إحلال التربة(Soil replacement)
تعتبر عملية احلال التربة للطرق والمباني من أهم الخطوات التي يجب أخذها عند البدء في أي مشروع بناء. فالتربة هي الأساس الذي يتم بناء الطرق والمباني عليه، وعليه يجب أن تكون قوية ومستقرة لضمان استمرار المشروع بشكل آمن ومستدام. وهي ان يتم استبدال تربة الموقع الضعيفة بتربة قوية ذات قوة تحمل اكبر وتتم عملية الردم علي طبقات . تصميم تربة الإحلال يكون مرفق بتقرير التربة شامل مكونات الخلطة (رمل خشن وسن مقاس 2 و سن مقاس2 ) ويراعى معرفة نسب الخلط بين المكونات على سبيل المثال (1 : 2 : 1) بالترتيب وكذلك يذكر السمك الكلي لتربة الأحلال وسمك كل الطبقة حيث يتم فرشها بالموقع على طبقات بسمك يتراوح ما بين 25 إلى 30 سم.
تعد عملية الإحلال التربة للطرق والمباني عملية فنية تتطلب دراسة وتحليل الخصائص الهندسية والجيوتقنية للتربة الموجودة في موقع المشروع. هذه الدراسة تشمل قياس مقاومة التربة للضغط، تحديد تكوين الطبقات المختلفة في التربة، وتحليل السمات الميكانيكية والتصنيف الهيدروليكي للتربة.
الغرض من الاحلال
- زيادة قدرة تحمل التربة
- البعد عن مناطق تاثير المياه الجوفية و الصرف
- وجود العديد من المواد الضارة بالتربة مثل الأملاح أو الكبريتات التي تعمل علي تآكل الحديد.
- طبقة نظافة او حماية للاساس من الضغط الناتج من انتفاش التربة
- لرفع منسوب التأسيس في حالة حدوث خطأ بمنسوب قاع الحفر للوصول للمنسوب السليم
كيف يتم إحلال التُربة
في البداية، يتم حفر الأرض لإزالة طبقات التربة الضارة والتخلص منها حتى يتم الوصول إلى طبقة جيدة خالية من الحشائش والمخلفات (تطهير). بعد ذلك، يتم إحضار نوع آخر من التربة، وعادة ما تكون تربة رملية حرشة او زلطية . يتم وضع هذه التربة واستبدالها بالتربة القديمة، بهدف الوصول إلى المنسوب المطلوب.
يتم إحلال التربة على طبقات متعددة من خلال وضع طبقة بسمك25-30 سم على التربة. ثم يتم غمر هذه الطبقة بالماء أو استخدام الهراس أو الدكاك لضغط التربة وجعلها متماسكة.
أنواع التُربة التي تحتاج إلي إحلال
1 – التُربة الإنتفاشية
التُربة الإنتفاشية هي التربة التي لا تصلح نهائياً للبناء عليها حيث أنها بمجرد ان تمتص الماء تتمدد مما يُحدث ضغط علي خرسانة الأساسات الأمر الذي قد يؤدي إلي إنهيار المبني.
2 – التُربة الإنهيارية
التُربة الإنهيارية وهي تلك التُربة الموجود في المناطق الصحراوية مثل التُربة الرملية المُتماسكة أو الكُثبان الرملية السائلة، هذة التُربة قد تبدو مُتماسكة ولكنها بمجرد ان تمتص الماء تبدأ في الإنهيار.
3 – التُربة الطينية
التُربة الطينية جيدة للبناء، ولكن هناك نوع يكون فيه التُربة الطينية لينة وهي التربة التي يكون فيها مقاومة القص بين 0,25 و 0,5 كجم/سم²، تلك التُربة تتعرض للهبوط عندما تتحمل أحمال عالية.
4 – الرمل القابل للإسالة
هذا النوع من الرمال يكون ناعم وتستطيع معرفتة بُمجرد ان تقوم بمسك حفنة من الرمال، وجود مثل هذا النوع من الرمال تحت المبني قد يُعرض المبني للخطر إذا تم الحفر بجوار المبني او تعرض لزلزال او غيرة.
انواع التربة المستخدمة في الاحلال
هناك العديد من أنواع تُربة الإحلا ل وكل نوع له إستخدام يختلف عن الآخر ومن انواع تربة الإحلال.
1-إحلال بالسن او الزلط فقط في حالة وجود مياة جوفية (طبقة فلتر Filter لتصريف المياه وتكون بسمك 15 سم)
2-وإحلال بالسن والرمل بنسب معينة طبقا ل مواصفات و طبيعة المشروع (aggregate)
3-وإحلال بالرمل في حالة عدم وجود المياه الجوفية (Sand)
4-وإحلال بالاسمنت و الرمل
5-وإحلال بالخرسانة العادية(plain concrete)
الإحلال
تُحدد سمك طبقات الاحلال بواسطة المعادلة المرفقة في الصورة. يتوقف ذلك على قدرة تحمل التربة الأصلية وأبعاد القاعدة نتيجةً لقدرة تحمل تربة الإحلال.
هناك عدة أسباب تجعل عملية إحلال ال تربه أمرًا ضروريًا.
أولاً، فإن تحليل الخصائص الهندسية للتربة يساعد في تحديد الحمولات التي يمكن للأرض تحملها، وبالتالي يسمح بتصميم الأساسات المناسبة ل إنشاء الطرق و المنشآت و رفع كفاءة و تحمل المنشأت.
ثانياً، فإن استخدام تربة غير صالحة للبناء يمكن أن يتسبب في تشوه الطرق أو انهيار المباني بعد فترة قصيرة من الاستخدام.
وأخيرًا، فإن استخدام تربة مناسبة لا يحسن فقط المتانة والاستقرار للمشروع، بل يقلل أيضًا من تأثير المشروع على البيئة.
عملية إحلال التربة تشمل عدة خطوات.
تبدأ العملية بأخذ عينات تربة من الموقع، تليها عملية اختبارات المختبر لتحديد تكوين التربة وخصائصها الميكانيكية ومدي صلاحيتها للاستخدام. بعد ذلك، يتم تصميم الأساسات وتحديد الطبقات المختلفة التي يجب وضعها لتحقيق الاستقرار اللازم. وأخيرًا، يتم تنفيذ عملية إحلال التربة ووضع الأساسات المناسبة.
اذا كنت قوة تحمل التربة عالي فسوف يؤدي ذلك الي تقليل للتكلفة ولا حاجة ل عمل الأحلال
و اذا كانت قدرة تحمل التربة ضعيف فسوف يؤدي ذلك الي زيادة التكلفة (زيادة في ابعاد القواعد), ويجب الاخذ في الاعتبار كميات الردم تزيد من التكلفة الإجمالية للمشروع
يجب أن يتم تنفيذ عملية الاحلال للتربة بدقة واحترافية عالية من قبل ال شركة. يتعين أن يتم التعامل مع التربة بعناية لضمان عدم تلفها أثناء العملية. يجب ايضًا أخذ الاحتياطات اللازمة لتجنب أي انزلاق أو خلل في وضع الأساسات، إذ يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور المشروع بشكل كبير.
إختبارات لتربة الإحلال
قبل توريد التربة التي سوف تُستخدم في الإحلال يجب أن تتعرض تلك التُربة لبعض الإختبارت منها.
1 – إختبار بركتور القياسي
يتم في هذه العملية مرور كمية من الرمل بوزن5 كجم على منخل يحتوي على فتحة بحجم20 مم. ثم يتم إضافة كمية من الماء بحيث تصبح نسبة الرطوبة في العينة بين4٪ و6٪ في حالة التربة الرملية، وبين8٪ و10٪ في حالة التربة الطينية. بعد ذلك، يتم تجفيف العينة ووضعها في قالب يتكون من3 طبقات. يتم تصنيع القالب بشكل اسطوانة مفرغة بقطر يبلغ10.2 سم وارتفاع داخلي قدره1.6 سم. كل طبقة تضاف إلى القالب بعد ذلك تدك20 دكة باستخدام مطرقة تزن2.5 كجم، وتسقط من ارتفاع30.5 سم. بعد ذلك، يتم إزالة الإسطوانة ويتم وزن الرمل الموجود في القالب. يتم استخدام هذه العملية لتحديد الكثافة الرطبة للعينة والمحتوى المائي فيها.
2 – إختبار بروكتور المعدل
هو نفس الإختبار السابق ولكن بمعايير مُختلفة وضعها الكود الأمريكي، حيث يتم وضع العينة على ٥ طبقات و المطرقة بوزن ٤,٥ كيلو جرام تسقط من ارتفاع ٤٥سم و هذا يبين أنه كلما زاد جهد الدمك فإن أكبر كثافة جافة لنفس التربة تزيد و أقصى رطوبة محتوية تقل.
3 – إختار حدود اتربرغ
تستخدم هذه الاختبارات لقياس بعض الخواص الأساسية للتربة. تشمل هذه الخواص اللدونة وحد السيولة ومعامل المرونة. يتم تنفيذ هذه الاختبارات بأدوات ومعدات مخصصة لقياس هذه الخواص. تعتبر هذه الاختبارات أساسية لفهم الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة.
4 – إختبار المناخل
تُختبر تربة الإحلال باستخدام مجموعة من المناخل التي تحتوي على فتحات قياسية. وإذا مرّ أكثر من35% من الحبيبات من فتحة المنخل الذي يبلغ قياسه200، فإن ذلك يعني أن التُربة ضعيفة وغير مناسبة للبناء.
في الختام، يمكن القول بأن عملية إحلال التربة للطرق والمباني هي خطوة أساسية وحاسمة في عملية البناء. تحديد التربة المناسبة واستخدامها بشكل صحيح يحقق الاستقرار والمتانة للمشروع وتزيد من العمر الإفتراضي للمبني او الطريق . كما يساهم في الحفاظ على البيئة وضمان استدامة المشروع على المدى الطويل.
الذي يريد ان يوفر لا يوفر في الاساس ولكن يمكن ان يوفر التشطيبات
سعداء لوجودكم معنا.....