ر

0

نظري -( 1ميكانيك التربة )

3

(1ميكانيك التربة)

د. كنان زين العابدين

ير نظ

7 عدد الصفحات

ر

1

نظري -( 1ميكانيك التربة )

للتربةالفيزيائية المصنفة القرائن(الدلائل )

نيف ستخدم لتصقوامها، وتالة التربة أو نوعها أو تستخدم هذه الدلائل للدلالة على ح

ص أهم هذه ن نلختحت تأثير الحمولات المطبقة عليها ويمكن أالتربة والتنبؤ بسلوكها

:الدلائل بما يأتي

وام التربة وهو يعبر عن ق (ويسمى قرينة التراص أو الكثافة النسبية) دليل الكثافة .1

.(ل أو التراصخمن حيث التخل)الخشنة

بير عنللتع وتستخدم (والدلائل المرتبطة بها غربر حدود أت)حدود القوام ودلائله .2

.(المتماسكة)قوام التربة الناعمة

التركيب الحبي للتربة الذي يقصد به الاحتواء الكمي في التربة للجزيئات الصلبة من .3

وتسمى التجارب التي تحدد التركيب الحبي للتربة بتجارب ،(الحجوم)مختلف الأبعاد

.التحليل الحبي

:لتحليل الحبي للتربةا

:الصلبة حسب أبعادها كما يأتيتقسم حبيبات التربة

(:تي الخاص بالقواعد والأساساتيالنظام السوفي) SNIPنظام حسب

ر

2

نظري -( 1ميكانيك التربة )

(:التصنيف الموحد الأمريكي للتربةنظام ) USC حسب نظام

USCS (Unified soil classification system)أو ما يسمى

تخدام المناخل باس باستخدام تجربة التحليل الحبيتحدد أبعاد الحبات الخشنة في التربة

( حيث يتم استخدام سلسلة مناخل نظامية )حسب sieve analysisلي )التحليل المنخ

زّ من خلال ه النظام المعتمد( لفصل الحبات ذات الأقطار المختلفة بعضها عن بعض،

ي على كل الوزن المتبقثم تسجيل )رجّ( المناخل يدوياً أو باستخدام الرّجاج الميكانيكي،

م ث ثم حساب الوزن المتبقي )المحجوز( التراكمي )التكاملي( على كل منخل، منخل،

لمئوية المارة ثم حساب النسبة ا حساب النسبة المئوية المتبقية التراكمية على كل منخل،

( particle size distribution curveثم رسم منحني التحليل الحبي ) من كل منخل،

، محورها الأفقي اللوغاريتمي يمثل أقطار الحبيبات ومحورها لوغاريتميةرقة نصف على و

.المارة الشاقولي العادي يمثل النسبة المئوية

أما تحديد أقطار الحبات الناعمة في التربة فيتم باستخدام تجربة التحليل الحبي بالترسيب

(Sedimentation analysisفي الماء )

لهاتين التجربتين.تطرق فيما يأتي نوس

ر

3

نظري -( 1ميكانيك التربة )

باستخدام المناخل تجربة التحليل الحبي

:الغاية من التجربة

ذه الحبات نية لكل فئة من هبعاد حبات التربة وذلك بمعرفة النسبة المئوية الوز تحديد أ

حجارة( ورسم منحني التحليل الحبي للتربة. - بحص - ملر - سيلت - )غضار

(، بينما تجرى تجربة الترسيب لتحديد 75تستخدم المناخل من أجل حبات التربة الأكبر من )

(.75أبعاد الحبات الأصغر من )

ي التصنيف الذي يفيد ف للتربة،وتعطي هاتان التجربتان منحني التحليل الحبي الكلي

وكذلك في معرفة إمكانية استعمال التربة في الطرق والسدود للتربة،الهندسي

ومعرفة تأثير وجود المياه وحركتها في التربة. المنشآت،والمطارات وغيرها من

:الأجهزة المستخدمة

.ميزان الكتروني حساس .1

.جهاز رج أوتوماتيكي .2

.دةسلسلة مناخل ذات أقطار محد .3

فرن تجفيف كهربائي. .4

:العملمبدأ ومراحل

في نظام 75ذ هذه التجربة على المواد الحصوية التي يزيد أبعاد حباتها عن تنف

.ASTM :وتجرى بطريقتين

لى أخذ عينة من التربة ونقعها فيوهي الأكثر دقة وتعتمد ع: الطريقة الرطبة .1

No.200 (75ساعة ثم نخلها على منخل 24الماء لمدة mمع )

ثم نجففها في فرن وجود تيار مائي حتى يصبح لون الماء صافياً

وبعد ذلك إمرار العينة على الوزن،حتى ثبات c°105بدرجة

سلسلة المناخل المعتمدة.

ويةحصيعتمد مبدأ هذه الطريقة على نخل كمية من المواد ال: الجافةالطريقة .2

ر المغسولة على سلسلة المناخل)الحبات الخشنة( الجافة وغي

كل منخل. تستخدم هذهالنظامية وتعيين الوزن المتبقي على

75 ما تقل نسبة النواعم )الأصغر منالطريقة عند m 15( عن%.

ر

4

نظري -( 1ميكانيك التربة )

:إجراء التجربة بالطريقة الرطبة

(.totalWنأخذ كمية من التربة ونسجل وزنها الجاف )الوزن الجاف الكلي .1

No.200 (75نغسل العينة على المنخل .2 m )بقية على المنخل المتنأخذ التربة و

(.Wزنها الجاف )وزن الحبات الخشنة ونجففها ونسجل و

على سلسلة المناخل المعتمدة المرتبة بشكل تصاعدي ةسولغنمرر العينة الم .3

يث ح الأعلى،من الأسفل إلى الأعلى مع وضع القعر في الأسفل والغطاء في

يتم وضع العينة في المنخل العلوي ورج سلسلة المناخل بواسطة الرجاج

.min 10الميكانيكي لمدة

يتم تعيين الوزن المتبقي على كل منخل وحساب الوزن المتبقي التراكمي )وزن .4

(.iWعلى المنخل المدروس والمناخل التي فوقه( ) ةالحبات المتبقي

:ة على كل منخلالنسبة المئوية التكاملية المتبقي يتم حساب .5

iH % 100iW

W

:لنسبة المئوية المارة من كل منخليتم حساب ا .6

iP % 100 H %i

,) رسم منحني التحليل الحبي على ورقة نصف لوغاريتمية .7 %i id p.)

ملاحظة:

قبل رسم المنحني إذا لم يكن مجموع الأوزان الجزئية مساوياً قد يلزم تصحيح الأوزان -

(.Wللوزن الأولي للعينة )

ومجموع الأوزان(: Wالأولي الخطأ المطلق )الفرق بين الوزن -

n

i

1

w w

: الخطأ النسبي -n

i1

εw

ر

5

نظري -( 1ميكانيك التربة )

0 :يجب طرح التصحيح من الوزن الوزن التراكمي المصحح على كل منخل

0 يجب جمع التصحيح للوزن 1iwiw

أشكال المنحني الحبي:

:(جيد التدرج)المنحني الحبي المستمر .1

أي توجد حبات متقاربة،وهو يدل على وجود حبات من كافة الأقطار وبنسب

ناعمة ومتوسطة وخشنة وهذا يعطي كثافة عالية ومقاومة جيدة.

:(التدرج ئسي)المنحني الحبي المنقطع .2

يدل على وجود حبات ناعمة وحبات خشنة أما المتوسطة فهي معدومة تقريباً.

:(درجالت سيئ)المنحني الحبي المنتظم .3

ويدل على وجود حبات من نوع واحد متقاربة الشاقولي،له ميل شديد قريب من

بالأقطار )مجال تغير الأقطار صغير جداً(.

%iP

d (mm)

ر

6

نظري -( 1ميكانيك التربة )

ملاحظة:

ولكن إذا ، مرتفعة UCالمنحني الحبي الجيد التدرج تكون قيمة عامل الانتظام ةفي حال

كانت قيمة عامل الانتظام مرتفعة فلا يشترط أن يكون المنحني جيد التدرج فقد يكون

بالإضافة إلى عامل الانتظام لتحديد CCفيه انقطاع، ولذلك نلجأ إلى حساب عامل التقعر

ذان العاملان الشرطين المطلوبين تكون التربة جيدة نوعية المنحني الحبي، فإذا حقق ه

التدرج، يئةلتربة ساالتدرج، أما إذا لم يتحقق شرط عامل الانتظام فكان قريباَ من الواحد فإن

منتظم، وأما إذا لم يتحقق شرط عامل التقعر برغم تحقق شرط ومنحني التحليل الحبي

التدرج ومنحني التحليل الحبي منقطع.عامل الانتظام فهذا يعني أن التربة سيئة

u تكون التربة الحصوية جيدة التدرج إذا تحقق الشرطان: - 4C ، 3 1cC

u جيدة التدرج إذا تحقق الشرطان: تكون التربة الرملية - 6C ، 3 1cC

%10في التربة عن ةإذا زادت نسبة المواد الناعم cCو uCلا يوجد معنى ل-

(uC ، cCنحسب %10)إذا كانت نسبة المواد الناعمة أصغر من

يأتي:ما ك 𝐶c ، نحسب-

2

30

c

10 60

Cd .d

d 60 ، عامل التقعر

u

10

Cd

d عامل الانتظام

.)القياس الفعال( %10مارة مقدارها القطر الموافق لنسبة مئوية 10dحيث:

30d 30مارة مقدارها القطر الموافق لنسبة مئوية%.

60d 60مارة مقدارها القطر الموافق لنسبة مئوية%.

انتهت المحاضرة