تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تُعتبر التربة من أهم العناصر في الأعمال الهندسية والمُنشآت المُقامة، فهي تُشكل القاعدة الأساسية التي تستقبل الحمولات، وتتلاشى هذه الحمولات داخلها. تُعدّ التربة من العناصر التي تفرض طبيعتها وخصائصها على المهندس بحكم موقع المشروع، فليست من المواد التي نستطيع التحكم بخصائصها، مثل: الحديد والبيتون. وعلى ذلك كان لابدّ من أن يقوم مهندس الجيوتكنيك باتخاذ عملية رصّ التربة، لتحسين خواصها وجعلها قادرة على تحمل أعباء التأسيس عليها.

عملية رصّ التربة

تُعرَّف هذه العملية على أنها إعادة ترتيب الحبيبات الصلبة المُكونة للتربة، وذلك عن طريق تطبيق قوة رصّ باستخدام آليات ومعدات معينة، تقوم بطرد فراغات الهواء الموجودة بين ذرات التربة، وينتج عنها تقارب ما بين هذه الذرات، مما يؤدي إلى زيادة كثافة التربة، وإنقاص حجم هذه الفراغات، بحيث قد تُملأ الفراغات بالماء في حالة إضافتها للتربة. ^{[1] [2]}

ما الهدف من عملية رصّ التربة من حيث الجانب الهندسي؟

1- رفع قدرة تحمُّل التربة لتلقي حمولات المُنشأة، والتقليل من هبوط التربة والانتفاخ فيها.

2- في حالات تنفيذ المطارات والطرق، فهذه المنشآت الهندسية لابدّ أن يكون الأساس الذي ستنشأ عليه مرصوصاً جيداً، وذلك يؤدي لزيادة قدرتها الحملية.

3- في حالة تنفيذ السدود الترابية تحتاج التربة التي نقوم بردمها إلى رصٍّ جيد، وذلك لتقليل نفوذية المياه المتسربة وزيادة مناعته، وعادةً تُسمّى هذه التربة هي تربة الردم في مجال السدود. ^[2]

ما هي طرق رصّ التربة؟

1- الدحي

ويُسمّى بالرصّ الستاتيكي، يعتمد هذا الأسلوب من الرصّ على تطبيق حمولاتٍ ستاتيكيةٍ على التربة من خلال قوالب.

2- الطَّرق

ويُسمّى بالرصّ الديناميكي، يعتمد هذا الأسلوب من الرصّ على تطبيق حمولاتٍ ديناميكيةٍ على سطح التربة المُراد رصّها، بواسطة مطارق دقٍّ تسقط بشكل حرّ من على ارتفاع معين.

3- الاهتزاز

يُطلق عليه أيضاً الرصّ بالهزّ، يعتمد هذا الأسلوب على توليد اهتزازات ذات تردد عالٍ في التربة. ^[4]

ما هو الاختبار الذي يحدد لنا إذا كانت التربة مرصوصةً رصّاً أعظمياً؟

بدايةً يمكننا أن نحقق الرصّ الأعظمي للتربة في حال حصولنا على أعلى وزن حجمي لهذه التربة، والذي يتحقق في توفير الرطوبة المُثلى. من أحد أهم الاختبارات والتجارب التي تعمل على إيجاد علاقة تربط ما بين الوزن الحجمي ومحتوى الرطوبة تحت طاقة رصّ ثابتة هو اختبار بروكتور القياسي، والمعدل وصولاً بنا إلى الرطوبة المُثلى التي تعطينا القيمة الأعلى للوزن الحجمي. ^{[3] [4]}

1- تجربة بروكتور القياسية

تُجرى هذه التجربة من أجل الترب الناعمة. نستخدم أثناء تنفيذ التجربة قالب بروكتور حجمه 944 سم³، وقطره 10,16سم، بارتفاع 11,64سم. يتمُّ رصّ التربة داخل قالب بروكتور بعد نخل التربة على المنخل No4 وترطيبها بكمياتٍ مختلفةٍ من الماء، ووضعها بكيس لضمان توزع الماء على أجزاء التربة كافةً.

بعد ذلك نقوم بتقسيم عينة التربة إلى ثلاث طبقات ٍمتساوية السماكة، ووضع الطبقة الأولى ضمن القالب وضرب العينة بواسطة مطرقة وزنها 2,5 كيلو غرام، يتمُّ تنفيذ 25 ضربة لكل طبقة، وذلك بحيث تسقط المطرقة سقوطاً حراً بارتفاع 30,5 سم، ونقوم بتكرار هذه الخطوات على الطبقتين التاليتين .

2- تجربة بروكتور المُعدّلة

تُجرى هذه التجربة على الترب الخشنة حصراً. يكون قالب بروكتور حجمه 2121 سم³ ،وقطره 15,24 سم، وبارتفاع 11,64 سم، نقوم برصّ التربة بعد نخلها على المنخل No (3/4 in)، ونرطب عينة التربة بكمياتٍ مختلفةٍ من الماء ووضعها بكيس لضمان توزع الماء على أجزاء التربة كافة.

في هذه التجربة يتمُّ رصّ التربة بتقسيم التربة لخمسة أقسام، أي خمس طبقاتٍ متساوية السماكة، بحيث نقوم بوضع الطبقة الأولى ضمن القالب ورصّها بواسطة مطرقة يصل وزنها إلى 4,5 كيلو غرام، ونقوم بضرب الطبقة 56 ضربة، بحيث تسقط المطرقة سقوطاً حراً بارتفاع 45,7 سنتيمتر.

ما هي الآلات والمعدات المُستخدمة في رصّ التربة؟

يتمُّ تصنيف هذه الآلات على حسب نوع الرصّ أي: ^[2]

الدحي: نستخدم أسطوانات معدنية ملساء، أسطوانات معدنية ذات نتوءات، دواليب مطاطية.

الطَرق: نستخدم مطارق هاوية، مطارق انفجارية، مطارق كهربائية.

الاهتزاز: نستخدم مطارق مهتزة، صفائح مهتزة، أسطوانات مهتزة.

بعض الآلات المستخدمة في رصّ التربة

1- المداحي ذات الأسطوانات الملساء

تستخدم هذه الآلية لرصّ السطح العلوي من التربة المراد رصّها بوساطة الضغط الستاتيكي، وتُستخدم من أجل رصّ التربة المتماسكة، وطبقات الأحجار المكسورة، والحصويات وتكون عادةً سماكة الطبقة التي يمكن رصّها بهذه المداحي، تتراوح ما بين 10و 30 سم،  وذلك تبعاً لنوع التربة المرصوصة. من أهم سلبيات هذه المداحي، أنها تشكل سطحاً أملساً ليس مناسباً للربط بين الطبقات التي تعلوها.

2- المداحي الأسطوانية ذات النتوءات

تُستخدم هذه الآلية لرصّ التربة بتأثير الضغط الستاتيكي، الذي يتولد عند عجن التربة. تستخدم للتربة المتماسكة، وتتواجد النتوءات ذات الأشكال المختلفة على سطح الأسطوانات.

3- المداحي المطاطية

يتمُّ رصّ التربة بواسطة هذه الآلية من خلال الضغط الستاتيكي من سطوح الدواليب المطاطية على سطح التربة. تُستخدم هذه المداحي في رصّ جميع أنواع الأتربة تقريباً، ولكن تكون أفضل نتائجها عند رصّ التربة الرطبة. تستخدم هذه المداحي عند مهابط الطائرات والسدود.

4- المطارق الكهربائية

تعتمد هذه المطارق على تحريك سطحها بواسطة ذراعها المتصل بمحرك كهربائي. يصل وزنها إلى150كيلو غرام، تستخدم لرصّ التربة في حال عدم قدرة وصول المطارق الأكبر منها للتربة.