه وتثبيت الماكينة لعدم االهتزاز رفع البرج وتجھيز الماكينة للعمل
حفر ثالث حفر متصلين حفرة سحب البونتونايت حفرة ترسيب عينات الغسيل حفرة النزول فى الجسة و ضخ البنتونايت
| P a g e 13
ايذابة البنتونايت فى الماء يستخدم البنتونايت فى اعمال الجسات لسند جوانب الحفر وسد الشقوق وتسھيل عملية الحفر
ربط الكور مع ماسورة النزالھ لبدء العمل فى الجسة
| P a g e 14
ربط الفالنشة على الماسورة لبدء عملية الرفع الخراج عينات الحبس من الكور
عملية اخراج عينات الحبس من الكور
وضع العينات فى اكياس مع كتابة اسم المشروع ورقم الجسة و العمق
| P a g e 15
عينات حجر رملى و بلورات
االختراق القياسى للتربة الرملية ( الدقات ) S P Tعملية اختبار ٣مرات × ) نزول حر للمندالة وزن ٦٣.٥كم من ارتفاع ٧١سم ( عدد الدقات االزمة لنزول ١٥سم
اخراج عينات الدقات من الملعقة و اجذاء الملعقة
| P a g e 16
بعض العينات المستخرجة الحظ ان العينات المستخرجة من الجذء االمامى للكور) السكينة (ناشفة ١٥سم الختبار االختراق القياسى × يتم عمل ثالث عالمات
مجموع اطوال االجذاء السليمة التى يذيد طول الجذء منھا عن ١0سم مبين جودة الصخر ) ------------------------------------------------- = ( % طول مسافة اختراق ماسورة االستخالص
| P a g e 17
عمل الجسات بطريقة الحفر المكشوفة (البيارات) Test Pits and Open Cutsحفر االختبارات المكشوفة يتم الحفر باستخدام األزمة وتتم هذه الطريقة فى التربة المتالحمة
مالحظة هامة :عند االنتھاء من عملية الحفر وأخذ العينات يجب إعادة إغالق الحفر بالتربة الجافة ودكھا جيدا ً ،أو أن تصب فيھا الخرسانة العادية أو المونة األسمنتية ،وذلك حتى ال تتسبب هذه الحفر في إنضغاط التربة أو تكون ممرا ً للمياه الجوفية أو أية أخطار أخرى.
| P a g e 18
عمل الجسات بالطريقة اليدوية (القاسون والونش) وهذة الطريقة اكثر الطرق انتشارا فى مصر وفى االرض الطينية والرم لية ويستخدم فيھا القاسون اليدوى ويتكون من وصالت من المواسير قطر ٦بوصة وتوصل ببعضھا كلما امتد عمق الجس داخل االرض وكذلك ونش يدوى وحبل صلب النزال ورفع المواسير الخاصة بالجسات ويعلق اعالها خطاف ( بكر) تنفذ الجسات اليدوية بواسطة عمال الحفر المدربين وتؤخذ العينات كل متر طولى سواء كانت مقلقلة او غير مقلقلة وتغلف عينات الطين بالشمع السائل ويلصق عليھا التكيت يوضح بيانات الموقع ورقم الجسه المقص) السبية ( ٣ارجل من المواسير
وعمق العينةالمواسير القاسون قطر ٦بوصة
الفتيل يستخدم فى اخراج الطينة
| P a g e 19
البريمة تستخدم فى اخراج الردم والطينة المختلطة مع الردم
البلف للعمل فى الرمل من داخل مواسير ٦بوصة
| P a g e 20
الخناقة) الزرجينة( لمسك مواسير قظر ٦بوصة
جھاز اخذ عينات الطينھ ) شلبى(
الونش اليدوى ويوجد اآلن الميكانيكى
| P a g e 21
الشمع االسكندرانى
مالوينة تستخدم فى الربط وفك المواسير قطر ٦بوصة
يد الونش
| P a g e 22
بكرة الونش
المندالة
طريقة عمل القاسون ايقاف الماكينة على مكان الجسه
| P a g e 23
عمل حفرة النزول فى الجسة
ربط البريمة بالماسورة
النزول بالبريمة مع الضغط و التحميل
| P a g e 24
تفريغ البريمة من ناتج الحفر
عند ظھور الرمل يبدء انزال المواسير ٦بوصة للعمل بداخلھا لسند جوانب الحفر
ربط وصالت المواسير انزال البلف الخذ العينات والعمل بة فى الرمل طريقة اخذ العينات بالبلف ( ضرف البلف بقوة داخل المواسير ٦بوصة) بالسحب من الواير( حبل الونش )والنزول الحر وذلك يعمل على ادخال ناتج الحفر داخل البلف
| P a g e 25
تشميع عينات الطينة
اثبات منسوب مياة الرشح والمياة الجوفية عند بداية الظھور والمنسوب النھائى بعد ٢٤ساعة
واخذ عینة منه
| P a g e 26