ذ *● طرق تحسين قدرة تحمل التربة قبل البناء:* يعد اختيار طرق تحسين قدرة تحمل التربة…

*● طرق تحسين قدرة تحمل التربة قبل البناء:*
يعد اختيار طرق تحسين قدرة تحمل التربة أمرًا ضروريًا في كثير من الحالات قبل تنفيذ الأساسات. يتم إجراء فحص للتربة لتحديد ظروف الأرض الخاصة بالمشروع ومعرفة خصائص التربة لاختيار نوع الأساس المناسب للهيكل.
عندما يتبين أن التربة ضعيفة في قدرتها على التحمل أو وجود تربة مدفونة غير صالحة، يتعين على المصمم اتخاذ بعض القرارات بناءً على الخيارات المتاحة.
● بعض الطرق لتحسين قدرة تحمل التربة:
١- زيادة عمق التأسيس:
زيادة عمق التأسيس هي أبسط طريقة لتحسين قدرة تحمل التربة، تقتصر هذه الطريقة على المواقع حيث يكون مستوى المياه تحت التربة أقل بكثير ولا تؤدي الحفريات (عمليات الحفر) العميقة إلى زيادة تكلفة الأساسات بشكل غير متناسب.
٢- تصريف المياه:
يعتبر الصرف طريقة معروفة لتحسين قدرة تحمل أنواع معينة من التربة. توضع المصارف (ذات الوصلات المفتوحة) في خنادق عند قاعدة الأساسات فقط. يتم تصريف المياه من باطن التربة والتي يتم تجميعها من خلال نظام مصارف الأنابيب إلى خارج حدود المبنى.
٣- تحسين مكونات التربة:
عن طريق مزج المواد الحبيبية، مثل الرمل أو الحصى أو الحجر المسحوق في التربة الطبيعية عن طريق الدمك. تصبح طبقة التربة التي تكونت على بهذه الطريقة أقوى بكثير وتكون ذات قدرة تحمل محسنة.
٤- استخدام الستائر المعدنية (شيت بايل):
عن طريق حصر التربة في منطقة مغلقة بمساعدة الستائر المعدنية (الشيت بايل). تستخدم هذه الطريقة مع الأساسات الضحلة في التربة الرملية.
٥- استخدام خوازيق الرمل:
عن طريق دق ودفع خوازيق الرمال. تعتمد هذه الطريقة على مبدأ تقليل حجم الفراغ للتربة الطبيعية. تصنع الثقوب في التربة الناعمة بمساعدة خوازيق خشبية أو وسائل أخرى ثم يتم ملء الثقوب بالرمل ويدك. هذه تسمى خوازيق الرمل. يمكن تحسين قدرة تحمل التربة اللينة بشكل ملحوظ من خلال دفع خوازيق الرمل في مسافات بينية قريبة.
٦- إزالة واستبدال التربة الضعيفة:
عندما لا يكون عمق التربة الضعيفة كبير جدًا ، يمكن استخدام هذا الخيار. يمكن حفر التربة الرديئة واستبدالها بتربة مدموكة جيدة. لكن هذه الطريقة لديها مخاطرة بخصوص الهبوطات التفاضلية للأساسات. يمكن أن يكون استخدام هذا الخيار لأعماق أكثر من ٤ أمتار غير اقتصادي.
٧- الدمك والضغط:
عن طريق تطبيق أحمال حيث يمكن ضغط الأرض بحمولات ثقيلة من الركام أو المواد الأخرى لتسريع الهبوط وتحسين قدرة تحمل التربة. لكن هذا الخيار يمكن أن يؤخر مشروع البناء ، حيث قد يتطلب دمج التربة أو هبوطها وقتًا من أسابيع إلى سنوات بناءً على نوع التربة.
٨- اهتزاز (هز) سطح الأرض والأعمدة الحجرية:
يتم استخدام هذه الطريقة لتقوية التربة عن طريق إعادة ترتيب وضغط الجزيئات الحبيبية الخشنة لتكوين أعمدة حجرية من سطح الأرض إما باستخدام التربة الحبيبية الخشنة الطبيعية أو عن طريق الإحلال. يتم ذلك عن طريق هزاز بوكر كبير له نصف قطر ضغط فعال من ١.٥ م إلى ٢.٧ م. تكثف هذه الأعمدة الحجرية من التربة المحيطة بها أثناء تشكيلها وتسمى أيضا باحلال الاهتزاز.
تستخدم هذه الطريقة لتقوية الأرض لزيادة قدرة تحمل التربة بمدى يتراوح من ٢٠٠ إلى ٥٠٠ كيلو نيوتن / م ٢.
٩- الضغط الديناميكي للتربة:
تعتمد طريقة الضغط الديناميكي لتحسين قدرة تحمل التربة على إسقاط الوزن الثقيل حوالي ٥ إلى ٢٠ طن من ارتفاع كبير. هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في التربة الحبيبية.
عندما يكون الماء موجودًا في باطن الأرض ، يتم تصريفه أولاً قبل استخدام طريقة الضغط الديناميكي. يتم تحديد شكل وحجم ووزن وارتفاع إسقاط الثقل في الضغط الديناميكي يما يتناسب مع موقع على حدة. بشكل عام ، يتم إجراء ٣ أو ٤ إسقاطات في كل موضع لتشكيل فوهة بعمق يصل إلى ٢.٥ م وقطر ٥ م.
يؤدي استخدام طريقة الضغط الديناميكي إلى حدوث اهتزازات في المناطق المحيطة بسبب السقوط الحر للوزن الثقيل. يمكن أن يسبب هذا مشاكل في الهياكل والمباني المجاورة. لذلك ، يجب مراعاة ظروف المباني القائمة المجاورة قبل استخدام هذه الطريقة لتحسين قدرة تحمل التربة.
١٠- الحشو النفاث jet grouting:
يمكن استخدام طريقة التقوية هذه في جميع أنواع التربة. يتم الحشو النفاث عن طريق إنزال مسبار مراقبة إلى فتحة محفورة مسبقا قطرها ١٥٠ ملم.
يتكون المسبار من نفاثتين، تنفث النفاثة العليا بالماء، وتتركز بالهواء المضغوط لدفع أي مادة سائبة إلى أعلى التوجيه إلى مستوى الأرض. تملأ النفاثة السفلية الفراغ بجراوت الأسمنت شديد التماسك الذي يتحول إلى كتلة صلبة مكونا ما يشبه الأعمده.
قد يستخدم في حقن تربة المشاريع والمباني القائمة التي تعرضت لمشاكل بسبب تربة التأسيس.
١١- حقن التربة:
حقن الجراوت المتماسك في التربة تحت ضغط كبير. الجراوت لا يختلط مع التربة. تتسبب عملية الحقن في التمدد إلى سلسلة من التكتلات السفلية ، التي تدفع التربة المحيطة وتزيحها لزيادة الكثافة في التربة المجاورة. عادة ، يتكون الجراوت من خليط من التربة والأسمنت والماء ، على الرغم من أن قوة الجراوت غير مهمة ، حيث أن التقنية تكثف التربة بدلاً من تقويتها. نظرًا لأنها تستخدم معدات صغيرة الحجم ويمكن التحكم فيها وخالية من الاهتزازات ، فإن الحشو المضغوط مناسب بشكل خاص للاستخدام أسفل الهياكل القائمة وبالاقتران مع تطبيقات الترميم. ومع ذلك ، يمكن لهذه التقنية أن تسبب انتفاخًا أرضيًا في التربة السطحية التي تفتقر إلى ما يكفي من القوة المكثفة لحصر تمدد الجراوت.
١٢- تسخين التربة:
كلما زادت المدخلات الحرارية لكل كتلة التربة التي يتم معالجتها، كلما زاد التأثير. حتى زيادة طفيفة في درجة الحرارة قد يؤدي إلى زيادة قوة الحبيبات الدقيقة في التربة عن طريق تقليل التنافر الكهربائي بين الجسيمات، وتقليل تدفق المياه المسامية بسبب التدرج الحراري و انخفاض في محتوى الرطوبة بسبب الزيادة في معدل التبخر.
يتم تسخين التربة عن طريق حرق الوقود السائل أو الغازي في الآبار أو حقن الهواء الساخن في 0.15 إلى 0.2 متر
كقطر الآبار والتي يمكن أن تنتج منطقة مثبتة قطرها من 1.3 إلى 2.5 متر بعد المعالجة المستمرة لمدة 10 أيام.
يمكن استخدام هذه التقنيات بشكل فعال عند وجود مصدر حرارة كبير وغير مكلف بالقرب من الموقع
1000 درجة مئوية يمكن أن تسبب الجفاف وزيادة ملحوظة في قوة الطين
5000 درجة مئوية يمكن أن تسبب تغييرات دائمة في هيكل الطين وبالتالي تقليل الليونة
10000 درجة مئوية يمكن أن تسبب اندماج جزيئات الطين في مادة صلبة
١٣- تجميد التربة:
يتضمن تجميد التربة خفض درجة حرارة التربة حتى تتجمد الرطوبة في مساحات المسام.
يعمل تجميد ماء المسام كعامل تدعيم بين جزيئات التربة مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في مقاومة القص والنفاذية.
على عكس تسخين التربة، قد يكون تجميد التربة قابلاً للتطبيق على مجموعة واسعة من أنواع التربة وأحجام الحبيبات وظروف الأرض.
في الأساس، الشرط الوحيد هو أن الأرض لديها رطوبة كافية للتربة (ماء مسام).
تتضمن العملية عادةً تركيب جدران مزدوجة الأنابيب في التربة. المبرد يدور من خلال مغلق
دائرة كهربائية. يتم استخدام وحدة تبريد للحفاظ على درجة حرارة المبرد.
١٤- تثبيت التربة:
اقرأ عن : ما هو تثبيت التربة؟
*(ممكن انزلها في بوست تالي ان امكن)*
١٥- نقل مشروع البناء:
الخيار الأخير هو نقل مشروع البناء وإيجاد موقع له تربة بقدرة تحمل مناسبة.
استنتاج:
*هناك العديد من تقنيات التحسين المتاحة التي يمكن استخدامها لأغراض زيادة قدرة التحمل، تعزيز مقاومة القص وتقليل هبوط الدمج للطين المتوسط المشبع مثل استبدال التربة والتحميل المسبق واستخدام المصارف الرأسية والأعمدة الحجرية والتثبيت بالإضافات والطرق الحرارية. لسوء الحظ، هناك نقص في الأبحاث التي تنظر جميع العوامل الحاكمة مثل قدرة تحمل التربة و الهبوط وتكلفة أعمال التأسيس والتنفيذ البسيط.،، خلص هذا المنشور إلى أن هناك حاجة أساسية لدراسة تقنية الإزالة والاستبدال لتحسين سلوك التربة مع مراعاة المتطلبات الجيوتقنية والتكلفة لتحقيق سمك طبقة الاستبدال الأمثل وأنسب المواد المقابلة للحد الأدنى من التكلفة الإجمالية لأعمال الأساس*


.