Hadeel Alashkar
يعرف ميكانيك التربة بالعلم الذي يبحث في سلوك جزيئات التربة تحت تأثير الحمولات المنقولة إليها من المنشآت وهو علم قديم جداً ولكنه لم يتطور بشكل فعلي إلا اعتباراً من بداية القرن العشرين. يهدف علم ميكانيك التربة إلى التصميم الآمن والاقتصادي للمنشآت الهندسية بمختلف أنواعها، بالإضافة لإيجاد الحلول المناسبة للمشاكل التي يمكن أن تنجم عن جيولوجية المنطقة ونوعية تربة التأسيس بحيث لا يحدث انهياراً للتربة نتيجة للإجهادات القاصة أو للهبوطات الكبيرة المتولدة في التربة.
من أجل التصميم الآمن والاقتصادي للمنشآت لا بد من معرفة مختلف خواص التربة الفيزيائية والميكانيكية، والتي يتم الحصول عليها من خلال تحقيق برنامج تحريات جيوتكنيكية ناجح يتضمن الحفر واستخراج العينات وإجراء التجارب الحقلية والمخبرية المناسبة وذلك حسب نوع التربة ونوع وطبيعة المشروع المراد إقامته على هذه التربة.
إن كلفة إجراء التحريات الجيوتكنيكية منخفضة مقارنة بالكلفة الإجمالية للمشروع كما أنه يمكن تخفيض هذه الكلفة كثيراً عن طريق الاختيار الذكي لمخطط التحريات.
مراحل إجراء التحريات الجيوتكنيكية
1. مرحلة التحريات الأولية: يتم في هذه المرحلة وضع المخططات الأولية واختيار موقع المشروع، وتهدف التحريات في هذه المرحلة إلى الحصول على معلومات كافية تسمح باختيار الموقع الأفضل للمشروع، واختيار التصميم المعماري الأفضل للمشروع المناسب للشروط الجيولوجية والجيوتكنيكية للموقع، كما تسمح بتقييم الكلفة التقديرية للمشروع.
يتم في هذه المرحلة الاستعانة بالمخططات الجيولوجية للمنطقة حيث تغطي الدراسة مساحة جغرافية أكبر بكثير من مساحة موقع المشروع، حيث يتم تجميع معلومات جيولوجية كافية عن أماكن الفوالق النشطة وأية معلومات جيولوجية أخرى تساعد في اختيار المواقع الصالحة للمشروع واستبعاد المواقع غير الصالحة.
بعد استبعاد المواقع غير الصالحة يتم البدء بإجراء الاستكشافات الأولية على المواقع المنتقاة بقصد اختيار الموقع الأفضل. يمكن للتحريات الأولية أن تقدم معلومات هامة لمساحات وأعماق كبيرة، يمكن أن تفيد في تخفيض عدد السبور اللازمة للتصميم.
2. مرحلة تحريات التصميم: تتم الاستكشافات في هذه المرحلة من أجل التأكد من المعلومات الواردة في التحريات الأولية من أجل الاختيار النهائي لموقع المشروع ووضع المخططات النهائية للمشروع، والحصول على معلومات كافية ودقيقة عن تربة الموقع المختار، تساعد في تصميم المشروع، ويتم ذلك عن طريق الاستكشافات الجيوفيزيائية والجيوتكنيكية التحت سطحية والتجارب الحقلية والمخبرية، ويجب أن تتركز هذه الاستكشافات في أماكن المنشآت الخاصة بالمشروع، ويتم البحث عن مصادر المواد الطبيعية التي يمكن استخدامها في المشروع.
3. مرحلة تحريات التنفيذ: تهدف تحريات التنفيذ إلى التأكد من تربة التأسيس بعد حفر موقع المشروع والتأكد من مطابقتها للمواصفات المذكورة في اضبارة التصميم، وتثبيت أو تعديل طرق تنفيذ الأعمال التحت أرضية للمشروع، والتأكد من مطابقة التربة المستخدمة في عمليات الردم للمواصفات المقترحة من قبل المصمم، والتحقق من جودة التنفيذ مثلاً درجة الرص والنفاذية للترب المستخدمة في جسم السد، والبحث عن المواقع المناسبة لتخزين نواتج الحفر ومواد البناء.
الأمور الواجب توافرها في تقرير التحريات الجيوتكنيكية:
1. وصف للموقع مع توضيح لطبوغرافية المنطقة والجوار.
2. وصف لجيولوجية الموقع.
3. مسقط للموقع مبيناً عليه حدود المنشأ ومواقع السبور والحفر الاستكشافية.
4. المقطع الجيوتكنيكي موضحاً عليه حدود طبقات التربة والصخور وخواصها الميكانيكية والفيزيائية ونتائج التجارب الحقلية ومنسوب المياه الجوفية.
5. نتائج التجارب الحقلية.
6. نتائج التجارب المخبرية.
7. مواقع طبقات التأسيس المناسبة ومنسوب التأسيس المقترح.
8. نوع الأساسات المقترحة.
9. قدرة تحمل التربة.
10. هبوط وانتفاخ تربة التأسيس المتوقعة بعد إقامة المنشأ.
11. في حال حاجة تربة التأسيس للتحسين، يجب ذكر طريقة التحسين المقترحة وطريقة التنفيذ ومواصفات مواد التحسين والشروط الواجب تحقيقها.
12. آلية ضخ المياه من الموقع أثناء التنفيذ.
