فحوصات التربة للاغراض الانشائية

)’RcT„J) UKn�[|

’�–Kl�¤J)qJcx§„))

الفهرس___________________________________________________________________

5 نشائيةفحوصات التربة لألغراض اإل

المحتويات

الصفحة

11 تمهـيد

15 تمهيديةمعلومات -الباب األول

16 ...طبيعة التربة ومكوناتها األساسية 1-1 20 .....أهداف الفحص المخبري للتربة 1-2 21 .................جمع عينات التربة 1-3 21 ..........................استطالع الموقع 1-3-1 22 ......................أشكال عينات التربة 1-3-2 25 فحوصات سريعة للتعرف إلى نوع التربة 1-3-3 29 ...................التعرف على الصخور 1-3-4 37 .............ستطالع الموقعتقرير ا 1-4

ئيةخصائص التربة لألغراض اإلنشا -الباب الثاني39

40 ..............................مدخل 2-1 41 ........الخصائص الفيزيائية للتربة 2-2 42 .........الحجمية للتربة-العالقات الوزنية 2-2-1 54 .........................الخصائص الدالة 2-2-2 60 .......الخصائص الميكانيكية للتربة 2-3 62 ........ائية للتربةيكيمالخصائص ال 2-4 ــراض 2-5 ــة لألغ ــات الترب فحوص

70 ...........................اإلنشائية

الفهرس___________________________________________________________________


الصفحة 1

70 .....................الفحوصات المخبرية 2-5-1 72 .......................الفحوصات الحقلية 2-5-2

ةـالفحوصات التصنيفية للترب -الباب الثالث75

77 ..............................مدخل 3-1 78 .........محتوى الرطوبة في التربة 3-2 محتوى الرطوبة فـي التربـة بطريقـة 3-2-1

78 ..........................التجفيف بالفرنفـي التربـة بطريقـة محتوى الرطوبة 3-2-2

81 ..........................الحوض الرملي 83 ......................حدود اتربرغ 3-3 86 ............حد السيولة بطريقة كازاجراند 3-3-1 91 .............ختراقحد السيولة بطريقة اال 3-3-2 السيولة بطريقـة جهـاز فاسـيلييف حد 3-3-3

96 ................................ختراقلال 98 .........................حد اللدونة للتربة 3-3-4 100 ...............الوزن النوعي للتربة 3-4 الوزن النوعي للتربة باستعمال الـدورق 3-4-1

101 ......................)البكنوميتر(المدرج 105 ........................كثافة التربة 3-5 106 .......كثافة التربة بطريقة اسطوانة القطع 3-5-1 111 .........كثافة التربة بطريقة الغمر بالماء 3-5-2 115 ....كثافة التربة بطريقة القياسات المباشرة 3-5-3 117 ..............التدرج الحبيبي للتربة 3-6 123 ...الجاف التدرج الحبيبي للتربة بالتنخيل 3-6-1

الفهرس___________________________________________________________________


الصفحة

126 ......سيلالتدرج الحبيبي بطريقة الغ 3-6-2 132 تصنيف التربة لألغراض اإلنشائية 3-7 133 ...نظام المكتب األمريكي لتصنيف التربة 3-7-1 134 ......نظام معهد ماساشوستش للتكنولوجيا 3-7-2 التصنيف النسيجي للتربـة حسـب إدارة 3-7-3

135 .......................الزراعة األمريكيةية األمريكية للطرق لتصـنيف نظام الجمع 3-7-4

138 ....................................التربة 147 ............النظام الموحد لتصنيف التربة 3-7-5 154 ...روسيةيف التربة حسب المقاييس التصن 3-7-6

ةـفحوصات القص للترب - الباب الرابع165

166 .............................مدخل 4-1 180 ........فحص القص المباشر للتربة 4-2 فحص االنضغاط والقـص ثالثـي 4-3

185 .....................المحاور للتربة 191 ......ضغاط الالمحصورفحص االن 4-4

ةـالتضاغط المحوري للترب –الباب الخامس 195

196 ............االنضغاطية والتضاغط 5-1 197 ..ضاغط المحوري للتربةنظرية الت 5-2 198 ...................أساس نظرية التضاغط 5-2-1 199 ................نموذج المكبس والزمبرك 5-2-2

الفهرس___________________________________________________________________


الصفحة

200 ....الفرضيات األساسية لنظرية التضاغط 5-2-3 202 ....األهمية العملية لدراسة تضاغط التربة 5-2-4 202 ...غط المحوري للتربةفحص التضا 5-3

ةـفحوصات نفاذية الترب –الباب السادس 223

224 ..............................مدخل 6-1 ضـغط فحص نفاذية التربة بطريقة 6-2

228 .......................المتغير الماءضـغط فحص نفاذية التربة بطريقة 6-3

231 ........................الثابت الماء

ةـفحوصات دمك الترب –الباب السابع 235

236 ..............................مدخل 7-1 241 ...........فحص الدمك في المختبر 7-2

)سي بي آر( فحص نسبة كاليفورنيا -الباب الثامن247

248 ..............................مدخل 8-1 CBR( 255(انيفحص نسبة تحمل كاليفور 8-2

ةـالفحوصات الحقلية للترب –الباب التاسع 263

264 ..............................مدخل 9-1 فحص الكثافة الحقلية للتربة بطريقة 9-2

266 .......................إحالل الرمل 272 ...........فحص االختراق القياسي 9-3 279 ..............بالريشة فحص القص 9-4

الفهرس___________________________________________________________________


الصفحة

283 ــــالحــــقالم 284 .............................الكثافة لبعض المواد - )1(ملحق 285 ............الوزن النوعي ألشكال التربة المختلفة - )2(ملحق الحد األدنى لعدد وعمق نقط االستكشاف مقاسـا - )3(ملحق

مخبرية المطلوبـة من منسوب التأسيس والفحوص ال 286 .....................كحد أدنى حسب الكود األردني

تحديد أعماق نقـط االستكشـاف مـن منسـوب - )4(ملحق 288 ................الروسيةالتأسيس حسب المواصفات

قياسات وأرقام المناخل المستعملة في فحوصـات - )5(ملحق 289 ..........لفةالتربة حسب المواصفات العالمية المخت

290 ......................بعض االختصارات الشائعة - )6(ملحق المسـتعملة فـي ) SI(وحدات القياس الدوليـة - )7(ملحق

292 .....................................ميكانيكا التربة

293 فهرس الجداول 295 فهرس األشكال 298 فهرس النماذج

299 المراجع المستعملةقائمة

تمهيد___________________________________________________________________

نشائيةفحوصات التربة لألغراض اإل

11

تمهيد

)Introduction(

أقدم للقارئ هذا الكتاب، وهو محاولة للكتابة في أحد الموضوعات الهندسـية

.باللغة العربية، أرجو أن تكون على الطريق الصحيح فمتخصص، وهو موجه إلى كل من يعمل فـي مجـال موضوع الكتابأما

البناء والتشييد، مهندس أبنية كان أم مهندس أبن طرق، مراقـب يـة أم فنـي وهو يبحث في طرق إجراء بعض الفحوصات المخبريـة والحقليـة . مختبر

للتربة لألغراض اإلنشائية، مع فكرة موجزة عن الهدف من إجراء كل فحص .وأهميته التطبيقية

من خالل الدور الذي أصبحت تلعبه المختبرات اإلنشائية أهمية الكتابوتأتي تحتـل التربـة و .افق صناعة اإلنشاءاتفي المشاريع كمرفق رئيسي من مر

مرتبة هامة بين المواد التي يتعامل معها المهندسون بسبب تنـوع أشـكالها وألنها الجزء الذي تنتقل إليه وخصائصها الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية،

، تالفيا للمشاكل التي قد تـنجم هاتدعي الدراسة الوافية لما يسم أحمال المنشأفالهبوطـات غيـر . امة المنشأ على تربة غير معروفـة الخصـائص عن إق

وما ينتج عنهما من لألبنية والمنشآت المسموح بها والهبوطات غير المتكافئةلها أمور يمكـن ذلك من العيوب، ك الخرسانية، وغير هاعناصرتشققات في

.تالفيها من خالل الدراسة المسبقة لخصائص التربة في موقع اإلنشاءر اإلشارة هنا إلى أن التجربة اإلنشائية في أكثر بلدان العالم قد أثبتـت وتجد

أن المبالغ الباهظة التي يتم إنفاقها لمعالجة العيوب اإلنشائية المذكورة تفـوق مقابل إجراء الدراسة الالزمة للتربة في الوقـت نفقكثيرا تلك المبالغ التي ت .المناسب، أي قبل اإلنشاء

تمهيد___________________________________________________________________


12

-0.1يل المثال، إلى أنه يرصد في الدول المتقدمة ما قيمتـه على سب ،ونشيرموقعه وفحوصات التربـة لتحريات المن قيمة أي مشروع ألغراض % 2.0

.عطى لهذا الجانبفيه، وهي نسبة تدلل على األهمية الخاصة التي توإذا .في محاولة كتابته بلغة يفهمها جميع المهتمين خصوصية الكتابوتكمن

أدعي التأليف، ألن المعلومات الواردة في الكتاب وطرق إجـراء كنت هنا الالفحوصات وغيرها، أمور معروفة ومثبتة في كودات الممارسة والمراجـع القياسية، إال أنني حاولت فيه االبتعاد عن الترجمة الحرفية للمعلومات وطرق

ينواضـح والعرض ما وسعني لتكون الصياغة إجراء الفحوصات، وعملت .كل ما يلزم من الشروحات مع

وقد استعملت خالل إعداد الكتاب مجموعة من المراجع القياسية والكتب تـم لـى مصـادر المعلومـات إإثباتها في نهايته، مـع اإلشـارة فـي الـنص

ستشهادات من هذه المراجع حيث وردت، وذلك بذكر رقم المرجع داخل واال . بعد كل استشهاد أو اقتباس/ / قوسين بشكل

قر هنا بأن مشكلة المصطلح العربي في الكتاب هي إحدى نواقصه، وذلـك وأولكنني اجتهـدت لكـي تكـون .لغياب اإلجماع حول هذا الموضوع نظرا

،فعلى سـبيل المثـال . المصطلحات واضحة وأقرب ما تكون إلى الصواب، بينما )بئر استكشاف(الى اإلنجليزي ) Borehole(يترجم البعض مصطلح

ختـرت الترجمـة ، وقد ا)جسة(أو ) بئر سبرية(البعض اآلخر إلى هيترجم. يجعلها أقرب إلـى المقصـود بهـا ) سبر(ها على كلمة ءالثانية، ألن احتوا

، حيث تستعمل للداللـة عليـه فـي )Clay(وكذلك الحال بالنسبة للمصطلح وقـد اسـتعملت األولـى ،)غضـار (وفي أخرى ) طين(بعض الكتب كلمة

.لشعوري أنها أقرب إلى إحساس القارئ

تمهيد___________________________________________________________________


13

أشير إلى أنني حاولت في هذا الكتاب أن أجعله مقتصرا علـى المعلومـات واألساسية التي تهم المهندس وفني المختبر مـن طـرق وأسـاليب إجـراء الفحوصات المخبرية والحقلية للتربة، مبتعدا عن الخـوض فـي التفاصـيل

بما يخدم الهدف الرئيسي، وهو تذكير المهندس وتعريف الفنـي النظرية إال ها، وكـذلك إخـراج ؤبالمعنى الهندسي والفيزيائي للفحوصات التي يتم إجرا

تعود أن يقوم به ويتقنـه المهندس أو الفني من دائرة التنفيذ الميكانيكي لعملبعـض دون فهم متكامل لمعناه والهدف من القيام به، وهو أمر قـائم بـين

ولـو –وإذا استطاع هذا العمل أن يحقق هـذا الهـدف . المهندسين والفنيين .فسأعتبر المجهود الذي بذل من أجله مثمرا ومفيدا –جزئيا

وفي الختام، أود أن أتقدم بجزيل الشكر إلى الدكتور محمد اشتية، المدير العام لذي شجع وتبنـى ، ا)بكدار(للمجلس االقتصادي الفلسطيني للتنمية واالعمار

إلى خدمـة مشاريع المجلس، الموجهة هذا الكتاب معتبرا إياه واحدا من نشركما أتقدم بالشكر لكل مـن . وتنمية وإعمار المجتمع الفلسطيني بكافة قطاعاته

شجع على استكمال الكتاب، وكل من ساهم في تدقيقه وإخراجـه ومراجعـة بتصـحيح لخطـأ أو هفـوة أو صياغته، والشكر أقدمه سلفا لكل من سيتقدم

–نابلس : توضيح لفكرة أو صياغة، أو بنصيحة، وذلك على العنوان البريدي : أو العنوان االلكتروني) 1874(فلسطين، صندوق بريد [email protected]

حجــاويسامي أحمــد

2003كانون الثاني 15في نابلس

تمهيد___________________________________________________________________


14

استطرادة لغوية

دأب الكثير من كتاب العربية في اآلونة األخيرة، وبشكل ملحوظ، على كتابة على اعتبار أن هذه ) ……1,2,3(األرقام بشكلها السائد في اللغات األجنبية

.ة العربية الصحيحة لألرقامهي الكتابوبما أن هذا الكتاب يعج باألرقام، واألرقام فيه مكتوبة بمعظمهـا بالطريقـة

، رأيـت أن أورد ....) ، 3،2،1(دناها في المشرق العربي األخرى التي اعت :لتبرير ما ذهبت إليه في إحدى الصحف هنا ما قرأته حول الموضوع

د الملك تستعمل أرقاما يونانية، والعراق كانت سورية في عهد الوليد بن عب" ف الوليد ثالثة من المحاسبين القيام بمهمة توحيـد فكل. فارسية ومصر قبطية

أبو ثابت سليمان بن سعد الخبير باليونانية، وصالح بـن عبـد : األرقام وهمالرحمن كاتب الحجاج بن يوسف الثقفي الخبير بالفارسـية، وابـن يربـوع

بالقبطية، فاختزلوا الحروف أفقيا كما هو واضح من كتـاب الفزاري الخبير ) مس الهجـري القرن الخـا (لحسن بن محمد الحلي) تلخيص أعمال الحساب(

ورأى الفاطميون في عهدهم أن الوضع ...) . ، 3،2،1(فكان الخط السياقي كبر مما يعوق الحساب، فابتكروا الخط الغبـاري أاألفقي لألرقام يأخذ حيزا

ى القلقشـندي وقد سم. الذي شاع استعماله في المغرب العربي) .…,1,2,3( . "ان عربيان أصيالنالخط السياقي بالخط الهندي، والخط

تمهيد___________________________________________________________________


15

معلومات تمهيدية –الباب األول ___________________________________________________________________


اب األولـالب

تمهيديــةمعلومات

طبيعة التربة ومكوناتها األساسية 1- 1

أهداف الفحص المخبري للتربة 2- 1

جمع عينات التربة 3- 1

استطالع الموقع 1-3-1

أشكال عينات التربة 3-2- 1

فحوصات سريعة للتعرف إلى نوع التربة 3-3- 1

التعرف على الصخور 3-4- 1

موقعستطالع التقرير ا 4- 1



تمهيديـــة معلومـات البــاب األول

)Preliminary Information(

طبيعة التربة ومكوناتها األساسية 1-1

)Nature and Basic Constituents of Soil(

مجموعة من العوامـل تشكلت التربة الطبيعية التي نتعامل معها نتيجة لتأثير الفيزيائية والكيميائية على طبقة القشرة األرضية على مر السـنين، ونتيجـة

ويتـراوح العمـر .لتأثير هذه العوامل تكونت الخصائص الرئيسية للتربـة الزمني للتربة التي يتعامل معها اإلنسان في نشاطه اليومي بين مئات اآلالف

وخالل هذه الفتـرة الطويلـة . هو أكثرالى ماليين السنين، وقد يصل الى ما كانت التربة معرضة للكثير من التأثيرات والتقلبات في الظروف الطبيعيـة، . حيث تتشكل تربة جديدة باستمرار، ويتم ارتصاص الطبقات الموجودة منها

كما أن العوامل الخارجية كالرياح وتأثير المياه وتقلبات الحرارة تلعـب دورا عوامل أخرى ليست أقل تغيير تركيب التربة، يضاف إليها ال يستهان به في

. ل والبراكينزالأهمية كالزأما المكونات األساسية للتربة الهندسية، أي التي يتعامـل معهـا المهنـدس،

: فيمكن إيجازها بثالث مكونات أساسية هي ، )Solid particles(الحبيبات الصلبة - 1 ،)Voids(الفراغات بين الحبيبات - 2 .منفردين أو مجتمعين ،داخل الفراغات) Air(أو الهواء ) Water(الماء - 3



.المكونات المذكورة أعاله) 1-1(ويبين الشكل S- حبيبات صلبة

W - ماء

A- هواء

)1-1(شكل

وإضافة إلى هذه المكونات األساسية، فإن بعض أشكال التربة تحتـوي فـي . معدنية مختلفة تؤثر على خصائصـها تركيبها على مواد عضوية وبلورات

وتسمى التربة التي تحتوي الماء والهواء في فراغاتها بالتربة المشبعة جزئيا



)Partially saturated( وتلك التي تمتلئ فراغاتها بالمـاء المشـبعة تمامـا ،)Fully saturated.(

يـث ويجري تصنيف التربة أساسا باالعتماد على حجم حبيباتها الصـلبة، ح :تقسم التربة حسب حجم حبيباتها في أغلب المواصفات العالمية إلى

وهـي التربـة التـي ال -)Non-cohesive soil( التربة غير المتماسكة.1تتماسك حبيباتها، وتكون خشنة وناتجة عن تفتت الصـخور بفعـل عوامـل

ويفتقر هذا النوع مـن التربـة الـى خاصـية اللدونـة ). Erosion(التعرية )Plasticity ( والتماسك بين الحبيبات)Cohesion( وأما أشكال التربة غيـر ،

: المتماسكة فهي

، ويزيد مقاسها عـن )Cobbles(والدبش ) Boulders(األحجار الكبيرة - أ .ملمتر60

:وأشكاله األساسية ) Gravel(الحصى - ب ملمتر،6و2وأبعاده تتراوح بين ) Fine(الحصى الناعم -وأبعـاده تتـراوح بـين ) Medium(الحصى متوسط النعومـة -

،املمتر20و6 .املمتر 60و20وأبعاده تتراوح بين ) Coarse(الحصى الخشن -

: وأشكاله األساسية) Sand(الرمل –جـ ملمتر، 0.20و 0.06الرمل الناعم وأبعاده تتراوح بين - ملمتر، 0.60و 0.20الرمل متوسط النعومة وأبعاده تتراوح بين - .ملمتر 2.00و 0.60عاده تتراوح بينالرمل الخشن وأب -

بوجود التماسك بين حبيباتها وتتميز -)Cohesive soil( التربة المتماسكة -2 0.06اللدونة، إضافة إلى أنها تتكون من مواد ناعمة يقل مقاسها عن بوكذلك

:ملمتر، وتقسم إلى األشكال التالية



ملمتر، 0.060و 0.002ويتراوح مقاس حبيباته بين ) Silt(الطمي • .ملمتر 0.002ويتكون من حبيبات يقل مقاسها عن ) Clay(الطين •

ومن النادر إيجاد نوع من أنواع التربة المذكورة منفصال في الطبيعة، فغالبا طـين (من الطين مخلوطا ببعض الرمل مـثال : ما تتكون التربة من خليط

–رمـل طينـي (، أو الرمل المخلوط ببعض الطـين )Sandy clay -رمليClayey sand( أو الطـين المخلوط ببعض الطمي ،) طـين طميـي- Silty

clay( كما أن هناك خليطا من الرمل والطمي والطين اصطلح على تسـميته ، ).Loam(بالطفال

ةــأهداف الفحص المخبري للترب 1-2

)Purposes of Laboratory Soil Testing(



ة في المختبر يهدف إلى التعرف على خصائصها من البديهي أن فحص التربالرئيسية من فيزيائية وكيميائية وميكانيكية، مما يعطي الفرصة العتبار هـذه

.الخصائص عند تصميم المبنى أو المنشأ، وأساساته على وجه التحديد :كما يلي األهداف األساسية لفحص التربةويمكن تلخيص

.إمكانية التصنيف الدقيق للتربة .1التعرف على الخصائص المتعلقة بثبات التربة تحت تـأثير األحمـال .2

)Strength requirements ( وقوة تحملها للضغط)Bearing capacity.( الذي سيحصل للمبنى والتأكـد مـن ) Settlement(التنبؤ بمقدار الهبوط .3

بين نقـاط ) Differential settlement(عدم حصول الهبوط غير المتكافئ .ةمختلف

على سـلوك -إن وجدت –) Ground water(دراسة تأثير المياه الجوفية .4التربة والتعرف على إمكانية تغيير منسوبها ارتفاعا أو انخفاضا مع ربط

.هذا بعامل الزمنأو الكلوريـدات )Sulphates(تحديد مدى احتواء التربة على الكبريتات .5

)Chlorides ( ضـرورة اسـتعمال مأو عدأو كليهما معا لتقرير ضرورة ). Sulphate resisting cement(اإلسمنت المقاوم للكبريتات

ميـاه األمطـار، الثلـوج، (دراسة مدى تأثير العوامل الجوية المحيطة .6 . ألساساتعلى سلوك التربة تحت ا) الخ……الحرارة

التعرف على أشكال خاصة من التربة تستلزم التعامل معها بحذر كتربة .7–أو التربـة المنتفخـة أو ) Loess or collapsing soil(لهابطـة اللوس ا .اموغيره) Swelling or expansive soil( -المتمددة

خـالل عمليـة ايـتم بـذله تيلى أن الوقت والجهد والمال الونشير ختاما إ، والتي تتضمن فحوصات )Site investigation(استطالع أو تحريات الموقع



تقاس بتلك التي يتم بـذلها هذه الفحوصات، ال يال لنتائجتفصيلية للتربة وتحلعند ظهور خلل معين في مبنى أو منشأ بسـبب عـدم إجـراء مثـل هـذه

.الفحوصات

)Soil Sampling(ة ـات التربـع عينـمـج 1-3

)Site Investigation(استطالع الموقع 1-3-1

بر ضـمن عمليـة تندرج فحوصات التربة التي تجري في الموقع وفي المختعـدة واسعة تدعى استطالع أو تحريات الموقع ، وهي عمل كبيـر يشـمل

-:خطوات يمكن ترتيبها كما يليمهمة عـن الموقـع وهي معلومات – ولية عن الموقعجمع المعلومات األ-1

مثل مخطط االرض ومخطط الموقع التنظيمـي وأي ،وظروف ما يحيط بهي المنـاطق المجـاورة وخطـوط معلومات موجودة عن خصائص التربة ف

التمديدات للخدمات المختلفة، وغيرها من المعلومات التي يجري جمعها مـن .مصادر مختلفة

وهي خطوة تتلو جمع المعلومات، وتتمثل بزيارة أوليـة – زيارة الموقع-2، ولوجيتـه وغيرهـا يللموقع من أجل التعرف على شكله وطوبوغرافيته وج

، وتساعد على تحديد ما يلزم التصميم المعماري وهي عملية ضرورية تسبق . عمله ضمن الخطوة التالية

وخالل هـذه الخطـوة يجـري –) Site exploration( استكشاف الموقع-3أو الحفر التجريبيـة )Boreholes(استخراج عينات التربة من اآلبار السبرية

)Trial pits (ليها في المختبرأو كليهما تمهيدا إلجراء الفحوصات الالزمة ع.



وبما أننا بصدد الحديث عن عينات التربة، فسنتعرض بتفصيل أكثر للخطـوة الثالثة أعاله، علما بأن الحصول على معلومات اكثر تفصيال عن الخطـوات

ـ األخرى وعن عملية استطالع الموقع ككل ممكن الرجوع الـى المراجـع ب .*3،2،1/1/المتخصصة

) Types of Soil Samples( ةـأشكال عينات الترب 3-2- 1

تعتمد نتائج الفحوصات المخبرية التي يتم إجراؤها على التربة على معرفـة ومهارة فريق تحريات الموقع من حيث التحديد السليم لمواقع الحفر حسـب

وكـذلك ) Site investigation plan(المخطط المرفق ضمن خطة التحريات لتي أخذت منها، إضافة لقياس العينة وطريقة مدى تمثيل العينة لطبقة التربة ا

.حفظها ونقلها للمختبر بشكل سليم يحافظ على خصائصها الطبيعيةأما األشكال الرئيسية لعينات التربة التي تستخرج من اآلبار السبرية أو الحفر

: التجريبية فهيوهي العينات التي يـتم – )Undisturbed samples(العينات السليمة - 1

ويتم استخراج مثـل . اجها دون إحداث خلخلة لتركيبها الطبيعياستخرمن اآلبار السبرية داخل ) Drilling rig(هذه العينات بواسطة آلة الحفر ــدوران ) Tube samplers(أنابيــب أســطوانية خاصــة بواســطة ال

)Rotation (ويمكن كذلك أخذ هـذا النـوع مـن . أو الغرز في التربةيبية على شكل قطع أو كتل من التربة بتركيبها العينات من الحفر التجر

).2-1(كما هو موضح في الشكل ) Block samples(الطبيعي

االرقام داخل القوسين هي أرقام المراجع كما هي مثبتة في قائمة المراجع *1



ونشير هنا إلى ضرورة العناية بتغليف العينات السـليمة فـور اسـتخراجها لضمان استقرار خصائصها الطبيعية وأهمها الرطوبة، وذلك ريثما يتم نقلهـا

) Paraffin(أو البـرافين ) Wax(باستعمال الشمع ويتم التغليف عادة . للمختبروينصح بلف العينة بقطعة مـن . املهذا الغرض بعد تذويبه لذين يستعمالنال

ويجـري صـب البـرافين أو ) ممثل القماش الطبي المخر(القماش الخفيف عليها مما يضمن عدم تعرضها للجـو –الذي يتجمد بسرعة –الشمع السائل

. الخارجيغرض من العينات السليمة فهو دراسة الخصائص الميكانيكية للتربـة وأما ال

واالنضغاط ) Shear(بتركيبها ووضعها الطبيعيين من خالل فحوصات القص والقص ثالثي المحـاور ) Unconfied compression(المحوري الالمحصور

)Triaxial test ( ــاغط ــة ) Consolidation(والتض ) Permeability(والنفاذي .هاوغير

وهي عينات يـتم – )Disturbed samples(التركيب المخلخلةالعينات -2الحصول عليها إما بطرق يدوية سهلة وأدوات بسيطة من الحفر التجريبية أو من خالل السبر دون التركيز على الحفاظ على تركيبها الطبيعـي بواسـطة

ـ أو) Percussion(أو السبر بالدق ) Auger(المثقاب بالمـاء تعمالالحفر باس)Wash boring ( وغيرها من طرق الحفر المتبعة ألغراض جمـع عينـات

.التربةوأما الغرض من استخراج هذا النوع من العينات، فهو أخـذ فكـرة أوليـة سريعة عن طبيعة التربة وتكوينها مما يسهل عملية تصنيفها السريع بـالنظر

العينات تلزم إلجراء أهم ، إضافة إلى أن هذه)Visual description(ووصفها



جمع العينات السليمة من التربة – )2- 1(شكل )الغرز(بطريقة الدسر - أ

بطريقة الدسر والقطع - ب

Physical(للتربـة فحوصات التعرف على الخصائص الفيزيائية والكيميائية

and chemical properties ( مثل محتـوى الرطوبـة الطبيعـي)Natural

moisture content( وحدود اتربرغ)Atterberg limits ( دونـة لللسـيولة وال Specific(والـوزن النـوعي ) Gradation(واالنكماش والتدرج الحبيبـي

gravity ( ــات ــوى الكبريت ــذلك محت ــد ) Sulphate content(وك والكلوري)Chloride content (ــدروجيني واأل ــن ) PH value(س الهي ــا م وغيره

.ال يستدعي إجراؤها الحصول على عينات سليمة تيال الفحوصات :مالحظتينوقبل ترك موضوع العينات وأشكالها، نشير هنا إلى



إن تسمية العينات بالسليمة هي تسمية نسبية، إذ يسـتحيل اسـتخراج :األولىمهمـا على تركيبهـا، -مهما صغر -عينات التربة دون إحداث خلل معين

. ة في العمليةكانت دقة األدوات المستعملإن فحوصات التربة التي تجري على العينات المضطربة التركيـب : الثانية

المذكورة أعاله، يمكن إجراؤها باستعمال عينات سليمة التركيب بعد خلخلتها .وتشكيلها بالشكل المالئم، وهذا أمر بديهي لكن ال ضرر من اإلشارة إليه

عنـى ي مة أصال للكتاب، باعتبـاره لمرسووأخيرا، وحتى ال نتجاوز الحدود ابالفحوصات األساسية للتربة، فإننا نحيل القارئ المهتم بعملية تحريات الموقع

/9،5،3،2،1/صصة ت والمراجع المتخوتفاصيلها الدقيقة إلى الكتب والكودا .وغيرها

ةــفحوصات سريعة للتعرف إلى نوع الترب 3-3- 1

)Quick Tests for Soil Identification(

ذكر فيما سبق، أن باإلمكان التعرف على نوعية التربـة والقيـام بتصـنيفها من خـالل ، وكذلك )Visual description(التصنيف المبدئي باستعمال النظر

فحوصات سريعة وبسيطة يمكن إجراؤها على العينات عندما يتم استخراجها تها وتدرجها وشكلها وللتعرف على أنواع التربة، فإن حجم حبيبا. في الموقع

ولونها إضافة إلى كثافتها وبنيتها هي من أهم الدالئل المساعدة على إطـالق .الحكم األقرب إلى الدقةعلى نـوع التربـة مـع في التعرف السريع) 1-1(ويساعد الجدول التالي

.ها الوصف المناسب قبل البدء بفحصها بالمختبرئإمكانية إعطا/ 1/لمثبت في الكود األردني الستطالع الموقـع ا) 2-1(كما يساعد الجدول

أما التميز بين الطمي . على إعطاء وصف لعينات التربة في الموقع وتصنيفها



والطين فيحتاج إلى فحوصات سريعة يمكن إجراؤها في الموقع دون الحاجة / :3،1/فيما يلي وصف لهذه الفحوصات خاصة، و إلى أجهزة

ربة بالنظرالتعرف على الت –) 1-1(جدول

1. الحصى والتربة الحصوية

)Gravel and gravelly soil( عدم وجود الكتل الصلبة . الحظ بالنظر العاديت

. الجافة يدل على عدم وجود الطين

2. الرمل والتربة الرملية

)Sand and sandy soils(

المالمسة . معظم الحبيبات ظاهرة للعين المجردةعدم . رمل والحصىبين األصابع تظهر وجود ال

. وجود الكتل الصلبة يدل على غياب الطين

)Silt(الطمي .3ال يمكن تشكيله . ال رواسب رملية تظهر بالمالمسة

.إلى خيوط عندما يكون رطبا

4. )لدونة متوسطة(الطين

)Medium plastic clay( شكل إلى خيوط بسهولة، يتقلص عندما يجفي.

5. )لدونة عالية(الطين

)Highly plastic clay( يبدو . شكل إلى خيوط بسهولة، يتقلص عندما يجفي

).Fatty(شحميا

) :Reaction to shaking – Dilatancy( قابلية التوسع –تجربة الرج - 1تؤخـذ ). 40(تزال من عينة التربة جميع الحبيبات المتبقية على منخل رقـم

ملمتر مكعب وتوضـع 8200كمية بسيطة من التربة الرطبة حجمها حوالي وليسـت (على كتلـة مائعـة في راحة اليد وتمزج مع الماء حتى الحصول

نة، فإذا ظهر الماء علـى رج اليد في اتجاه أفقي ويالحظ سلوك العيت). لزجةالماء واللمعـان اختفىان، وعند عصرها بين األصابع صبح لها لمعأالعينة و

ذا دليل على أن العينة من الطمـي تفتت، فهفي التشقق ثم تبدأومن سطحها ، أما إذا لم يطرأ أي تغير على المظهـر )Non-organic silt(غير العضوي

).Plastic clay(الخارجي للعينة فهذا دليل على أنها طين لدن ):Dry strength( قوة التربة الجافة - 2



تشـكل ). 40(زال من عينة التربة جميع الحبيبات المتبقية على منخل رقم تعينة التربة الرطبة أو التي أضيف إليها الماء على شكل قالب يـتم تجفيفـه تماما في الفرن أو بتركه في الشمس أو الهواء، ويتم اختبار قسـاوة العينـة

فإذا كانت ذات قساوة عالية في حالـة . بالضغط عليها أو فركها بين األصابع، وإذا كانت قسـاوتها )Highly plastic clay(الجفاف فهي طين عالي اللدونة ، تتهشم عند فركهـا أو )Non- organic silt(ضعيفة فهي طمي غير عضوي

) Fine silty sand(ويالحظ أن لكل من الرمل الناعم الطميـي . الضغط عليها .والطمي نفس القساوة في حالة الجفاف

) :Consistency near plastic limit( القوام عند حد اللدونة -3 لشـك ت). 40(المتبقية على منخل رقم عينة التربة جميع الحبيبات زال منت

من التربـة ات مليمتر 10طول ضلعه ايساوي مكعبعينة ذات حجم تقريبي ويـتم . ملمتـر 3الرطبة والمضاف إليها قليل من الماء إلى خيوط قطرهـا

عاد عجـن ي. سطح أملس أو بين راحتي اليدتشكيل العينة بواسطة اليد على وتحويل العينة إلى خيوط مما يترتب عليه نقـص تـدريجي فـي محتـوى رطوبتها وتصلبها، وفي النهاية تفقد لدونتها، وتتفتت عنـدما يبلـغ محتـوى

عند اقتراب ) Toughness(وكلما ازدادت متانة الخيوط . رطوبتها حد اللدونةكان ذلك من حد اللدونة، وازدادت صالبة الكتلة عند تفتتها، محتوى رطوبتها

أما إذا أبدت العينة ضعفا عنـدما . دليال على احتوائها نسبة عالية من الطينيكون محتوى رطوبتها مساويا لحد اللدونة ونقصا سريعا في تماسك الكتـل التي يقل محتوى رطوبتها عن حد اللدونة، فهذا دليل علـى أن العينـة مـن

مـواد مثـل عضوي، أو ال غير) Low plastic clay(الطين منخفض اللدونة ).Kaolin(ولين ؤالطين المحتوي على الكا



ويالحظ أن الطين المحتوى على كمية كبيرة من المـواد العضـوية يكـون .ضعيفا وله ملمس اسفنجي عند حد اللدونة

) :Dispersion test( )تجربة االنتشار(سرعة الترسب -4في أنبوب زجـاجي وتوضع) غرام100-50حوالي (تؤخذ عينة من التربة

إذا كانت التربة من الطمي، فإن حبيباتها تترسب . بداخله ماء )Jar(أسطواني وأما إذا كانت الحبيبات الطينيـة . دقيقة إلى ساعة 15في قعر األنبوب خالل

. أو حتى بعض األيـام هي الغالبة فيها، فإن ترسبها يستغرق ساعات طواالالرمل، إذ ال تستغرق حبيباته أكثـر ويمكن استعمال هذا الفحص للكشف عن

. من دقيقتين لتترسب في قعر األنبوب الزجاجيقاسـية بأنهـا )Consistency(وصف التربة المتماسكة حسب قوامها يمكن و)Hard ( إذا تشوهت بسهولة بظفر إبهام اليد، وصـلدة جـدا)Very stiff ( إذا

إذا ) Stiff(راق، وصـلدة كانت سهلة التشوه بظفر اإلبهام لكنها صعبة االختإذا أمكن اختراقهـا ) Medium stiff(تشوهت بسهولة بظفر اإلبهام، وراسخة

فهي التي يمكن ) Soft(عدة سنتمترات باإلبهام ببذل جهد متوسط، أما الطرية التـي ) Very soft(اختراقها باإلبهام عدة سنتمترات بسهولة، والطرية جـدا

.يمكن اختراقها عدة سنتمترات بقبضة اليد بسهولة )Identification of rocks(التعرف على الصخور 3-1-4



:قسم الصخور التي تتم مصادفتها أثناء الحفر الى ثالثة أقسام رئيسيةتــة - 1 ــت) Igneous rocks( الصــخور الناري ــا الجراني ) Granite( ومنه

ـ ) Diorite(والديورايت ) Dolorite and diabase(ديابيز والدولرايت والوالرماد ) Andesite(واالندسايت ) Basalt(والبازلت ) Gabro(والجابرو ).Volcanic ash(البركاني

) Gneiss(ومنهـا النـايس ) Metamorphic rocks( الصخور المتحولة - 2والكوارتزايت ) Marble(والرخام ) Slate(واالردواز ) Schist(والشست

)Quartzite.( :قسم الىوت) Sedimentary rocks( الصخور الرسوبية - 3) Chalk(ومنها الطباشير ) Calcareous rocks(الصخور الجيرية . أ

،)Limestone(والحجر الجيري ،)Putty chalk(المعجون الطباشيري . ب ،)Tufa(الطفة . ت ،)Marl(ر أو الطين الجيري والح . ث ،)Shell marl(ر الصدفي والح . جومنها الحجر الرملي ) Arenaceous rocks(الصخورالرملية . ح

)Sandstone(، ،)Chert(الصوان . خ ،)Mudstone(الحجر الطيني . د ).Shale(الصخور الصفحية . ذ

كيفية التعرف على الصخور النارية ) 5-1(، )4- 1(، )3-1(وتبين الجداول /.1/والمتحولة والرسوبية على التوالي





ديد نوع التربة في الموقع وتصنيفهاقواعد عامة لتح –) 2-1(جدول كثافة التربة وقوامها وخواص تكوينها حجم وطبيعة الحبيبات

خواص وتكوين التربة كثافة وقوام التربة أصناف التربة األساسية

التمييز في الموقع الوصف اختيار الموقع الوصف التمييز في الموقع األصناف

ـكــ

اســ

ــلتمة اــ

ــمـعدي

نة خش

يـغ

دنهــ

ــــ

ــلـر ــ

ــ

الجالميد

.ملم )200(يزيد قطرها عن

مفككة جدا يمكن إحداث تشوه فيها بسهولة عند

الضغط عليها باإلصبع أو بقبضة اليد جيدة التدرج

وهي التربة التي تحتوي على مدى واسع من

كل مقاسات الحبيبات وبكميات وافرة من

.ملم )60(و) 200(يتراوح قطرها ما بين الدبش .مقاس

مفككة .ملم)2(و)60(يتراوح قطرها ما بين الحصى

يمكن إحداث تشوه فيها بقبضة اليد ولكن

ليس بنفس القدر من السهولة في المفككة

جدا، كما يمكن حفرها بسهولة بالجاروف

رديئة التدرج

وهي التربة التي تكون إما منظمة وذات

لتدرج وهي مقاس واحد تقريبا، أو ناقصة ا

التي ينقصها مقاس أو أكثر

الرمل

ن تمييزها بالعين المجردة، يتراوح قطرها كمكونة من حبيبات يم

ملم، ذات خاصية تماسك محدودة وهي )0.06(و )2(ما بين

تصنف إما جيدة . بحالتها الطبيعية وعديمة التماسك عندما تجف

إلى خشنة، وتقسم الرمال المنتظمة التدرج أو رديئة التدرج،

.ومتوسطة، وناعمة

متوسطة

الكثافة

.يمكن حفرها بسهولة بالجاروف

طبقات متعاقبة من أنواع مختلفة طباقية كثيفة

ىتحتاج إلى معول لتفكيكها حتى يتسن

.جرفها باليد

تحتاج إلى آليات ثقيلة لتفكيكها كثيفة جدا

كةاسمتم ومةاعن

ونةللدة اقليل

ــــ

طمال

ي

)0.002(و )0.06(تتكون من حبيبات يتراوح قطرها ما بين

يصعب تمييزها بالعين المجردة، قليلة اللدونة وقابلة للتوسع . ملم

)Dilatancy ( تجف بسرعة، تتحول الكتل الجافة المتماسكة منها

.الى مسحوق ناعم عند فركها بين األصابع

متشققة .تتشوه بصعوبة بظفر ابهام اليد قاسيةكسر الى عدة قطع متعددة االسطح عند تن

مستويات التشقق

صلدة جداإال ان .تتشوه بسهولة بظفر إبهام اليد

اختراقها يتطلب جهدا كبيرا خالية من التشققات سليمة

صلدة راسخة

يمكن .تتشوه بسهولة بظفر ابهام اليد

اختراقها عدة سنتمترات باإلبهام ببذل جهد

سطمتو

رقائقيةعلى شكل طبقات رقيقة متوازية وموازية

.ملم )6(لمستوى الترسيب يقل سمكها عن

طريةيمكن اختراقها عدة سنتمترات باإلبهام

بسهولة طباقية

طبقات من انواع والوان مختلفة من التربة

.ملم )6(يزيد سمك كل منها عن

كةاسمتم ومةاعن

ونةللدة اسط

متوم

ـيــ

ــــ

طـال

ن

ملم، يصعب )0.002(تتكون من حبيبات يقل حجمها عن

تمييزها بالعين المجردة، يمكن تكسير الكتل الجافة منها ولكن ال

ذات ملمس . يمكن تحويلها الى مسحوق ناعم، تتفتت بفعل الماء

ناعم ولدن، غير قابلة للتوسع، تلتصق باألصابع وتجف ببطء،

.اتتتقلص عندما تجف ويصحب ذلك حدوث تشقق

طرية جدايمكن اختراقها عدة سنتمترات بقبضة اليد

بسهولة

ونةللدة اعالي

ويةضع

راسخ أسفنجي مواد عضوية ليفية تكون عادة بلون أسود أو بني الخثقابل . األلياف منضغطة مع بعضها

وبه فراغات لالنضغاط الى حد كبير



تصنيف الصخور النارية –) 3-1(جدول فوق قاعدي قاعدي متوسط حامضي س الحبيبةمقا

صخور فاتحة اللون صخور ذات الوان تقع بين الفاتحة

والداكنة صخور داكنة اللون صخور داكنة اللون

ـيــ

ــــ

ــوفــ

ــــ

جور

ــــ

ــــ

ــــ

ــلـمتب

خشن جدا

ملم60

يتكون الصخر من بلورات كبيرة جدا من المرو والفلدسبار والميكا وكثير

من المعادن النادرة، وعادة ما تكون البلورات تامة التكوين ومن أمثلته

البجماتيت

.بالمائة من الصخر خشنا الى حد يسمح بتمييز المعادن المنفردة عن بعضها) 50(يكون ما ال يقل عن

خشن

ملم2

ويحتوي على . صخر فاتح اللون ذو نسيج يتميز بتساوي حجم حبيباته

بالمائة مع نسبة وفيرة من الفلدسبار ومن ) 20(المرو تزيد عن نسبة من

.أمثلته الغرانيت

نسيج وصخر ذو لون متوسط الى داكن ذ

متساوي الحبيبات تقريبا، نسبة من المرو

بالمائة مع نسبة وفيرة من ) 20(تقل عن

الفلدسبار والهورنبلند ومن أمثلته

.الديورايت

ر مع نسبة صخر داكن اللون، وغالبا أخض

60 يحوال(وفيرة من البالجيوكليز

باإلضافة إلى االوجيت مع قليل ) بالمائة

من االوليفين ويعطى هذا الصخر إحساسا

.بأنه كثيف ومن أمثلته الجابرو

صخر خشن الحبيبات، داكن اللون

، وذو نسيج )أخضر قاتم الى اسود(

يحتوي على االوليفين واالورجيت . حبيبي

يحتوي الفلدسبار ومن امثلته وال بوفرة،

.البريدوتايت

متوسط

الخشونة

ملم0.06

حبيبات متوسطة، ويمكن بصورة عامة تمييز حدود البلورات باستخدام عدسة مكبرة، إال أن تمييز المعادن المنفردة قد يكون ابالمائة من الصخر ذ) 50( يقل ع يكون ماال

ر رمادي الى أسود صخر ذو لون أخض .صعبا

ملمس صابوني أو اما يكون ذوعمو

شمعي،كما يكون ذا تواصف طبقي

أو /متصالب بعروق معدنية ليفية الشكل و

.مخططة ومن أمثلته السربنتين

يشابه الصخر في مظهره الغرانيت، إال أن البلورات أصغر بكثير ومن

أمثلته الميكروغرانيت

يشابه الصخر في مظهره الديورايت، إال

ات أصغر بكثير ومن أمثلته أن البلور

الميكروديورات

صخر ذو لون داكن ، وغالبا ما يكون

قد تكون المعادن . أخضر ذا نسيج حبيبي

المنفردة صعبة التمييز، ويعطى هذا

الصخر احساسا بأنه كثيف ومن أمثلته

.الدولرايت

نيـاــ

ــــ

كـبر

ر بلومت

/جي

جاز

ناعم

.حبيبات ناعمة، ويمكن تمييز حدود البلورات باستخدام عدسة مكبرة، وقد تكون صخور تلك المجموعة ذات فجوات الصخر ذمن ابالمائة ) 50(يكون ماال يقل ع

، وقد )محمر أو رمادي وردي ذو لون بنيبا غال(صخر فاتح اللون

يكون مخططا ومن أمثلته الريواليت

ذو (صخر ذو لون متوسط الى داكن

وانية أو بنية أوظالل رمادية أو ارج

ا، وغالبا مايكون الصخر ذ)خضراء

.أو لوزي ومن أمثلته االندسيت/فجوات و

صخر أسود اللون عندما يكون نضرا

يتحول الى أحمر أو أخضرعندما يتعرض

لعوامل التجوية وغالبا مايكون الصخر ذا

البازلت مثلتهومن أ اأو لوزي/فجوات و

نوعية منخفضة جدا وذو فجوات كثيرة ومن صخر فاتح اللون ذو كثافة

)الحجر الخفاف(أمثلته الزجاج البركاني

جيجاز

زجاجي

صخر زجاجي يحتوي اما على قليل من البلورات الدقيقة او ال يحتوي عليها اطالقا، وهو ذو لون اسود وذو بريق

زجاجي، وذو صدع محاري الشكل ومن أمثلته االوبسيديان

جي يحتوي اما على قليل من البلورات الدقيقة او ال يحتوي عليها اطالقا، وهو ذو لون اسود أو بني أو رمادي، صخر زجا

)البتشستون(وهو ذو مظهر قاتم او شمعي ومن أمثلته حجر القار



تصنيف الصخور المتحولة -)4-1(جدول النسيج

مقاس الحبيبة

كتلي صفائحي

خشنة

ملم) 2(

صخر خليطا معقدا من شست متحول، ونايس متحـول، وصـخر يبدو الناري حبيبي متحول، تميل الصفائح الى عدم االنتظام، ويمكـن رؤيتهـا

. ماتيتجلمكشوفة ميدانيا ومن أمثلته المبوضوح في المقاطع ا

حبيبـات (موزعة عشـوائيا . نيةيحتوي الصخر على حبيبات معدى تركيب صفائحي فانه يكـون واذا احتوت عل). ة الى خشنةمناع

غير تام النمو، ويتكون هذا الصنف من الصخر بصفة اساسية من يكون بصفة عامة اقـوى و تحول حراري مصحوب بتداخل ناري،

.م ومن امثلته الهورنفلسمن الصخر األيتفاعـل (بالمائة من الكالسيت ) 50(يحتوي الصخر على اكثر من

، وهـو عمومـا فـاتح )ففبشدة مع حامض الهيدروكلوريك المخ .اللون، وذو بنية حبيبية ومن امثلته الرخام

أما اذا احتوى الصخر بصورة رئيسية على الدولومايت بدال مـن مع حامض الكلوريك المخفـف، فال يتفاعل الدولومايت الكالسيت،

.ومن أمثلته الرخام الدولوميتينسيج تكون حبيبات الصخر متوسطة الخشونة الى خشنة وهو ذو

كما انه يكون مصـحوبا بـالتحول . حبيبي وغالبا ما يكون مخططا . على النطاق االقليمي ومن امثلته الجرانواليت

بالمائة ) 95(يتكون الصخر بصفة اساسية من حبيبات الكوارتز

موزعة توزيعا عشوائيا مما يجعل النسيج يميل ألن يكون حبيبيا ).تا كوارتزايتالمي(ومن امثلته الكوارتزايت

أو الفلدسبار، كما يحتوي عـادة /يحتوي الصخر على وفرة من المرو وأو فلدسبار مع طبقات داكنة /على طبقات متبادلة من المرو فاتح اللون و

هذا ويمكن رؤية التركيـب الصـفائحي . اللون من البيوتايت والهورنبلند .لنايسبوضوح في المقاطع المكشوفة ميدانيا ومن امثلته ا

يتكون الصخر بصفة اساسية من بلورات صفائحية كبيرة ومن الميكا ويكون التركيب الصفائحي تام النمو وغالبا . متوازية او شبه متوازية

.ومن امثلته الشست اتموجي

متوسطة

الخشونة

ملم) 0.06(

يتكون الصخر من حبيبات مفلطحة متوسطة الى ناعمـة المقـاس، ذات غالبا ما يحتوي . وشوري او ابري، وتنزع نحو اتجاهات مفضلةشكل م

تكوينها على عقيدات نتيجة لوجود بلورات كبيرة منفصلة تكسب الصخر .مظهرا منقطا ومن امثلته الفاليت

ناعمة

يتكون الصخر من حبيبات ناعمة جدا، ال يمكن تمييز حبيباتها المنفصلة، ينفصل الصخر بسهولة الى صـفائح وتنزع نحو اتجاهات مفضلة بحيث

.رقيقة ومن امثلته االردواز



تصنيف الصخور الرسوبية) 5-1(جدول

المجموعة

البنية رواسب بركانية فتاتية طبقية رواسب فتاتية طبقية

رواسب كيماوية وعضوية

طبقية /كتلية طبقية

التركيب والتكوين

شظايا مـن الصـخر والفلدسـبار ومعـادن من الصخر % 50رىيتكون ما ال يقل عن أخ

تتفاعل تلك الصخورعادة مـع ( من الكربونات )حامض الهيدروكلوريك المخفف

)50(يكون ما ال يقـل عـن بالمائة من الحبيبـات مـواد

هذا ويتكـون . بركانية ناعمةالصخر عادة مـن معـادن

صـخور ة او قطع منزاوينارية في بنـاء ذي حبيبـات

. ناعمة

الكربونات البلوريـة، وال يمكـن صخور من .تمييز النسيج الرسوبي، كما ان تكوينها فتاتي

.غالبا ال يمكن تمييز النسيج الرسوبي

مقاييس الحبيبة خشنة ملم 2

يتكون الصخر من حبيبات مستديرة تقريبا في نسيج من

: حبيبات أنعمالكونجلرومرات يتكون

الصخر من حبيبات زاوية او ة في بناء من شبه زاوي

البريشيا : حبيبات انعم

-الكالسي رودايت

-:يتكون الصخر من حبيبات مستديرة فـي .1

: بناء من حبيبات انعم االجلومرايت

حبيبات زاويـة فـي .2: بناء من حبيبات انعم البريشيا البركانية

ملـح (الهاليـت : صخر متبلور ذو مذاق ملحي قد يخدش بظفـر االصـبع )صخري

يبات الى مـادة بيضـاء لور قد يخدش بظفر االصبع وتتحول الحبصخر متب : احتراقها لبضع دقائق ندطباشيرية ع

الجبس صخر متبلور، عديم اللون إلي ابيض، وكثيرا ما يكـون لونـه ازرق : ، وهو اكثر صالبة من الجـبس، وهـو ذو ثالثـة شـقوق متعاقـدة اباهت

االندهيدريت



رملية

متوسطة

ملم0.06

: يتكون الصخر من فتات معدني وصخري .1

ــية ــفة اساس : بص الحجر الرملي

بالمائة مـرو ) 95( .2وتكون الفراغات فيها بين الحبيبات فارغـة

ــ ة باســفلت وءاو ممل -الكـوارتز : كيماوي

الحجر الرمليــر) 75( .3 ــة م و بالمائ

ــن )25(و ــة م بالمائــ ــخري الفت ات الص

عموما يكون (فلدسبار ، )حبيبــات زاويــة اذ

فيما وتكون الفراغاتبين الحبيبات فارغـة

ــ ة باســفلت وءاو ممل االركوز: كيماوي

بالمائة مـرو ) 75( .4وفتات صخري ومواد

.فتاتية ناعمة الحجر الرملي الطيني

ريجي المللرا

يتكون الصخر اساسـا مـن ا معدنيــة وصــخرية شــظاي

زاوية الشكل بحجم حبيبـات الرمل في بناء من حبيبـات

: انعم

الطفة

-

ن عزيد

ة تسب بنومسيكال التونارب كمنن كو يتورتبل مخرص

)90

( ض

حامع مشدة

ل باعيتفة مائبال

فخفالمك ريكلوروهيدال

. ري

جي الجرلحا

-

صخ

وون اللفرصن ا

كود ي، قورتبل مر

/يحقد و أ

تتغاراى ف

علي

و،

ض حام

ع مسط

متوو نحى علل اعيتف

ن خيتسبالل اعلتفا اهذيد زاويتد، ار البفخفالمك ريكلوروهيدال

تي ومي

دول الري

جي الجرلحا

-

ن عزيد

ة تسب بنومسيغنيلمات ا

ونارب كمنن كو يتورتبل مخرص

)90

( غعند

ة رعبسل اعيتفال ة، مائبال

ة قاق رمر

وكلدرلهيض ا

حامي ه فمن

يكور

كن ولفخفالم

ت كوت

ة، قاقلرح ا

سطى علن ربو

الكيد كسي ا

ثانز غان متعافقاء بطن ب يك

وروكلدرلهيض ا

حامن خيتسء ببطل ب

اعلتفد ازايويت

.

قـد ) 1.9-1.8(ذو كثافة نوعية صـغيرة صخر ذو لون اسود او بني مسود، أو ينكسر على شكل قطع مكعبـة /يكون له بريق زجاجي ومكسر محاري و

:خشنة الفحم

صخر اسود اللون أو ذو ظالل رمادية، وذو مكسـر محـاري متميـز، وذو :حادة، وال يمكن خدش الصخر بمطواةحواف الظران

:ستو تقريبامكسر ميكون للصخر نفس مظهر وصالبة الظران، اال انه ذو الصوان



طينية

0.02ناعمة ملم

ناعمة جدا

ما ال يقل ميتكون الصخر بالمائة من حبيبات 50عن

ناعمة، وله ملمس خشن . قلياليكون الصخر :الحجر الطيني

سا وناعم الحبيبات وله متجان .ملمس خشن الى ناعم

يكون للصخر : الحجر الوحلينفس مظهر وملمس الحجـر الوحلي، اال انه يتفاعل مـع

ــدروكل ــامض الهي يك ورحالحجـر الـوحلي . المخفف

الجيري يتكون ممـا ال يقـل بالمائة من حبيبات ) 50(عن

ناعمة جدا، وليس له ملمـس . ناعم

أو /ويكون الصخر رقائقيـا اوقد يكون ذ سهل االنشطار

. ناعمة او ناعمة جدا حبيبات فالالط

الطمي الجيري

الطباشير

الكالسي ليوتايت

يتكون الصخر من شظايا بــنفس حبيبــات الطمــي ضمن بناء ناعم الى شديد النعومة قد ال يظهر دائما شكل البناء او الشظايا في

.العينات اليدوية

قة الحبيباتطفة دقي

طفة دقيقة الحبيبات جدا



)Site investigation report(تقرير استطالع الموقع 1-4

الفحوصات الالزمة على تربة الموقع قيد الدرس، والحصول على بعد إجراءنتائج كافة الفحوصات، يقوم المهندس الجيوتقني المختص في المختبر بتقيـيم

ا بشكل واف، ويكتب على ضوء ذلك تقريرا يقدمـه شامل للنتائج بعد دراسته .الى صاحب العمل لتتم االستفادة منه عند تصميم أساسات المبنى أو المنشأ

:العادة تقرير استطالع الموقع فهيأما أهم البنود التي يحتويها في ويذكر فيها الجهة التي قامت بالفحص والغرض الداعي لذلك، – المقدمة - 1

ختصر لكيفية القيام بالعمل والوقت الذي تمـت فيـه إضافة الى سرد م .الدراسة

ويتم هنا وصف الموقع والسمات األساسية له مـن –وصف عام للموقع - 2حيث وجود األبنية المجاورة، الطرق، األشجار، خطوط أنابيـب الميـاه

الخ، وكذلك أية معلومات أخرى تم الحصول عليها من خالل …والمجاري ).إن وجدت(لألبنية المقامة في الجوار نشائياإلاستعراض التاريخ

مقارنة المعلومات التي تم الحصول عليهـا – الجيولوجيا العامة للموقع - 3ويجب لفت . من الحفر مع أية معلومات موجودة على خرائط أو غيرها

االنتباه في هذا البند من التقرير إلى أية ظواهر جيولوجية موجودة فـي ) Cracks, faults, springs(تصـدعات والينـابيع الموقع كالتشـققات وال

.وغيرها4 - وصف عام لطبقات التربة ضمن – رفوصف ظروف التربة حسب الح

العمق الذي تم الحفر إليه مع إعطاء معلومات عن منسوب المياه الجوفية ومن المفيد هنا إعطاء مقاطع جيولوجية لآلبـار السـبرية ). إن وجدت(

.بة ومناسيبهاتبين تدرج طبقات التر



وصف مختصر للتجارب التـي أجريـت – نتائج الفحوصات المخبرية - 5 .دون تفاصيل كثيرة، مع جداول بنتائج الفحوصات

وهنا قلب التقرير، حيث يتم تلخيص النتـائج بشـكل - مناقشة النتائج - 6واضح إضافة الى التوصيات حول الشكل األمثل للقواعد وفقـا لطبيعـة

لواقعة عليها، وكذلك العمق األمثل للتأسـيس وقـدرة التربة واألحمال ا .تحمل التربة

هنا خالصة التقرير على شكل نقـاط مختصـرة – النتائج والتوصيات - 7 التقرير على التعرف على أهم مـا لمساعدة المهندس الذي سيطلع على

.فيه

خصائص التربة لألغراض االنشائية-الباب الثاني___________________________________________________________________

39 فحوصات التربة لألغراض االنشائية

يالبــاب الثانـ

خصائص التربــــة

اإلنـشــائيــــة لألغـراض

مدخل 2-1

الخصائص الفيزيائية للتربة 2-2

الحجمية للتربة –العالقات الوزنية 2-2-1 الخصائص الدالة 2-2-2

الخصائص الميكانيكية للتربة 2-3 الخصائص الكيميائية للتربة 2-4 فحوصات التربة لألغراض االنشائية 2-5 الفحوصات المخبرية 2-5-1 الفحوصات الحقلية 2-5-2



راضـخصائص التربـة لألغ البـاب الثانـي

ـةائيـاإلنش

(Soil Properties for Construction Purposes)

)Introduction(مدخــل 2-1

Physical(يمكن تقسيم الخصائص األساسية للتربة الى خصائص فيزيائيـة

properties ( ــة ــة ) Mechanical properties(وميكانيكي ــرى كيميائي وأخ)Chemical properties .( وهذه الخصائص، وإن اختلفت في درجة أهميتهـا

من منشأ الى آخر، ومن منطقة الى أخرى، إال أنها كلها مهمـة وضـرورية في المختبـر ء التجارب عليهاتربة التي تجري دراستها، واجراللحكم على ال

.ضروري للخروج بتوصيات متكاملة فيما يتعلق بالتربة واألساساتللتربة، فهو تلك الخصـائص المتعلقـة فيزيائيةبالخصائص الوأما المقصود

) Natural moisture content(بطبيعة التربة كمحتوى الرطوبة الطبيعية فيها وكـذلك الـوزن ) Plastic limit(واللدونـة ) Liquid limit(وحدود السيولة

Voids(ونسبة الفراغـات ) Density(والكثافة ) Specific gravity(النوعي

ratio (ة التشبع بالماء ودرج)Degree of saturation (وغيرها. للتربة فيقصد بها خصائص التربة وسلوكها تحت الخصائص الميكانيكيةوأما

وقوة التماسك بـين ) Shear strength(تأثير األحمال، كمقاومة التربة للقص ) Angle of internal friction(وزاوية االحتكاك الداخلي ) Cohesion(حبيباتها



) Compaction(والــدمك ) Compressive strength(ومقاومــة االنضــغاط .وغيرها) Consolidation(والتضاغط المحوري

للتربة فيقصد بها ما تحتويه من مواد كيميائية قـد الخصائص الكيميائيةوأما Sulphate(يكون لها تأثير سلبي على خرسانة األساسات، كمحتوى الكبريتات

content ( الكلوريدات ومحتوى)Chloride content ( والشـوائب العضـوية)Organic impurities ( واالمـالح القابلـة للـذوبان)Total soluble salts (

التـي ) Acidity or alkalinity of environment(وحامضية أو قاعدية الوسط .وغيرها) PH value(الرقم الهيدروجيني يدل عليها

عاله يمكن اجراؤها في المختبر على عينات وجميع الفحوصات التي ذكرت أكمـا سـبق عنـد ) Disturbed(أو مخلخلة التركيب ) Undisturbed(سليمة

الحديث عن عينات التربة في الباب األول، وكما سيرد الحقا عنـد الوقـوف .على تفاصيل هذه الفحوصات

)Physical properties of soil(الخصائص الفيزيائية للتربة 2-2

تسهيل فهم الخصائص الفيزيائية األساسية للتربة نتذكر ما ورد عن أن التربة ل

) Solid particles(مكونات أساسية هي الحبيبـات الصـلبة ةتتكون من ثالثهما داخل هذه والماء أو الهواء أو كال) Voids(والفراغات بين هذه الحبيبات

).1-1انظر الشكل (الفراغات

إذا كانت فراغاتها مليئة بـالهواء ) Dry(رنا سابقا جافة وتكون التربة كما ذكإذا تقاسم الهواء والمـاء ) Partially saturated(وحده، ومشبعة جزئيا بالماء

إذا مـأل المـاء كـل ) Fully saturated(فراغاتها ، ومشبعة تماما بالمـاء



) N.Gersevanov(وقد أطلق العالم الروسي نيكوالي غيرسيفانوف . فراغاتهاعلى التربة التـي تحتـوي ) Three phase soil(تسمية التربة ثالثية المراحل

Two(الماء والهواء اضافة الى الحبيبات الصلبة، والتربة ثنائيـة المراحـل

phase soil ( على تلك التي تتكون من اثنين من المكونـات الرئيسـية فقـطأدنـاه ) 1-2(الشكل ويساعد ). حبيبات صلبة وماء أو حبيبات صلبة وهواء(

في توضيح المفاهيم المذكورة، وكذلك فـي فهـم تعريفـات ومعـاني أهـم .ائية للتربة التي سيلي استعراضهاالخصائص الفيزي

ةـة للتربـالحجمي –ة ـات الوزنيـالعالق 2-2-1

)Weight – volume relationships(

بـين وزن هو النسـبة ) Water or moisture content( محتوى الرطوبة - 1 :الماء في فراغات التربة ووزن الحبيبات الصلبة معبرا عنه بنسبة مئوية

)2-1(100M

M W

s

wx= (%)

ويقاس محتوى الرطوبة عن طريق تجفيف عينة من التربة في فرن التجفيف ˚ 110-105 على درجة حرارة قياسية تتراوح بين) Drying oven(الخاص

م، ومقارنة وزنها قبل وبعد عملية التجفيف التي تنتهي عنـدما يثبـت وزن ساعة كما تحدد المواصفات المتعلقة بـاجراء هـذا 24العينة، أو بعد مرور

.الفحص



الحاالت المختلفة للتربة) 1- 2(شكل ) ثالثية المراحل(مشبعة جزئيا بالماء - أ

)حبيبات صلبة وماء –ثنائية المراحل (الماء مشبعة تماما ب - ب )حبيبات صلبة وهواء –ثنائية المراحل (تربة جافة -جـ

(A – Air, S- Solids, W- Water, V- Volume, M – Mass).



هي النسبة بين حجم الماء ) Degree of saturation( درجة التشبع بالماء - 2 :غاتفي فراغات التربة الى الحجم الكلي للفرا

)2 -2( 100xV

VS

v

wr = (%)

للعينـات % 100و ) Sr = 0(وتكون درجة التشبع صفرا للعينـات الجافـة ).% Sr = 100(المشبعة تماما بالماء

جم الفراغات الموجودة وهي النسبة بين ح) Voids ratio( نسبة الفراغات - 3 ):الحبيبات الصلبة(الصلب لى حجم الجزء إفي التربة

)2-3(s

v

V

Ve =

حيث يمكن أن تتغيـر . نطاق واسعضمن ير قيمة نسبة الفراغات للتربة وتتغ ،)Mineral soils(للتربة التي تتكون من حبيبات معدنيـة 1.5الى 0.2من

Mineral – organic(عضـوية للتربة التي تحتوي مكونات 12الى 2ومن

soils/ (4 ./ ولكن األكثر شيوعا في الواقع هـو أن تكـون)e < 1 ( للتربـةــة، و ــة ) e >1(المدموك ــة المخلخل ــاغطة ) Loose(للترب ــر المتض غي

)Unconsolidated .(خيرة، يكـون مـن الضـروري اتخـاذ ألحالة اوفي ال .قامة أي منشأ عليهااجراءات خاصة لتحسين خصائص التربة وتقويتها قبل إ



وهي النسبة بين حجم الفراغات الموجـودة فـي ) Porosity( المسامية - 4 :التربة الى الحجم الكلي للتربة

)2-4(V

Vn v=

:بالعالقة التالية) e(بنسبة الفراغات ) n(وترتبط المسامية

)2-5(n1

ne

−=

أو e1

en

+= )2-6(

وهو النسبة بين حجم الهواء الموجود في ) Air Content( محتوى الهواء - 5 :لتربةفراغات التربة الى الحجم الكلي ل

)2-7( V

VA A=

لى حجمها إلنسبة بين الكتلة الكلية للتربة هي ا) Bulk density( الكثافة - 6 :الكلي

)2 -8( V

M=ρ



سنتمتر / أو غرام ) Kg/m³(كعب متر م/ غراموتقاس الكثافة بوحدات كيلوأما كثافة الماء فيرمز لها بـ ). t/m³(متر مكعب / طن ) = g/cm³(مكعب

)ρw( 3م/ كغم 1000= 3سم/غم 1وقمتها تساوي. ) قوة(وهو النسبة بين الوزن الكلي ) Unit weight( وزن وحدة الحجم - 7

:الى الحجم الكلي للتربة

)2-9(V

g.M

V

W==γ

نتذكر قانون نيوتن ) W(والوزن ) M(لفهم العالقة بين الكتلة

F = M . a

.التسارع – aالكتلة و – Mحيث مقدار جـذب (واعتبرنا الوزن وحدة قوة ) g(بتسارع الجاذبية االرضية ) a(لو استبدلنا التسارع

:نحصل على F = W ، أي)االرض للجسمW = M . g

:فهي) γ(ووزن وحدة الحجم ) ρ(وأما العالقة بين الكثافة

)2 -10( γ = ρ . g

) Specific gravity of solid particles( الوزن النوعي للحبيبات الصلبة - 8لى وزن كمية من المـاء إنسبة بين كتلة الحبيبات الصلبة ويعرف بأنه ال

:تشغل نفس الحجم

)2-11(ws

s

sV

MG

ρ=



، وإذا كان حجم الحبيبات الصـلبة مسـاويا )e(ومن تعريف نسبة الفراغات ـ (وحدة ) e(وحدة واحدة، فإن حجم الفراغات يساوي عنـدها ). 3-2ة معادل

ومن تعريـف ). 11-2معادلة ) (Gs.ρw(تكون كتلة الحبيبات الصلبة مساوية ، )1-2معادلـة ) (W.Gs.ρw(الرطوبة، تكون كتلة الماء مسـاوية محتوى

).WGs(وعليه يكون حجم الماء ، فإنه يمكننـا اشـتقاق )أ 1-2انظر شكل (إذا استعملنا هذه الحجوم والكتل

:المعادالت التالية

درجة التشبع بالماء

)2-12(e

G.WS sr =

، أي عندما تكون التربة مشبعة تماما بالماء، نحصل )Sr = 1(كون وعندما ت :على

)2-13( sG.We =

:ونحصل على

)2-14( w

s

e1

)W1(Gρ

+

+=ρ

):12-2(المعادلة أو، من

)2-15( wrs

e1

)e.SG(ρ

+

+=ρ



:، أي للتربة المشبعة)Sr = 1(وعندما تكون

)2-16( w

s

sate1

)eG(ρ

+

+=ρ

:، أي للتربة الجافة)Sr = 0(وعندما تكون

)2-17( ws

de1

Gρ

+=ρ

:وبطريقة مماثلة، نستنتج أن وزن وحدة الحجم

)أ/2-14( w

s

e1

)W1(Gγ

+

+=γ

)أ/2-15( wrs

e1

)e.S1(Gγ

+

+=γ

)أ/2-16( ws

sate1

)eG(γ

+

+=γ

)أ/2-17( w

s

de1

Gγ

+=γ

).3م/كيلو نيوتن γw =9.8(هي وزن وحدة الحجم للماء γw حيث

، فإن )In-situ(كون التربة مشبعة تماما بالماء في الظروف الموقعية وعندما ت :تكون مساوية لـ) Buoyant unit weight(وزن وحدة الحجم الطافي



wsat γ−γ=γ′

:والتي تكون مساوية بعد االختصارات الالزمة لـ

)2 -18( w

s

e1

)1G(γ

+

−=γ′

) الفيزيائيـة (الحجمية –أدناه مثال للخصائص الوزنية ) 1-2(الجدول وفي

/.3/ألنماط معينة من التربة في الحالة الطبيعية

من التربة ماط مختلفةنبعض الخصائص الفيزيائية أل) 1-2(جدول

وصف التربة

المسامية

)n(

نسبة

الفراغات

)e(

محتوى

الرطوبة

)W(

(%)

وزن وحدة الحجم

)3مس/غم(

ρρρρd ρρρρ

1.89 1.43 32 0.85 0.46 رمل متجانس، مخلخل 2.09 1.75 19 0.51 0.34 رمل متجانس، كثيف 1.99 1.59 25 0.67 0.40 رمل متدرج، مخلخل

2.16 1.86 16 0.43 0.30 رمل متدرج، كثيف Loess( 0.50 0.99 21 1.36 1.86) (لوس(طمي

طين طري يحتوي القليل ويةمن المواد العض

0.66 1.90 70 0.93 1.58

طين طري شديد العضوية

0.75 3.0 110 0.68 1.43



أمثلة محلولة

غراما وحجمهـا 2290عية عينة من التربة تزن بحالتها الطبي – )1(ال ـمث. غرامـا 2035بعد تجفيف العينة في الفرن أصبح وزنهـا . 3م 0.00115

، نسـبة )W(حتوى الرطوبـة ، م)γ(، وزن وحدة الحجم )ρ(أحسب الكثافة ) A(ومحتوى الهواء ) Sr(، درجة التشبع بالماء )n(، المسامية )e(الفراغات

.Gs = (2.68(إذا علمت أن الوزن النوعي للحبيبات الصلبة /.5مقتبس من المرجع/

: ل ـالح

ρ = W

M=

310x15.1

290.2−= 1990 kg/m³ = 1.99 g/cm³

γ = gV

M= 1990 x 9.8 = 19500 N/m³ = 19.5 KN/ m³

W = s

w

M

M=

2035

20352290 −= 0.125 or 12.5 %.

)14-2(من المعادلة ) e(نسبة الفراغات

w

s

e1

)W1(Gρ

+

+=ρ

نعوض،

1000e1

)125.01(68.21990

+

+=



ومنها،

%1.12121.0)645.01(34.0)S1(nA

%5.64645.052.0

68.2x125.0

e

WGS

%3434.052.01

52.0

e1

en

52.01)1990

1000x25.1x68.2(e

r

s

r

==−=−=

====

==+

=+

=

=−=



% 27لعينـة مـن التربـة ) W(إذا كان محتوى الرطوبـة – )2(ال ـمثونسـبة ) ρd(حسب الكثافة الجافـة للتربـة ا. 3مس/غم 1.97) ρ(وكثافتها

واحسب قيمة الكثافـة ). Gs(والوزن النوعي للحبيبات الصلبة ) e(الفراغات )ρ (ون درجـة التشـبع لهذه التربة عند نفس نسبة الفراغات ولكن عندما تك

/. 16مقتبس عن المرجع % / 90بالماء مساوية

بما أن كثافة التربة معلومة، نعتبر أن حجمها مساويا لمتـر مكعـب : الحل الموضح فـي ) Soil –phase diagram(واحد ونرسم مخطط حالة التربة

). 2-2(الشكل

Mw ماءW

Vw=Vv

V=1m³

Ms حبيبات صلبة

S Vs

)2- 2(شكل

W = s

w

M

M= 0.27 or 27 %

∴ Mw = 0.27 Ms

ρ = Mw + Ms = 1970 kg/m³



∴ 0.27 Ms + Ms = 1970 ⇒ Ms = 1550 kg.

بر مساويا لمتر مكعب واحد، تكون الكثافة الجافةوبما أن الحجم قد اعتρd = 1550 kg/m³

∴ Mw = 0.27 x 1550 = 420 kg

Vw = w

wM

ρ =

1000

420 = 0.420 m³

∴ Vs = 1 – 0.420 = 0.580 m³

e = 580.0

420.0

V

V

s

v = = 0.724

:نجد الوزن النوعي للحبيبات الصلبة ) 11-2(ومن المعادلة

Gs = 68.21000x580.0

1550

V

M

ws

s ==ρ

% 90وإذا كانت الفراغات مشبعة بنسبة Mw = 420 x 0.9 = 378 kg,

Ms = 1550 kg,

MA = 0

∴ Mw + Ms +MA = 378 + 1550 + 0 = 1928 kg/m³

∴ ρ = 1928 kg/m³ (ألن الحجم مساو لمتر مكعب واحد).



)Index properties(الخصائص الدالـة 2-2-2

سبق وأن استعرضنا في الباب األول بعضا من الطرق البسيطة للتعرف على وهي طرق تعتبر كما ذكرنا بمثابة الخطوة األولى، . األنواع األساسية للتربة

وال بد أن تتبعها خطوات أخرى تقود الى نتائج كمية مرتبطـة بالخصـائص وتقع الفحوصات الخاصة بتحديد الخصائص الدالة للتربـة . الفيزيائية للتربة

.ضمن هذه الخطوات :ويمكن أن تقسم الخصائص الدالة للتربة الى قسمين رئيسيين هما

وتتعلق بخصائص الحبيبـات –) Grain properties( الخصائص الحبيبية - 1التي تتشكل منها التربة بشكل منفصل، دون الربط بينها وبـين الشـكل

ولذا فمـن السـهل دراسـة . الذي هي عليه في التركيب الطبيعي للتربة. الخصائص الحبيبية ألية عينة من التربة، سـليمة كانـت أم مخلخلـة

فحص التدرج الحبيبيئص الحبيبية للتربة عادة من خالل وتدرس الخصا)Particle size distribution ( باستعمال مناخل قياسية)Standard sieves (

للحبيبـات ) Hydrometer analysis( بالتحليل الحجمي بالهيـدروميتر أو ، وهمـا )Clay(والطـين ) Silt(ذات القياسات الناعمـة مـن الطمـي

.شيوعا لهذا الغرض الطريقتان األكثروتعبـر عنهـا الحـدود –) Consistency properties( خصائص القوام - 2

نسبة الى العالم السـويدي ) Atterberg limits(المعروفة بحدود أتربرغ :، وهذه الحدود هي 1911أتربرغ الذي كان أول من أشار اليها سنة

ذي تتحـول وهو محتوى الرطوبة ال) Liquid Limit - LL( حد السـيولة • عنده التربة من حالة اللدونة الى حالة السيولة،



وهو محتوى الرطوبة الذي تفقد عنـده ) Plastic Limit - PL( حد اللدونة • التربة خاصية اللدونة وتكون بحالة جافة نسبيا ال تسمح بتشكيلها الى خيوط،

وهو محتوى الرطوبة الذي تنتقل ) Shrinkage Limit - SL( حد االنكماش •الى الحالـة الصـلبة ) Semi-solid state(عنده التربة من الحالة شبه الصلبة

)Solid state(، وهو الفرق العددي بين قيمتي حـد ) Plasticity Index - PI( دليل اللدونة •

:السيولة وحد اللدونة للتربة

)2-19( PLLLPI −= ويبين مدى قابلية التربة لمقاومة ) Liquidity Index – LI( دليل السيولة •

:التغير في شكلها، ويمكن ايجاده من العالقة

)2-20( PI

PLWLI

−=

:وتعبر عنه المعادلة) Consistency Index – Ic( دليل القوام •

)2-21(PI

WLLIc

−=

:بالعالقة )Ic(والقوام ) LI(ويرتبط دليال السيولة

)2 -22( LI1Ic −=



التمثيل البياني للحدود المذكورة أعاله من خالل العالقة ) 3-2(ويبين الشكل .ةبين محتوى الرطوبة وحجم التربة الطيني

، فـي )LI(أما كيف تساعد معرفة حدود أتربرغ، وخصوصا دليل السـيولة

المعتمـد فـي ) 2-2(الحكم على قوام التربة، فيظهر من خـالل الجـدول /.4/المواصفات الروسية

)2- 2(جدول الطين والطفال

)Clays and Loams(

الطفال الرملي )Sandy loams(

Hard LI<1 صلب Hard LI<0 (W<PL) صلب Plastic 0≤LI≤1 لدن Semi-hard LI=0.0-0.25 شبه صلب Stiff-plastic LI=0.25-0.50 صلد لدن

Liquid LI>1 سائل Soft –plastic LI=0.50-0.75 طري لدن Liquid-plastic LI=0.75-1.0 سائل لدن

Liquid LI>1 سائل



ي لحدود أتربرغالتمثيل البيان) 3- 2(شكل

يـال توضيحــمث

) أ(لعينتين من التربة ) Index properties(جرى تحديد الخصائص الدالة :وكانت النتائج كما يلي) ب(و

)ب(العينة )أ(العينة الخاصية

LL( 0.62 0.34(حد السيولة PL( 0.26 0.19(حد اللدونة

% W( 38 % 25(محتوى الرطوبة Gs( 2.72 2.67(بيبات الوزن النوعي للح

Sr( 1.00 1.00(درجة التشبع بالماء



:أي من العينتين تحتوي حبيبات طينية أكثر ؟ - 1 كثافتها الرطبة أكبر ؟ - 2 كثافتها الجافة أكبر ؟ - 3 /.16مقتبس عن المرجع /نسبة الفراغات فيها أكبر ؟ - 4

عددي بين قيمتي حد بأنه الفرق ال) PI(سبق تعريف دليل اللدونة ) 1( : الحل ويمكن تعريفـه بأنـه مجـال ). 19-2 معادلة(السيولة وحد اللدونة للتربة

وكلمـا كـان هـذا ). 3-2شكل (الرطوبة الذي تكون فيه التربة بحالة لدنة ، فإن نسبة الحبيبات الطينيـة فـي )PLو LLأي الفرق بين (المجال كبيرا

.العينة تكون أكثر

)أ(دليل اللدونة للعينة PI = LL – PL = 0.62 – 0.26 = 0.36

)ب(دليل اللدونة للعينة PI = 0.34 – 0.19 = 0.15

.أكبر) أ(إذن نسبة الحبيبات الطينية في العينة

نفرض حجم التربة مساويا لمتر مكعب واحد ودرجة التشبع في الحالتين ) 2(التربة مشابها عندها يكون مخطط حالة . ، أي أن العينتين مشبعتان بالماء1=

).2- 2(تماما للمخطط في الشكل



)ب(العينة )أ(العينة

W = s

w

M

M= 0.25 or 25 %

∴Mw = 0.25 Ms

∴ Vw ρw = 0.25 ρw Gs Vs

∴ Vw = 0.25 x 2.67 x Vs = 0.67 Vs

Vw +Vs = 1

∴1.67 Vs =1

⇒ Vs = 0.6 , Vw = 0.4

∴Ms = 0.6 x 1000 x 2.67 = 1600 kg

Mw = 0.4 x 1000 = 400 kg

W = s

w

M

M= 0.38 or 38 %

∴Mw = 0.38 Ms

∴ Vw ρw = 0.38 ρw Gs Vs

∴ Vw = 0.38 x 2.72 x Vs = 1.03 Vs

Vw +Vs = 1

∴2.03 Vs = 1

⇒ Vs = 0.5 , Vw = 0.5

∴Ms = 0.5 x 1000 x 2.72 = 1360 kg

Mw = 0.5 x 1000 = 500 kg

∴ ρ = 1600 + 400 = 2000 kg/m³ ∴ ρ = 1360 + 500 = 1860 kg/m³

.أكبر) ب(وعليه ، فإن الكثافة الرطبة للعينة بما أن الحجم تم اعتباره مساويا لمتر مكعب واحد في الحالتين، فإن ) 3()Ms (ويتضح من الحسابات أعاله أن . هي الكثافة الجافة)Ms ( للعينة)ب (

.أكبر، وبالتالي الكثافة الجافة لهذه العينة أكبر :كما يلي يمكن ايجاد نسبة الفراغات ) 4(

0.15.0

5.0

V

Ve

s

v ) أ(للعينة ===

67.06.0

4.0

V

Ve

s

v )ب(للعينة ===

.أكبر) أ(إذن ، نسبة الفراغات للعينة



ةـالخصائص الميكانيكية للترب 2-3

)Mechanical properties of soil(

لكتاب، أن المقصود بالخصائص الميكانيكية ذكرنا في التمهيد لهذا الجزء من اللتربة، هو تلك الخصائص التي تعبر عن سلوك التربة تحت تأثير األحمـال

فعندما تتعرض التربة لتأثير األحمال الناتجة من وزن المبنى فوقها . المختلفة)Superstructure ( فإنها تنضغط وتتراص حبيباتهـا أكثـر، علـى حسـاب

فيهــا، وهــي العمليــة التــي تــدعى بالتضــاغط الفراغــات الموجــودة )Consolidation.(

وبما أن حجم الفراغات الموجودة في تركيب التربة محدود ويتنـاقص مـع زيادة الحمل الضاغط، فإن الذي يحدث عندما تتالشى الفراغات مع ازديـاد الحمل العمودي هو أن حبيبات التربة تبدأ باالنزالق الواحدة فوق االخـرى،

صل اذا استمرت زيادة الحمل حوأما ما ي). Shear(ل ما يدعى بالقص ويحصويبين الشـكل ). Failure(المؤثر على التربة بعد مرحلة القص، فهو االنهيار

المراحل الثالثة المذكورة من خالل العالقة بين االجهـاد العمـودي ) 2-4()Vertical stress ( وتشوه التربة)Deformation.(

أهمية الدراسة المستفيضة لخصـائص التضـاغط، وللتربـة ومن هنا تبرزالطينية بالتحديد، وذلك للحصول على المعطيات الالزمة لحساب قيمة الهبوط

وكـذلك الحـال بالنسـبة . الكلي للمبنى ودراسة ظاهرة الهبوط مع الـزمن لفحوصات القص، التي تمكن من الحصول على القيم الالزمة لحساب قـدرة

وزاوية االحتكاك ) Cohesion(بة، وهي قوة التماسك بين الحبيبات تحمل التر، وهي قيم ضرورية ألغراض أخـرى )Angle of internal friction(الداخلي

علـى ) Lateral earth pressure(مثل حسابات الضغوطات الجانبية للتربـة



Slope stability(الجدران الساندة ودراسـة اتـزان المنحـدرات الترابيـة

analysis (وغيرها.

ونكتفي هنا بشرح المقصود بالخصائص الميكانيكية للتربة بشكل عام، علـى أن يتواصل القارىء مع تفاصيل أكثر حين نتعرض في الفصـول القادمـة

.للفحوصات التي تجرى في المختبر لدراسة أهم هذه الخصائص

واالجهاد العموديالعالقة بين تشوه التربة ) 4- 2(شكل



ة ــة للتربـائيـص الكيميـالخصائ 2-4

)Chemical properties of soil(

تتعلق الخصائص الكيميائية للتربة بما تحتويه االخيـرة مـن مـواد يسـبب وجودها أضرارا لالجزاء المطمورة من المبنى أو المنشـأ المتالمسـة مـع

خرسانية وأية أجزاء ألنابيب الا سات باشكالها، جدران القبو،التربة، مثل االسا .أخرى متالمسة مع التربة المحيطة

وفيما يلي عرض موجز ألهم الجوانب العملية التـي تتعلـق بالخصـائص .الكيميائية للتربة

):Sulphate content( ةـمحتوى الكبريتات في الترب - 1

ل تكون الكبريتات الذائبة في الماء والتي تتواجد عادة في التربة علـى شـك وكبريتـات المغنيسـيوم ) Sodium sulphate – Na2SO4(كبريتات الصوديوم

)Magnesium sulphate – MgSO4 .( وتوجد كبريتات الكالسـيوم)Calcium

sulphate – CaSO4 ( على شكل جبس)Gypsum( ولكنها بطيئة الذوبان في ،ايجـاد ويعبر عن نسبة الكبريتات الموجودة في التربة عادة من خالل . الماء

.فيها) Sulphur trioxide – SO3(نسبة ثالث أكسيد الكبريت وتكمن خطورة الكبريتات الذائبة في المياه الجوفية في مهاجمتها للخرسـانة

ويجري التفاعل بين الكبريتات ومركبات . وأية مواد أخرى تحتوي األسمنتبب في الموجودة في االسمنت مما يتس) Aluminate compounds(األلومينات

حدوث تبلور لهذه المركبات يؤدي الى تمدد، تنشأ عنـه اجهـادات اضـافية كما أن وجود الكبريتات في التربة التـي . تتسبب في حدوث تشققات وتفتت



تحيط باالنابيب المعدنيـة المطمـورة يـؤدي الـى صـدأ هـذه االنابيـب )Corrosion( مما يتسبب في حدوث التسرب ،)Leakage .(

نسبة الكبريتات في التربة في تقدير حجم الضرر الذي قد يـنجم ويفيد تحديد عنها، وذلك التخاذ ما يلزم من احتياطات مضادة، كاستعمال االسمنت المقاوم

نسبة االسمنت في الخلطة زيادةأو ) Sulphate resisting cement(للكبريتات .الخرسانية

هة تأثير الكبريتات على وقد تم تضمين أهم االحتياطات الالزم اتخاذها لمواجالخرسانة في الملخص الصادر عن مؤسسة بحـوث البنـاء فـي بريطانيـا

)Building Research Establishment/ (14/ وهو ملخـص قـام مهنـدس ،بشرحه مع ما يلزم مـن ) M.Tomlinson(توملينسون .االساسات المتمرس م

حسب نسبة توصيات بخصوص االسمنت وكميته للمتر المكعب من الخرسانة /.5/المرفق ) 3-2(الكبريتات، وذلك في الجدول

، فإن وجود الكبريتات ال يعنـي بالضـرورة )3-2(وكما يظهر من الجدول استخدام االسمنت المقاوم لها، بل قد يكتفى باستخدام االسمنت البورتالنـدي

مع التشديد على كمية دنيا لالسمنت في) Normal Portland Cement(العادي المتر المكعب من الخلطة الخرسانية، وكذلك تحديد نسبة الماء الى االسـمنت

ويالحظ من الجـدول كـذلك أن ). Water cement ratio – W/C(في الخلطة االجراءات المضادة لوجود الكبريتات تعتمد على منسـوب الميـاه الجوفيـة

.وموقعها بالنسبة لالساسات ):Organic matter content( محتوى المواد العضوية - 2

تتنوع المركبات العضوية التي قد توجد في التربة تنوعا كبيرا تبعـا لتنـوع فالمواد العضوية في التربة تتشـكل مـن مخلفـات الحيوانـات . مصادرها



وأما تأثير وجود هذه المواد العضوية على سلوك التربـة فهـو . والمزارع /:6/سلبي ويمكن تلخيصه كما يلي

خفاض قيمة قدرة تحمل التربة،يؤدي الى ان • يؤدي الى ازدياد انضغاطية التربة، •) Shrinkage(والـتقلص ) Swelling(يؤدي الى ازدياد احتماالت االنتفاخ •

بسبب التغير في محتوى الرطوبة،وجود الغاز في فراغات التربة العضوية يمكن أن يؤدي لهبوط فـوري •)Immediate settlement( الدقة فـي اشـتقاق معـامالت ، كما قد يؤثر على

أثناء الفحص المخبري) Consolidation coefficients(التضاغط وجود الغاز يمكنه كذلك أن يؤدي الى الحصول على قيم مغلوطة لمقاومة •

القص،قيمة منخفضـة (يكون وجود المواد العضوية مصحوبا بحامضية الوسط •

ات،، وأحيانا بوجود الكبريت)PHللرقم الهيدروجيني وجود المواد العضوية في التربة المستعملة ألغراض التثبيت في الطرق •

.له أثر ضار

مما تقدم، تبرز أهمية تحديد محتوى المواد العضوية في التربة لتقريـر مـا .يلزم اتخاذه من احتياطات

):Chloride content( محتوى الكلوريد - 3

و في التربة على تحديد ما تساعد معرفة محتوى الكلوريد في المياه الجوفية أإذا كانت المياه الجوفية هي مياه بحر أو اذا كانت التربة قد تعرضت لميـاه

ويالحظ في المناطق الساحلية في الشرق األوسـط أن تركيـز ملـح . البحر



في المياه الجوفية هو أعلى بكثير من تركيزه في ) NaCl(كلوريد الصوديوم يا للكلوريد قد يصادف في مناطق من التربـة مياه البحر، كما أن تركيزا عال

/.12،6/وجد اتصال بينها وبين البحر والصخور المنفذة التي ال يوال يتفاعل الكلوريد مباشرة مع االسمنت كما هو الحال بالنسبة للكبريتـات، ولكن تأثيره يقتصر على االجزاء المعدنية التي قد يصل اليها وأهمها حديـد

، وهذا يؤدي الى صدأ هذه االجـزاء، ممـا )Steel reinforcement(التسليح .يتسبب في تلف الخرسانة المسلحة وحدوث التشققات في اجزائها

وتجدر االشارة الى أن الكلوريدات قد تكون موجودة في المكونات االساسـية ووصولها لحديد التسـليح لـيس . للخرسانة، كالرمل والركام الخشن والماء

ولهذا تولى عناية خاصة لهذا الموضوع في . ها من التربةمقصورا على نفاذ .المنشآت والمباني التي تقام في المناطق الساحلية

تحـدد النسـبة القصـوى ) BS 8110(ونشير الى أن المواصفات البريطانية لالسمنت البورتالنـدي العـادي و %) 0.4(المسموح بها لمحتوى الكلوريد

.ريتاتلالسمنت المقاوم للكب%) 0.2( ):Acidity or alkalinity – PH value( حامضية أو قاعدية الوسط - 4

تؤثر قاعدية أو حامضية المياه الجوفية في التربة تأثيرا سلبيا على الخرسانة فالوسط الحامضي، وإن كان معتدل الحامضية، يؤدي . المطمورة في االرض

. انة المسـلحة إلى صدأ المعادن وهو ما يفسر ضرر الحامضية على الخرسونسبة الكبريتات، حيث ) PH(وهناك نوع من الترابط بين الرقم الهيدروجيني

ـ . يلزم قياس الرقم الهيدروجيني حيثما يتم قياس نسبة الكبريتات هوقد ثبت أن، مع نسبة عالية من الكبريتات 4.3 اذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من

).H2SO4(تيك فإن هذا يدل على وجود حامض الكبري



تصنيف الكبريتات في التربة المؤثرة على الخرسانة وسبل مواجهتها –) 3-2(جدول )Recommended precautions(االحتياطات المقترحة تصنيف حالة التربة

الكبريتات

)SO3 ( في

المياه

الجوفية

جزء لكل (

100000(

في ) SO3(الكبريتات

التربة

العناصر

الخرسانية مسبقة

أوتاد، (نع الص

اسطوانات، طوب

)الخ000

الخرسانة في

االساسات وقاعدة

)cap(االوتاد

العناصر

الخرسانية الرقيقة

في القبو والمناهل

والعبارات

واالنابيب

خرسانة االوتاد

المصبوبة في

الكلي *الموقع

(%)

في محاليل

المائية 1:2

)لتر/غم(

1 2 3 4 5 6 7 ــات الت - 0.2< 30 < ــد احتياط وج

خاصةاذا كانت االساسـات -أ

كلها فوق منسوب المياه الجوفية، ال احتياطـات

خاصةاذا كانــــــت -ب

ــة ــات مالمس االساسللمنسوب المتغير للمياه الجوفية،يستعمل اسمنت

≥بورتالندي عادي

ــم310 و 3م/كغـW/C 0.55أقل من

اذا كانت االساسـات -أكلها فوق منسوب المياه

ــ ــتعمل الجوفي ة، يســدي ــمنت بورتالن اس

و 3م/كغم310 ≥عادي W/C أقــل مــن

0.55 اذا كانــــــت -ب

االساســات معلرضــة لضغط ماء خـارجي، ــمنت يســـتعمل اسـ


ــم370 و 3م/كغـW/C 0.55أقل مـن

ويمكـــن اســـتعمال االسفلت للعزل

اذا كانت االوتاد فوق -أمنسوب المياه الجوفية،

ــ منت يســـتعمل اسـ ≥بورتالنــدي عــادي


اذا كانت االوتـاد -بــوب ــة للمنس مالمس المتغير للمياه الجوفية،

ــمنت يســـتعمل اسـ ≥بورتالندي عادي


اذا كانت العناصـر -أ - 0.2-0.5 30-120ــا ــانية كله **الخرس

فوق منسـوب الميـاه ــة، ــتعمل الجوفي يس

ــدي ــمنت بورتالن اسو 3م/كغم310 ≥عادي

W/C أقــل مــن0.50

اذا كانت الخرسانة -بــوب ــة للمنس مالمســاه ــر للميـ المتغيـالجوفية،يستعمل اسمنت


االساسـات اذا كانت -أكلها فوق منسوب المياه ــتعمل ــة، يس الجوفيــدي ــمنت بورتالن اس


0.50 اذا كانــــــت -ب

ــة ــات مالمس االساسللمنسوب المتغير للمياه ــتعمل ــة، يس الجوفيــدي ــمنت بورتالن اس

≥عادي

اذا كانت العناصـر -أالخرسانية كلها فـوق منسوب المياه الجوفية، ــمنت يســـتعمل اسـ

≥بورتالنــدي عــادي ــم370 و 3م/كغـ

W/C 0.50أقل من اذا كانت العناصر -ب

معرضة لضغط مـاء ــارجي، ــتعمل خ يس

ــدي ــمنت بورتالن اس ≥عادي

ــم380 و 3م/كغـ

اذا كانت االوتاد فوق -أمنسوب المياه الجوفية، ــمنت يســـتعمل اسـ


W/C 0.50أقل من اذا كانت االوتـاد -ب

ــوب ــة للمنس مالمســاه ــر للميـ المتغيـ

ستعمل اسمنت الجوفية،ي ≥بورتالندي عادي

ــم380 و 3م/كغـW/C أو 0.50أقل من




اسمنت مقاوم للكبريتات ــم310 ≥ و 3م/كغ

W/C 0.50أقل من



W/C 0.50أقل من

W/C أو 0.50أقل مناسمنت مقاوم للكبريتات

ــم340 ≥ و 3م/كغW/C 0.50أقل مـن



W/C 0.50أقل من

اذا كانت العناصـر -أ 1.9-3.1 0.5-1.0 120-250الخرسانية كلها فـوق منسوب المياه الجوفية، ــمنت يســـتعمل اسـ



ــم340 ≥ و 3م/كغW/C 0.50أقل من

اذا كانت الخرسانة -بــوب ــة للمنس مالمســاه ــر للميـ المتغيـالجوفية،يســـــتعمل ــاوم ــمنت مقـ ااسـ

ــات ≥للكبريتــــــم350 و 3م/كغـ

W/C 0.50أقل من

اذا كانت االساسـات -أكلها فوق منسوب المياه ــتعمل ــة، يس الجوفي

ــدي ا ــمنت بورتالن سو 3م/كغم350 ≥عادي

W/C أقــل مــنأو اسمنت مقـاوم 0.50


W/C 0.50أقل من اذا كانــــــت -ب

ــة ــات مالمس االساسللمنسوب المتغير للمياه ــتعمل ــة، يس الجوفياسمنت مقاوم للكبريتات


اذا كانت العناصـر -أالخرسانية كلها فـوق منسوب المياه الجوفية، ــمنت يســـتعمل اسـ




اذا كانت العناصر -بمعرضة لضغط مـاء

ــارجي، ــتعمل خ يساسمنت مقاوم للكبريتات

ــم380 ≥ و 3م/كغW/C 0.50أقل مـن


اذا كانت االوتاد فوق -أمنسوب المياه الجوفية، ــمنت يســـتعمل اسـ




اذا كانت االوتـاد -بــوب ــة للمنس مالمس

مياه الجوفية،المتغير لليستعمل اسمنت مقاوم


W/C أقل من ألوتاد االرتكاز ( 0.50

***)فقط

اذا كانت العناصـر -أ 3.1-5.6 1.0-2.0 250-500الخرسانية كلها فـوق منسوب المياه الجوفية، يستعمل اسمنت مقـاوم


W/C 0.45أقل من اذا كانت الخرسانة -ب

ــوب ــة للمنس مالمس المتغير للمياه الجوفية،

ــن ــتعمل درع م يسالمعدن أو البالسـتيك فوق االسمنت المقاوم


اذا كانت االساسـات -أكلها فوق منسوب المياه ــتعمل ــة، يس الجوفيــدي ــمنت بورتالن اس


أو اسمنت مقـاوم 0.45ــات ≥للكبريتــــ


اذا كانــــــت -بــة ــات مالمس االساسللمنسوب المتغير للمياه الجوفية، من الضروري تحديد الكاتيونات لتقرير

اذا كانت االساسـات -ألميـاه فوق منسـوب ا

الجوفية والتربة جافـة دائما، يستعمل اسـمنت




اذا كانت االساسات -بــوب ــة للمنس مالمسالمتغير للمياه الجوفية، من الضروري تحديـد ــر ــات لتقري الكاتيون

اذا كانت االوتاد فوق -أمنسوب المياه الجوفيـة والتربة دائما بعيدة عن ترشح الماء، يسـتعمل ــدي ــمنت بورتالن اس


أواسمنت مقـاوم 0.45ــات ≥للكبريتــــ


محتوى الكبريتات -ب 300الذي يزيد عـن

100000جـزء لكـل زم اجراءات يل. عدواني



W/C 0.40أقل من

ستعمال اسمنت مقاوم اــالي ال أو ــةع مقاوم

للكبريتات أو درع

ال اسمنت مقاوم استعمــالي الأو ــع ةمقاوم

للكبريتات أو اسـتعمال االسفلت للعزل

خاصة مثل االسـمنت ــالي ــ عـ ةالمقاومـ

للكبريتـــات أو درع لحماية الوتـد ويعتمـد

االسـمنت علـى نوع الكاتيونات

ــت -أ 5.6 > 2.0 > اذا كانـــر العناصــالخرسانية كلها فوق منسـوب المياه الجوفية،

عمل اسمنت يستمقــــــاوم

ــات ≥للكبريت و 3م/كغم390

W/C أقل 0.40من

اذا كانــت -بــانة الخرســمالمســـــة ــوب للمنســالمتغير للميـاه

الجوفية،يستعمــن ل درع مـالمعـــدن أو البالستيك فوق

ــمنت االســــاوم المقـــ

ــات ≥للكبريت و 3م/كغم390

W/C أقل 0.40من

اذا كانت االساسـات -ألمياه كلها فوق منسوب ا

ــتعمل ــة، يس الجوفيــدي ــمنت بورتالن اس


أو اسمنت مقـاوم 0.40ــات ≥للكبريتــــ


اذا كانــــــت -بــة ــات مالمس االساسللمنسوب المتغير للمياه ــتعمل ــة، يس الجوفياسمنت مقاوم للكبريتات

ــم390 ≥ و 3م/كغW/C ــن ــل م أقــزل و0.40 ــتم الع ي

ــفلت أو درع االب ســ بالستيك

اذا كانت االساسـات -أفوق منسـوب الميـاه الجوفية والتربة جافـة دائما، يستعمل اسـمنت




اذا كانت االساسات -بــة لل ــوب مالمس منس

المتغير للمياه الجوفية، يستعمل اسمنت مقـاوم


W/C ــن ــل م أقــزل 0.40 ــتم الع وي

ــفلت أو درع باال ســ بالستيك

اذا كانت االوتاد فوق -أمنسوب المياه الجوفيـة والتربة دائما بعيدة عن ترشح الماء، يسـتعمل ــدي ــمنت بورتالن اس


اسمنت مقاوم أو 0.45ــات ≥للكبريتــــ


محتوى الكبريتات -ب 300الذي يزيد عـن

100000جـزء لكـل يلزم اجراءات . عدواني

خاصة مثل االسـمنت ــالي ــ عـ ةالمقاومـ

للكبريتـــات أو درع لحماية الوتـد ويعتمـد ــى ــمنت علـ االسـ

الكاتيونات

) :3-2(لى جدول مالحظات ع



محتوى االسمنت المذكور في الجدول أعاله صالح في حالة الخلطات الخرسـانية –) *(

: التالية) Workability(ذات خواص التشغيلية ، )ملم 24-10من Slumpالقوام (للخرسانة مسبقة الصب وخرسانة االساسات - ، )ملم 75-50قوام من (للعناصر الخرسانية الرقيقة - ).ملم 100قوام (لألوتاد المصبوبة في الموقع - ).PH ≥ 6(يمكن استعمال االسمنت المقاوم للكبريتات في االوساط الحامضية –) **(للكبريتات في االوساط الحامضية حيـث عالي المقاومةمكن استعمال االسمنت ي -)***()PH ≥ 3.5 (سمنت المقاوم أو ا، مع االوال يجوز استعمال أية اضافات، مهما كان نوعه

.للكبريتات ةمقاومعالي ال

ةـائيــشـراض اإلنـة لألغـات التربــفحوص 2-5



)Soil Testing for Construction Purposes(

ورد فيما تقدم، واثناء استعراض أهـم خصـائص التربـة، ذكـر معظـم

لميكانيكية الفيزيائية واها ت التي تجرى في المختبر لتحديد خصائصالفحوصاوفيما يلي حصر ألهم هذه الفحوصات، المخبرية منها والحقلية، . والكيميائية

مع اإلشارة إلى المراجع القياسية وكودات البناء التي يمكن إجراء الفحوصات وسنشير بشكل أساسـي الـى المقـاييس البريطانيـة الخاصـة . بناء عليها

، ومقـاييس /BS 1377/ (10(بفحوصات التربة ألغراض الهندسة المدنيـة ، وهما االكثر شيوعا /ASTM/ (11(الجمعية األميركية للفحوصات والمواد

واستعماال في الممارسة الهندسية في البالد العربية، مع اإلشارة إلى مقـاييس الخاصـة بـإجراء بعـض / AASHTO/ (12(الجمعية األميركية للطـرق

.الطرقالفحوصات، وخصوصا تلك التي تجري في إنشاء )Laboratory tests(الفحوصات المخبرية 2-5-1

:ويمكن تقسيمها الى المجموعات الرئيسية التالية :وأهمها) Soil classification tests(فحوصات تصنيف التربة - أ Moisture content BS 1377 Test No. 1 محتوى الرطوبة -1

ASTM D-2216

Liquid Limit (LL) حد السيولة -2BS 1377 Test No. 2

ASTM D-423

AASHTO T-89

Plastic Limit (PL) حد اللدونة -3BS 1377 Test No. 3

ASTM D-424

AASHTO T-90

Shrinkage Limit حد االنكماش -4

(SL) BS 1377 Test No. 5

ASTM D-427



Specific gravity BS 1377 Test No. 6 الوزن النوعي -5

ASTM D-854

Sieve analysis الحبيبي التدرج -6BS 1377 Test No. 7

ASTM D-422

7- نسبة المواد التي يقل

75مقاسها عن ميكرون

Percent finer

sieve 75 micron

(sieve # 200) ASTM D-1140

8- التحضير الجاف

للعيناتDry preparation

of samples BS 1377 , ASTM D-421

9- التحضير الرطب

للعيناتWet preparation

of samples BS 1377, ASTM D-

2217

:وأهمها) Soil strength tests(فحوصات القوة للتربة –) ب( Direct shear ASTM D-3080 القص المباشر -1

2- القص بتأثير الضغط

ثالثي المحاورTriaxial

compression BS 1377 Test No. 21

ASTM D-2850

Unconfied الضغط الالمحصور -3

compression BS 1377, ASTM D-

2166 One-dimensional التضاغط المحوري -4

consolidation BS 1377 Test No. 17

ASTM D-2435

نسبة تحمل كاليفورنيا -5California

Bearing Ratio -

CBR

BS 1377 Test No. 16

ASTM D-1883

AASHTO T-193 :وأهمها) Compaction tests(فحوصات الدمك –) جـ(

1- الدمك القياسي

)بروكتور(Standard Proctor

test BS 1377 Test No. 12

ASTM D-698

AASHTO T-90

Modified الدمك المعدل -2

compaction BS 1377 Test No.13

ASTM D-1557

AASHTO T-180

):Permeability tests(فحوصات النفاذية –) د(ASTM D-2325, D-2434



:وأهمها) Chemical tests(الفحوصات الكيميائية –) هـ( Organic matter محتوى المواد العضوية -1

content BS 1377 Test No.8

Sulphate content BS 1377 Test No. 9 محتوى الكبريتات -2

3- محتوى الكبريتات في

المياه الجوفيةSulphate content

in groundwater BS 1377 Test No.10

4- تحديد الرقم الهيدروجيني

PH value BS 1377 Test No. 11

5- محتوى الكلوريد في

التربةChloride content BS 812

)Field tests(الفحوصات الحقلية 2-5-2

:يمكن تلخيص الفحوصات الحقلية األكثر شيوعا للتربة كما يلي

:وأهمها) Field density tests(فحوصات الكثافة الحقلية –) أ(

1- الكثافة الحقلية بطريقة

استبدال الرملField density by sand

replacement method BS 1377 Test No. 15

ASTM D-1556

AASHTO T-191

2- الكثافة الحقلية بطريقة

البالون المطاطيField density by rubber

balloon method ASTM D-2167

AASHTO T-205

3- الكثافة الحقلية باستخدام

الطرق الذريةField density by nuclear

methods ASTM D-2922

AASHTO T-238

)Vane shear test(فحص القص باستخدام الريشة –) ب(BS 1377 Test No. 18 , ASTM D-2573



)Standard Penetration Test - SPT(فحص االختراق القياسي –) جـ(BS 1377 Test No. 19 , ASTM D-1568

Field permeability test( BS 5930(فحص النفاذية الحقلية –) د(

)Load bearing test(فحص التحميل –) هـ(BS 5930 , ASTM D-1194, 1195

وسيتم التوقف عند التفاصيل الضرورية ألهم الفحوصات التي ذكرت، وذلك

.في الفصول الالحقة من الكتاب



الفحوصات التصنيفية للتربة –الباب الثالث ___________________________________________________________________


لـثـاب الثاـلبا

ةــات التصنيفية للتربـالفحوص

مدخل 1- 3

محتوى الرطوبة في التربة 2- 3

محتوى الرطوبة في التربة بطريقة التجفيف بالفرن 3-2-1

محتوى الرطوبة في التربة بطريقة الحوض الرملي 3-2-2

حدود أتربرغ 3-3

راندغللتربة بطريقة كازاحد السيولة 3-3-1

حد السيولة للتربة بطريقة االختراق 3-3-2

حد السيولة للتربة بطريقة جهاز فاسيلييف لالختراق 3-3-3

حد اللدونة للتربة 3-3-4

الوزن النوعي للتربة 4- 3

)البكنوميتر(الوزن النوعي للتربة باستعمال الدورق المدرج 3-4-1

تربةكثافة ال 5- 3



كثافة التربة بطريقة اسطوانة القطع 5-1- 3

كثافة التربة بطريقة الغمر بالماء 3-5-2

كثافة التربة بطريقة القياسات المباشرة 3-5-3

التدرج الحبيبي للتربة 6- 3

التدرج الحبيبي للتربة بالتنخيل الجاف 3-6-1

التدرج الحبيبي للتربة بطريقة الغسل 3-6-2

تصنيف التربة لألغراض اإلنشائية 7- 3

نظام المكتب األمريكي لتصنيف التربة 3-7-1

نظام معهد ماساشوستس للتكنولوجيا لتصنيف التربة 3-7-2

التصنيف النسيجي للتربة حسب إدارة الزراعة األمريكية 3-7-3

نظام الجمعية األمريكية للطرق لتصنيف التربة 3-7-4

النظام الموحد لتصنيف التربة 3-7-5

روسيةيف التربة حسب المقاييس التصن 3-7-6



ةـة للتربـات التصنيفيـالفحوص الثالثالبــاب

)Soil Classification Tests (

)Introduction(ل ـمدخ 3-1

صـات التصـنيفية للتربـة، سنتعرض في هذا الباب من الكتاب ألهم الفحو –ويقصد بها تلك الفحوصات التي يتم بنتيجتها الحصول على دالئل، تساعد

وبما أن الهدف تصنيف التربة والتعرف على نوعها في –منفردة أو مجتمعة األساسي الذي نسعى إليه هنـا هـو عـرض الطريقـة السـليمة إلجـراء

يـه فـي الكـودات الفحوصات، وليس النقل الحرفي لما هو منصـوص عل والمراجع القياسية الخاصة، مثل مواصفات الجمعية األمريكيـة للفحوصـات

، أو مقـاييس الجمعيـة )BS(أو المقـاييس البريطانيـة ) ASTM(والمواد فإننـا اإلشارة إليها، أو غيرهـا، التي جرت) AASHTO(األمريكية للطرق

عملية، علما بأنه سنحاول أن نجعل عرض الطريقة اكثر مرونة وأقرب إلى الواصفات والمقاييس التي تحكم ستكون هناك إشارة في بداية كل فحص إلى الم

ه، كما ستتم اإلشارة إلى نواحي الخالف بين المقاييس المختلفة عنـدما ءإجراطرق إجراء الفحوصات معروفـة وتحكمهـا ورغم أن .ون هذا ضروريايك

تصرف فـي إال أننا سنساسية، ظمها في الخطوط األمقاييس محددة تتشابه معالعرض، مع التركيز على األساسيات، دون إخالل أو تغيير لما هـو ثابـت

.التفاصيل الزائدة بدون الخوض فيومحدد، وذلك للتسهيل ووالمالحظة األخيرة هنا بخصوص األجهزة المستعملة إلجراء كـل فحـص،

هـا، إال حيث سيجري ذكر األجهزة إلجراء الفحص، دون وصف تفصيلي ل



حين تكون هناك ضرورة لذلك، وهذا من منطلق أن المهندس أو فني المختبر .على علم بهذه األجهزة وتفاصيلها جمهور هذا الكتاب، أو الطالب، وهم

ةـمحتوى الرطوبة في الترب 3-2

)Water or Moisture Content(

ماء في فراغات يعرف محتوى الرطوبة في التربة على أنه النسبة بين وزن الر عن محتوى الرطوبـة فـي التربـة عبوي. التربة إلى وزن حبيباتها الصلبة

).1-2(بالعالقة الرياضية .وسنعرض فيما يلي لطريقتين لتحديد محتوى الرطوبة في التربة

محتوى الرطوبة في التربة بطريقة التجفيف بالفرن 3-2-1

)Oven-drying method(

):Standard references( المراجع القياسية )1(- BS 1377 -ASTM D-2216.

):Equipment( األجهزة الالزمة )2(

) Moisture cans(علب من األلمنيوم . أ Thermostatically controlled(فرن تجفيف مـع ضـابط للحـرارة . ب

drying oven ( )Balance(ميزان دقيق . ت ).Desiccator) (حافظة(وعاء تجفيف . ث



):Procedure( الطريقة )3(

:يمكن تلخيص الخطوات العملية إلجراء التجربة كما يلي تؤخذ عينة التربة المراد تحديد رطوبتها بحيـث يكـون وزنهـا - 1

لتربـة ل غرام )500(غراما للتربة الناعمة، ) 30(مساويا حوالي .للتربة الحصوية الخشنة تكيلوغراما) 3(متوسطة النعومة، و

صة بعد تنظيفها وتجفيفها جيدا وتـوزن تؤخذ علبة األلمنيوم الخا - 2 ).m1(بدقة مع غطائها، وليكن وزنها

توضع عينة التربة في العلبة بحيث يكون وزنها مقاربا للمـذكور - 3 ).m2(أعاله، وتوزن العلبة مغطاة والعينة بداخلها، وليكن الوزن

ثم يتم إدخال العلبـة ) m2( يرفع الغطاء عن العلبة بعد أخذ الوزن - 4تحتويه إلى فرن التجفيف والغطاء بجانبها، علـى أن تكـون بما

درجة مئوية، وتترك مدة ) 110-105(درجة حرارة الفرن بحدود ).2أنظر المالحظة (ساعة 24

بعد انتهاء فترة التجفيف، تغلق العلبة ويجري وزنها بما تحتويـه - 5بعد أن تبرد لدرجة حرارة المكان في وعـاء التجفيـف، ولـيكن

).m3(الوزن

):Calculations( الحسابات )4(

:يتم حساب محتوى الرطوبة للتربة كما يلي

(%)13

32

mm

mmW

−

−= )3-1(

.مثاال لحسابات تجربة محتوى الرطوبة) 1-3(ويبين النموذج



):Notes( مالحظات )5(عينات من نفس النوع ألخذ في العادة على ثالث ةتجري تجربة محتوى الرطوب -1

القيمة المتوسطة للرطوبة وبحيث ال تزيد نسبة التفاوت بين أي نتيجتـين عـن .واحد بالمائة

ساعة، وتعتبر فترة التجفيف منتهية إذا 24يمكن تقليل فترة التجفيف المحددة بـ -2تم التأكد من هذا وي. ثبت وزن العينة داخل الفرن وتوقف النقص في هذا الوزن

بإخراج العينة من الفرن وتوزينها ثم إعادتها للفرن عدة مـرات حتـى يثبـت .الوزن

هناك أنواع من التربة قابلة لحدوث تغير في تركيبها عند تجفيفها على درجـة -3درجة مئوية، ومثال ذلك التربة العضوية والتربة التـي ) 110-105(الحرارة

حالة ينبغي خفض حرارة الفرن وإطالـة فتـرة في مثل هذه ال. تحتوي الجبس .التجفيف

)1-3(نموذج

3 2 1 )المحاولة(رقم العينة

17 16 15 رقم الوعاء

59.20 60.12 53.45 )غم( الوعاء+ وزن العينة الرطبة

52.90 53.28 48.10 )غم( الوعاء+ وزن العينة الجافة

4.30 6.84 5.35 )مغ( وزن الماء

15.84 15.98 15.95 )مغ( وزن الوعاء

37.06 37.30 32.15 )مغ( وزن التربة الجافة

17.00 18.34 16.64 (%) محتوى الرطوبة

17.33 المتوسط



محتوى الرطوبة في التربة بطريقة الحوض الرملي 3-2-2

)Sand – Bath Method(

):Standard reference( المراجع القياسية )1(- BS 1377.


علب معدنية محكمة الغطاء للتربة الناعمـة، وأوعيـة مقاومـة . أ .للحرارة للتربة الحصوية الخشنة

.ميزان دقيق . ب .ملمترا25حوض يحتوي رمل نظيف لعمق ال يقل عن . تسـخان كهربـائي أو عـين (أداة مناسبة لتسخين حوض الرمل . ث

).بوتوجاز .سكين وأدوات أخرى . ج


يؤخذ وزن العلبة المعدنية أو الوعاء بعد تنظيفه وتجفيفه جيدا، وليكن -1 ).m1(الوزن

تؤخذ العينة وتوضع في العلبة أو الوعاء ويؤخذ وزنها، وليكن الوزن -2)m2.( بة أو الوعاء على الرمل الساخن مع يجري تجفيف العينة بوضع العل-3

للمساعدة على ) Spatula(تقليب العينة باستمرار بواسطة السكين الخاص .تبخر الماء



يستمر التسخين حتى ثبات وزن العينة وهو ما يمكـن التأكـد منـه - 4 ).m3(يؤخذ الوزن بعد ثباته، وليكن الوزن . بتوزينها أثناء التسخين

: )Calculations: ( الحسابات )4(

).1-3(محتوى الرطوبة للتربة بالمعادلة يتم حساب

(%)13

32

mm

mmW

−

−=

: )Notes(مالحظات )5(

-3(تعتبر هذه الطريقة بديال سريعا للطريقة الواردة في التجربة السـابقة .1ين ال يكون فـرن التجفيـف بطريقة التجفيف بالفرن، ويلجأ إليها ح) 2-1

ويمكن اللجـوء إلـى هـذه . متوفرا، وهي مناسبة لالستعمال في الموقع .الطريقة في المختبر لتحديد محتوى الرطوبة في التربة الحصوية

يجب عدم زيادة الحرارة أو التسخين الزائد للرمل، وهو ما يمكن مراقبتـه .2نيا عندما تزداد درجة بوضع أوراق بيضاء بين التربة، حيث يصبح لونها ب

.حرارة التسخينال تستعمل هذه الطريقة لتحديد رطوبة التربة التي تحتوي على الجـبس .3

.والكلس



رغـربـدود أتـح 3-3

)Atterberg Limits(

يسهل تغيير الحالة التي يوجد فيها الطين أو التربة الطينية، وذلـك بتغييـر ماء إلى عينة من الطين تزيد رخاوتهـا، فزيادة قليل من ال. محتوى الرطوبة

.وهو أمر يسهل تصوره على كل من تعامل مع التربة بشكل أو بآخرربة ولكل شكل من أشكال التربة الطينية مجال من محتوى الرطوبة، تكون الت

الحاالت التي يمكن أن توجد فيها التربة واحدة منفيه بحالة لدنة مثال، وهي لحاالت، نفرض أن كمية كافية من الماء قد أضيفت لعينة ولفهم هذه ا. الطينية

إن هذه الحالة التـي أصـبح . من الطين وحولتها إلى ما يشبه السائل اللزجوإذا ما تركت العينة لتجـف ). Liquid state(عليها الطين هي حالة السيولة

ببطء، فإن فقدان الماء يقارب حبيبات الطين من بعضها أكثر ويجعلها قـادرة ومع ). Plastic state(على إبداء مقاومة لتغيير شكلها، وهذه هي حالة اللدونة

وتزداد صالبتها ) Shrink(استمرار فقدان الماء من العينة، فإنها تبدأ بالتقلص مع احتفاظها بقليل من اللدونة، وهنا نقول بأنها فـي حالـة شـبه الصـالبة

)Semi-solid state .( الصـالبة وتنتقل العينة إلى حالـة)Solid state ( مـع .استمرار جفافها وتقلص حجمها إلى الحد األدنى

في الباب الثاني من الكتاب، الربط بين حاالت التربـة ) 3-2(ويبين الشكل .المختلفة وحدود اتربرغ الرئيسية وعالقتها بمحتوى الرطوبة

ويفيد تحديد هذه الحدود مع معرفة محتوى الرطوبـة للتربـة فـي تحديـد بالمعادلـة ) LI (من خاللها إيجاد دليل السيولة خصائصها أكثر، حيث يمكن

):22-2ة معادل) (I c(وكذلك مـا يسمى بدليل القوام ) 2-20(



)3-2 ( PI

WLLI,

PI

PLW

PLLL

PLWLI C

−=

−=

−

−=

أكثر في التعرف على قوام التربة كما هو ) LI(ويشيع استعمال دليل السيولة ).2-2(لجدول موضح في ا

العالقة بين مجال الرطوبة للتربة ودليل السيولة ) 1-3(ويبين الجدول التالي .ودليل القوام

، )Clay activity(كما تساعد معرفة حدود أتربرغ في إيجاد فعالية الطـين الموجودة فـي ) ميكرون 2 <( وهي خاصية مرتبطة بنسبة الحبيبات الطينية

إلى أن دليل اللدونـة 1953سنة ) Skempton(ون وقد توصل سكمبت. التربة)PI ( يعتمد على الطين مع حبيبات أكثر خشونة منهلعينة التربة التي تحتوي

)PI(، وأن النسبة بين دليل اللدونة )Clay fraction(في العينة نسبة الطين

دليل السيولة والقوام –) 1-3(جدول

محتوى الرطوبة دليل القوام

)Ic(

لسيولة دليل ا

)LI(

سالب >PL( 1(تحت حد اللدونة صفر PL( 1(عند حد اللدونة ) PL(بين حد اللدونة )LL(والسيولة

1-صفر 1-صفر

1 صفر )LL(عند حد السيولة

>1 سالب )LL(فوق حد اللدونة

):Activity(ونسبة الطين هي قيمة ثابتة جرت تسميتها بفعالية الطين



)3-3( نسبة الطين÷ ) PI(دليل اللدونة = فعالية الطين تصنيف التربة الطينية حسب فعاليتها إلى أربع مجموعـات كمـا هـو يتم و

/ :6) /2-3(موضح في الجدول

فعالية الطين –) 2-3(جدول

رقم

المجموعة الفعالية وصف المجموعة

1- ل اطين غير فع)Inactive clay ( > 0.75

Normal clay( 0.75-1.25(طين عادي -23- ال طين فع)Active clay( 1.25-2.0 )Highly active(طين عالي الفعالية -4

)مثال البنتونايت(

< 2.0 ≤6.0

ي ويمكن تصنيف التربة بعد إيجاد حدود أتربرغ بواسطة المخطط الخاص الذ، وهو ما سنأتي على ذكره )Casagrande plasticity chart(راند غعه كازاوض

.الحقا عند الحديث عن طرق تصنيف التربة



ة بطريقة كازاجراندـحد السيولة للترب 3-3-1

)Liquid Limit Determination Using Casagrande Method(

):Standard references( المراجع القياسية )1(

- BS 1377

- ASTM D- 423

- ASSHTO T-89


).Glass plate(لوح زجاجي . أ ).Palette knives(سكاكين خاصة . ب-3شكل ( مع أداة تحزيز) Casagrande apparatus(راند غجهاز كازا . ت

1.(

.أدوات تحديد محتوى الرطوبة . ث ).Distilled water(ماء مقطر . ج ).Desiccator) (حافظة(وعاء . ح ).ميكرون 425( 40خل رقم من . خ

):Procedure(الطريقة )3(

) LL(يتم تجفيف عينة من التربة المطلوب إيجاد حد السيولة لها .1 .إلى درجة تسمح بسهولة تفتيتها

).40(يتم تنخيل كمية من التربة بعد تفتيتها على المنخل رقم .2



حزيزأداة الت-راند بغجهاز كازا - أ –) 1- 3(شكل

تؤخذ التربة بعد تنخيلها ويتم خلطها بالماء المقطر جيدا علـى .3لوح زجاجي وبواسطة سكين عريض النصل من أجل الحصول

.على معجون سميك 24ه في الحافظة لمـدة ضعبعد الحصول على المعجون يتم و .4

ساعة حتى يحصل التمازج بين التربة والماء ويصبح المعجون .متجانسا

10ساعة ويعاد خلطه جيدا لمـدة 24بعد مرور يؤخذ المعجون .5 .دقائق



راند، ويبسـط جيـدا غوضع جزء من المعجون في جهاز كازاي .6بحيث يكون سطحه موازيا لمستوى سطح الصحن، ويـتم بعـد

.بواسطة أداة التحزيز) إحداث فاصل(ذلك تخزين المعجون يتم تشغيل الجهاز ويسجل عدد الضربات التي لزمت إلحـداث .7

.ملمترا 13التئام الجزأين المفصولين في الصحن لمسافة يضاف جزء آخر من المعجون بنفس الرطوبة إلـى الصـحن .8

حتى يتم الحصول على نتيجتين متشـابهتين ) 7(وتعاد العملية 13على مسافة التئام مقـدارها نفس عدد الضربات للحصول( ).متراملويـتم تحديـد غرامات من العينـة 10عندها يتم أخذ حوالي .9

.محتوى رطوبتها فوراتتم إضافة كمية بسيطة من الماء المقطر ويخلط مرة أخـرى .10

نستنتج أن رطوبة التربة تزيـد (دقائق وتعاد التجربة 10لمدة في كل محاولة بسبب إضافة الماء المقطر، وهذا يعني أن عـدد

).الضربات الالزمة إلحداث نفس مسافة االلتئام يقل في كل مرةتم إعادة التجربة أربع مرات على األقل مع تسـجيل عـدد ت .11

.الضربات ومحتوى الرطوبة في كل مرةيرسم منحنى العالقة بين عدد الضربات والرطوبة، وتعتبـر .12

ضربة هـي 25= نسبة محتوى الرطوبة المقابلة لعدد ضربات ).LL(حد السيولة ـ ) 2-3(ويبين النموذج لسـيولة د امثاال لحسابات تجربة إيجـاد ح

.راندغبطريقة كازا



):Notes: (مالحظات )4(

ساعة بعد خلطه داخل الحافظة يصـبح غيـر 24ن ترك معجون التربة لمدة إ -1وعنـدها يمكـن إجـراء . ضروري عندما تكون نسبة الطين في العينة قليلة

.التجربة بعد خلط التربة بالماء مباشرةلعينة ال تثبـت ، يالحظ أن افي حالة احتواء العينة على نسبة قليلة من الطين -2

في هذه الحالة يمكن اللجـوء إلـى . راند وتنزلق عنهغعلى صحن جهاز كازا ).2-3-3(إيجاد حد السيولة للتربة باستعمال جهاز االختراق



)2-3(نموذج

حد السيولة

)LL(

حد اللدونة

)PI(

2 1 4 3 2 1 )المحاولة(رقم العينة

18 19 - 13 12 14 الوعاءرقم - - - 35 24 14 عدد الضربات

29.6 30.3 - 58.8 47.8 50.6 )غرام(الوعاء + وزن العينة الرطبة 28.0 28.8 - 52.2 42.5 44.1 )غرام(الوعاء + وزن العينة الجافة

19.0 19.2 - 18.9 18.2 16.8 )غرام(وزن الوعاء 1.6 1.5 - 6,6 5.3 6.5 )غرام( وزن الماء

9.0 9.6 - 33.3 24.3 27.3 )غرام(وزن التربة الجافة 17.8 15.6 - 19.8 21.8 23.8 (%)محتوى الرطوبة 16.7 (%) متوسط حد اللدونة

% PL (= 16.7(حد اللدونة % 21.4 =) LL(حد السيولة PI( = 4.7(دليل اللدونة

18

20

22

24

1 10 100

ccccc \P-.@Y

c)4cc

ccccc

48.<F@

,



حد السيولة للتربة بطريقة االختراق 3-3-2

)Liquid Limit Determination Using Cone Penetrometer(

) :Standard reference( المراجع القياسية )1(

- BS 1377.

): Equipment( األجهزة الالزمة) 2(

).Glass plate(لوح زجاجي . أ ).Palette knives(سكاكين خاصة . ب ).2-3(جهاز االختراق المبين بالشكل . ت .أدوات تحديد محتوى الرطوبة . ث ).Distilled water(ماء مقطر . ج ).Desiccator) (حافظة(وعاء . ح ).ميكرون 425( 40منخل رقم . خ

):Procedure( الطريقة ) 3(

بقة سايتم تحضير عينة التربة المراد فحصها كما في التجربة ال .1راند، حيث يتم خلط معجون سميك مـن غباستعمال جهاز كازا

ويوضع المعجـون بعـد ) 40(التربة المارة عبر المنخل رقم ساعة للحصول على معجـون 24خلطه جيدا في الحافظة لمدة

.متجانسبعد مرور الفترة المذكورة، يؤخذ المعجون ويخلط مرة أخرى .2

ة سـكين عـريض دقائق على لوح زجاجي بواسـط 10لمدة .النصل



بواسـطة ) العلبـة (يوضع المعجون في الوعاء األسـطواني .3 .السكين ويسوى سطح العينة في الوعاء أفقيا مع حافة العلبة

توضع العلبة في مكانها على قاعدة الجهاز ويتم إنزال الجـزء .4المخروطي في الجهاز ليالمس سطح العينة، ويتم تسجيل قراءة

.العدادزء المخروطي لتتم عملية اختراقه الحـرة للتربـة، يحرر الج .5

ثـوان مـن بـدء 5وتؤخذ قراءة العداد بعد مـرور حـوالي االختراق، ويكون الفرق بين هذه القراءة والقراءة األولى قبـل

.االختراق هو قيمة االختراق .يسحب المخروط بعد ذلك وينظف رأسه جيدا .6ـ .7 طواني، وتعـاد يضاف مقدار من المعجون إلى الوعـاء األس

إذا كان الفرق بين قيمتي االختـراق فـي . التجربة مرة أخرىملمتـر، تؤخـذ القيمـة المتوسـطة 0.5المحاولتين أقل مـن

مليمتـر، تعـاد 1.0-0.5لالختراق، وإذا كان هذا الفرق بين زيد الفرق بين قيم االختـراق يمحاولة للمرة الثالثة على أن ال ال

.يمة المتوسطةمليمتر، وتؤخذ الق 1.0عن ويتم تحديـد محتـوى ) غرام10حوالي (تؤخذ عينة من التربة .8

.رطوبتها فوراألقل بحيث يختلف محتوى رطوبة مرات على ا 4تعاد التجربة .9

.بة في كل مرةتراليتم رسم منحنى العالقة بين قيمة االختراق ومحتوى رطوبة .10

ويؤخذ محتوى الرطوبة الذي حصـل عنـده اختـراق . التربة .مليمترا كحد سيولة لهذه التربة 20مقداره



مثاال لحسابات تجربة إيجاد حد السيولة للتربة بطريقة ) 3-3(ويبين النموذج .االختراق

): Notes( مالحظات )4(ساعة بعد خلطه داخل الحافظة يصـبح 24ن ترك معجون التربة لمدة إ -1

وعنـدها يمكـن .غير ضروري عندما تكون نسبة الطين في العينة قليلة .التجربة بعد خلط التربة بالماء مباشرة

شائعة اكثر فـي االختراقالسيولة للتربة بواسطة جهاز طريقة إيجاد حد - 2أفضل ) BS 1377(الممارسة البريطانية، وتعتبرها المواصفات البريطانية

راند ألنها تالئم مختلف أشكال التربة، بينمـا ال تالئـم غمن طريقة كازاراند إيجاد حد السيولة للتربة التي تحتوي نسبة قليلـة مـن غازاطريقة ك

.الطين



جهاز االختراق لقياس حد السيولة للتربة –) 2- 3(شكل



)3-3(نموذج

القراءة األولى رقم التجربةالقراءة

الثانية

= الفرق

االختراق

قيمة االختراق

)ملمتر(

توى الرطوبة مح

(%)

1. 20.00 4.32 15.68 15.63 32.5

2. 19.98 4.41 15.57

3. 20.00 2.52 17.48 17.25 39.0

4. 19.71 2.69 17.02

5. 24.00 1.27 22.73 20.51 52.8

6. 23.90 3.59 20.31

7. 24.00 1.27 22.73 22.43 61.2

8. 23.75 1.62 22.13

% 50= حد السيولة

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80

c) 5ccccccc59/ =IB-

cc6ccc

cc5I

-B



حد السيولة للتربة بطريقة جهاز فاسيلييف لالختراق 3-3-3

)Liquid Limit Determination Using Vasilyev Balance Cone(

):Standard references( المراجع القياسية )1(

- GOST, 5183 (Russian Standard)

):Equipment( األجهزة الالزمة )2( ).Glass plate(لوح زجاجي . أ

).Palette knives(سكاكين خاصة . ب .غراما 76وزنه ) 3-3شكل ) (Balance cone(مخروط اتزان . ت .ملمترا 40قطره ال يقل عن ) علبة(وعاء أسطواني . ث ).3-3شكل (قاعدة ارتكاز معدنية أو خشبية . ج .أدوات تحديد محتوى الرطوبة . ح ).Distilled water(ماء مقطر . خ .)Desiccator) (حافظة(وعاء . د ).ميكرون 425( 40منخل رقم . ذ

):Procedure( الطريقة) 3(

يتم تحضير العينة كما في التجربتين السابقتين، حيث تخلـط التربـة - 1بالماء المقطر للحصـول ) ميكرون 425( 40المارة عبر المنخل رقم

.ساعة في الحافظة24على معجون سميك يتم وضعه لمدة معجون من الحافظة ويخلط ثانية بعد مرور الفترة المذكورة، يؤخذ ال - 2

. دقائق على لوح زجاجي بواسطة سكين خاص 10لمدة



بواسـطة السـكين ) العلبة(يوضع المعجون في الوعاء األسطواني - 3 .ويسوى سطح العينة أفقيا مع حافة الوعاء

يمسك مخروط االتزان بحذر مع مقبضه ليكون الرأس المخروطـي - 4 .المدبب مالمسا لسطح التربة

يترك المخروط ليقوم باختراق التربة داخل الوعاء تحت تأثير وزنه - 5 .الذاتي

علـى (إذا تمت عملية االختراق حتى العالمة المبينة على المخروط - 6خالل خمس ثوان، تكون التربة قد ) ملمتر عن الرأس المدبب 10بعد

بلغت حد السيولة، وتكون قيمة حد السيولة مساوية لمحتوى الرطوبة .ة عند االختراقللعين

5أقل مـن (إذا جرى االختراق إلى العالمة المذكورة بشكل سريع - 7، فهذا يعني أن التربة قد تجاوزت حد سيولتها، عندها تضـاف )ثوان

للمعجـون، ويعـاد ) 40المارة من منخل رقم (كمية قليلة من التربة وإذا حصل العكس، أي أن االختراق لم. خلطه جيدا ثم تكرر التجربة

، فيلزم زيادة )اتملمتر 10(يحصل خالل الفترة المحددة إلى العالمة .قليل من الماء وإعادة الخلط وتكرار التجربة

وهكذا، بطريقة التجربة والخطأ، يتم الوصول إلى حد السيولة للتربة، وهو .ثوان 5خالل اتملمتر 10اختراق للتربة مقداره الحد الذي يحصل عنده



جهاز فاسيلييف لالختراق) 3- 3(شكل المخروط-4مقبض -3مخروط االختراق مع مقبض مثبت مع الذراع -2قاعدة خشبية -1

كرات معدنية لالتزان-6 مم40 ≥وعاءاسطواني قطر -5

)Plastic Limit Determination(حد اللدونة للتربة 3-3-4

):Standard references( المراجع القياسية) 1(

- BS 1377

- ASTM D-424.

- AASHTO T-90.

):Equipment( األجهزة الالزمة) 2(

).Glass plate(لوح زجاجي . أ ).Palette knives(سكاكين خاصة . ب .أدوات تحديد محتوى الرطوبة . ت



).ميكرون 425( 40منخل رقم . ث ):Procedure(الطريقة ) 3(

فيـف بعـد تج ) 40(من منخل رقم ما يمريتم تحضير العينة بأخذ - 1ربة في الهواء، وخلطه جيدا بالماء المقطر حتى الحصول علـى تال

.معجون لدن بدرجة تسمح بتشكيله إلى كراتيمكن استعمال العينة المتبقية من تجربة إيجـاد حـد السـيولة لهـذا (

).الغرضتشكل كرة التربة باليد ويتم تدويرها حتى تظهـر علـى سـطحها - 2

.بعض الشقوقغـرام، 10ين، وزن الجزء الواحد حـوالي ئجز تقسم الكرة إلى - 3

).أجزاء 8المجموع (ويقسم كل جزء إلى أربعة أجزاء يتم فرك العينة الواحدة من الثمانية بين إصبعي اإلبهـام والسـبابة - 4

، ثـم تملمترا6ل كرة صغيرة قطرها حوالي حتى تصبح على شك 3 رهتبسط بأصابع اليد المبسوطة حتى تتحول إلى خيط أو حبل قط

.تلمترام، وتبسـط تملمترا6م تدويرها إلى كرة قطرها يعاد خلط التربة ث - 5

، ويستمر تكرار العمليـة حتـى تبـدأ تملمترا 3إلى خيط بقطر .تملمترا 3على سطح الخيط ذي القطر التشققات بالظهور

تؤخذ مجموعـة . عندها يتم اعتبار أن التربة قد بلغت حد لدونتها - 6 .طوبتها الذي هو حد اللدونةمنها لقياس محتوى ر

تعاد العملية على القطع الثالث الباقية من المجموعة األولـى، ثـم - 7 ).المجموعة الثانية(على القطع األربع األخرى



ق بـين قيمتـي محتـوى فرالنتائج مرضية إذا لم يتجاوز التعتبر - 8 .بالمائة 0.5الرطوبة للمجموعتين مقدار

) 2-3(ن فـي النمـوذج لدونة للتــربة، فمبيأما المثال على حسابات حد ال .الخاص بتجارب حدود السيولة واللدونة

ة ـالوزن النوعي للترب 3-4

)Specific Gravity of Soil(

بأنه النسبة بين كتلـة ) الحبيبات الصلبة(جرى تعريف الوزن النوعي للتربة كل إيجاد وال يش. الحبيبات الصلبة إلى وزن كمية من الماء تشغل نفس الحجم

لو كانت تتكون مـن حبيبـات متشـابهة لوزن النوعي للتربة أدنى صعوبة امتجانسة، كالرمل النقي الذي يتكون من حبيبات الكوارتز مثال، ولكن التربـة

، )Mineral particles(تتكون في الواقع من عدة أشكال من الحبيبات المعدنية هدف إليه تجربة إيجاد الـوزن لكل منها وزنها النوعي، ومن هنا، فإن الذي ت

.النوعي للتربة، هو الوزن النوعي لهذا الخليط من الحبيبات ككل ال يتجزأويصادف القارئ للكتب الهندسية، وتلك المتعلقة منها بالتربة والمـواد علـى وجه الخصوص، أكثر من مصطلح مرتبط بالوزن النوعي، كالوزن النوعي

. له، مما يسبب نوعا من الخلط والتشويشالمطلق، والظاهري، والكلي بأشكا :تهااولتوضيح هذه المصطلحات، نستعرض فيما يلي تعريف

وهو الوزن النوعي -)Absolute specific gravity( الوزن النوعي المطلق . للمكونات المعدنية للتربة، ويقاس بعد سحق التربة وكشف كل الفراغات فيها

وهـو الـوزن -)Apparent specific gravity( الوزن النوعي الظـاهري .النوعي لحبيبات التربة كما هي في الطبيعة



ويقاس للحبيبـات المشـبعة -)Bulk specific gravity( الوزن النوعي الكليأي عندما تكـون الفراغـات ) Saturated surface dry(بالماء مجففة السطح

، وذلـك )Wet surface dry(مملوءة بالماء، وللحبيبات المبللة مجففة السطح عندما تكون الفراغات غير ممتلئة تماما بالماء، وكذلك للحبيبـات المجففـة

).Oven dry(بالفرن ويستعمل الوزن النوعي الكلي في حسابات الخرسانة ويتم تحديده عادة للركام

.المستعمل في الخلطات الخرسانيةتكمن في استعمال التربة، ف وعي لحبيباتوأما الفائدة العملية لمعرفة الوزن الن

والمسـامية ) Voids ratio(حساب نسبة الفراغـات فـي التربـة قيمته في )Porosity ( ودرجة التشبع بالمـاء)Degree of saturation( ، فـي وكـذلك

.حسابات تجربة التدرج الحبيبي للتربة بالهيدروميتربـين ) ير العضويةغ(وتتراوح القيمة العددية للوزن النوعي للتربة المتماسكة

. للتربة الرملية غير المتماسكة 2.67، وتبلغ حوالي 2.68-2.72وسنعرض فيما يلي التجربة األكثر شيوعا إليجاد الـوزن النـوعي للتربـة

).البكنوميتر(باستعمال الدورق المدرج

)البكنوميتر(الوزن النوعي للتربة باستعمال الدورق المدرج 3-4-1

)Specific Gravity Determination Using the Pycnometer(


- BS 1377, Test No. 6.

- ASTM D-854.

- AASHTO T-100.




.سنتمتر مكعب 100سعة ) 2(دوارق مدرجة عدد . أ ).Dry oven(فرن تجفيف . ب ).Mortar and pestle(وعاء مع مدقة لسحق التربة . ت ).ملمتر 2قياس فتحاته ( 10منخل رقم . ث .أو حوض ماء ساخن) Sand - bath(حوض رملي ساخن . ج ).Thermometer(ميزان حرارة . ح ). Distilled water(ماء مقطر . خ


.يتم تجفيف التربة في الهواء ثم سحقها في الوعاء بالمدقة - 1من التربة بعد سحقها ويتم تمريرها عبر المنخـل رقـم تؤخذ كمية - 2

)10.( غرامـا 15تؤخذ عينة من الجزء المار من المنخل وزنها حـوالي - 3

).من حجم الدورق 3سم100غراما لكل 15( ).m1(يوزن الدورق فارغا وليكن وزنه - 4، ويوزن الدورق مع العينة وليكن عنايةتوضع العينة داخل الدورق ب - 5

).m1-m2= وزن العينة ) (m2(وزن هذا الج قليال ثم يوضع فـي ررق إلى منتصفه بالماء المقطر ويالدو يمأل - 6

الحوض الرملي الساخن ليغلي، وذلك إلبعاد فقاعات الهواء وفصـل ويكون الغلي للتربة الرملية لمدة ثالثين دقيقـة وللطينيـة . المكونات

ندما تتكون رغوة ساعة واحدة، مع مراعاة خفض حرارة التسخين ع .داخل الدورق



.بعد الغلي يترك الدورق ومحتوياته لتبرد قليال - 7الدورق بالماء المقطر حتى العالمة التي تدل على سعته ويترك يمأل - 8

.ليبرد إلى درجة حرارة الغرفةيجفف سطح الدورق الخارجي وكذلك عنق الدورق مـن الـداخل، - 9

تربة عالقة في العنق فـوق ويراعى أن ال تكون هناك حبيبات من ال .مستوى المحلول

).m3(يوزن الدورق ومحتوياته وليكن الوزن -10يفرغ الدورق من جميع محتوياته ويغسل جيدا بالماء ثم يمأل -11

بالماء المقطر حتى العالمة التي تدل على سعته، ويوزن بعد تجفيفه ).m4(من الخارج وداخل العنق، وليكن وزنه

):Calculation( الحسابات )4(

:بالمعادلة التالية) بيبات الصلبةالح(يحسب الوزن النوعي للتربة

)mm()mm(

mmG

1324

12s

+−+

−=

.مثاال لحسابات الوزن النوعي للحبيبات الصلبة للتربة) 4-3(ويبين النموذج

):Notes( مالحظات) 5(

ال الماء في إيجـاد إذا كانت التربة تحتوي على أمالح ذائبة في الماء، فإن استعم -1الوزن النوعي يعطي نتائج مخفضة للوزن النوعي بسبب ذوبان هذه األمالح أثناء

أو ) الكـاز (في هذه الحالة يمكن استعمال سوائل أخرى مثل الكيروسين . التجربة .البنزين



هناك طرق أخرى لتحديد الوزن النوعي لحبيبات التربة مثل اسـتخدام أنبـوب -2. أو بكنوميتر أسـطواني خـاص ) BS1377(مللتر 1000أسطواني مدرج سعة

ولكن الطرق كلها تتشابه من حيث المبدأ، مع بقاء استخدام الدورق المدرج األكثر .شيوعا في الممارسة

ن النتائج مقبولـة إذا لـم وتكو) في دورقين منفصلين(يتم إجراء التجربة مرتين -3 :، أي )0.02(ق بين القيمتين عن فريزد ال

.القيمة األكبر >القيمة األقل + القيمة األكبر × 0.02

)4-3(نموذج

2 1 رقم المحـــاولــة

16 15 رقم الدورق 2110 2112 غم) m3(الماء + التربة + وزن الدورق

1595 1600 غم) m2(التربة + وزن الدورق 1495 1495 غم) m4(بالماء فقط اوزن الدورق مملوء

620 620 غم) m1(وزن الدورق 510 512 غم) m3 – m2(وزن الماء المستعمل

975 980 غم) m2 – m1(وزن التربة المستعملة 365 363 غم) m3 – m2( -)m4 – m1(حجم التربة

)mm()mm(

mmG

1324

12s

+−+

−=

2.70 2.67

).النتيجة مقبولة( 2.70 >2.72= 2.67+ 2.70× 0.02: مالحظة



ةــة التربـكثاف 3-5

)Bulk Density of Soil(

تعتبر كثافة التربة من أهم الخصائص التي يجري تحديدها لغرض استعمالها في عدة مجاالت مهمة في حسابات التربة واألساسات، منهـا علـى سـبيل

: المثال ).Retaining walls(الجدران االستنادية حساب ضغط التربة على - 1 ).Slope stability analysis(المنحدرات الترابية اتزاندراسة - 2 ).Settlement(حسابات هبوط التربة - 3 ).Stress distribution(توزيع االجهادات في التربة تحت القواعد - 4 .حساب حجوم أعمال الحفريات في التربة - 5

ن طريق الفحوصات التي تجـري فـي الموقـع ويمكن إيجاد كثافة التربة ع، أو عـن )Field density tests(مباشرة، وتسمى بفحوصات الكثافة الحقليـة

وسنتطرق هنا لتفصـيل . طريق فحوصات بسيطة يمكن إجراؤها في المختبرالمفصل للفحوصـات الفحوصات المخبرية للكثافة، على أن يجري العرض

).الباب التاسع(في الباب المخصص لذلك الحقلية



كثافة التربة بطريقة اسطوانة القطع 3-5-1

)Bulk Density Determination Using the Core-Cutter(

):Standard reference( المراجع القياسية) 1( - BS 1377.


،)Hardened cutting edge(أسطوانة قطع أحـد أطرافهـا حـاد . أ BS( ملمتـر ) 100(را وقطرها الـداخلي ملمت) 130(ارتفاعها

، ويمكن لهذا الغرض استعمال حلقة جهـاز )4-3شكل ) (1377) 50(بحيث ال يقل قطرها عـن ) Consolidation ring(التضاغط

.املمتر ).4-3(شكل -)Steel hammer(مطرقة فوالذية . ب ).Balance(ميزان . ت ).Palette knife(سكين خاص للقطع . ث ).Steel ruler(مسطرة معدنية . ج .أدوات لتحديد محتوى الرطوبة . ح ).Oil(زيت أو شحمة . خ


اسـطوانة القطـع أو الحلقـة ) Lubrication(يتم تزييت أو تشحيم - 1األسطوانية بواسطة الزيت أو الشحمة، ويجري وزن األسـطوانة أو

).m1(وليكن هذا الوزن الحلقة بدقة،



/)10 /المرجع (اسطوانة القطع لتحديد كثافة التربة ) 4- 3(شكل



أو الحلقة، ويحسب الحجم الـداخلي تؤخذ قياسات وأبعاد االسطوانة - 2 : ها بالمعادلةل

h4

DV

2π

=

.القطر الداخلي لألسطوانة أو الحلقة - Dحيث h- أو الحلقة ارتفاع االسطوانة.

Steel(تتم تسوية سطح التربة بالسكين، وتوضع القطعة الفوالذيـة - 3

dolly ( أعلى اسطوانة القطع) هذا فـي حالـة اسـتعمال اسـطوانة، ويتم الدق فوق األسطوانة بواسطة المطرقة الفوالذية ليـتم )القطع

انغراز االسطوانة في عينة التربة، وهنا تنفع الخبرة في ضمان جودة وغرز االسطوانة بهدوء وبشكل عمودي، للحصول على عينـة الدق

.جيدة داخل االسطوانةفي حالة استعمال الحلقة األسطوانية قليلة االرتفاع، توضع الحلقة على سطح العينة بعد تسويته، ويتم قطع قليل من التربة بحذر حول الحلقة ثم غرزهـا،

.وهكذا حتى تنغرز الحلقة وتمتلئ بعينة التربةبعد امتالء اسطوانة القطع أو الحلقة المعدنية بالعينة، يـتم تنظيـف - 4

جوانب االسـطوانة أو الحلقـة وتسـوية سـطح التربـة بـداخلها )Trimming.( عندها يتم وزن االسطوانة أو الحلقة األسطوانية والعينة بـداخلها، - 5

عنـد ) m4, m3(ويمكن وضع قطعتين من الزجاج لهما وزن معلـوم وزن ) (m2(انة أو الحلقة، ولـيكن الـوزن مسـاويا طرفي االسطو

).قطعتي زجاج+ التربة + االسطوانة أو الحلقة



نموذج ،يمكن ترتيب المعلومات الالزمة في جدول لتسهيل الحساب - 6 ).5-3(رقم

): Calculations( الحسابات )4(

:تحسب كثافة التربة بالمعادلة

)mmm(mm

V

m

3212o

o

++−=

=ρ

:)Notes( ظاتمالح )5(يتم تحديد الكثافة للعينة الواحدة من التربة بحسب تجانس التربة من حيـث -1

ل أن ال يقل عـدد تكوينها ودرجة الدقة أثناء إجراء الفحص، على أنه يفض .المحاوالت عن ست

حينما تكون التربة متجانسة التركيب، فإن الفروقات بين قـيم الكثافـة ال -2 ).متر مكعب/طن 0.03(= سنتمتر مكعب / غرام 0.03يجب أن تزيد عن

تؤخذ القيمة المتوسطة للقيم التي يتم إيجادها لتكون بمثابة قيمـة الكثافـة -3 .للعينة قيد الفحص

هذا الفحص شائع االستعمال إليجاد كثافة األشكال الناعمة من التربة، وهو -4 .ما يمكن استنتاجه من الطريقة التي يجرى بها

مهمة بين كثافة التربة ومحتوى رطوبتها، حيث تزيد كثافة نظرا للعالقة ال -5التربة لو زاد محتوى رطوبتها، فإن محتوى الرطوبة يقاس جنبا إلى جنب

.مع تحديد الكثافة، ويذكر دائما حيث يأتي ذكر الكثافةقيمة مهمة تدخل فـي كثيـر مـن ) Dry density(الكثافة الجافة للتربة -6

، ويمكن )Compaction(فحوصات تقييم الدمك حسابات التربة، وخصوصاإيجادها إذا كانت الكثافة الرطبة معلومة، وكذلك محتوى الرطوبة، وذلـك

:من المعادلة التالية



فسها التي تسمى بالكثافةالكثافة التي يتم تحديدها خالل هذا الفحص هي ن -7 وهذا متعارف. ها عن الكثافة الجافة، وذلك لتمييز)wet density( الرطبة عليه في كتب االختصاص، حيث تعتبر الكثافة رطبة حيثما ورد مصطلح . ولو لم تجر اإلشارة لذلك حتى) كثافة التربة(

)5-3(نموذج

ارتفاع

الحلقة أو االسطوانة

)سم(

قطر الحلقة أو

االسطوانة فارغة

) سم(

وزنالحلقة أو االسطوانة فارغة

) غم(

وزن قطعتي الزجاج

m3,m4 )غم(

وزن الحلقة أو االسطوانة مع التربة وقطعتي

الزجاج )غم(

حجم عينة التربة

)V(

)3سم(

كثافة التربة

ρ )3سم/غم(

محتوى رطوبة العينة

)W( )%(

الكثافة الجافة للتربة

ρd

)3سم/غم(

h D m1 m3+m4 m2

V

ρρ ρρ = m

1-(m1+m3+m4)

V

W

ρd = ρ

÷ (1+W)

4.00 6.00 127.30 100.5 455.98 114.00 2.00 15.61 1.73

W1

W100

100

d

d

+

ρ=ρ

+

ρ=ρ



ة بطريقة الغمر بالماءـكثافة الترب 3-5-1

)Bulk Density Determination Using Immersion In Water(

):Standard references( المراجع القياسية) 1( - BS 1377, Test No. 15 (E).


).Water-tight container(وعاء معدني أو بالستيكي محكم . أ ).Balance(غرام 1ميزان له حساسية إلى . بكما هـو ) Supporting frame(مع هيكل مساعد ) Cradle(الة حم . ت

).5-3(الشكل مبين في ).ρp (له كثافة معلومة ) Paraffin wax(شمع برافين . ث ). Melting tank(جهاز خاص أو وعاء لتذويب شمع البرافين . ج ).Knife(سكين للقطع . ح ).Filter paper(ورقة ترشيح . خ

):Procedure(الطريقة )3(

ا دون خلخلة تركيبهـا، يتم أخذ قطعة من العينة المراد إيجاد كثافته - 1أو منتظمة األبعاد، ولكن يلـزم أن تكون متساوية ألن وال ضرورة

).سنتمترا مكعبا أو أكثر 30حوالي (تكون معقولة الحجم تنظف أطراف العينة بالسكين ويسوى سطحها إلى حد ما، ثم توزن - 2

).m(العينة، وليكن وزنها مئوية، ثم يجري تلبيس العينة 60يسخن البرافين حتى درجة حرارة - 3

حتوي البـرافين يالذي يسها في الوعاءبالبرافين السائل بواسطة تغط



. ملمتـر 1.0-5.0من عدة جهات، لتتغطى العينة بطبقة من البرافين ويراعى هنا أن ال يحتجز هواء داخل فقاعات بين التربة والبرافين، ويمكن التخلص من فقاعات الهواء بواسطة إبرة مدببة سـاخنة مـع

.نت فيه الفقاعةالضغط اللين باإلصبع لتسوية المكان الذي كا ).m1(توزن العينة المغطاة بالبرافين، وليكن هذا الوزن - 4 ).mp = m1 - m(يوجد وزن البرافين - 5كثافـة البـرافين، -ρpحيـث ) Vp = mp / ρp(يوجد حجم البرافين - 6

.سنتمتر مكعب/غرام0.9وتكون عادة بحدود الة كما يتم غمر العينة بالماء بعد ربطها بخيط أو بوضعها داخل الحم - 7

، ويؤخذ وزن العينة وهي معلقة فـي )5-3(هو موضح في الشكل ).m2(الماء، وليكن هذا الوزن

يتم إخراج العينة من الماء ويجفف سطحها بواسطة ورقة الترشيح، - 8) m1(وإذا كان هناك فرق بين هذا الوزن والوزن . وتوزن في الهواء

.غرام، فإن العينة تعتبر الغية0.02يزيد على يتم تحديد محتوى الرطوبة للعينة بعد كسر طبقـة مـن البـرافين - 9

.وإخراج التربة


)3سم(حجم العينة - أ

p

121

mm)mm(V

ρ

−−−=

)3سم/غم(كثافة التربة - ب

V

m=ρ



)3سم/غم(الكثافة الجافة للتربة -ت

W1

W100

100

d

d

+

ρ=ρ

+

ρ=ρ

.محتوى الرطوبة للتربة - W ث حي

.مثاال لحسابات الكثافة بطريقة الغمر بالماء) 6-3(ويبين النموذج

):Note( مالحظة) 5(يتم حساب كثافة التربة بهذه الطريقة مرتين على األقل، وتؤخذ القيمة المتوسطة

.تمتر مكعبسن/ غرام0.03للكثافة، على أن ال يزيد الفرق بين قيمتي الكثافة عن



/)10/المرجع (االدوات المستعملة في طريقة الغمر بالماء ) 5- 3(شكل



)6-3(نموذج

وزن

العينة قبل

تغطيتها

بالبرافين

)غم(

وزن العينة

مع طبقة

البرافين

)غم(

وزن العينة

مع طبقة

البرافين

وهي

معلقة

بالماء

)غم(

كثافة

رافينالب

)3سم/غم(

حجم العينة

)3سم(

كثافة

العينة

)3سم/غم(

محتوى

الرطوبة

)%(

الكثافة

الجافة

)3سم/غم(

m m1 m2 ρp p

121

mm)mm(V

ρ

−−−=

ρ W ρd

60.00 68.00 28.00 0.90 31.11 1.93 14.70 1.68 72.42 81.00 33.34 0.90 38.13 1.90 14.60 1.66

كثافة التربة بطريقة القياسات المباشرة 3-5-3

)Bulk Density Determination By Direct Measurements(


- GOST, 5182 (Russian Standard).


).Knife(سكين حاد . أ ).Ruler(مسطرة . ب ).Balance(ميزان . ت




تعتبر هذه الطريقة من الطرق السريعة لتحديد كثافة التربة، وخصوصـا وتتلخص خطوات . في الموقع، عندما تكون هناك ضرورة لمعرفة الكثافة

:هذه الطريقة بما يليسكين ويتم تشـكيل يقطع جزء من قطعة كبيرة من التربة بواسطة .1

.منتظم األبعادمكعب العينة على شكل ). V) (االرتفاع× العرض × الطول (يحسب حجم العينة بسهولة .2 ).m(توزن العينة كما هي، وليكن وزنها .3 : تحسب الكثافة من المعادلة .4

V

m=ρ



ة ــي للتربـالتدرج الحبيب 6- 3)Particle size distribution of soil(

بات ذات أحجام وقياسات مختلفة، تتراوح بين األحجـار من حبي تتكون التربة

سنتمترا، والمواد الطينية الناعمة، التي يكون قطر 20التي تزيد أبعادها عن . ملمتر 0.002حبيباتها أقل من

والمقصود بالتدرج الحبيبي للتربة، هـو فـرز الحبيبـات ذات المقاسـات ويجـري . لى الوزن الكلي للعينةوإيجاد نسبة كل منها إالمتشابهة في العينة

التعبير عادة عن النسبة المئوية للمواد األكثـر نعومـة مـن قيـاس معـين )Percentage finer(، ،كما سـنرى أو نسبة المواد التي تمر من منخل معين

.فيما بعدإليجاد التدرج الحبيبي لعينات التربة، وهما طريقة وهناك طريقتان مختلفتان

).Sedimentation( الترسيبوطريقة ) Sieving( )ةالغربل( التنخيل، إليجاد التدرج الحبيبي للتربة طريقة التنخيل، أي الطريقة األولى وتستعمل

، وذلك بتمرير عينة من التربـة )Gravel and sand size(الحصوية والرملية ، والتـي )Standard sieves(القياسـية )الغرابيـل ( عبر سلسلة من المناخل

ف في مقاسات فتحاتها، حيث توضع المناخل فوق بعضها بحيث يكـون تختلالمنخل ذو الفتحات األكبر في األعلى، وتوضع فيه العينة، ثم يجري التنخيل

، أو بواسطة اليد، لمدة مـن )Mechanical shaker(بواسطة هزاز ميكانيكي الوقت ال تقل عن عشر دقائق، تكون كافية لفـرز األحجـام المختلفـة مـن

وبعد انتهاء التنخيل يوزن الجزء المتبقي علـى . الحبيبات التي تحتويها العينة) Percentage retained(كل منخل وتجري الحسابات لتحديد نسـبة المتبقـي

.من كل منخل إلى الوزن األصلي للعينة) Parentage passing(ونسبة المار



يختلـف ) Aperture size(وتجدر اإلشارة إلى أن قيـاس فتحـات المناخـل في نهاية هذا الكتاب علـى ) 5(المواصفات، ويحتوي الملحق رقم باختالف

) ASTM(المقـاييس األمريكيـة مـن مقارنة بين المناخل المستعملة في كل، على الرغم مـن )DIN(واأللمانية ) AFNOR(والفرنسية ) BS(والبريطانية

قة للمواصفات األمريكية أن األكثر شيوعا في االستعمال، هي المناخل المطاب .والبريطانية

وأما بالنسبة للتربة ناعمة التركيب من الطمي والطين، فإنه نظرا لنعومتهـا أصغر منخل قياسي متـداول هـو (وعدم وجود مناخل ذات فتحات صغيرة

طرق الترسـيب ، يجري اللجوء إلى )ملمترا0.075ومقاس فتحاته 200رقم، وهـو )Hydrometer(عمال الهيـدروميتر ، وأشهرها باسـت لدراسة تدرجها

إلقـاء وتكمن فحوى هذه الطريقة ب). المكثاف(مصطلح يترجمه البعض إلى في أنبوب ترسيب فيه محلول ) 200(المنخل رقم من عينة من التربة المارة

ــوديوم ــفات الص ــادة هكساميتافوس ــع م ــاء م ــن الم Sodium(م

hexametaphosphate - Na PO3 (ويتـرك . الصـق الحبيبـات التي تمنع توالتـي المحلول لفترة زمنية يجري خاللها أخذ عدة قراءات لكثافة المحلول،

ويـتم إيجـاد . يفترض أنها تقل كلما زادت نسبة الجزء المترسب من العينة. حجم الحبيبات في هذه الطريقة باستعمال معادلة الفيزيـائي اإلنجليـزي ج

سرعة ترسب الحبيبات فـي السـائل ، والتي تربط بين )G.Stokes(ستوكس ).Viscosity(ومقاس هذه الحبيبات وكثافتها ولزوجة السائل

ونشير هنا إلى أنه يجري أحيانا استعمال الطريقتين المذكورتين في آن معا، وذلك عندما تحتوي التربة في تركيبها على مواد ناعمة، إضافة إلى المكونات

، )200(فصل العينة على المنخل رقـم الخشنة كالحصى والرمل، حيث يتم ويجري تنخيل الجزء المتبقي على هذا المنخل عبر سلسلة المناخل القياسية،



ويدرس تدرج الجزء المار من هذا المنخل بواسطة الهيدروميتر أو غيره من .طرق الترسيب

على منحنيات خاصـة تسـمى بمنحنيـات تمثيل نتائج التدرج الحبيبيويتم وتكـون ). 6-3شكل ) (Particle size distribution curves(يبي التدرج الحب

قياسات الحبيبات على محور السينات لهذه المنحنيات، والنسبة المئوية للمواد .الصادات راألنعم من كل قياس على محو

وتتدرج فيه المـواد األول، .ذه المنحنياتن من هإلى أن هناك شكلي ونشير ، من الشمال إلى اليمين، وهـو )على محور السينات(األخشن من األنعم إلى

، وهو صورة معكوسـة لـألول، والثانيالمستعمل في الممارسة البريطانية، . وتدرج المواد فيه يبدأ من اليمين، وهو المستعمل في الممارسة األمريكيـة

وهي مالحظة نوردها هنا، رغم عدم وجود أي فرق يذكر بين الشكلين مـن . وذلك استكماال للفائدةحيث المضمون،

: فتكمن في الضرورة العملية لمعرفة التدرج الحبيبي للتربةوأما التدرج الحبيبي للتربة هو المفتاح األول واألساسـي لتصـنيف أن - 1

Soil classification for engineering(التربة لألغراض اإلنشـائية

purposes( حيث تقسم التربة إلى أشكال مختلفة بحسب مقاسـات ،الحبيبات التي تحتويها، ويساعد منحنى التدرج الحبيبي للتربة فـي

أي تتكـون مـن ) ( Uniform (تصنيفها إلى تربة منتظمة التركيب تتوزع ) (Well-graded(، أو جيدة التدرج )حبيبات متشابهة القياس

، أو سيئة )بيبات من الصغير إلى الوسط إلى الكبيرفيها مقاسات الحال تحتوي على قياسات وسطية، أي أنها ) (Poorly- graded(التدرج

).تتركب من حبيبات كبيرة وصغيرة دون ما هو بينهما وهناك قيمتان يجري إيجادهما من منحنيات التدرج الحبيبي للتربة،



Uniformity( معامل االنتظاموتسـاعدان في تصنيف التربة، وهما

coefficient:(

)3-4( 10

60

uD

DC =

):Concavity coefficient(المنحنى ) تقعر(ومعامل تجويف

)3-5(1060

2

30

cDD

)D(C =

غ نسبة األنعم منها ، إلى قياسات الحبيبات التي تبلD10 ،D30 ،D60حيث ترمز وتطلق على القياس . بالمئة على التوالي 60بالمئة و 30بالمئة، 10في العينة

D10 التسمية القياس الفع)Effective size.( وهناك استعمال مهم جدا للتدرج الحبيبي للتربة في الهندسـة الجيوتقنيـة -2

:وأعمال اإلنشاءات يمكن تلخيصه كما يلي، حيث تحـدد )Fill material(الردميات أو المواد المالئة اختيار مواد )أ(

المواصفات المختلفة حدودا معينة للتدرج الحبيبـي للمـواد المسـتعملة .ألغراض الردميات في أعمال السدود والمباني وغيرها

اختيار مواد الطبقات الترابية ألعمال الطرق، مثل طبقة مـا تحـت )ب( .وغيرها) Base(واألساس ) Sub-base(األساس

،حيـث يلـزم أن )Filters(اختيار المواد المناسبة للعمل كمرشحات )ت( .يكون للمواد المستخدمة لهذا الغرض تدرج حبيبي محدد

اختيار المواد المناسبة لالستعمال في الخلطات الخرسانية، كالرمـل )ث(التي تحـدد لهـا المواصـفات ) Fine and coarse aggregates(والركام

.ت التدرج الحبيبي المناسبة للخلطة الخرسانية المطلوبةمجاال



اختيار الطريقة األنسب ألعمال التقوية والحقـن الكيمـائي للتربـة )ج()Grouting and chemical injection( حيث يعتمد اختيار المواد ومـدة ،

.الحقن على التدرج الحبيبي للتربةريـر فاعليـة تحسـين تساعد معرفة التدرج الحبيبي للتربة فـي تق )ح(

،حيث تعتمد نسبة الدمك التـي )Compaction(خصائصها بواسطة الدمك من الممكن بلوغها لنوع معين من التربة على التدرج الحبيبي لهذه التربة

. إلى حد كبير



)أ(

0

20

40

60

80

100

0.01 0.1 1 10

قياس المنخل (مم)

(%ر (

لماة ا

سبن

)ب(

0

20

40

60

80

100

0.010.1110


(%ر (

لماة ا

سبن

ج الحبيبي للتربةمنحنيات التدر - )6- 3(شكل ).BS(الشكل الشائع في الممارسة البريطانية . أ

)ASTM(الشكل الشائع في الممارسة األمريكية . ب



افـي للتربة بالتنخيل الجـالتدرج الحبيب 3-6-1

)Particle Size Distribution By Dry Sieving(


- BS 1377

- ASTM D-421, D-422

- AASHTO T-88.


، مــع )Set of standard sieves(مجموعــة المناخــل القياســية . أمن نفس القياس يوضع تحت مجموعـة ) Pan(ووعاء ) Lid(غطاء

دنـاه من المناخل، ويمكن أخذ إحدى مجموعتي المناخل المبينتين أ /:8/للتربة الخشنة

)مم(قياس فتحات المنخل )ب(مجموعة )أ(مجموعة

- غطاء غطاء 4.75 4منخل رقم 4منخل رقم

10 10 2.00 20 0.850

30 0.600

40 0.425

50 0.300

60 0.250

100 0.150 140 0.106 200 200 0.075

، مـع سـاعة -ارياختي-)Mechanical Shaker(هزاز ميكانيكي . ب .توقيت



).Balances(موازين مناسبة . ت ).Drying oven(فرن تجفيف . ث ).Metal trays(أوعية معدنية . ج


صـلية جري عليها الفحـص مـن العينـة األ ييتم أخذ العينة التي س - 1، وذلـك لضـمان )Riffle box(رز فبواسطة التقسيم في صندوق ال

متجانسة وجيدة التمثيل للعينة األصلية ويعتمـد الحصول على عينة وزن العينة الالزمة للفحص على قياس اكبر حبيبة فيها، حيث يلـزم

ويبـين . أخذ وزن أكثر كلما كانت التربة تحتوي حبيبات كبيرة أكثرالكمية المطلوبة للفحص حسـب مقـاس الحبيبـات ) 3-3(الجدول

BS(مواصفات البريطانيـة ، وذلك بناء على ال/6/األكبر في العينة

ي زيادة أو نقصان الكميـات د، وهو جدول استرشادي وال تؤ)1377 .المشار إليها فيه إلى خلل كبير

يتم تجفيف العينة حتى يثبت وزنها وذلك باستعمال فرن التجفيـف، - 2 .درجة مئوية 110-105وتحت درجة تتراوح بين

).m1( توزن العينة بعد ثبات وزنها، وليكن هذا الوزن - 3حسب قياسات الحبيبـات (تؤخذ مجموعة المناخل القياسية المناسبة - 4

ذو الفتحات األكبر ثـم األصـغر (، وترتب فوق بعضها )في العينة، ووضع الوعاء الذي له نفس قطر المناخل تحـت أصـغر )وهكذا .منخل

وتغطى بالغطاء، ثـم ) أكبر قياس(توضع العينة على المنخل األعلى - 5باستعمال الهزاز الميكانيكي أو بواسطة اليد، ولمدة تكون يبدأ التنخيل



حـوالي (كافية لغرز القياسات المختلفة للحبيبات التي تحتويها العينة ).دقائق 10

إذا كان الهزاز الميكانيكي أصغر من أن يتسع لكـل مجموعـة المناخـل، : مالحظة .فيمكن تجزئة العملية، وكذلك في حالة التنخيل اليدوي

الحد األدنى ألوزان عينات التدرج -)3-3(ل جدو

قياس أكبر حبيبة في العينة

األصلية

الوزن األدنى للعينة

المطلوبة لفحص التنخيل

غرام100 ملمتر2 <6.3 200 10.0 500 كيلو غرام 1 14.020.0 2 28.0 6 37.5 15 50.0 35 63.0 50 75.0 75 100.0 150 150.0 500 200.0 1000

بعد انتهاء التنخيل يؤخذ المتبقي على كل منخل إلى وعاء معدني ثم - 6 .يوزن بدقة، كما يوزن الجزء الذي تبقى في الوعاء السفلي


:يتم إجراء الحسابات كما يلي ).m1(األصلي للعينة وزنة المتبقي على كل منخل إلى النسب ) أ(

% m1( ×100وزن العينة األصلي ÷ لمنخل وزن العينة على ا(



نسبة المار من كل منخل، وتكون مساوية لنسبة المار في المنخـل )ب(

.الذي سبقه، مطروحا منها وزن العينة المتبقي على نفس المنخل

مثاال لحسابات التجربة التي سبق شـرحها، مـع ) 7-3(ويبين النموذج .منحنى التدرج الحبيبي

رج الحبيبي للتربة بطريقة الغسلالتد 3-6-2

)Particle Size Distribution By Wet Sieving(

تستعمل هذه الطريقة للتنخيل عندما تحتوي عينة التربة على نسـبة مـن الطين أو الطمي أو كليهما، والتي تكون عادة متماسـكة الحبيبـات وال

الناعمة في وتستعمل الطريقة سواء كبرت نسبة المواد . تذوب إال بالغسل .العينة قياسا إلى المكونات الخشنة، أو صغرت هذه النسبة في العينة

):Standard references(المراجع القياسية ) 1(

- BS 1377

- ASTM, D-421, D-422

- AASHTO, T-88.

-


أنظـر التجربـة (مجموعة المناخل القياسية مع غطـاء ووعـاء . أ ).ةالسابق

، مـع سـاعة -اختياري-)Mechanical Shaker(هزاز ميكانيكي . ب .توقيت



).Balances(موازين مناسبة . ت ).Drying oven(فرن تجفيف . ث

).Metal trays(أوعية معدنية . ج ).Mortar and pestle(التربة )طحن( دقة لسحقمع م . ح

):Procedure( الطريقة) 3(

لمراد فحصها بالطريقة التي ذكرت في يتم تحضير عينة من التربة ا - 1، ويمكن دق التربة لسحقها إلى مكوناتهـا )1-6-3(التجربة السابقة

.األصغر بواسطة المدقة، يجري عليها الفحص حتى يثبـت وزنهـا يتم تجفيف العينة التي س - 2

).m1(ويسجل هذا الوزن، وليكن ي دون ، ويوضع األول فوق الثـان )10(يؤخذ المنخل القياسية رقم - 3

.استعمال الغطاء أو الوعاء، ويجري تسليط رشاش المـاء )10(توضع العينة على المنخل رقم - 4

الموصول بالصنبور لتسهيل ذوبان الكتل ومرور المواد الناعمة إلى .، ومن ثم المرور من هذا المنخل)200رقم (المنخل األصغر

)7-3(نموذج

رقم

المنخل

قياس الفتحات

)مم(

قيوزن المتب

)مم(

نسبة المتبقي

(%)

نسبة المار

(%)

4 4.75 0.0 0.0 100 8 2.36 76.20 18.14 81.86 16 1.18 84.30 20.07 61.79



30 0.600 99.10 23.60 38.19 40 0.425 58.60 13.95 24.24 50 0.300 42.70 10.17 14.07 100 0.150 41.40 9.86 4.21 200 0.075 11.00 2.62 1.59 0.0 1.59 6.70 - اءالوع

420.0 100

0

20

40

60

80

100

0.01 0.1 1 10


(%ر (

لماة ا

سبن

قد أصبح ) 10(عند التحقق من أن الجزء الموجود على المنخل رقم - 5خاليا من المواد الناعمة، تتم مواصلة الغسيل علـى المنخـل رقـم

إلى أن يصبح الماء الخارج من هذا المنخل صافيا، مما يدل ) 200( .المواد الناعمةعلى مرور كل

بعد الغسيل، تترك المواد المتبقية على المنخلين لترشح فتـرة مـن - 6الوقت، ثم تنقل محتوياتها إلى أوعية معدنية، وتوضـع فـي فـرن



درجة مئويـة 110-105التجفيف تحت درجة حرارة تتراوح بين .حتى يثبت وزنها

.توزن المواد بدقة بعد التجفيف - 7سلسلة من المناخل القياسـية، كمـا فـي يجري تنخيل المواد عبر - 8

، ويتم إيجاد أوزان )1-6-3التجربة السابقة (طريقة التنخيل الجاف . األجزاء المتبقية على كل منخل

):Calculations( الحسابات) 4(

:تجري الحسابات إليجاد نسبة المتبقي على كل منخل ونسبة المارن األصلي للعينة قبل الغسـيل وزنسبة المتبقي على كل منخل إلى ال) أ()m.( % m1( ×100وزن العينة قبل الغسيل ÷ وزن العينة على كل منخل (

نسبة المار من كل منخل، وتكون مساوية لنسبة المار من المنخـل ) ب(

.الذي قبله، مطروحا منها وزن العينة المتبقي على نفس المنخل، والموجودة فـي )200(ل رقم وبالنسبة للمواد الناعمة المارة من المنخ

:العينة األصلية، فإن وزنها الدقيق يتكون من جزئين ).mL) (200(الجزء الذي فقد أثناء الغسيل بمروره من المنخل رقم -أثناء التنخيل الجاف للعينة بعـد ) 200(الجزء الذي مر من المنخل رقم -

:، حيث)mp(غسلها وتجفيفها

w1L

PLF

mmm

mmm

−=

+=



.ن العينة بعد غسلها وتجفيفهاوز - mw حيث : مساوية لـ) 200(وتكون النسبة المئوية للمار من المنخل رقم

%100xm

m

1

F

مثاال لحسابات التدرج الحبيبي للتربة بطريقة الغسيل ) 8-3(ويبين النموذج /6./

)8-3(نموذج

رقم المنخلقياس الفتحات

)مم(

بقيوزن المت

)مم(

نسبة المتبقي

(%)

نسبة المار

(%)

4 4.75 0.0 0.0 100 10 2.00 20.00 4.00 96.00 16 1.18 35.00 7.00 89.00 30 0.600 60.00 12.00 77.00 60 0.250 145.00 29.00 48.00 200 0.075 100.00 20.00 28.00



- 2.00 10.00 - الوعاء

).غم mp( = )10(ل الجاف بالتنخي) 200(المار من منخل رقم - ).غم 140) = (mF = ()mp + mL) (200(الوزن الكلي للمار من منخل رقم - %).mF ÷(m1 ×100) = %28() = 200(نسبة المار من منخل رقم -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10


(%ر (

لماة ا

سبن

ةـة لألغراض اإلنشائيـتصنيف الترب 7- 3)Soil Classification For Construction Purposes(

إن اختالف وتعدد أشكال التربة وأنواعها من مكان إلى مكان، وحتـى فـي .المكان الواحد، يجعل من الصعب اعتماد نظام واحد موحد لتصنيفها

وتصنيف التربة لألغراض اإلنشائية أمر غاية في األهمية، فهو يعطي فكرة، ا يسـاعد مم وإن كانت تقريبية، عن الخصائص المتوقعة لهذه التربة أو تلك،

في رسم التصور األولي في ذهن المهندس، عن الشكل الذي سـتكون عليـه .أساسات المبنى أو المنشأ



ولهذا الغرض، أي تصنيف التربة لألغراض اإلنشائية، يتعامل المهندسـون مع أنظمة عديدة مختلفة، يأخذ معظمها بالتدرج الحبيبي للتربة أساسا، بينمـا

على خصائص اللدونة للتربة كأساس للتصنيف، يعتمد جزء من هذه األنظمةأو على األمرين معا، كما سنرى بالتفصيل، من خالل استعراض اكثر هـذه

.األنظمة شيوعا وانتشارا :وأما األنظمة التي سنناقشها هنا فهي

نظام المكتب األمريكي لتصنيف التربة - 1 )U.S Bureau soil classification system ( م معهد ماساشوستس للتكنولوجيا لتصنيف التربة نظا - 2

)M.I.T* soil classification system(

التصنيف النسيجي للتربة حسب إدارة الزراعة األمريكية - 3 )U.S Department of Agriculture Textural classification of soil( نظام الجمعية األمريكية للطرق لتصنيف التربة - 4

)AASHTO soil classification system ( النظام الموحد لتصنيف التربة - 5

)Unified Soil Classification System-USCS( روسيةيف التربة حسب المقاييس التصن - 6

)Soil classification according to Russian Standards(

ي من هذه األنظمة ال وال بد من اإلشارة هنا، إلى أن تصنيف التربة حسب أيعتبر نهائيا، والتصنيف النهائي للتربة يأتي بعد إجراء الفحوصات الالزمـة

* M.I.T – Massachusetts Institute of Technology.



بالتـالي تؤكـد وفي المختبر، التي تؤكد انتماء التربة إلى هذا النوع أو ذاك، .صحة التصنيف

ةــنظام المكتب األمريكي لتصنيف الترب 3-7-1

)U.S Bureau Soil Classification System(

. يعتمد هذا النظام على قياس حبيبات التربة كأساس لتقسيمها إلى مجموعـات

كيفية تقسيم التربة إلـى مجموعـات حسـب قيـاس ) 4-3(ويبين الجدول .الحبيبات

نظام المكتب األمريكي لتصنيف التربة -)4-3(جدول رقم

المجموعة

نوع

التـربـــــــة

قياس الحبيبات

)مم(

Fine gravel( 2.00-1.00( حصى ناعم -1 Coarse sand( 1.00-0.500(رمل خشن -2 Sand( 0.500-0.250(رمل -3 Fine sand( 0.250-0.200(رمل ناعم -4 Very fine sand( 0.100-0.05(رمل ناعم جدا -5 Silt( 0.05-0.005(طمي -6 Caly( > 0.005( طين -7

ـةنظام معهد ماساشوستس للتكنولوجيا لتصنيف الترب 3-7-2

)M.I.T Soil Classification System(



يعتمد هذا النظام، كسابقه، على قياس حبيبات التربة كأساس لتقسـيمها إلـى هذه المجموعـات حسـب قيـاس ) 5-3(ويبين الجدول . مجموعات مختلفة

.حبيبات التربة

نظام معهد ماساشوستس للتكنولوجيا) 5-3(جدول رقم

المجموعة

نوع

التـربـــــــة

قياس الحبيبات

)مم(

Coarse sand( 2.00-0.60(رمل خشن -1 Medium sand( 0.60-0.20( رمل متوسط -2 Fine sand( 0.20-0.06(رمل ناعم -3 Coarse silt( 0.06-0.02(طمي خشن -4 Medium silt( 0.02-0.006(طمي متوسط -5 Fine silt( 0.006 -0.002(طمي ناعم -6

Caly( > 0.002(طين -7

:ويقسم هذا النظام الطين إلى مجموعات هي ،)ملمتر0.0006-0.002(الطين الخشن - ،)ملمتر0.0002-0.0006(الطين المتوسط -، )ملمتـر 0.0002أصغر مـن ) (Colloidal clay(الطين الناعم أو الغروي -

وهي قياسات صغيرة جدا وال تدخل ضمن اهتمامات تصـنيف التربـة .ألغراض اإلنشائيةل

بعـد ) 2-7-3و 1-7-3(ويكون تصنيف التربة حسب النظامين السابقين -لتربة على أساسه كما يلـي التدرج الحبيبي للتربة، وتوصف ا ىرسم منحن

:-على سبيل المثال



).طين% 36طمي، % 16رمل، % 43حصى، % 5( التصنيف النسيجي للتربة حسب إدارة الزراعة األمريكية 3-7-3

)U.S Department of Agriculture Textural Classification of Soil(

حجـام مـن يفترض هذا النظام لتصنيف التربة أن األخيرة تتكون من ثالثة أ

، فيما يستثني الحبيبـات التـي يزيـد )الرمل والطمي والطين(الحبيبات فقط ).الحصى(ملمتر ) 2(قياسها عن

وبعد إيجاد النسبة المئوية لكل من األحجام الثالثة المذكورة في عينة التربة، يتم تمثيل هذه النسب على مثلث خاص، تقع على كل ضلع مـن أضـالعه

، )7-3شـكل (حتويه العينة من كل حجم من األحجـام النسب المئوية لما تويعطي للتربة اسم ذلك النوع الذي وقعت فيه نقطة تالقي الخطوط المستقيمة

.ةالثالثة حسب نسب التربة المحدد الموازية لألضالع



)7- 3(شكل

ـيال توضيحـمث

ف التربـة، نـورد لتصني) 7-3(لتوضيح استعمال المثلث المبين في الشكل .المثال التالي

إذا علمت أن نتيجة التدرج الحبيبي لعينة مـن التربـة باسـتعمال التنخيـل :والترسيب كانت كما يلي

%67= محتوى الرمل - %23= محتوى الطمي - %10= محتوى الطين -

فما نوع التربة باستعمال المثلث الخاص بطريقة تصنيف التربة حسب نظـام مريكية ؟إدارة الزراعة األ

: الحـل



في العينة على الضلع األيسـر فـي %) 67(نمثل نسبة محتوى الرمل ) 1(مـن مـن موازيـا للضـلع األي المثلث، ونرسم من هذه النقطة خطا مستقيما

.المثلثعلى قاعدة المثلث، ونرسم من هـذه %) 23(نمثل نسبة محتوى الطمي ) 2(

.رالنقطة خطا مستقيما موازيا للضلع األيسالواقعة ضمن منطقة الطفـال الرملـي ) M(تقاطع الخطين في النقطة نالحظ

)Sandy loam) ( إذن، العينة عبارة عن طفال رملي). 7-3شكل.

هو خليط من الرمـل ) Loam(فال في مكان آخر أن المقصود بمصطلح طذكرنا :تذكير . والطمي والطين بنسب متقاربة من كل منهم

نسب احتواء كل نوع من أنواع التربـة المبينـة فـي ) 6-3(ويبين الجدول .المثلث على الرمل والطمي والطين

ونشير ختاما إلى أن أنظمة التصنيف التي ذكرت أعاله، تعتمد جميعها علـى قياس حبيبات التربة، ولم يأت في أي منها ذكر خصائص اللدونـة للتربـة،

.وهي سلسلة تحسب على هذه األنظمة

نسب احتواء مكونات التربة في المجموعات حسب نظام إدارة الزراعة )6-3(جدول

األمريكية

رقم

المجموعة وصف

التربـــــــــة

:النسبة المئوية لمحتوى

الرمل

(%)

الطمي

(%)

الطين

(%)

Sand( 80 -100 0-20 0-20(رمل -1



Sandy loam( 50 -80 0-50 0-20(طفال رملي -2 Sandy clay loam( 50 -80 0-30 20 -30(طفال رملي طيني -3 Sandy clay( 50 -70 0-20 30 -50(طين رملي -4 Clay( 0-50 0-50 30 -100(طين -5 Silty caly( 0-20 50 -70 30 -50(طين طميي -6 Silty caly loam( 0-30 50 -80 20 -30(طفال طين طميي -7 Silty loam( 0-50 50 -80 0-20(طفال طميي -8 Silt( 0-20 80 -100 0-20(طمي -9 Caly loam( 20 -50 20 -50 20 -30(طفال طيني - 10 Loam( 30 -50 30 -50 0-20( طفال - 11

ةـام الجمعية األمريكية للطرق لتصنيف التربنظ 3-7-4

)AASHTO Soil Classification System(

نشير في البداية إلى أن القارئ قد يصادف مسميات أخـرى لهـذا النظـام، -Bureau of Public Roads(وأكثرها شيوعا نسبته إلى مكتب الطرق العامة

BPR ( أو إلى مجلس أبحاث الطـرق)Highway Research Board- HRB ( ،ولتوضيح السبب وراء هـذه . وهما مؤسستان في الواليات المتحدة األمريكية

، تم إدخال هذا النظام إلـى 1928إلى أنه وفي عام التسميات المختلفة نشيرليستعمله ) BPR(الممارسة العملية للمرة األولى من قبل مكتب الطرق العامة

في : اجعة هذا النظام وتحديثه ثالثاوقد تمت مر .مهندسو الطرق بشكل واسع، وفـي عـام )HRB(من قبل لجنة تابعة لمجلس أبحاث الطـرق 1945عام مـن قبـل الجمعيـة األمريكيـة للطـرق 1966، وأخيرا في عـام 1949

)AASHTO( والتي اعتمدت الشكل الحالي لنظام التصـنيف هـذا، فصـار ، . يحمل اسمها



نتشار فيكمن في أنه يقسـم التربـة إلـى واسع اال مضمون هذا النظاموأما حسـب التـدرج ) Subgroups(وأخرى فرعية ) Groups(مجموعات أساسية

الحبيبي وخصائص السيولة واللدونة ألشكال التربة المختلفة، وذلك كما هـو ). 7-3جدول(موضح في الجدول الخاص بهذا النظام

يقسـم التربـة غيـر وكما هو واضح من الجدول المذكور، فإن هذا النظام ، )A-7إلـى A-1(إلى سبع مجموعات أساسـية ) Inorganic soil(العضوية

ويضع النظام التربـة . مجموعة فرعية ةوالتي تنقسم بدورها إلى اثنتي عشر، وهي غير موجودة في )A-8(العضوية في مجموعة أساسية هي المجموعة

" تربة ما يسمى بـ ويستعمل هذا النظام لتصنيف ال). 7-3(جدول التصنيف ، وهو قيمة عددية تساعد في إرجـاع )Group Index-GI" (دليل المجموعة

وهي قيمة يتم إيجادها للتربة التربة إلى المجموعة األساسية التي تنتمي إليها، الحكم في من المواد الناعمة، كما تساعدعالية معينة التي تحتوي على نسبة

، حيـث )Subgrade(استعمالها كسطح ترابـي على التربة من ناحية إمكانية لهـا ) GI(تكون نوعيتها مناسبة أكثر لهذا الغرض كلما كان دليل المجموعة

.أقل

)AASHTO(تصنيف التربة وخليط التربة مع الحصى حسب نظام ) 7-3(جدول

تصنيف عام )حبيبية(مواد خشنة

)200أو أقل مارة من منخل رقم % 35(

لطينمواد من الطمي وا

)200مارة من منخل % 35أكثر من (

تصنيف المجموعاتA-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7

A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5,

A-7-6



-يبيالحب تدرجال

نسبة المار من

:منخل

50 max

10رقم

30 40رقم

max 50

max 51

min - - - - - - - -

15 200رقم

max 25

max 10

max 35 max

35 max

35

max 35

max 36

min 36

min 36

min 36

min :CDEFG اA@?و=>

- - 40

max

41

min

40

max

41

min

40

max

41

min

40

max

41

min <AIJKAا ?LLL

PI 6 maxدليل اللدونة

غير لدنةNP

10

max

10

max

11

min

10

min

10

max

10

max

11

min

11

min

GI 0 0 0 ≤4 ≤8 ≤12 ≤16 ≤20 دليل المجموعة

أشكال المواد المحتواة

أكثر في العينة

قطع حجارة حصى رمل

رمل ناعم

تربة طينية تربة طميية حصى ورمل طميي أو طيني

مواد للالتقييم العام

للطرق كتربة سطح

)subgrade(

ةمتوسطة إلى سيئ ممتازة إلى جيدة

:للتربة بالمعادلة) GI(ويمكن إيجاد دليل المجموعة

GI = 0.2a +0.005ac + 0.01 bd )3-6(

، وهي أكبـر )200(النسبة المئوية للمواد المارة من المنخل رقم - aحيث ≥ a ≥40(عنها بعدد صحيح موجـب امعبر%) 75(وأقل من %) 35(من 1 .(



b- وهـي أكبـر مـن )200(ن المنخل رقم النسبة المئوية للمواد المارة م ، ).b ≤ 1 ≥40(عنها بعدد صحيح موجب امعبر%) 55(وأقل من %) 15(c- ذلك الجزء من قيمة حد السيولة)LL ( الذي يزيد عن)ويقـل عـن ) 40 ).c ≤ 1 ≥20(عنه بعدد صحيح موجب ا، معبر)60(d- ذلك الجزء من دليل اللدونة)PI ( الذي يزيد عن)30(عـن ويقل) 10( ،

).d ≤ 1 ≥20(عنه بعدد صحيح موجب امعبر

بلغت نسبة المار منها عبر ) A-6(لنفترض أن عينة تنتمي للمجموعة – مثال). 13= (ودليل اللدونـة ) 32= (، حد السيولة %)65(قيمة ) 200(المنخل

/.GI /12 أحسب قيم دليل المجموعة : الحل :)6-3(نحسب قيم معادالت المعادلة –

a =65-35 =30 b =55-15 =40 ) ألن مجال 55بـ65تم استبدالB 55-15هو.(

c = 40ألن حد السيولة أقل من (صفر.( d =13-10 =3

وبالتعويض، GI =0.2×30+0.01×40×3 =7.2

وبما أن التعبير عن دليل المجموعة يكون بعدد صحيح موجـب، نعتبـر أن .A-6) 7(، وتصنيف التربة على أنها GI=7 دليل المجموعة



) 6-3(إذا كانت قيمة حسب المعادلـة صفرا ويعتبر دليل المجموعة مساويا .سالبة

، وهو منحنى العالقة بـين )8-3(ونشير إلى أن المخطط المبين في الشكل هو عبارة ،)200(ونسبة المواد المارة من المنخل رقم ) GI(دليل المجموعة

الجزء العلوي من المخطط أن ، حيث يالحظ)6-3(ل بياني للمعادلة عن تمثيمن المعادلة، بينما يمثل الجزء السـفلي مـن ) 0.01bd(هو تعبير عن الجزء ولهـذا فـإن معامـل . من المعادلة) 0.2a + 0.005 ac(نفس المخطط الجزء

المجموعة هو مجموع القيم المستحصلة من جزئي المخطط المذكور مقربـة .ى أقرب عدد صحيحإل

وحـد ) PI(، فيربط بين دليل اللدونة )9-3(وأما المخطط المبين في الشكل ).A-4( ،)A-5( ،)A-6( ،)A-7(للمجموعات األساسية ) LL(السيولة



/)12/المرجع (معامل المجموعة للتربة - )8- 3(شكل



حد السيولة ودليل اللدونة لمجموعات التربة - )9- 3(شكل

، اسـتخدامه وآلية ) AASHTO(ولرسم صورة واضحة لنظام تصنيف التربة /.8/نورد المثال التالي لتصنيف ثالثة أشكال من التربة

يـال توضيحـمث



حسب نظام الجمعيـة األمريكيـة ) أ، ب، ج(مطلوب تصنيف عينات التربة ، علما بأن نتائج التدرج الحبيبي لها وخصائص اللدونة )AASHTO( للطرق

.هي كما في الجدول أدناه

رقم

المنخل

(%)النسبة المئوية للمار

ج ب أ

4 - - 69.3

10 68.5 79.5 59.1 20 - - 48.3 40 36.1 69.0 38.5 60 - - 28.4 100 - - 19.8 200 21.9 54.3 5.1

غير لدنة 53.5 34.1 حد السيولة - 31.6 16.5 حد اللدونة

:ــلالح ):أ(تصنيف التربة )1(

PI =34.1-16.5 =17.6 <11نحسب دليل اللدونة . أ) أ(، فإن التربـة %21.9= 200بما أن نسبة المار من المنخل رقم . ب

، وأما المجموعـة الفرعيـة فيـتم )A-2(تنتمي للمجموعة األساسية .ليل اللدونةتحديدها حسب حد السيولة ود

من اليمين إلى اليسار، نجد أن أول مجموعة ) 7-3(مرورا بالجدول . ت= A-2-6) (LL(هـي المجموعـة ) أ(تتطابق مع خصائص التربة

34.1> 40 ، PI =17.6<11.( ):6-3(بالمعادلة ) GI(نحسب دليل المجموعة . ث



a = 35ألن نسبة المار من منخل رقم أقل من (صفر.(% b =21.9-15.0 =6.9 c = 40<ألن حد السيولة (صفر.( d =17.6-10 =7.6. GI ) =0.2 ×7.6×6.9×0.01) + (6.9× صفر × 0.005) + (صفر ( .GI =1 وبالتقريب ألقرب عدد صحيح 0.52=

من الجزء العلوي مساوية لــ GI نجد قيمة ) 8-3شكل (ومن المخطط .ء السفلي مساوية لصفر، ومن الجز)1(وهي تقرب أيضا إلى ) 1.2(

.1= صفر + GI =1إذن .A-2- 6)1( هو )أ(التصنيف النهائي للتربة وعليه، يكون

): ب(تصنيف التربة )2( PI =53.3-31.6=21.9<10تحسب دليل اللدونة . أ

>54.3% (35هي اكبـر مـن ) 200(نسبة المار من المنخل رقم . ب، )A-4( ،)A-5(موعـات وعليه فإن التربة تنتمي إلحـدى المج ) 35

)A-6 ( أو)A-7.( ــا أن . ت ــي ،% PI = 21.9و % LL =53.5بم ــة تنتم ــإن الترب ف

-A(أو ) A-7-5(، ولكن علينا أن نحدد ما إذا كانت )A-7(للمجموعة ، والـذي يبـين أن )9-3شـكل (، وهو ما نجده من المخطط )7-6

).A-7-5( و التربة ه تصنيف، حيث نحصـل )8-3شكل (خطط من الم) GI(نجد دليل المجموعة . ث

ومن الجزء السفلي على القيمة ) 4.3(الجزء العلوي على القيمة من، وعليه )GI=10(نستعمل ). GI =4.3+5.2 =9.5(، أي أن )5.2(

.A-7-5) 10(هو )ب(التصنيف النهائي للتربة يكون



):ج(تصنيف التربة )3(، )A-3(أو )A-1(يمكن أن نجد، وبعد الشطب السريع أن التربـة هـي

نجد أن ) 7-3(، ومن الجدول %38.5)= 40(وبنسبة المار من المنخل رقم = GI(وبما أنها تربة غير لدنه، فال دليل مجموعة لهـا ). A-1-B(التربة هي

. B-1-A) 0( هو) ج(التصنيف النهائي للتربة ، وعليه، يكون )صفر

ةـالنظام الموحد لتصنيف الترب 3-7-5

)Unified Soil Classification System-USCS(

يعتبر النظام الموحد لتصنيف التربة واحدا من أكثر النظم انتشارا في أوساط

ويرجع تاريخ هذا النظـام إلـى عـام . المهندسين الذين يتعاملون مع التربةعناصره ) A.Casagrande(راند غندما اقترح البروفيسور آرثر كازا، ع1942

Crops of(ح المهندسين فـي الجـيش األمريكـي األساسية بتكليف من سال

Engineers, U.S Army( الذي اعتمد هذا النظام لتصنيف التربة في أعمـال ،تم تعديل ومراجعـة هـذا وقد. إنشاء المطارات أثناء الحرب العالمية الثانية

وأمـا فـي العـام . النظام بعد الحرب، وأطلقت عليه تسمية النظام الموحـد اعتماده من قبل الجمعيـة األمريكيـة للفحوصـات والمـواد ، فقد تم 1969

)ASTM ( كنظام لتصنيف التربة لألغراض اإلنشائية)ASTM D-2487 .( :وتقسم بموجب هذا النظام إلى المجموعتين – تصنيف التربة الخشنة - 1

ويرمـز لهـا ) Gravel and gravelly soils(حصى وتربة حصوية ) أ( ).G(بالحرف

).S(ويرمز لها بالحرف ) Sand and sandy soils(رمل وتربة رملية ) ب(



:ن الحصى والرمل إلى أربع مجموعاتويقسم كل م ).W(ويرمز لها بالحرف ) Well-graded(مواد جيدة التدرج -) Excellent clay binder(مواد جيدة التدرج مع رابـط طينـي ممتـاز -

).C(ويرمز لها بالحرف ).P(يرمز لها بالحرف و) Poorly-graded(مواد سيئة التدرج -) Fines(تحتوي علـى مـواد ناعمـة ) Coarse materials(مواد خشنة -

).M(ويرمز لها بالحرف وتقسـم بموجـب هـذا النظـام إلـى ثـالث –تصنيف التربة الناعمة - 2

:مجموعات Silty and very fine sandy(التربة الطميية والرملية الناعمـة جـدا ) أ(

soils ( ويرمز لها بالحرف)M(. ، ويرمز لها بالحرف )Inorganic clays(التربة الطينية غير العضوية ) ب(

)C.( ، ويرمـز لهـا )Organic silts and clay(الطمي والطين العضويين ) ت(

).O(بالحرف تقسم كل مجموعة من المجموعات الثالث السابقة حسـب حـد السـيولة

:إلى) LL(للتربة ذات لدونة وانضـغاطية ( )50(تربة ناعمة لها حد سيولة أقل أو يساوي -

).H(، ويرمز لها بالحرف )عالية-3(في هذا النظام باستعمال الجدول الخـاص ) Peat(وتوضع التربة الخثية

-3شـكل ) (Plasticity chart(راند غ، ومخطط اللدونة الذي وضعه كازا)810.(



) Cu( يلزم لتصنيف التربة الخشنة بهـذا النظـام إيجـاد معـاملي االنتظـام : مالحظة

. ، وذلك من منحنى التدرج الحبيبي)5-3و 4-3المعادالت) (Cc(والتجويف أو التقعر



)USCS(تصنيف التربة حسب النظام الموحد –) 8-3(جدول

وصف التربةرموز

المجموعة

نتائج الفحوصات المخبرية

المواد

(%)الناعمة اللدونة التدرج

حبيبية خشنة

أكثر من (ال % 50

تمر من المنخل رقم 200(

حصوية أكثر من (من % 50

القياس الخشن هي

)حصى

GW 0-5 Cu <4 حصى جيد التدرج،حصى رملي مع قليل من المواد الناعمة أو بدونها3Cu< <1

GP 0-5 حصى سيئ التدرج، حصى رملي مع قليل من المواد الناعمة أو بدونهاال يطابق

GWمواصفات

GM <12 حصى طميي، حصى طميي رملي )A(تحت خط

PI > 4أو

GC <12 حصى طيني، حصى طيني رملي )A(فوق خط

PI < 7أو

رملية أكثر من (من % 50

القياس الخشن هي

)رمل

SW 0-5 Cu <6 رمل جيد التدرج، رمل حصوي مع قليل من المواد الناعمة أو بدونها3Cu< <1

SP 0-5 درج، رمل حصوي مع قليل من المواد الناعمة أو بدونهارمل سيئ التال يطابق مواصفات SW

SM <12 رمل طميي )A(تحت خط

PI > 4أو

SC <12 رمل طيني )A(فوق خط

PI < 7أو

)8- 3(تابع جدول



ناعمةأكثر من (يمر % 50

من المنخل )200رقم

طمي وطين حد السيولة (

)50أقل من

ML غير عضوي، رمل ناعم طميي أو طيني ، مع لدونة قليلةطمي راندغانظر مخطط كازا

)10-3(شكل -"- CL طين غير عضوي، طين طميي طين رملي مع لدونة قليلة

-"- OL طمي عضوي، و طين طميي عضوي مع لدونة قليلة

طمي وطين حد السيولة (

أكبر من 50(

- "- MH طمي غير عضوي مع لدونة عالية - "- CH طمي غير عضوي مع لدونة عالية

- "- OH طمي عضوي مع لدونة عالية

Pt تربة خثية وتربة عالية العضوية التربة عالية العضوية



)راندغكازا(مخطط اللدونة –) 10- 3(شكل

التـي ورد ) أ، ب، ج(مطلوب تصنيف عينـات التربـة - مثال توضيحي، وذلك حسـب النظـام )4-7-3البند (ا في المثال التوضيحي السابق ذكره

/. USCS/ (8(الموحد لتصنيف التربة

:)أ(تصنيف التربة ) 1(، ونسـبة %50<21.9هي ) 200(بما أن نسبة المار من منخل رقم . أ

ألن المار من منخل رقـم % (50أكثر من ) 4(المار من منخل رقم



-3(ول أنظر الجد-)SC(أو ) SM(ا ، إذن التربة إم%)68.5هو 108(.

، نجد أنه عندما )10-3شكل (راند غباستعمال مخطط اللدونة لكازا . بعلى ) C(، نأخذ )CL(، فإن التربة هيPI=17.6و LL =34.1تكون

). SC(أساس أن التربة طينية، ليكون التصنيف النهائي :)ب(تصنيف التربة )2(

، وحـد %54.3هـي ) 200(بما أن نسبة المار من المنخل رقـم . أ، فإن التربة حتما ناعمة التركيب وهي إما LL =53.3 <50السيولة

)MH ( أو)OH ( أو)CH.( = PIو LL =53.3، عنـد )10-3شـكل (راند غمن مخطط كازا . ب

، نجد صعوبة في تحديد نوع التربة، لذا نحسب دليل اللدونـة 21.9)PI (بالمعادلة الموضحة على المخطط:

PI = 0.73 (LL-20) =

= 0.73 (53.5-20) = 24.5 > 21.9

.حسب المخطط) MH(وعليه، تكون التربة :)ج(تصنيف التربة )3(

، فـإن التربـة %5.1هي ) 200(بما أن نسبة المار من المنخل رقم . أ ).SP(أو ) SW(أو ) GP(أو ) GW(هي

من الضروري هنا رسم منحنى التدرج الحبيبي إليجاد معـاملي . ب :، للحصول علىCcتقعر وال Cuاالنتظام

D60 = 2.0 mm , D30 = 0.29 mm , D10 = 0.086 mm



:ومنها

3.23086.0

0.2

D

DC

10

60u === >6

49.0086.0x0.2

)29.0(

DD

)D(Cc

2

1060

2

30 === <1

).P(وبما أن هذا ال يطابق شرط التدرج الجيد، نعتبر التربة سيئة التدرج ، ونسـبة %94.9هـي ) 200(بما أن نسبة المتبقي على منخل رقم . ت

:كما يلي) 200(والمنخل رقم ) 4(المار من منخل رقم 69.3-5.1 =64.2 30.7) = 4المتبقي على رقم ( 100-69.3

5.1) = 200(المار من %100المجموع

ف على أنها نص، فإن التربة ت% 64.2 = وبما أن نسبة الرمل في العينة ).SP(، ويكون التصنيف النهائي لها ) S(رمل

روسيةيف التربة حسب المقاييس التصن 3-7-6

)Soil Classification According to Russian Standard(

اعتاد المهندس المدني العربي الذي يتعامل مع التربة لألغراض اإلنشـائية، سبق تفصيلها عند القيام بتصـنيف التربـة، على استعمال أحد األنظمة التي

وذلك لشيوع تلك األنظمة، والتغطية الشاملة لها في الكتب الجامعية والمراجع وأشك في أن أحدا من المهندسين أو طالب الهندسة المدنية قد . التي بحوزته، أو مـا درج المهندسـون علـى روسيةالتربة وفقا للمقاييس ال قام بتصنيف



، اللهم إال المهندسين والطالب الذين تلقوا علـومهم "الكود الروسي"تسميته بـ .في بلد المنشأ لهذه المقاييس

وبما أن المعتاد أن مهندسينا متحيزون في أغلب األحيـان للعلـم الهندسـي كملوا فيه تعليمهم، فإنك تـراهم أوالمقاييس الهندسية للبلد الذي والمواصفات

.صفات والمقاييس، ويحاولون تأكيد أفضليتهايدافعون دائما عن تلك المواواستباقا إللصاق هذه التهمة بي من قبل قارئ هذا الكتاب، أسارع بالقول أن هذه الطريقة لتصنيف التربة، هي من الطرق السهلة والناجعة، التي تعطـي باإلضافة إلى تصنيف التربة، معلومات أولية عن مقاومة التربـة لألحمـال،

.استعراضهاا أنظمة التصنيف التي سبق ال تعطيه وهي معلوماتعدمه، هي مسألة تعود للقارئ، أوفإن مسألة استعمال هذه الطريقة وأخيرا،

.بال شكوعرضها هنا يمثل فائدة أكيدة وقبل التطرق لتفاصيل هذه الطريقة لتصنيف التربة، أشير هنا إلى المرجـع

" مجلد قوانين وقواعد البنـاء "وهو الذي اعتمدت عليه هنا، الروسي القياسي)Building Normes and Rules-SNIP II-15-74 ( ــد ــق بالقواع المتعل

.واألساسات ):Sandy soils( تصنيف التربة الرملية ) أ(

قيـاس (تقسم التربة الرملية إلى مجموعات حسب التدرج الحبيبـي - 1 .أدناه) 9-3(، وذلك كما هو موضح في الجدول )الحبيبات في التربة

، بعد )9-3جدول(ويجري ضم التربة الرملية إلى هذه المجموعة أو تلك التـدرج الحبيبـي فحص تجميع نسب الحبيبات التي تكون معروفة من

حيث نجد أوال نسبة وزن الحبيبات األكبر مـن : للتربة، وذلك بالتسلسلتطـابق الـذي ملمتر، وهكذا، حتى يحصل ال0.5ملمتر، ثم األكبر من 2

.إحدى المجموعات ة ضمنيضع الترب



لتربة الرملية حسب قياس حبيباتهامجموعات ا -)9-3(جدول

رقم

المجموعة

وصــف

التربـــــة

النسبة المئوية للحبيبات

(%)من وزن التربة األصلي

وي صرمل ح -1)Gravelly sand(

ملمتر 2األكبر من لحبيباتوزن ا بالمئة 25اكثر من

رمل خشن -2)Coarse- grained sand(

ملمتر 0.5األكبر من حبيباتوزن ال بالمئة 50اكثر من

رمل متوسط الخشونة -3)Medium- grained sand(

ملمتر 0.25األكبر من حبيبات وزن ال بالمئة 50اكثر من

رمل ناعم -4)Fine- grained sand(

ملمتر 0.1وزن الحبيبات األكبر من بالمئة 75يساوي اكثر او

رمل ناعم جدا -5)Dusty sand(

ملمتر 0.1وزن الحبيبات األكبر من بالمئة 75اقل من

للتربـة فـي ) Initial voids ratio(يتم إيجاد نسبة الفراغات األولية - 2

)eo(حالتها الطبيعية

1G

ed

s

o −ρ

=

الوزن النوعي للحبيبات الصلبة -Gsحيث ρd - 3سم/غم(لكثافة الجافة للتربة ا.(

تصنف التربة من حيث كثافتها إلى كثيفة، أو متوسطة ) eo(وعلى أساس قيمة .أدناه) 10-3(الكثافة، أو مخلخلة حسب الجدول

حسب نسبة الفراغات األولية فيها تسمية كثافة التربة الرملية -)10-3(جدول



رقم

المجموعة

وصف

التربة الرملية

)Density (لتربة كثافة ا

كثيفة

)Dense(

متوسطة

الكثافة

)Medium

dense(

مخلخلة

)Loose(

رمل حصوي -1)Gravelly sand(

رمل خشن )Coarse- grained sand(

رمل متوسط الخشونة )Medium- grained sand( 0.55> eo 0.55≤ eo ≤0.70 0.70< eo

رمل ناعم -2)Fine- grained sand(

0.60> eo 0.75≤ eo ≤0.60 0.75 < eo

رمل ناعم جدا -3)Dusty sand(

0.60> eo 0.80≤ eo ≤0.60 0.80< eo

للتربـة ) Degree of saturation(يتم إيجاد درجـة التشـبع بالمـاء - 3

):12-2(بالمعادلة

o

S

re

WGS =

جادهـا فـي المختبـر محتوى الرطوبة الطبيعي للتربة، ويـتم إي -Wحيث .بواسطة الفرن أو الحمام الرملي

أدناه، تضاف تسمية التربة حسب درجـة تشـبعها ) 11-3(وحسب الجدول

.بالماء



مـن ) Ro(لمقاومة التربة الرملية لألحمال ديريةلتقيتم إيجاد القيمة ا - 4 .، حسب درجة كثافة التربة)12-3( الجدول

لسابقة، يصبح باإلمكان إعطـاء وصـف بعد إتمام الخطوات األربع ا ،وبهذاوسيتضـح هـذا . لقدرة تحملها ديريةتربة الرملية مع القيمة التقشامل لعينة ال

.أكثر من خالل المثال التوضيحي الذي سنعرضه في نهاية هذا الموضوع

وصف التربة الرملية حسب درجة تشبعها بالماء -)11-3(جدول

رقم

المجموعة

وصف التربة الرملية

ب درجة تشبعها حس

بالماء

درجة التشبع

)Sr(

1- قليلة الرطوبة

)Low moist( Sr ≤ 0.50> صفر

2- رطبة

)Moist( 0.50 <Sr ≤ 0.80

3- مشبعة بالماء

)Saturated( 0.80 <Sr ≤ 1.0

للتربة الرملية ديريةالمقاومة التق -)12-3(جدول

رقم

مجموعةال

وصف

التربة الرملية

ميجا ) Ro(المقاومة التقديرية

باسكال

كثيفة

)Dense(

متوسطة الكثافة

)Med. dense(

0.50 0.60 رمل خشن بغض النظر عن رطوبته -1



0.40 0.50 رمل متوسط الخشونة بغض النظر عن رطوبته -2 :رمل ناعم -3

)Low moist(قليل الرطوبة -أ ) Moist & Saturated(رطب ومشبع بالماء -ب

0.40 0.30

0.30 0.20

:رمل ناعم -4 )Low moist(قليل الرطوبة -أ

)Moist(رطب -ب )Saturated(مشبع بالماء -ت

0.30 0.20 0.15

0.25 0.15 0.10

:)Calyey Soils( تصنيف التربة الطينية ) ب(التربة الطينية حسب هذه الطريقة إلى مجموعات حسب دليل تقسم - 1

) 13-3(كما في الجدول ،)Plasticity Index - PI(اللدونة للتربة .أدناه

مجموعات التربة الطينية حسب دليل اللدونة ) 13-3(جدول

رقم

المجموعة

وصف

التربة الطينية

دليل اللدونة

)PI(

Sandy loam( 1 ≤PI ≤ 7(طفال رملي -1 Loamy soil( 7 ≤PI ≤ 17(تربة طفالية -2 Clay( 17 < PI(طين -3

للتربة في ) Initial Voids Ratio(م إيجاد نسبة الفراغات األولية تي - 2 :)eo(حالتها الطبيعية

1G

ed

so −

ρ=

الوزن النوعي للحبيبات الصلبة للتربة، -Gsحيث

ρd – 3سم/غم(الكثافة الجافة للتربة.(



للتربة بالمعادلة ) Liquidity Index-LI(يتم إيجاد دليل السيولة -3)2-20:(

PI

PLWLI

−=

) 14-3(من الجـدول ) Consistency(ويتم تحديد قوام التربة الطينية .)LI(أدناه حسب قيمة

ل السيولةقوام التربة الطينية حسب دلي) 14-3(جدول

رقم

المجموعة

وصف

قوام التربة الطينية

دليل السيولة

)LI(

):Sandy Loam(طفال رملي -1 )Hard( قاس. أ )Plastic(لدن . ب )Liquid(مائع . ت

LI > صفر 1 LI ≤ < صفر

LI < 1 ):Loam and Clay( الطفال والطين -2

)Hard( قاس. أ )Semi-Hard( شبه قاس. ب )Stiff Plastic(صلب إلى لدن .ت )Soft Plastic(طري إلى لدن . ث )Liquid Plastic(مائع إلى لدن . ج )Liquid(مائع . ح

LI > صفر

LI ≤ 0.25≥ صفر 0.25 ≤LI ≤ 0.50 0.50 <LI ≤ 0.75 0.75 <LI ≤ 1.0

1 <LI

) Ro(لمقاومة التربة الطينية لألحمـال ديريةيتم إيجاد القيمة التق -4 ).eo(، حسب دليل السيولة ونسبة الفراغات )15-3(من الجدول



عنـد اسـتخراج قـيم ) Interpolation(يمكن اللجوء إلى التقريب باالستكمال : مالحظة، وذلك للقيم الواقعة بين الحدود )15-3(و ) 12-3(من الجدولين ) Ro(المقاومة التقريبية

.المبينة في هذين الجدولين

للتربة الطينية ديريةالمقاومة التق -)15-3(جدول

رقم

المجموعة

وصف

طينيةالتربة ال

نسبة

الفراغات

)eo(

)Ro(ةديريالمقاومة التق

)اباسكالغمي(

LI=صفر LI=1

Sandy Loam( 0.50 0.30 0.30(طفال رملي -10.70 0.25 0.20

)Loamy Soil(تربة طفالية -20.50 0.30 0.25 0.70 0.25 0.18 1.00 0.20 0.10

)Clay(طين -3

0.50 0.60 0.40 0.60 0.50 0.30 0.80 0.30 0.20 1.10 0.25 0.10

ي ـال توضيحـمث

، علما بأن روسيةحسب الطريقة ال) ب(و ) أ( بةالمطلوب تصنيف عينتي التر .الخصائص الفيزيائية لهما هي كما في الجدول أدناه

رقم

العينة

النسبة المئوية لوزن الحبيبات التي

:يبلغ قياسها بالملمترالوزن

النوعيGs

الكثافة

ρρρρ )3سم/غم(

محتوى

الرطوبة

(%)

LL PL

<2.0 0.2-0.5

0.5-0.25

0.25 -1.0

>1

- - 4.0 1.85 2.61 16.4 31.2 25.8 19.2 7.4 أ 9.2 16 12.0 2.10 2.77 - - - - - ب



واضح من التركيب الحبيبي للعينة أنها رملية، لذلك ):أ(تصنيف التربة )1( .نتبع خطوات تصنيف التربة الرملية

ملمتـر هـي 2نجد أن نسبة وزن الحبيبات التي يزيد قياسها عـن - 1العينة ) 9-3( بالمئة، إذا حسب الجدول 25بالمئة، وهي أقل من 7.4

.احصوي الال تعتبر رمــن ــها ع ــد قياس ــي يزي ــات الت ــبة وزن الحبيب ــر0.5نس = ملمت

البالمئة، إذا التربة ليست رم 50ن بالمئة، وهي أقل م26.6=7.4+19.2 .حسب الجدول اخشن

ــن ــها ع ــد قياس ــي يزي ــات الت ــبة وزن الحبيب ــر0.25نس = ملمتبالمئـة، وعليـه، 50بالمئة، وهي أكبر من 52.4= 7.4+19.2+25.8

). رمل متوسط الخشونة(فإن العينة هي ،)9-3(وحسب الجدول ).eo(نحسب نسبة الفراغات - 2

467.01)04.01(85.1

61.2

1)W1(G

1G

e s

d

s

o

=−+=

=−+ρ

=−ρ

=

) eo =0.467 >0.55(أن التربة هي كثيفة ألن ) 10-3(نجد من الجدول ).رمل متوسط الخشونة وكثيف(هي تربة إذا، حتى اآلن، ال

) : Sr(نحسب درجة التشبع بالماء - 3



22.0467.0

61.2x04.0

e

WGS

o

s

r ===

> Sr >0.5(ألن ،أن التربة قليلـة الرطوبـة ) 11-3(نجد من الجدول رمـل متوسـط : (أنهـا ) أ(، وهكذا يكون التصنيف النهائي للتربة )صفر

)الخشونة، كثيف وقليل الرطوبة)Medium- grained sand, dense and low moist.(

لذا نتبـع . واضح من خصائص العينة أنها طينية ) :ب(تصنيف التربة )2( .خطوات تصنيف التربة الطينية

:)PI( نجد دليل اللدونة للعينة - 1

PI = LL – PL =16-9.2 = 6.8

نجد أن التربة هي طفال رملي ألن) 13-3(ومن الجدول )7< PI <1.( ):eo(بة الفراغات نحسب نس - 2

50.048.01)12.01(10.2

77.2

1)W1(G

1G

e s

d

s

o

==−+=

=−+ρ

=−ρ

=

): LI(نحسب دليل السيولة - 3

41.08.6

2.912

PI

PLWLI =

−=

−=



).LI > 1(أن قوام العينة قاس، وذلك ألن ) 14-3(نجد من الجدول و

):ب(وهكذا، يكون التصنيف النهائي للتربة )Hard sandy loam(، )طفال رملي قاسي( فنجدها مـن الجـدول ) Ro(لهذه التربة ديريةالتقوأما قيمة المقاومة -4 0.3وهي مساوية لــ )LI=0.41(و ) eo =0.50(باالعتماد على ) 3-15(

.سنتمتر مربع/كيلو غرام 3= ميغاباسكال

فحوصات القص للتربة –الباب الرابع ___________________________________________________________________


رابعلبــاب الا

ـــةص للتربــفحوصات الق

مدخـل 4-1 فحص القص المباشر للتربة 4-2 فحص االنضغاط والقص ثالثي المحاور 4-3 فحص االنضغاط الالمحصور للتربة 4-4



ص للتربـــةـات القـصفحو عـرابالبــاب ال

)Soil Shear Tests(

)Introduction(ل ــمدخ 4-1

أشرنا في الباب الثاني من هذا الكتاب الى فحوصات القوة للتربة، والـى أن المقصود بها هو تلك الفحوصات التي يتم من خاللها ايجاد القيم والمعامالت

. راسة قوة التربة ومقاومتها للقـوى واألحمـال الخارجيـة التي تساعد في دوأشهر هذه الفحوصات، االشكال المختلفة لفحوصات القص، وهـي فحـص

، )Triaxial test(، والقص ثالثي المحاور )Direct shear test(القص المباشر ، وفحص التضـاغط )Unconfined compression(واالنضغاط الالمحصور

) Penetration(، واالختـراق )One-dimensional consolidation(المحوري الـذي يشـتهر ) California Bearing Ratio(وفحص نسبة تحمل كاليفورنيا ومن هذه الفحوصات ما هو مخبري، ). C.B.R(باسمه المختصر سي بي آر

ونظرا ألهمية هذه الفحوصـات، فقـد رأينـا عـرض . ومنها ما هو حقليأبواب منفصلة، فيما تتم مناقشة الفحوصات الحقلية الفحوصات المخبرية في أم هذا الباب فهو مخصص للفحوصـات المخبريـة . في باب يخصص لذلك

.للقصمن المعـروف أن أسـاس : )Shear strength of soil( مقاومة التربة للقص

المبنى أو المنشأ يقوم بعملية نقل وتوصيل األحمال الى التربة التـي يرتكـز في التربـة ) Stresses(ي تأثير هذه األحمال الى ظهور اجهادات ويؤد. اليها



وتكون هذه التشـوهات إمـا مرنـة ). Deformations(تنتج عنها تشوهات )Elastic ( ،لحبيبات التربة، أو حجمية نتيجة لخروج الماء مـن الفراغـات

وهي ظاهرة التضاغط ) Volume change(وينتج عنها تغير في حجم التربة )Consolidation (وأمـا الشـكل . التي سنتناول تفاصيلها في الباب الخامس

الثالث للتشوهات التي يمكن أن تظهر في التربة تحت تأثير الحمل الخارجي، Slippage of soil(فهو انزالق حبيبات التربـة الواحـدة فـوق االخـرى

particles(نـي ، والذي قد يؤدي الى انزالق كتلة ترابية فوق أخرى، مما يع، وهذا الشكل من التشوهات هـو مـا يعـرف بـالقص )Failure(االنهيار

)Shear .( ،وحتى تتوضح صورة هذه الظاهرة والظروف التي تحصل خاللها :نورد مسلسل التحميل التالي

لنفرض أن حمال خارجيا متصاعدا تدريجيا يؤثر على سطح التربة من خالل الهبوط العمودي للتربة أثناء عمليـة مع مراقبة ) Rigid stamp(مكبس صلب

، والحمل )S1(والهبوط الناتج عنه ) P1(ولنفرض أن أول حمل كان . التحميل) P→S(، وهكذا، حسب المنحنـى )S2(والهبوط الناتج عنه ) P2(الثاني كان

).1-4(الموضح في الشكل ـ ل إن تحميل التربة حتى حد معين ينتج عنه تراص حبيباتها تحت تأثير الحم

على حساب الفراغات بين هذه الحبيبـات، أي أن التربـة تنـدمك بتقـارب حبيباتها من بعضها البعض، وبالتالي تتحسـن خصائصـها، وتـدعى هـذه

Compaction( بمرحلة االنضـغاط أو الـدمك المرحلة من مراحل التحميل

phase( ويمثل نهايتها على المنحنى الحمل ،)P2 ( والهبوط الناتج عنـه)S2 .(، تنتهي هذه المرحلة عند تالشي الفراغات في تركيـب التربـة، ونظريـا و

، فإن العالقة )N.Gersevanov(يرسيفانوف غوحسب العالم الروسي نيكوالي ، )Linear(بين الحمل والهبوط في هذه المرحلة يمكن اعتبارها عالقة خطية



ـ ة المرونـة وبالتالي يمكن استعمال القوانين واالشتقاقات الناتجة مـن نظري)Theory of elasticity (وهذه الفرضية هـي . في هذه المرحلة لدراسة التربة

التربة، وهي صـالحة طالمـا أن األساس النظري األكثر شهرة في ميكانيكا للتحميـل، مرحلـة نطاق المرحلة االولـى الحمل المؤثر على التربة ضمن

.االنضغاط أو الدمكة الحمل المؤثر على التربة بعد تالشـي ولكن، ما الذي يحصل لو تمت زياد

الفراغات بين حبيباتها ؟إن الذي يحصل هو أن الحبيبات تبدأ باالنزالق الواحدة فوق االخرى، أي تبدأ

وتكون العالقة بين الحمل والهبوط في هـذه ). Shear phase( مرحلة القصيـات ، ودراسة التربة خاللهـا تتبـع نظر )Non-linear(المرحلة غير خطية

خاصة، حتى أن فرعا خاصا في ميكانيكا التربة قد بدأ باالستقالل بذاته وهو ).Non-linear soil mechanics" (ميكانيكا التربة غير الخطية"فرع

.V(وقد أظهرت تجارب عملية أجراها العالم الروسي فالديمير بيريزانتسيف

Berezantsev ( أن نواة متراصة)Compacted core (في نهاية مرحلة تتشكلوينتهي تشكلها عند بلوغ التربة ) 2-4شكل (االنضغاط وبداية مرحلة القص

، وأي زيـادة فـي )1-4على الشكل P3عند الحمل (قدرة تحملها القصوى الحمل بعد ذلك تؤدي الى ظهور اسطح انزالق متصلة تكون دليال علـى أن

، وهو بداية مرحلة التحميل )Loss of stability(التربة بدأت في فقدان ثباتها ).Failure phase(الثالثة، وتسمى مرحلة االنهيار

ولدراسة مقاومة التربة للقص ، يتم اجراء أحد فحوصات القص في المختبر، :ن الرئيسيين لهذه المقاومة، وهماوذلك لتحديد المركبي



)مراحل تحميل التربة( العالقة بين الحمل الخارجي والهبوط) 1- 4(شكل

ويرمز لها ) Cohesion(التماسك بين الحبيبات وتعبر عنه قوة التماسك - أ )C(بالحرف

ر عنـه زاويـة االحتكـاك ، وتعبن الحبيبات الصلبة للتربةاالحتكاك بي - ب ).φ(ويرمز لها بالحرف الالتيني ) Angle of internal friction(الداخلي أول من ربط بين زاوية االحتكاك ) Columb(كولوم لم الفرنسي اوقد كان الع

:هفي معادلت 1773بيبات، وذلك سنة والتماسك بين الح



)4-1(φσ+=τ tanC

:حيث τ - مقاومة التربة للقص C- قوة التماسك بين الحبيبات σ- اجمالي االجهاد العمودي عند مستوى القص φ- حتكاك الداخليزاوية اال.

Effective(باستعمال قيم االجهاد الفعال ) 1-4(ويمكن كتابة المعادلة

stress:( )4-2( τ′ = C′ + σ′ tan φ′

:حيثC′,φ′ - قوة التماسك وزاوية االحتكاك الداخلي منسوبة الى االجهاد الفعال σ′ - االجهاد الفعال العمودي)Normal effective stress:(

)4-3( σ′ = σ - u

:حيث u - ضغط الماء المسامي)Pore-water pressure.(

.التمثيل البياني لمعادلة كولوم) 3-4(ويبين الشكل

:وأما الفحوصات المخبرية التي تؤدي الى ايجاد معامالت القص فهيويتم اجراؤه داخل ما يسـمى ) Direct shear test( فحص القص المباشر - 1

، حيث تؤخذ ثالث عينات متشابهة، ويتم )Shear box(بـ صندوق القص ، وبعـدها يـتم )σ1,σ2,σ3(تعريض كل عينة لحمل عمـودي مختلـف

، وتكون نتيجـة الفحـص )τ3 ،τ2،τ1(تعريض كل عينة لقوة قص أفقية



زاوية االحتكاك ، ومنه يتم ايجاد قيم)4-4شكل ) (σ →τ(رسم المنحنى .كما هو مبين )C(والتماسك ) φ(الداخلي

النواة المتراصة التي تتشكل بعد مرحلة االنضغاط) 2- 4(شكل



التمثيل البياني لمعادلة كولوم اليجاد مقاومة القص) 3- 4(شكل

واحتكاك داخلـي ) C(ى بين حبيباتها معروف أن التربة الطينية فيها تماسك أقو: مالحظةوفـي . ، والتربة الرملية والحصوية فيها احتكاك أقوى بين الحبيبات وتماسك أقل)φ(أقل

، وللتربـة الرمليـة والحصـوية )φ=0(الظروف المثالية للتربة الطينية المتماسكة تكون )C=0(كون الخط الممثل لمعادلة كولوم ، ولهذا ي)سينات في حالـة موازيا لمور ال) 1-4

).ب 5-4شكل (، ومنطلقا من الصفر في حالة الرمل )أ 5-4شكل (الطين ويتم فيه تعـريض – Triaxial shear test)( فحص القص ثالثي المحاور - 2

الى ضغط من كل ) طولها ضعف قطرها(ثالث عينات اسطوانية الشكل الل ، وذلك من خ)Cell(الجهات داخل وعاء اسطواني محكم يسمى خلية

ضخ ماء داخل الخلية ليحيط بالعينة التي تكون محفوظة داخـل غشـاء



، ويكون هذا الضغط ثابتـا ويرمـز لـه )Rubber membrane(مطاطي )σ3 .( بعد ذلك، ومع وجود الضغط الثابت)σ3 ( حول العينة، يتم التأثير

ويبين الشكل . بحمل عمودي خارجي متصاعد تدريجيا حتى انهيار العينة /.7/مبدأ القص ثالثي المحاور ) 4-6(

-4(الموضح في الشـكل )σ→τ(ويتم في نهاية هذا الفحص رسم المنحنى مثال للعينة االولـى . لكل عينة) Mohr circles(، وذلك برسم دوائر مور )7

ومن منتصف المسافة ) σ(على المحور االفقي )σ1(و ) σ3(تثبت قيم الضغط )σ1 - σ3 (رسم نصف الداوبعد رسم دوائر مـور، يـتم . ئرة األول، وهكذاي

يكون هو الممثل لمعادلة الخط ) 7-4(توصيل مماس بينها كما هو في الشكل .})104(معادلة كولوم { المستقيم

التمثيل البياني لنتائج فحص القص المباشر) 4- 4(شكل



:م بيانياتمثيل معادلة كولو - )5- 4(شكل )φ=0(في حالة ) أ( )C=0(في حالة ) ب(



مبدأ القص ثالثي المحاور) 6- 4(شكل



منحنى نتائج فحص القص ثالثي المحاور) 7- 4(شكل

ونشير هنا الى تعدد طرق اجراء الفحص في الجهاز ثالثي المحـاور، أمـا

:ة للفحص فهياالشكال الثالثة الرئيسي-Unconsolidated( غيـر مصـرفة -غير متضاغطةالفحص على عينة –أ

Undrained UU ( وفيه يتم تعريض العينة داخل خلية الجهاز لضغط من كل



فورا دون السماح ) σ1 - σ3(، ثم يتم التأثير بالضغط الخارجي )σ3(الجوانب .من العينة) Drainage(بحصول تصريف للمياه

-Consolidated( فةغيـر مصـر -متضـاغطة ص علـى عينـة الفح - ت

Undrained CU ( وفيه يتم السماح بحصول التصريف في العينـة أثنـاء، الذي يستمر تأثيره علـى العينـة )σ3(تعرضها للحمل من كل الجوانب

دون ) σ1 - σ3(بعدها يتم التأثير بالضغط الخارجي . حتى إتمام تضاغطها .السماح بحدوث التصريف

) Consolidated-Drained CD( فةمصر-متضاغطةالفحص على عينة - ث

وفيه يتم السماح بحصول التصريف من العينة أثناء تعريضها للحمل من - σ1(، وكذلك أثناء تعريض العينة للضغط الخـارجي )σ3(كل الجوانب

σ3 (بعد انتهاء تضاغطها.

ويـتم ) Unconfined compression test( فحص االنضغاط الالمحصور - 3لضـغط ) طولها ضعف قطرهـا (خالله تعريض عينة اسطوانية الشكل

-4(حسب الشكل و. محوري بشكل متصاعد تدريجيا حتى انهيار العينة، فإن الضـغط الـذي يحـدث عنـده )σ3= 0( ، وحيث أن الضغط )6

):σ1(يكون مساويا )qu(االنهيار، ويرمز له بـ qu = σ1

، ومن )σ(ط الذي يمثل معادلة كولوم موازيا للمحور االفقي ويكون الخ :نستنتج أن) 8- 4(الشكل

)4-4(2

qC u=



هي نصف قيمـة مقاومـة ) الطينية(أي أن قوة التماسك بين حبيبات التربة .الضغط الالمحصور لها

البياني لفحص مقاومة االنضغاط الالمحصور التمثيل) 8- 4(شكل

الى أن فحص القص المباشر للتربة كان منتشرا بشكل واسـع، ونشير أخيرا،إال أن التقدم الذي طرأ على علم ميكانيكا التربة قد أدى الى تراجع شعبية هذا

/ : 8/كما يلي ) J. Bowles(بولز . الفحص، وذلك لألسباب التي يلخصها ج مساحة العينة اثناء الفحص،تغير - 1



كما كان التصور عند تصميم صندو سطح االنهيار الحقيقي ليس مستويا - 2القص، واجهاد القص ال يتوزع بشكل منتظم على سطح االنهيـار كمـا

مفترضا كانالعينات المستعملة في الفحص صغيرة االبعاد مما يزيد من نسبة حصول - 3

االخطاء عند تحضيرها،دود للعينة يحول دون القيام بدراسات تفصيلية لضغط المـاء الحجم المح - 4

أثناء الفحص،) Pore-water pressure(المسامي ومعامـل ) Modulus of elasticity(ال يمكن ايجاد قيم معامل المرونـة - 5

من هذا الفحص،) Poisson’s ratio(بواسون ).Triaxial apparatus(تطوير جهاز المحاور الثالثة - 6

انتشار هذا الفحص قد عاد مرة أخرى لألسباب التالية، كمـا يوردهـا إال أن :بولز نفسه.جوجود صعوبة نسبية في اجراء وتفسير نتـائج فحـص القـص ثالثـي - 1

المحاور، وخصوصا عند قياس ضغط الماء المسامي،ال يأخذ حجم العينة المستعملة وقتا طويال لعمل فحص القص السريع بعد - 2

، وتجربة القص البطيء بعد )Consolidated-Undrained CU(التضاغط ، ألن الزمن الالزم لتصـريف )Consolidated-Drained CD(التضاغط

المياه قليل نسبيا، حتى بالنسبة للمواد ذات معامل النفاذية القليل،من أخذ تقليـل مسـاحة القص المربع الشكل الذي يمكنإدخال صندوق - 3

عتبار،العينة عند الفحص بعين االجهاز القص المباشر مناسب أكثر ألجهزة القراءة االلكترونيـة، ممـا ال - 4

يتطلب بقاء الفاحص الى جانب الجهاز أثناء الفحص،



الناتجة من فحص القص المباشـر ) φ(و ) C(التقارب الموجود بين قيم - 5 .وتلك الناتجة من فحص القص ثالثي المحاور

ةــفحص القص المباشر للترب 4-2

)Direct Shear Test of Soil(

):Standard references( المراجع القياسية )1(- ASTM D-3080.

):Equipment( االجهزة الالزمة) 2(اجزاء هذا ) 9-4(ويبين الشكل ) Direct shear box(صندوق القص المباشر

.الجهاز ):Procedure( الطريقة )3(

):ةالرملية والحصوي(فحص التربة غير المتماسكة –أوال

يوزن وعاء فيه الرمل الجاف المراد فحصه بحيث تكون الكميـة - 1 كافية لتحضير ثالث عينات متشابهة في الوزن والكثافة،

يتم إدخال براغي الفصل من النصف العلوي لصندوق القص لربط - 2 نصفي الصندوق،

تؤخذ قياسات الصندوق لحساب مساحة سطح العينة، - 3ية، ثـم يوضـع قـرص توضع العينة داخل صندوق القص بعنا - 4

،)Serrated porous disc(التحميل مع القرص المسامي المسنن مع أخـذ وزن قـرص ) N1(يتم تسليط الحمل العمودي المطلوب - 5

التحميل والجزء العلوي من الصندوق بعين االعتبار كجزء مـن )N1(،



يتم فك البراغي التي تربط الجزء العلوي من الصـندوق بجزئـه - 6 السفلي،

صندوق القص المباشر –) 9-4(شكل

يتم تثبيت ساعتي القياس لقراءة التشوهات االفقية والعمودية، - 7يتم البدء بالقص بعد توقف ساعة قراءة التشوهات العموديـة، أي - 8

،)N1(بعد أن تأخذ العينة مدى هبوطها تحت تأثير الحمل العمودي ) T1(يط الحمل االفقي عند استقرار الهبوط العمودي، يتم البدء بتسل - 9

ثانيـة للـدقيقتين 15قية كل مع أخذ قراءات ساعة التشوهات االف ثانية للوقت المتبقي، 30ين، وكل ياالول



يـتم رفـع العينـة مـن ) حصول القص(عند انهيار العينة -10 الصندوق،

على العينتـين البـاقيتين ذات ) 10-1(تتم إعادة الخطوات -11التي للعينة االولى، وباستعمال حمل الوزن والكثافة المشابهين لتلك

للعينة الثالثة بحيث يكـون ) N3(للعينة الثانية وحمل ) N2(عمودي )N1<N2<N3.(

):الطينية(فحص التربة المتماسكة -ثانيا

يجري فحص القص للتربة الطينية المتماسكة في صندوق القـص المباشـر باختالف بسيط يتمثل فـي بنفس الطريقة التي يجري للتربة غير المتماسكة، ، ويجـري )Undisturbed(أن العينة في هذه الحالة تكون سـليمة التركيـب ويتم هنا انهـاء تضـاغط . قطعها من عينة أكبر وإدخالها في صندوق القص

تحت تأثير الحمل العمودي قبل القيام بفصل جزئـيConsolidation ( (العينة دم خروج العينة الطرية من ، وذلك لضمان ع)5خطوة رقم (صندوق القص

.الصندوق عند القيام بعملية الفصل ):Calculations( الحسابات -4

يتم اجراء الحسابات التالية بنهاية فحص القص سواء كانت التربة متماسـكة :أو غير متماسكة

:بالمعادلة) Normal stress(يحسب االجهاد العمودي - أ

A

N ii =σ

:بالمعادلة) Shear stress(جهاد الذي أحدث القص يحسب اال -ب



A

Tii =τ

:حيثi - ، رقم العينة A- مساحة سطح العينة. ):Plotting( الرسم - 6وزاوية ) C( ومنه يتم ايجاد قوة التماسك σو τ يرسم منحنى العالقة بين - أ

).φ(االحتكاك الداخلي Horizontal(بين التشوه االفقي عند الطلب، يمكن رسم منحنى العالقة - ب

displacement ( واجهاد القص، وكذلك العالقة بين التشوه االفقي والتشوه ).Vertical displacement(العمودي

مثـاال لحسـابات ) 10-4شكل (والمنحنيات المرافقة ) 1-4(ويبين النموذج

/.7/جع والنموذج والمنحنيات مقتبسة من المر. ونتائج فحص القص المباشر



)1-4(نموذج

رقم

العينة1 2 3

σnاالجهاد العمودي

)2م/نيوتنكيلو(36 80 146

τاجهاد القص عند االنهيار )2م/كيلونيوتن(

32 70 128

2.2 2.5 2.0 )ملم(التشوه االفقي 0.14- 0.15- 16.0- )ملم(الهبوط

1.71 1.70 1.70 )3سم/غم(الكثافة الجافة

0

50

100

150

200

0 50 100 150 200

االجهاد العمودي (كيلو نيوتن/متر مربع)

بع)مرر /متوتن

و نيكيلص (

القهادإج

)10- 4(شكل

صفر) = C(التماسك : من المنحنى )ميل المنحنى(درجة 41) = φ(زاوية االحتكاك الداخلي



فحص االنضغاط والقص ثالثي المحاور 4-3(Triaxial Compression and Shear Test)

):Standard references( المراجع القياسية -1- ASTM D-2850

- BS 1377.

):Equipment( االجهزة الالزمة -2جهاز القص ثالثي المحاور ويتكون من خلية شفافة مركبة على هيكـل - أ

،)11-4شكل ) (Loading frame(تحميل مناسب منشار، سـكين، أداة للقيـاس (أدوات مناسبة لتحضير العينات وقياسها - ب

،...)الدقيق ،)Rubber membrane(الفحص غشاء مطاطي لتغليف العينة أثناء - ت .فرن تجفيف وأدوات لقياس محتوى الرطوبة - ث ):Procedure( الطريقة -3ممثلة للتربة التي يـراد ) على االقل(يتم تحضير ثالث عينات متشابهة - 1

فحصها، وتكون هذه العينات اسطوانية الشكل ذات قطر يساوي نصـف .ملمترا 38والقطر ملمترا 76، وغالبا يكون الطول )D = L/2(الطول

إنش في الواليات المتحدة االمريكيـة، 2.8و 1.4االقطار الشائعة للعينات هي : مالحظةويتم أخذ العينة سليمة . ملم في كندا والدول االسكندنافية 50ملم في بريطانيا و 100و 38

مـع أو من داخل أنبـوب ج ) Block sample(التركيب بقطعها من كتلة أكبر من التربة ). Tube sampler(العينات االسطواني

يتم تغليف العينة بالغشاء المطاطي وذلك بتركيب الغشاء حولها اذا كانت - 2غيـر ) Loose(طينية متماسكة سليمة التركيب، وفي حالة التربة السائبة

المتماسكة كالرمل، يتم سكب العينة داخل الغشاء المطاطي عبـر قمـع هذا الغرض،وباستعمال أدوات مناسبة ل



جهاز االنضغاط ثالثي المحاور) 11- 4(شكل



، وفي حالة الطين تؤخذ هذه )القطر والطول(القياسات الدقيقة للعينة ؤخذت - 3 القياسات قبل التغليف بالغشاء المطاطي،

ن المخصـص لهـا فـي يتم جمع خلية الجهاز بوضع العينة على المكا - 4 ة بالماء ليحيط بالعينة،الخلي الخلية، وتمأل

يتم تعريض الماء الموجود داخل الخلية والمحيط بالعينة لضـغط ثابـت - 5معين بواسطة مضخة خاصة للهواء المضغوط، ويكون هـذا الضـغط

، -)6-4(انظر شكل - )σ3(محيطا بالعينة من كل جانب ويرمز له بـ حمـل يتم التأثير بضغط خارجي عمودي على العينة وذلك من خـالل - 6

ويكون هذا الضغط أو االجهاد هـو . متصاعد حتى حصول انهيار العينة)σ1-σ3( - انظر شكل)6-4(-، بعد انهيار العينة، يتم فك الخلية واخراج العينة منهـا لوصـف شـكل - 7

االنهيار وكذلك ايجاد محتوى الرطوبة لها،علـى العينتـين ) 7-2(بعد تنظيف الخلية، يتم تكرار الخطـوات مـن - 8

فـي ) σ′′3(ثـم ) σ′3(تين، مع زيادة الضغط المحيط بالعينة الـى الباقي ).σ3<σ3′<σ′′3(المحاولتين الثانية والثالثة على التوالي بحيث يكون

.تؤخذ قراءات التشوهات العمودية أثناء التحميل لحساب االنفعال :مالحظة

):Calculation( الحسابات-4تسـتعمل ) Strain(واالنفعـال ) Normal stress(لحساب االجهاد العمـودي

:الرموز التاليةLo- ،الطول االبتدائي للعينة D- ،قطر العينة Ao- المساحة االبتدائية لمقطع العينة



4

DA

2

o

π=

X- التشوه العمودي في أية لحظة أثناء التحميل. :وتكون الحسابات كما يلي

:تحسب نسبة االنفعال بالمعادلة - أ(%)100

L

X

o

=ε

:يحسب الضغط العمودي الخارجي الذي يحصل عنده االنهيار بالمعادلة - ب

o

31A

P=σ−σ

.الحمل العمودي المؤثر على العينة – Pحيث ):Plotting(الرسم -5، )τ(واجهادات القـص ) σ(يرسم منحنى العالقة بين الضغط العمودي - أ

).φ(وزاوية االحتكاك الداخلي ) C(وتحسب من المنحنى قيم التماسك . يرسم، عند الطلب، منحنى العالقة بين نسبة االنفعال واجهـاد القـص - ب

مثاال لنتائج وحسابات فحـص القـص ثالثـي ) 12-4(ويبين النموذج /.7/والنموذج والمنحنيات مقتبسة من المرجع . المحاور للتربة



)2-4(نموذج

118-3-54 قم قرص التحميلر 78.2 )ملم(طول العينة 1.71 )تدريج/نيوتن(معامل قرص التحميل 38.0 )ملم(قطر العينة

100 )2م/نيوتن وكيل(الضغط في الخلية 1134 )2ملم(مساحة مقطع العينة 2 )في الدقيقة(% سرعة االنفعال 88.7 )3سم(حجم العينة

قياس

االنفعال )ملم(

دقياس االجها

)div=تدريج(

نفعالاال

(%)

0.0 0 0 0.20 28 0.25 0.40 46 0.50 0.60 63 0.75 0.80 81 1.00 1.20 107 1.50 1.60 152 2.00 2.00 187 2.50 2.40 216 3.00 2.80 245 3.50 3.20 272 4.00 3.60 291 4.50 4.00 297 5.00 4.40 252 5.50

رقم

العينة

الكثافة

)3سم/غم(

الرطوبة )(%

ضغط الخليةكيلو ( σσσσ1 )2م/نيوتن

اجهاد -الضغط

(σσσσ3-σσσσ1)

االنفعال (%)

C )2م/كيلونيوتن(

φφφφ )º(



A 1.85 21 100 425 5.0 135 17 B 1.83 20 200 573 6.2

C 1.86 21 400 672 7.0

/7المرجع /نتائج فحص القص ثالثي المحاور ) 12- 4(شكل

ـة الالمحصور للترباالنضغاط 4-4

)Unconfined Compression Test of Soil(

):Standard references( المراجع القياسية - 1

- ASTM D-2166



):Equipment( االجهزة الالزمة - 2ذو تشغيل يدوي أو آلي قـادر علـى ) Loading frame(هيكل تحميل - أ

ويمكن اسـتعمال . الدقيقة/ملمتر 4 – 0.50اعطاء سرعة تحميل قدرها نفس هيكل التحميل لجهاز القص ثالثي المحاور لهذا الغرض،

2ذو قـدرة حـوالي ) Load measuring ring(قرص قياس التحميـل - ب نيوتن،كيلو

قاعدة يمكن تثبيتها على هيكل التحميل، وعليها ساعة لقياس االنفعـال - ت)Strain(، منشار، سـكين، أداة للقيـاس (أدوات مناسبة لتحضير العينات وقياسها - ث

،...)الدقيق .فرن تجفيف وأدوات لتحديد محتوى الرطوبة - ج ):Procedure(الطريقة - 3 = L(يتم تحضيرعينة اسطوانية الشكل ذات طول يساوي ضعف القطـر -1

2D( ملـم 38= ملم وقطـر 76= ، وغالبا تكون العينة ذات طول) انظـر ،)طريقة تحضير عينات الفحص ثالثي المحاور

قيقة للعينة ويؤخذ وزنها،تؤخذ القياسات الد-2) القاعدة السـفلية (يتم وضع العينة على المكان المخصص لها في الجهاز -3

بعـدها يـتم تحريـك . مع التأكد من أن العينة في وضع مناسب وغير مائلةالجهاز وإنزال القاعدة العليا لتالمس سطح العينة، ثم تثبـت سـاعة القيـاس

ل واالنفعال،لالنفعال، ويتم تصفير ساعتي الحميتم التأثير على العينة بضغط خارجي عمودي مع أخذ القراءات تباعا لكل -4

من الحمل واالنفعال،



يستمر التأثير بالحمل الخارجي على العينة حتى حصول االنهيار الذي يتم -5الحكم على حدوثه من خالل استمرار ثبات الحمل أو نقصانه لثالث قراءات

ملم من الهبوط لعينة قطرهـا 15% (20غ قيمة االنفعال متتالية، أو عند بلو ،)ملم 38 الجهاز واخراج العينة منه، إيقافعند انهيار العينة يتم -6يتم رسم شكل العينة عند انهيارها وذلك لمعرفة نوع االنهيار الذي حصل، -7

:والذي قد يكون أحد الثالثة التالية )أ 13-4 شكل) (Plastic failure(االنهيار اللدن - أ )ب 13-4شكل ) (Semi-plastic failure(االنهيار شبه اللدن - ب ).جـ 13-4شكل ) (Brittle failure(انهيار القصف - ت .يتم تحديد محتوى الرطوبة للعينة عند االنهيار-8 ):Calculations and report( الحسابات والتقرير - 4

محاور، وضغط يتم حساب االنفعال كما هو موضح في تجربة القص ثالثي الالشد بقسمة الحمل لحظة االنهيار على مساحة مقطع العينة العرضـي مـع

وأما التقرير فيمكن أن يحتوي علـى . مراعاة المعامالت الخاصة بكل جهاز :المعلومات التالية



اشكال انهيار العينات في فحص االنضغاط الالمحصور) 13- 4(شكل انهيار القصف -ر شبه اللدن جـاالنهيا -االنهيار اللدن ب- أ

مقاسات العينة، - أ محتوى الرطوبة، - ب الكثافة والكثافة الجافة، - ت شكل االنهيار، - ث واالنفعال،) الضغط(منحنى العالقة بين االجهاد - جوهـو نفسـه مقاومـة الضـغط ) عند االنهيـار (ضغط الشد االقصى - ح

).Unconfined compressive strength) (qu(الالمحصور للعينة (%).سبة االنفعال عند االنهيار ن - خ بعد انهيار العينة ) Sensitivity of clay(يمكن قياس حساسية الطين : مالحظة -5

، وذلك بأخذ نفس العينة وإعادة تشـكيلها )qu(وتحديد مقاومة الضغط الالمحصور )Remoulding ( لعينة اسطوانية بنفس مقاسات العينة االولى وفحص مقاومتهـا

: ويتم ايجاد حساسية الطين من العالقة). qr(حصورللضغط الالم

r

u

tq

qS =

:حيث qu-،مقاومة العينة سليمة التركيب للضغط الالمحصور qr-مقاومة العينة الناتجة من اعادة التشكيل للضغط الالمحصور.



التضاغط المحوري للتربة –الباب الخامس ___________________________________________________________________


خامسالبــاب ال

التضاغط المحوري للتربــــة

االنضغاطية والتضاغط 1- 5 نظرية التضاغط المحوري للتربة 2- 5 فحص التضاغط المحوري للتربة 3- 5



ةـط المحـوري للتـربـغالتـضاخامس الباب ال

(One - Dimensional Consolidation of Soil)

االنضغاطية والتضاغط 5-1

)Compressibility and Consolidation(

ــة ــغاطية الترب ــاغطها ) Soil compressibility(إن انض Soil(وتض

consolidation ( نيدالن علىن مختلفيللوهلة األولـى أنهمـا ا، وإن بدشيئي ونأمـل أن يبـين الشـرح الالحـق للمقصـود . يدالن على الشيء نفسـه

.بالمصطلحين صواب اجتهادنا باختيار هذه الترجمة لهما، فهي نقصان حجم التربة حين تتعرض لتأثير إجهـاد انضغاطية التربةوأما ، وذلك على حساب تضاؤل فراغاتها وإعـادة )Compressive stress(ضغط

هذا هو المفهوم العام النضغاطية التربة، وأمـا . صلبة فيهاترتيب الحبيبات الالمفهوم الخاص لها، فهو مقدار أو كمية انضغاط التربة، حين يكون مسموحا

).Consolidate(لها أن تتضاغط فما هو المقصود بالتضاغط ؟

هو مصطلح يؤتى به للتدليل على عملية تجري وفقـا لشـروط وفرضـيات -One(ألساس النظري لنظريـة التضـاغط المحـوري خاصة، تشكل معا ا

dimensional consolidation theory.(



هو عملية تقارب الحبيبات الصلبة للتربة من بعضها أكثر خـالل التضاغطووتترافق هذه العملية مع خـروج . فترة زمنية وتحت تأثير إجهادات متزايدة .الماء من الفراغات الموجودة في التربة

ةـتضاغط المحوري للتربنظرية ال 5-2

)One-Dimensional Consolidation Theory(

أول من بدأ البحث عن كل ما ) K.Terzaghi(كان البروفيسور كارل ترزاجي للتربـة ) Long-term consolidation(هو متعلق بالتضاغط طويـل األمـد

ـ ) Erdbaumechanik(الطينية، وذلك في كتابه الشهير باأللمانيـة ة أي هندسوقد تابع العلماء . 1925وهو كتاب صدر للمرة األولى في فيينا سنة . التربة

وكـان أهمهـم البروفيسـور نيكـوالي جهود ترزاجي في هـذا المجـال، ، 1948-1931 بين عاميبأبحاثه المنشورة ) N. Gersevanov(يرسيفانوف غ

يبـين عـام بأبحاثه المنشـورة ) V.Florin(والبروفيسور فالديمير فلورين 1937-1961.

وقد عرض ترزاجي في بحثه المذكور، المدخل النظري لعملية التضـاغط، وكذلك الجهاز الذي قام بتصميمه لدراسة هذه الظاهرة، والذي أطلق عليه اسم

) Oidem(، وهي كلمة مشتقة من الكلمـة اليونانيـة )Oedometer(اودوميتر ).Swelling(ومعناها االنتفاخ

يح بعض األمور المتعلقة بنظرية التضاغط، دون الخوض وسنكتفي هنا بتوض .في تفاصيلها الرياضية، حتى ال نخرج عن إطار الكتاب



أساس نظرية التضاغط 5-2-1

تتواجـد ) Solid particles(من المعروف أن التربة تتكون من حبيبات صلبة ء، أو ، أو المـا )غالبـا الهواء(تكون مملوءة بالغاز ) Voids(بينها فراغات

وعندما تتعرض التربة إلجهـاد ضـغط، فـإن . كليهما معا على شكل مزيجحجمها ينقص، ويكون هذا النقص بالنسبة للتربة الطينيـة المشـبعة بالمـاء

:راجعا إلى أحد العوامل الثالثة التالية ،)Compression of solid particles(انضغاط الحبيبات الصلبة . أ Compression of water in(الحبيبـات انضغاط الماء الموجود بـين . ب

voids(، ). Escape of water from voids(أو إفالت الماء من الفراغات " فرار" . ت

للتربة غير العضوية ضئيل االحتمـال، فـإن ) أ(وبما أن تأثير العامل األول ألن ) ب(هذا العامل يهمل في نظرية التضاغط، كما يهمل العامـل الثـاني

، الـذي يقضـي بـأن )ت(يبقى العامل الثالث . ال يكاد يذكر انضغاط الماءتضاغط التربة يحصل كنتيجة إلفالت أو خروج الماء من فراغـات التربـة .تحت تأثير الضغط الخارجي، وهو العامل الذي ترتكز إليه نظرية التضاغط

الناتج عن تضاغط التربة، فإنـه يـتم ) Volume change(وأما تغير الحجم الناتج عن هذه العملية فإنه يستغرق وقتا ) Settlement(كذلك الهبوط ببطء، و

طويال في العادة حتى يصل إلى نهايته القصوى، والتي تدعى مـن الناحيـة ).Ultimate settlement(الكمية بالهبوط الحدي

" الموديـل "ولتوضيح ميكانيكية عملية التضاغط، نورد فيما يلي النمـوذج أو ، 1948سـنة ) R. Peck(، كما قدمه ترزاجي وزميله رالف بيك لهذه العملية

/.D. Taylor/ (7(تايلور . وحسب شرح وتفسير د



)الزنبرك(نموذج المكبس والنابض 5-2-2

)Spring and Piston Analogy(

لـه مكـبس عـديم ) 1-5(لنفرض أن الوعاء األسطواني المبين في الشكل ) A(وذو وزن ال يذكر، ومسـاحة سـطحه ) Frictionless piston(االحتكاك

ملمترا مربعا، وأنه توجد فتحة للتصريف في المكبس يتم التحكم بها بواسطة ).Valve(مفتاح

موجود بـين وأن الزنبرك المرن نفترض أن االسطوانة مملوءة بالماء، . أفي البداية تكون هنـاك حالـة ). أ1-5شكل (المكبس وقاعدة األسطوانة

، يكون المفتاح مغلقا وال يكون هناك أي حمل على المكـبس إتزان عندما .يكون الزنبرك معرضا ألي ضغط، وال يوجد أي ضغط على الماءال ويبقـى المـاء ). ب1-5شكل (فوق المكبس ) نيوتن 200(يوضع وزن . ب

محصورا دون أن يسمح له بالخروج ألن المفتاح مغلق، لذا ال يتحـرك ال ينضغط الزنبرك، وتكون القوة المؤثرة إلى المكبس إلى أسفل وبالتالي

أسفل متوازنة مع قوة رد فعل مؤثرة إلى أعلى بسبب ضغط إضافي في الذي يساوي ) Hydrostatic pressure(الماء هو الضغط الهيدروستاتيكي

200÷A )ملمترمربع/نيوتن.( ا عنده.ويتم تشغيل ساعة التوقيت) t = 0(المفتاح حررفي لحظة معينة ي . ت

يصبح بإمكان الماء الخروج عبر الفتحة ولكن ببطء بسبب صغر فتحـة على ابطء إلى أسفل مسببا حمال إضافياألنبوب، ويبدأ المكبس بالهبوط ب

).د، ز1-5الشكل (الزنبرك وأقل منه على الماء ، )ز 1-5شـكل (ومع االستمرار ينضغط الزنبرك إلى الدرجـة القصـوى

Excess(عندها يتالشـى الضـغط فـي المـاء . ويصبح حامال لكل الحمل



pressure in water( تزان وتتوقف حركة المكبس ا، ويحصل) ز1-5شكل .(وأما أجزاء الحمل الواقعة على كل من الزنبرك والماء في فتـرات زمنيـة

، إضـافة إلـى نسـبة )1-5(مختلفة منذ البداية، فهي مبينة أسفل الشـكل . لتي هي نفسها نسبة الحمل الكلي في أية مرحلةاإلنضغاط النهائي للزنبرك، ا

وواضح أنه عندما يحصل االتزان النهائي، فإن درجـة التضـاغط تكـون .، أي أن التضاغط قد انتهى100%

)Basic assumptions(الفرضيات األساسية لنظرية التضاغط 5-2-3

:ليةتقوم نظرية التضاغط المحوري للتربة على الفرضيات األساسية التا .التربة مشبعة تماما بالماء . أ .حبيبات التربة وكذلك الماء غير قابلة لالنضغاط . بينضغط فور تأثير الحمل عليه ويحدث له ) Soil skeleton(هيكل التربة . ت

. تشوه . الحمل المؤثر على التربة ينتقل فورا ليؤثر على الماء . ث .حركة الماء تجري بشكل عمودي فقط . ج ).Darcy’s law(تماما لقانون دارسي يخضع ةترشح الماء في الترب . ح



.نموذج المكبس والزنبرك الذي يوضح مبدأ تضاغط التربة - )1- 5(شكل



ةـاألهمية العملية لدراسة تضاغط الترب 5-2-4

:يمكن تلخيص هذه األهمية بما يليحمـال الخارجيـة، معرفة مدى قابلية التربة لالنضغاط تحت تأثير األ . أ

Coefficient of(ويعبر عن هذه القابلية معامـل االنضـغاط الحجمـي

volume compressibility ( ويرمز له)mv( والذي يقيس الكميـة التـي ، .تنضغط إليها التربة تحت تأثير الحمل الخارجي

دراسة سلوك التربة وهبوطها تحت تأثير الحمل الخارجي وربط ذلـك . ب Coefficient of(خــالل معامــل التضــاغط بعامــل الــزمن، مــن

consolidation ( ويرمز له)Cv( والذي يعبر عـن سـرعة التضـاغط ،)Rate of consolidation( وكذلك تحديد الفترة الزمنية الالزمة للوصول ،

).Final settlement(إلى قيمة الهبوط الكلي يتهـا تساعد معرفة خصائص التضاغط للتربة الطينية في معرفـة نفاذ . ت

)Permeability.(

فحـص التضــاغـط المحـوري للتـربـة 5-3

)One-Dimensional Consolidation Test of Soil (

):Standard references(المراجع القياسية ) 1(- BS 1377

- ASTM D-2435

- AASHTO T-216.

حص، رغـم أن تختلف المراجع القياسية المذكورة أعاله في طريقة عرضها للف: مالحظةوسيكون عرضنا للفحص هنا مرتكزا إلى المواصـفات البريطانيـة .المبدأ ثابت ال يتغير

)BS 1377(7/وسنرتكز إلى المرجع . ، ويشمل هذا الجهاز والطريقة والحسابات ./



):Equipment(األجهزة الالزمة ) 2(

ويتكون بشكل أساسي من -)Oedometer(جهاز التضاغط المحوري . أ :وأهم أجزائها ،)Consolidation cell(ق أو خلية التضاغط صندو

) 20(ملمترا وارتفاعهـا ) 75(أو ) 50(وقطرها ) Ring(حلقة التضاغط - .ملمترا

).Cell body(الصندوق أو جسم الخلية - ).2(عدد ) Porous discs(أقراص منفذة - .عمودي) Loading yoke(قرص تحميل - .ير األحمال للعينةينقل تأث) Beam(ذراع أفقي - ).Weights) (أوزان(مجموعة أحمال -

.أهم تفاصيل جهاز التضاغط المحوري) 2-5(ويبين الشكل ).Trimming Knives(سكاكين مختبر خاصة لتحضير العينة . ب ).Watch glass(ساعة توقيت . ت ).Balance(ميزان . ث .أدوات لتحديد محتوى الرطوبة . ج ):Procedure(الطريقة ) 3(

ويؤخذ وزنهـا ) Hواالرتفاع D القطر (مقاسات حلقة التضاغط تؤخذ - 1 ).mR(فارغة

ويقصد بتحضير العينة لفحص التضاغط المحـوري -تحضير العينة - 2وتكون التربة عادة على شكل . عملية إدخال التربة في حلقة التضاغط

، أو كتلة مأخوذة من )Tube sampler(عينة داخل أنبوب جمع العينات ، أو عينة معجونة )2-1أنظر شكل ) (Block sample(رية حفرة اختبا



ولكـن، غالبـا مـا يكـون ). Remoulded sampleمعادة التشكيل (وممثلـة ) Undisturbed sample(المطلوب هو عينة سليمة التركيب

ويتم تحضير العينة بوضع حلقة التضـاغط . للتركيب الطبيعي للتربةبعد تسوية سطحها جيدا، ثـم ) لتربةفي األنبوب أو كتلة ا(فوق التربة

يعزز جزء من الحلقة في التربة بقليل من الضغط، وتنظـف التربـة وهكذا، حتـى حول الحلقة من خارجها بالسكين، وتغرز مقدارا آخر،

بعدها يتم إخراج الحلقة وما بـداخلها، . تنغرز الحلقة تماما في التربة .هتين مع حواف الحلقةثم يسوى سطح التربة في الحلقة من الج

يتم أخذ بعض نواتج القطع أثناء تحضير العينـة، وذلـك لحسـاب - 3، Initial moisture content (Wo(محتوى الرطوبة للعينة قبل الفحص

أحيانا يتم فرض قيمة الوزن النوعي للتربة -Gsوالوزن النوعي لها .-حسب نوعها ويشار لهذا في تقرير نتائج الفحص

.ر الجهاز والتحقق من أجزائه ووضعه األفقييتم تحضي - 4وزن – m1حيـث ) m = m1-mR(يتم إيجاد وزن العينة داخـل الحلقـة - 5

.وزن الحلقة وهي فارغة -mR ،العينة مع الحلقةيتم جمع صندوق أو خلية التضاغط بوضـع قـرص منفـذ داخـل - 6

الصندوق وفوق العينة داخل الحلقة، ثم قرص منفذ فوق العينـة، ثـم .-)أ2-5(أنظر الشكل –اء أو قرص التحميل الغط



تفاصيل جهاز التضاغط المحوري - )2- 5(شكل .أجزاء الجهاز)ب(التضاغط، ) صندوق(رسم تخطيطي لخلية ) أ(



.توضع خلية التضاغط على المكان المخصص لها على الجهاز - 7اع األفقـي يصحح وضع محور التحميل ليكون عموديا، وكذلك الذر - 8

)Beam (ويتم ضـبط . ليكون في وضع أعلى قليال من الوضع األفقي .لهذا الغرض) Screw(الذراع األفقي بواسطة برغي

يتم تثبيت الساعة المدرجة المخصصة لقياس التشـوه فـي المكـان - 9 ).صفر(مؤشر الساعة على القراءة وضع المخصص لها، ويتم

ر التحميل العمودي للحصولتتم إضافة الوزن المطلوب إلى محو-10 المؤثر على العينة، ) Initial pressure(علىقيمة اإلجهاد االبتدائي يجب أن تكون مقاربة لقيمة الضغط أو اإلجهاد الذي كان واقعا والتي وهو. العينة في وضعها الطبيعي قبل استخراجها من األرض على سمك طبقة التربة -Hالتربة، كثافة - γحيث ) γH(يساوي إجهاد في حالة التربة التي(على النقطة التي استخرجت منها العينة الواقعة ).أكثر من طبقة تؤخذ القيمة المتوسطة للكثافة تتكون من يجب أن يكون معلوما لكل جهاز قيمة الوزن الذي تلزم إضافته لمحور التحميل : مالحظة

العمودي إلحداث وحدة إجهاد على العينة، أو قيمة اإلجهاد إلى سطح العينة الذي ينتج عن .إضافة وحدة وزن إلى محور التحميل

في حالة إجراء الفحص للعينة المغمورة بالماء، يتم ملء الخلية بماء-11 ، بحيث يكون القرص)Room temperature(درجة حرارة الغرفة له

وفي حالة إجراء الفحص للعينة. المنفذ العلوي مغمورا تماما .الطبيعية، يتم االنتقال للخطوة التالية، دون غمر برطوبتها يتم تحرير البرغي الذي يرتكز إليه الذراع األفقي وفي نفس اللحظة -12 يالحظ أن ساعة قياس التشوه قد بدأت. تشغل ساعة التوقيت .بالدوران مع تحرير البرغي، أي أن تأثير الحمل على العينة قد بدأ



يتم أخذ قراءات التشوه وتثبيتها في الجدول الخاص بنتائج الفحـص -13، 15، 10، 6مثال بعـد (وذلك على فترات زمنية محددة ). أ1-5نموذج (

، على أن )ساعة24، 8، 4، 2، 1دقيقة، 30، 15، 8، 4، 2، 1ية، ثان30التي يجب أن تؤخـذ بشـكل هي قراءة الساعة األولى هي األكثر أهمية و

تكون سـريعة ) التشوه(دقيق وفي الوقت المحدد بدقة،ألن سرعة الهبوط .في بداية تأثير الحمل

وال يـتم تقريـر . ة في التشوهيتم االستمرار بأخذ القراءات طالما هناك زياد: مالحظةوعنـدما . زيادة الحمل التالي إال بعد التأكد من توقف التشوه تحت تأثير الحمل الحالي

يكون الوقت المخصص للفحص كافيا فمن األفضل زيادة الحمل التـالي بعـد مـرور .ساعة عل تأثير الحمل الحالي) 24(

يالمس الذراع األفقـي عند تقرير زيادة الحمل، يتم غلق البرغي ل -14 مع الحفاظ على القراءة الموجودة على ساعة قيـاس التشـوه، ويضـاف

، وهكـذا لكـل )13-12(الحمل إلى المحور العمودي ثم تعاد الخطوات مطلـوب، ) أو إجهـاد (حتى آخر حمل ) Loading stage(مرحلة تحميل

نقطة التـي ويكون اإلجهاد قريبا من قيمة اإلجهاد المتوقع أن يؤثر على الأخذت منها العينة تحت تأثير وزن المبنى أو المنشأ، مضـافا إليـه وزن

، وهي معلومات يطلبها المختبر )γH(طبقة التربة الواقعة فوق هذه النقطة .الذي يقوم بدراسة التربة من المهندس المصمم وتكون في العادة تقريبية

األحمـال إذا كان مطلوبـا دراسـة سـلوك التربـة أثنـاء رفـع -15)Unloading( يجري تنزيل األحمال بالتدريج مع أخذ القراءات العكسـية ،

.الالزمة



بعد هذه العملية يتم توقيف الفحص وفك خلية التضـاغط وإخـراج -16توزن الحلقة والعينة ولـيكن . منها )حلقة التضاغط وبداخلها العينة(العينة

).mp = m2 - mR( يوجد وزن العينة م، ث)m2(وزنها مساويا فرن التجفيف حتى ثبـات الـوزن، توضع الحلقة وبداخلها العينة في-17

، ومنها نجد وزن العينة الجافة )m3(وليكن الوزن بعد التجفيف )ms = m3 - mR.(

:يحسب محتوى الرطوبة للعينة-18

s

so

m

mmW

−=

ى قيمة محتوى الرطوبة التي عل" تشييك"عتبار هذه الخطوة بمثابة اويمكن ).3خطوة رقم(يتم تحديدها من نواتج القطع أثناء تحضير العينة

:فهو بعد الفحص) Final moisture content(وأما محتوى الرطوبة النهائي

s

sff

m

mmW

−=

تحليل نتائج الفحص والحسابات التفصيلية والمنحنيـات، وهـو مـا -19 .فصيلسنتناوله الحقا بالت

):Calculations(الحسابات )4(وتقسم إلى الحسابات التي تجري قبل الفحص، وتلك التي تجري بعد انتهائـه

.وكذلك عند نهاية كل مرحلة تحميل :قبل الفحص . أ ):Area of specimen( مساحة العينة -

A = π D2 ÷ 4 (mm²)

):Initial volume of specimen( الحجم االبتدائي للعينة -

1000

AHV o

o = (cm²)



))210-209ص(لف مستقل باسم جدول موجود في م



))210-209ص (لف مستقل باسم جدول موجود في م



):Moisture content( محتوى الرطوبة -

s

so

m

mmW

−=

) :Density(الكثافة -ρ = m÷Vo (g/cm³)

):Dry Density( الكثافة الجافة -

o

dW100

100

+ρ=ρ (g/cm³)

):Voids ratio( نسبة الفراغات -

1G

ed

so −

ρ=

):Degree of saturation( درجة التشبع بالماء -

o

so

oe

GWS =

):Voids ratio change factor( معامل تغير نسبة الفراغات -

o

o

H

e1F

+= (mm

-1)

: بعد الفحص . ب

):Moisture content( محتوى الرطوبة -

s

sf

fm

mmW

−=

):Height of specimen( رتفاع العينةا -Wf = Ho- (∆H)f (mm)



حسب القراءة النهائيـة للسـاعة ) الهبوط(القيمة الكلية للتشوه – f(H∆)حيث

. المدرجة

:)Density(كثافة ال -

1000AH

m

f

ff =ρ (g/cm³)

):Dry density(الكثافة الجافة -

f

fdfW100

100

+ρ=ρ (g/cm³)

):Voids ratio( نسبة الفراغات -

1G

edf

s

o −ρ

=

):Degree of saturation( درجة التشبع بالماء -

f

sf

fe

GWS =

:عند نهاية كل مرحلة تحميل . ت ):Voids ratio after an increment()تراكمي(التغيير في نسبة الفراغات -

∆e = F. ∆H :)Voids ratio after an increment( نسبة الفراغات بعد زيادة الحمل -

e1 = eo - ∆e تغير نسبة الفراغات خالل التحميل - )Voids ratio change during an increment (

δe = e1 - e2



معامل االنضغاط الحجمي لحمل معين - )Coefficient of volume compressibility (

1p

ev

e1

1000xm

+δ

δ=

) Coefficient of consolidation( معامل التضاغط خالل تحميل معين -

50

2

vt

)H(026.0C = (m²/year) ( السنة/متر مربع )

أو

90

2

vt

)H(112.0C = (m²/year) ( السنة/متر مربع )

حيث

2

HHH 21 += (mm)

)Coefficient of compressibility( معامل النفاذية تحت تأثير حمل معين -

K = C v m v × 0.31 × 10-9 (m/s) ( الثانية/متر )

مثاال للحسابات التـي تجـري أثنـاء ) 3-5(والشكل ) 1-5(ويبين الجدول ت ولوغـاريتم اإلجهـاد مراحل التحميل، ومنحنى العالقة بين نسبة الفراغا

)e-log P curve ( وذلك حسب المعطيات الواردة في النموذج)1-5.(

الزمن -تحليل منحنيات الهبوط )5( )Analysis of settlement- time curves:(

يجري تحليل نتائج فحص التضاغط من خالل منحنيات العالقـة بـين قـيم .والزمن) ثناء الفحصحسب القراءات المسجلة أ(التشوه أو الهبوط



، وكـذلك درجـة )Cv(ويهدف التحليل إلى إيجاد قيمة معامـل التضـاغط . أثناء المراحـل المختلفـة للتحميـل ) Degree of consolidation(التضاغط Pore-water(التضاغط هي النسبة المئوية لتبدد ضغط الماء المسامي ودرجة

pressure .( ـ Empirical(تعمل طريقتـان تجريبيتـان ولتحليل المنحنيات المذكورة، تس

methods( هما طريقة الجذر التربيعي للزمن)Square root -time ( وطريقة، ويجري الحساب عادة بالطريقتين، إال إذا وجد )Log time(لوغاريتم الزمن

.أن استعمال إحداهما يفي بالغرض



)e - log P (الحسابات لرسم منحنى –) 1-5(جدول

يلحم

التة

حلمر

م رق

معامل التضاغط االنضغاط الحجمي نسبة الفراغات

د هاإلج

ا)

P(

)لوكي

تنيون

م/ 2 (

ط بولها

)∆∆ ∆∆H

(

) )مم

∆∆ ∆∆e = F. ∆∆ ∆∆H

(F= 0.0807)

e1= eo - ∆∆ ∆∆e

(eo= 0.622 )

δδ δδe

δδ δδp (1+ e1)

mv=( δδ δδe ÷÷ ÷÷δδ δδp)

{(1000÷÷ ÷÷(1+ e1)}

م (2/

لوكي

تنيون

(

t 50

H=H

o- ∆∆ ∆∆H

م)(م

H= H

1+ H

2÷÷ ÷÷2

م)(م

( H)2

م)(م

Cv = (0.026 ×× ×× H

2 )÷÷ ÷÷ t50

م(2/

نةسال

(

- 0 0 0 - 0 0 - - - - - - -

1 50 0.106 0.0086 0.613 0.0086 50 1.613 1.107 13 19.99 20.05 402 0.804

2 100 0.360 0.0291 0.591 0.020 50 1.593 0.251 6.3 19.74 19.87 395 1.63

3 200 0.762 0.0615 0.561 0.032 100 1.561 0.205 23 19.34 19.54 382 0.432

4 400 1.269 0.1024 0.520 0.041 200 1.520 0.135 19 18.83 18.83 364 0.498

5 200 1.118 0.0902 0.532 -0.012 -200 - - - - - - -

6 50 0.741 0.0598 0.562 -0.032 -150 - - - - - - -

0.50.510.520.530.540.550.560.570.580.590.60.610.620.63

10 100 1000

P (م٢ /��(آ

e

�� ا��

� ا��ل�� ر

)3- 5(شكل

) :Square root –time method( طريقة الجذر التربيعي للزمن . أ



الذي اقترحها للمرة األولى ) Taylor(وتنسب هذه الطريقة للبروفيسور تايلور :وتتلخص الطريقة بما يلي. 1942سنة

وقيم التشوه أو ) √ t(يتم رسم منحنى العالقة بين الجذر التربيعي للزمن - ).4-5شكل (ة من مراحل التحميل الهبوط، وذلك لكل مرحل

، )BQ(يرسم خط مستقيم يصل بين نقاط المنحنى الواقعة على نفس الخط -ويكون هذا الخط مماسا للمنحنى، ويقطع المحور الرأسي الـذي يمثـل

التي يتم اعتبارهـا نقطـة الصـفر المصـححة ) Q(الهبوط في النقطة )Corrected Zero point.(

من نقطة الصفر المصححة، ويكـون ) √ t( لمحوريرسم خط أفقي مواز - ).صفر=U(هذا الخط ممثال لدرجة التضاغط المساوية صفر

ويتم االبتعـاد ) q (تؤخذ أي نقطة اختيارية على الخط المماس للمنحنى - .) r(ثيها األفقي للحصول على نقطة أخرى امن أحد) 1.15(عنها بمقدار

التـي تقطـع )C(صل على النقطة ونح) Q(و )r(يتم توصيل النقطتين -ممـثال لدرجـة التضـاغط ) C(يكون الخـط األفقـي مـن . المنحنى

)U=90.(% ، ويتم تقسيم المسافة بـين %)U=100( للحصول على النقطة التي تمثل -

)d0 (و)d90 ( إلى تسعة أقسام متساوية ويضـاف قسـم بـنفس القيـاس ).U(واستكمال محور قياس %) U=100(للحصول على نقطة

:بإحدى المعادلتين) Cv( يتم حساب قيمة معامل التضاغط -2

9090

90

2

v )t(t,t

)H(112.0C ==

2

5050

50

2

v )t(t,t

)H(026.0C == أو



للزمن منحنى طريقة الجذر التربيعي - )4- 5(شكل

).1-5أنظر الجدول (رتفاع العينة اثناء التحميل ا –) H(حيث

):Log –time method( طريقة لوغاريتم الزمن . بالذي اقترحها ) Casagrande(راند غهذه الطريقة إلى البروفيسور كازاوتنسب :وتتلخص الطريقة بما يلي. ألول مرة



) Log scale(يتم رسم منحنى العالقة بين الزمن بالمقيـاس اللوغـاريتمي - ). 5-5شكل(والتشوه أو الهبوط، وذلك لكل مرحلة من مراحل التحميل

ختياريتان على المنحنى بحيث يكون الفرق في الزمن بين تؤخذ نقطتان ا -، وتؤخـذ )علـى المنحنـى bو aالنقاط (األولى والثانية أربعة أضعاف

من المثلـث ) a c(مساوية لقيمة الضلع ) a)a d مسافة رأسية من النقطة )a b c (ويكون الخـط األفقي من . وعلى امتدادها)d ( الموازي لمحـور)Log t ( لدرجة التضاغط ممثال)U =صفر.(

جـزء اليـتم اسـتعمال %) U =100( للحصول على درجة التضاغط -السفلي من المنحنى عند بداية تغير اتجاهه، والذي يظهر عــادة عنـد

)U =75(% حيث يرسم خط من نقطة االنعطاف يكون مماسا للجـزء ،ر ، ويرسم خط آخر مماس للجزء األخي)ABالخط (األوسط من المنحنى

= U(تكـون ن، وعند نقطـة تقـاطع المماسـي )DFالخط (من المنحنى 100.(%

، وتقسم المسـافة )U(للحصول على تدريج محور قياس درجة التضاغط - .إلى عشرة أجزاء متساوية) d100(و ) do(بين

:بإحدى المعادلتين) C v(تحسب قيم معامل التضاغط -

90

2

vt

)H(112.0C = ,

50

2

vt

)H(026.0C = أو

المنحنيان اللذان يمثالن نتائج فحـص ) 7-5(و ) 6-5(ويظهر في الشكلين ، وذلك لمرحلة التحميل الثالثة، )1-5(التضاغط للمثال الموضح في النموذج

. وحسب طريقتي الجذر التربيعي للزمن ولوغاريتم الزمن



.منحنى طريقة لوغاريتم الزمن - )5- 5(شكل



)P=200 KN/m²(منحنى تحليل نتائج التضاغط لمرحلة التحميل الثالثة -) 6- 5(شكل .بطريقة الجذر التربيعي للزمن) 1-5(حسب النموذج



)P=200(منحنى تحليل نتائج التضاغط لمرحلة التحميل الثالثة - )7- 5(شكل . قة لوغاريتم الزمنبطري) 1-5(حسب نموذج

فحوصات نفاذية التربة –الباب السادس ___________________________________________________________________

نشائية فحوصات التربة لألغراض اإل

223

سادسالبــاب ال

ة ـــاذيـات نفـوصـحـف

ةــالترب

مدخل 1- 6 المتغير ضغط الماءفحص نفاذية التربة بطريقة 2- 6 ثابتال ضغط الماءفحص نفاذية التربة بطريقة 3- 6



224

ة ـــــنفاذي وصاتـفح ب السادس البا

التربـــة

)Soil Permeability Tests(

)Introduction( مدخــل 6-1

يمكن تعريف نفاذية التربة بأنها قدرة التربة على السماح للسوائل بالجريـان .ويقصد بالسوائل هنا الماء. فراغاتهاخالل

أول من درس خاصية جريـان ) H. Darcy(وقد كان العالم الفرنسي دارسي ، وكـان 1856، وذلك سنة )Porous medium(الماء خالل األوساط المنفذة

القانون الرياضي المعروف باسم هذا العالم من النتائج المهمة ألبحاثه في هذا على أن سرعة جريان المـاء ) Darcy’s law(ارسي وينص قانون د. المجال

، )Hydraulic gradient(عبر التربة تتناسب طرديا مع الميـل الهيـدروليكي .والمعادالت أدناه هذا القانون) 1-6(ويوضح الشكل

)1-6(شكل

H2

H1

L



225

:حيثq – حجم الماء النافذ عبر التربة خالل وحدة الزمن. A – مساحة المقطع العرضي للتربة. K- معامل النفاذية)Coefficient of permeability.( i - وليكيرالميل الهيد. V - سرعة جريان الماء.

فس وحدات هي ن) K(ويالحظ من القانون أن وحدات القياس لمعامل النفاذية .السنة وهكذا/الثانية، متر/قياس السرعة، أي سنتمتر

القيمة الكمية التي يجري تحديدها للحكـم علـى ) K(ويعتبر معامل النفاذية نفاذية التربة، سواء من خالل الفحوصات المخبرية أو الحقلية، علمـا بـأن

لتربة تكون األخيرة تعطي تصورا أكثر دقة ووضوحا عن نفاذية التربة، ألن افي وضعها الطبيعي بعيدا عن التأثيرات التي قد تحصل أثناء استخراج عينة

.التربة لفحص نفاذيتها في المختبروأما الفحوصات التي يتم إجراؤها في المختبر لتحديد نفاذية التربة، فتنحصر

:في شكلين أساسين من الفحوصات هماويسـتعمل -)Falling head test(المتغير ضغط الماءالفحص بطريقة - 1

.لدراسة نفاذية المواد الناعمة كالطمي والطين

L

H

L

)HH(i

i.KA

qV

i.K.Aq

12 ∆=

−=

==

=



226

ويستعمل -)Constant head test(الثابت ضغط الماء بطريقة الفحص - 2 .لدراسة نفاذية التربة الرملية والحصوية

.وسنتطرق لتفاصيل هذين الفحصين في البنود القادمة من هذا البابالماء خالل التربة تتأثر بعدة عوامل، يمكن ونشير هنا إلى أن عملية نفاذية

:تلخيص أهمها كما يلي .وتقل النفاذية كلما صغر حجم التربة –التدرج الحبيبي للتربة .1 .نسبة الفراغات في التربة .2 .درجة تشبع التربة بالماء .3 .نوع السائل .4 .شكل الجريان .5 .درجة حرارة الوسط .6 .التركيب المعدني للتربة .7، هي تلك التي يجري تحديـدها )K(إلى أن قيمة معامل النفاذية ونشير كذلك

التـي يـتم ) K(، وأما )K20( درجة مئوية 20لـ عند درجة حرارة مساوية بالمائة 77مئوية وصفر مئوية فإنها تعادل 10تحديدها عند درجات الحرارة

:على التوالي) K20(بالمئة من قيمة 56و

K10 = 0.77 K20

K0 = 0.56 K20

فهـي لألنواع المختلفة من التربـة، ) K(أما القيم التقريبية لمعامل النفاذية /.15)/1-6(مبينة في الجدول



227

)ثانية/متر) (K(قيم معامل النفاذية –) 1-6(جدول

10لىإ1-1

1010لىإ1-

-4 10

10لىإ4- -7

1010لىإ7-

-10

حصمة نظيفة Clean gravels

رمال نظيفة وخليط من الرمل الحصمةو

Clean sands and sand gravel mixture

رمال ناعمة جدا، طمي وصفائح من الطين والطمي Very fines sands, silts

and clay- silt laminate

أطيان غير متشققة وطين مع طمي

Unfissured

clays & silts Fissured claysأطيان متشققة

:يمكن تلخيصها في النقاط التاليةة نفاذية التربة، فلمية لدراساألهمية الع أما .عبر التربة) Seepage(تحديد سرعة ترشح وتصرف الماء - 1 ).Seepage pressure(تحديد ضغط الترشح - 2غليـان "تفادي حصول ظواهر غير مستحبة بل خطيرة، مثل ظـاهرة - 3

والتي يظهر فيها الرمل وكأنه يغلـي، بسـبب ) Sand boiling" (الرمللما يسمى بالميـل الهيـدروليكي الحـرج ) i(تجاوز الميل الهيدروليكي

)Critical hydraulic gradient) (ic( وتعرف الظـاهرة كـذلك باسـم ،)Quick sand( أو ظواهر التعريـة السـطحية ،)Subsurface erosion (

.، وغيرها)Piping(والنحر .حساب مخزون المياه الجوفية - 4 Storage(حساب كمية الماء المفقود من مسـتودعات تخـزين الميـاه - 5

reservoirs.( Drainage(المساعدة في تصميم نظم التصريف حول أساسات المباني - 6

system.( .وغير ذلك من المجاالت التطبيقية التي تعتمد أساسا على معرفة نفاذية التربة



228

متغيرال ضغط الماءفحص نفاذية التربة بطريقة 6-2

)Falling Head Soil Permeability Test(

):Standard references( المراجع القياسية )1(- BS

- ASTM D-2434.

):Equipment( األجهزة الالزمة )2(لهذا الفحص، علما بأن تفاصيل الجهاز المستعمل ) 2-6(يبين الشكل

.ها واحدوتصاميم مختلفة لهذا الجهاز إال أن مبدأ عمل الهناك أشكا ):Procedure( الطريقة )3(

تؤخذ عينة سليمة التركيب داخل أنبوب أسطواني، كما في الشكل - 1، ويغطى سطحا العينة العلـوي والسـفلي بغطـاء منفـذ )6-2()Filter.( يوضع األنبوب وبداخله التربة مالمسا من األسفل لسطح وعـاء - 2

ب زجـاجي يحتوي الماء، أما أعلى األنبوب فيكون متصال بـأنبو )Standpipe ( رفيع ذي مساحة مقطع معروفة)a.( ويعتبر الوقـت ) h1(يمأل األنبوب الزجاجي بالماء الرتفاع معين - 3

).t1(عندها مع مرور الوقت يبدأ منسوب المـاء فـي األنبـوب الزجـاجي - 4

بعد فتـرة مـن . باالنخفاض بسبب نفاذية الماء خالل عين التربة ).h2(راءة االرتفاع تؤخذ ق) t2(الوقت ولتكن

تعاد التجربة باستعمال أنابيـب زجاجيـة ذات مقـاطع مختلفـة - 5 .وعينات متشابهة من نفس نوع التربة



229

-:يمكن تدوين النتائج في جدول كما يلي - 6

رقم

المحاولة

طول

العينة

الزمن

)t2-t1 (

)ثانية(

االرتفاع

)h1(

)سم(

االرتفاع

)h2(

)سم(

h2÷h1

Loge

(h2÷h1) L÷(t2-t1)

1- 24.0 215 150 50 3 1.0986 0.116 2- 18.0 147 150 50 3 1.0986 0.1225

المتغير لقياس نفاذية التربة الناعمة جهاز ضغط الماء –) 2- 6(شكل



230

):Calculations( الحسابات )4( :التالية المشتقة من قانون دارسي بالمعادلة) K(يحسب معامل النفاذية

أو

2

1

12

2

110

12

h

hln)tt(A

aL3.2K

h

hlog)tt(A

aLK

−=

−=

)* ( : لنفرض أن

A= 81.07 cm²

a = 7.1 cm²

: )*(حسب المعادلة تكون في الجدول أعاله 2،1للمحاولتين )K(قيم فإن

sec/cm10x18.1K

sec/cm10x07.1

0986.1x116.0x07.81

1.7

h

hlog)tt(A

aLK

2

2

2

2

110

12

1

−

−

=

=

==

=−

=

) W(ومحتوى الرطوبة ) ρ(بة ة الترتتم اإلشارة مع نتائج الفحص إلى كثاف: مالحظة .ودرجة الحرارة أثناء الفحص



231

الثابت ضغط الماءية التربة بطريقة فحص نفاذ 6-3

)Constant Head Soil Permeability Test (


- BS

- ASTM D-2434.

):Equipment( األجهزة الالزمة) 2( تفاصيل الجهاز المستعمل لهذا الفحص، علما بأن) 3-6(ل يبين الشك .وتصاميم مختلفة لهذا الجهاز إال أن مبدأ عملها واحدهناك أشكال ):Procedure( الطريقة )3(

Perspex(تكون العينة في هذا الفحص محصورة داخل اسـطوانة - 1

cylinder ( ويوضع على أعلى وأسفل العينة غطاء منفذ من شـبكة يحافظ مصدر الماء على منسوب بينما، )Wire mesh filter(معدنية

ثابت للماء في الوعاء العلوي عن طريق التعويض المسـتمر عـن .كمية الماء التي ترشح خالل التربة

يجري قياس كمية الماء المترشحة عبر العينـة بواسـطة اإلنـاء - 2 .المدرج

ن استقرار وانتظام عملية تترك العينة أثناء الليل لليوم التالي لضما - 3 ).Steady state(الترشيح

هو موضح في الحسابات وين نتائج الفحص في جدول كما يمكن تد - 4 .أدناه



232

الثابت لقياس نفاذية التربة الرملية والحصويةجهاز ضغط الماء ) 3- 6(شكل



233

):Calculations( الحسابات )5( :من خالل قانون دارسي

Aht

QLK

L

hi

i.A.Kt

Q

V.At

Q

i.KV

=⇒

=⇒

=

=

=

).تفاصيل الحسابات في الجدول أدناه(

رقم

المحاولة

كمية الماء

المترشحة عبر

)Q(العينة

)سم(

الوقت الذي

لزم للترشح

)t(

)ثانية(

الفرق بين

منسوب الماء في

) h(االنبوبين

)سم(

طول

العينة

)L(

)سم(

مساحة

مقطع

) A(العينة

)2سم(

معامل النفاذية

K=QL ÷

(Aht)

)ثانية/سم(

1- 500 121 7.31 10 81.07 6.9×10-2

2- 500 134 6.97 10 81.07 6.6×10-2



234

فحوصات دمك التربة –الباب السابع ___________________________________________________________________

235 نشائيةات التربة لألغراض اإلفحوص

عـسابالبــاب ال

ةفحوصات دمك الترب

مدخل 1- 7 فحص الدمك في المختبر 2- 7



ـــةلتربـدمـك احوصات ـف عـاب السابـالب

(Soil Compaction Tests)

) Introduction( ل ـمدخ 7-1

والنفـاذية القليلة) Shear strength(ر خصائص التربة كمقاومة القص عتبت)Low permeability ( واالمتصاص القليل للمـاء)Low water absorption( ،

، وتحسن مـن )Stability(التي تمنح التربة صفة االتزان من أهم الخصائصأو مبنى، نوعيتها وإمكانية عملها بشكل جيد تحت أي منشأ، سواء كان طريقا

.أو كمادة إنشائية في أعمال السدود والردمياتأسلوبا ممتازا لتحسـين نوعيـة التربـة ) Soil compaction( دمكالويعتبر

.واالرتقاء بها للحصول على الخصائص المذكورةوأما دمك التربة، فهو عملية تتم خاللها إعادة ترتيب الحبيبات الصـلبة فـي

. بـالهواء متلئـة م الفراغات التي تكون منقاص حجتكوين التربة من خالل إأو ) Rollers(أو مـداحل ) Hammers(مطـارق خاصـة ويتم هذا بواسطة

).Vibration(بواسطة الهز، )Consolidation(وينبغي التمييز بين عملية دمك التربة وعملية تضـاغطها

مـن نضغاط التربة وتقارب حبيباتهـا اعملية يتم فيها هي ن األخيرة إحيث خالل إخراج أو طرد الماء المحتوى في فراغاتها، وذلك تحت تأثير الضغط

.العمودي المتواصلإلى معرفـة درجـة في المختبر وتهدف فحوصات الدمك التي تجري للتربة

ويتم الفحص عادة إليجـاد محتـوى الرطوبـة . الدمك القصوى الممكنة لهاكثافة، ويسـمى محتـوى على أقصى) بعد دمكها(للتربة، الذي تحصل عنده



- Optimum moisture content(الرطوبة هذا بمحتوى الرطوبـة المثـالي

OMC(بالكثافـة الجافـة القصـوى الجافة عنده ، والكثافة)Maximum dry

density - MDD( وتكون نتيجة الفحص الحصول على منحنى العالقة بـين ، ).1-7شكل (محتوى الرطوبـة للتربة وكثافتها الجـافة

محتوى الرطوبة (%)

(٣سمغم/

ة (جاف الافةلكثا

� ا�� ا��ى� ا�

��ى ا�� ا��

منحنى العالقة بين رطوبة التربة وكثافتها الجافة –) 1- 7(شكل

يصبح ،)كثافة المختبر(وعندما تكون الكثافة الجافة القصوى للتربة معروفة ، )Degree of compaction(من السهل إيجاد نسبة دمك التربة فـي الموقـع

ربة في الموقع، بعد دمكها، ونسبتها إلى الكثافة وذلك بإيجاد الكثافة الجافة للت .الجافة القصوى

= نسبة الدمك الكثافة الجافة للتربة في الموقع

×100% )كثافة المختبر(الكثافة الجافة القصوى



وتكون هذه النسبة واضحة ومحددة في المواصفات الخاصة بكل مشـروع، .ن الذي يتم دمكهالمكا بالمئة حسب 100و 90اوح بينوتتر، فيتلخص بدمك التربة على طبقات عند نسب فحص الدمك في المختبروأما

داخـل قوالـب معدنيـة أسـطوانية ) تصاعديا(مختلفة من محتوى الرطوبة )Moulds ( باستخدام مطارق خاصة)Rammers( وإيجـاد الكثافـة الجافـة ،

)1-7شـكل (ص للتربة عند كل محتوى رطوبة تمهيدا لرسم المنحنى الخـا بروكتـور .فـان المهنـدس ر ،وبخصوص األدوات المسـتعملة للفحـص

)R.Proctor ( فـي الواليـات 1933الذي كان أول من ابتكر الفحص سـنةه انش وحجم 4سطواني قطره الداخلي المتحدة األمريكية، قد أجراه في قالب أ

كيلـو 2.5(باونـد 5.5قدم مكعب، وباستعمال مطرقة حديدية وزنها 30/1 Proctor(والفحص بهذه األدوات اصبح يعرف بفحص بروكتـور ). غرام

test( أو فحص الدمك القياسي،)Standard compaction test( وذلك لتمييـزه ، Modified(عن الفحص اآلخر المشابه، والذي يدعى بفحص الدمك المعـدل

compaction test (باونـد 10وزنهـا ، والذي يتم إجراؤه باستعمال مطرقة .، أي باستعمال جهد مضاعف تقريبا)كيلو غرام 4.5(

وقد جاء تعديل الفحص أثناء وبعد الحرب العالميـة الثانيـة خـالل إنشـاء في ذلك الوقت للحصول على كثافة المطارات العسكرية، حيث دعت الحاجة

من تلك التي يعطيها فحـص الـدمك ر تحت مدارج الطائرات العسكريةكبأ .القياسي

هناك تمايز في األدوات التي تستعمل إلجـراء شـكلي الفحـص حسـب و 1-7جـدول ( في الجـدولين أدنـاه نوردها ملخصة صفات المختلفةالموا

يساعد على معرفة األدوات التي تلزم إلجراء فحـص بشكل ) 2-7وجدول British (الدمك القياسي وفحص الدمك المعدل حسب المواصفات البريطانية



Standard – BS 1377 ( واألمريكية، وأهمها مواصفات جمعية الفحوصـات ، ) .AASHTO(وجمعية الطرق ) ASTM(والمواد

مقارنة بين األدوات المستعملة في فحوصات الدمك حسب - ) 1 - 7( جدول

)BS 1377(المواصفات البريطانية

الفـحــص

أبعاد القالب

)سم (

حجم

القالب

) 3سم(

وزن

المطرقه

) كغم(

عدد

الطبقات

عدد

الضربات

الدمك القياسي )بروكتور(

(BS 1377 – Test

No.12)

قطر داخلي ملم105

ارتفاع ملم115.5

1000 2.5 3 27

لالدمك المعد (BS 1377 – Test

No.13)

قطر داخلي ملم105

ارتفاع ملم115.5

1000 4.5 5 27

نفس عدد الضـربات التـي يجـري ، وكذلكصينيالحظ استعمال نفس القالب في الفح -والفرق هو في وزن المطرقة .التأثير بها على كل طبقة من التربة أثناء دمكها في القالب

.وعدد طبقات التربة في القالب أثناء الدمك



مقارنة بين األدوات المستعملة في فحوصات الدمك حسب المواصفات ) 2- 7( جدول

) AASHTO( و ) ASTM(األمريكية

الفحص

أبعاد

القالب انش

)مم(

حجم

القالب

)3سم(

وزن

المطرقة

)كغم(

عدد

الطبقات

عدد

الضربات مالحظات

)بروكتور( الدمك القياسي (ASTM D- 698)

(AASHTO T- 90)

) C(أو)A(الطريقة 25 3 2.5 944 )102( 4

)D(أو )B(الطريقة 56 3 2.5 2124 )152(6

لالدمك المعد (ASTM D-1557)

(AASHT T- 180)

)C(وأ)A(الطريقة 25 5 4.54 944 )102(4

)D(وأ)B(الطريقة 56 5 4.54 2124 )152(6

تكون العينة المستعملة في الفحص من المواد المارة في ) B(و ) A(في الطريقتين - مـن المـواد ) D(و) C(، بينما تكون العينة في الطريقتين)مم4.75( 4المنخل رقم

.انش 4/3المارة من المنخل رقم

.المستعملة في اختبارات الدمك )ب ( والقالب ) أ(الشكل العام للمطرقة –) 2-7( شكل



فحص الدمك في المختبر 7-2

)Laboratory Compaction Test(


- BS 1377

- ASTM D – 698, D – 1557

- AASHTO T-90, T- 180 ات الدمك تختلف المراجع القياسية المذكورة أعاله في طريقة عرضها لفحوص :مالحظة

وسيكون عرضنا هنـا مرتكـزا إلـى المواصـفات األمريكيـة . رغم أن المبدأ ال يتغير)ASTM( و )AASHTO.(


اسي أم معدل، انظر الجدول قالب دمك اسطوانة حسب نوع الفحص، قي - أ ).2-7( و )7-1(قياسي أم معدل، انظر الجداول مطرقة معدنية، حسب نوع الفحص، - ب

).2-7( و) 7-1( .أدوات لتحديد محتوى الرطوبة - ت .ذو قياس معقول لخلط العينة) Tray( معدني ) طبق ( وعاء - ث .دورق مدرج - ج .ميزان - حالتربة في القالب لتسوية سطح) على شكل مسطرة(أداة معدنية - خ

)Straight edge.(



): Procedure(الطريقة )3(

)Air drying(يتم تجفيف العينة في الهواء .1عند اسـتعمال القالـب تكيلوغراما 5تؤخذ عينة للفحص وزنها حوالي .2

انش 6( ما عند استعمال القالب الكبيركيلو غرا 7وحوالي ) انش4(الصغير في حالة الطريقتين(4رة من المنخل رقم ماوتكون العينة من المواد ال).

A وB( انش 4/3، أو من المارة من المنخل)الطريقتينC وD(. : مالحظات

).املمتر20(انش 4/3في المواصفات البريطانية تستعمل مواد مارة من المنخل . أمن مواصفات Dو Cعند إجراء الفحص حسب المواصفات البريطانية أو الطريقتين . ب)AASHTO ( و)ASTM (انـش فـي 4/3المواد المتبقية على المنخل رقم زالةيلزم إ

العينة، واستبدال هذه الكمية بكمية مماثلة لها في الوزن، بحيث تكون مارة مـن المنخـل

.4انش ومتبقية على المنخل رقم 4/3

يتم فرش العينة في الوعاء المعدني وتضاف إليها الكمية األولى من الماء . 3، وتخلط جيدا حتى تتجـانس مـع )بالمئة من وزن العينة 2 – 1.5حوالي (

.الماءعدد الطبقـات حسـب نـوع ( يتم دمك العينة داخل القالب على طبقات . 4

بواسطة المطرقة ، وبعدد من الضربات)2-7، 1-7الفحص، انظر الجداول )حسب نوع الفحص(طواني وتسوية سطح التربة القالب األس )حلقة( بعد الدمك يتم نزع غطاء. 5

) m 2(في القالب، ويتم توزين القالب والتربة بداخله يتم تفريغ القالب من التربة وتؤخذ عينة فورا لقياس محتوى الرطوبة فيها .6مسـاوية للكميـة التـي تمـت (يعاد خلط العينة بكمية إضافية من الماء . 7

6و 5، وتعاد الخطوات مكها ثانية، ويجري د)إضافتها في المرة األولى



8 . الحـظ أن وزن يتم تكرار العملية مع زيادة الرطوبة في كل مرة حتـى يبسبب حلول الماء مكـان حبيبـات ( والتربة بداخله قد أخذ بالنقصان القالب

التربة بعد أن تكون التربة قد وصلت لدرجة قصوى من الدمك لم يعد معهـا ). مكان للماء في نسيج التربة

): Calculations( الحسابات ) 4(

عند كل محتوى رطوبة ) ρd(وكثافتها الجافة ) ρ(يتم حساب كثافة التربة :وذلك كما يلي) مرحلة( : الكثافة الرطبة –أ

V

mm 12 −=ρ )3سم/غم(

.وزن القالب األسطواني مع قاعدته، غم – m1حيث m2 – قاعدته والتربة المدموكة بداخله، غم وزن القالب األسطواني مع. V – 3حجم القالب، سم.

: الكثافة الجافة -ب

W100

100d

+

ρ=ρ )3سم/غم(

.محتوى الرطوبة – Wحيث

ومن نتيجة الحسابات، يتم رسم المنحنى للعالقة بين محتوى الرطوبة والكثافة لرطوبـة المثـالي والكثافـة الجافـة الجافة للتربة، ومنه يتم تحديد محتوى ا

.القصوى التي تقابله .مثاال لحسابات ونتائج فحص الدمك) 1-7(ويبين النموذج



) 1- 7( نموذج

4 3 2 1 رقم المحاولة

6945 6910 6915 6815 ةالعينة المدموك+القاعدة+ القالب وزن



)W2 ) (غم(

4645 4645 4645 4645 )غم) ( W1(عدة القا+ وزن القالب

2300 2265 2270 2170 )غم) ( W2-W1( ةوزن العينة المدموك

ρ = (W2-W1) ÷Vالكثافة الرطبة )3سم/غم(

2.30 2.40 2.40 2.44

W(%) ( 6.6 8.7 13.0 10.8(محتوى الرطوبة

الجافة الكثافة W100

100d

+

ρ=ρ

)3مس/غم(2.16 2.21 2.12 2.20

2.11

2.12

2.13

2.14

2.15

2.16

2.17

2.18

2.19

2.2

2.21

2.22

6 7 8 9 10 11 12 13

محتوى الرطوبة (%)

(٣سمغم/

ة (جاف الافةلكثا

% 9.5= محتوى الرطوبة المثالي 3سم/غم 2.215= الكثافة الجافة القصوى

فحوصات نسبة تحمل كاليفورنيا –الباب الثامن ___________________________________________________________________


ثامنالبــاب ال

نسبة تحمل كاليفورنيـاات ــفحوص

مدخل 1- 8 سي بي آر –فحص نسبة تحمل كاليفورنيا 2- 8



اــل كاليفورنيـفحوصات نسبة تحم ن ثاماب الـالب

)California Bearing Ratio-CBR Test(

) ( Introductionل ـمدخ 8-1

يعتبر فحص نسبة تحمل كاليفورنيا واحدا من الفحوصات الهامة التي تجري . للتربة في هندسة الطرق

تكون طبقة أساس للطريـق ن ويرمي هذا الفحص إلى معرفة قابلية التربة أل)Base ( أو أساس مساعد)Sub-base ( أو غيرها من الطبقات التـي تتكـون

.منها أي طريقجاءت تسمية هذا الفحص نسبة إلى قسم الطرق في واليـة كاليفورنيـا وقد

، الذي كان أول مـن أطلـق )California Division of highways(األمريكية .1929هذا الفحص سنة : كما يلي مبدأ هذا الفحصويمكن تلخيص

، ربة وبسـرعة محـددة في الت) مكبس(يتم غرز أداة قياسية أسطوانية الشكل ) المسـافة (وقيمة الغرز ل العالقة بين قوة الغرز أو مقاومة الغرزومن خال

)Load-Penetration relationship ( يمكن إيجاد قيمة نسبة تحمل كاليفورنيـا)CBR .(

بأنها النسبة بين األحمـال ) CBR-value(وتعرف قيمة نسبة تحمل كاليفورنيا مسافة معينة داخل ) بعانش مر 3مساحته (األسطواني المكبس الالزمة لغرز

عينة مدموكة من التربة لها رطوبة وكثافة معينتين، وبين األحمال القياسـية



الالزمة لغرز المكبس لنفس العمق في عينة قياسية من األحجـار المكسـرة )Crushed stone(أي أن ، :

= نسبة تحمل كاليفورنيا الحمل الذي لزم إلحداث قيمة الغرز

ياسي إلحداث هذا الغرزالحمل الق 100%× في عينة من مادة قياسية

لقيم الغـرز المختلفـة فهـي ) Standard loads(وأما قيمة األحمال القياسية

. أدناه ) 1-8(موضحة في الجدول فإن الفحص في المختبر المدموكة،للتربة تلزم قيمة تحمل كاليفورنياوبما أن

نسبة الدمك المطلوبـة، أي عنـدما يجري على عينة التربة بعد إيصالها إلىبعد دمكها، وكذلك، عند نفـس المطلوبة تكون لها كثافة مشابهة لكثافة التربة

لعينـة دمك الولهذا، فإن فحص ). محتوى الرطوبة المثالي(محتوى الرطوبة ، ألنه يعطي محتوى لها فحص نسبة تحمل كاليفورنيا يسبق التربةمعينة من

ــالي ــة المث ــة ) Optimum moisture content(الرطوب ــة الجاف والكثاف .للتربة) Maximum dry density(القصوى

لفحص نسبة تحمل كاليفورنيا داخـل قوالـب معدنيـة تحضير العيناتويتم أسطوانية شبيهة بتلك التي يجري فيها تحضـير العينـات لفحـص الـدمك

ي ه AASHTOمقاسات القالب حسب مواصفات الجمعية األمريكية للطرق (، ويمكن استعمال القوالب المسـتعملة )انش 7انش وارتفاع 6قطر مساو لـ

مك لتحضير عينة فحص نسبة تحمل كاليفورنيا، وذلـك بـدمك الد في فحص



التربة حسب عدد الطبقات والضربات وباستعمال المطارق المختلفة كما هـو .أدناه) 2-8(موضح في الجدول

لقياسية وقيم الغرز في فحص نسبة تحمل كاليفورنياالعالقة بين األحمال ا )1-8(جدول

االجهاد الحمل الغرز

)انش مربع/باوند( باوند نيوتنكيلو انش ملمتر كيلو

باسكال

2 11.50 2.5 )0.1( 13.24 )3000( )1000( 6895 4 17.60 5 )0.2( 19.96 )4500( )1500( 10324 6 22.20 8 26.30 10 30.30 12 33.50

طرق تحضير العينات لفحص نسبة تحمل كاليفورنيا) 2-8(جدول

المطرقة نـــوع الــدمــك

المستعملة

عدد

الطبقات

عدد

الضربات

الدمك القياسي حسب المواصفات البريطانية -1 )BS 1377- Test No. 12 (

62 3 كغم2.5

الدمك المعدل حسب المواصفات البريطانية -2 )BS 1377- Test No. 13 (

62 5 كغم4.5

الدمك القياسي حسب المواصفات األمريكية -3 )AASHTO T-90) (ASTM D-698(

56 3 باوند 5.5

الدمك المعدل حسب المواصفات األمريكية -4 )AASHTO T-180) (ASTM D-1557(

56 5 باوند10.0



اخل القوالب يجري غمرها ونشير هنا، إلى أنه وبعد تحضير عينات التربة دوذلـك ) AASHTO(ساعة حسب مواصـفات 96لمدة ) Soaking(في الماء

للتربة التي تحتوي نسبة من الطين، بينما من الممكن أن تقتصر هذه الفتـرة ويجري . ساعة للتربة الحصوية التي يرشح منها الماء بشكل أسرع 24على

حيث يمكن إيجاد نسـبة ،)Swelling( أثناء الغمر قياس قابلية العينة لالنتفاخ :من العالقةالقياسي ) AASHTO(في قالب االنتفاخ للعينة

=نسبة االنتفاخ خالل الغمر) انش(التغيير في الطول

×100% انش 4.584

ويقتصر غمر العينات في الماء على المواصفات األمريكية لهذا الفحص، فيما

.هذه الخطوةتخلو المواصفات البريطانية من تحضير ثالثة قوالب من العينـة الواحـدة ه يتم أحيانا كما نشير كذلك، إلى أن

لدراسة سلوكها عند كثافـات ،محضرة باستعمال جهد دمك مختلف لكل منها، ولكن )2-8(بحيث تدمك القوالب على طبقات كما هو في الجدول مختلفة،

ضـربة لكـل ) 30(لب، وضربات لكل طبقة ألحد القوا) 10(باستعمال عدد ويمكن بعد إيجاد . ضربة لكل طبقة للقالب الثالث) 65(لقالب الثاني ولطبقة

تحمـل نسبة كاليفورنيا لكل قالب رسم عالقة بين الكثافة الجافة وقيمة نسـبة .أدناه) 1-8(ما هو موضح في الشكل كللعينة الموجودة فيه كاليفورنيا



0

10

20

30

40

50

60

70

80

1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25

الكثافة الجافة (غم/سم٣)

(%ر (

ي آي ب

س

��10ت

��30

��65

مثال للعالقة بين الكثافة الجافة للتربة ونسبة تحمل كاليفورنيا –) 1- 8(ل شك

:، فهوالقيمة العملية لهذا الفحصوأخيرا، نشير إلى

يساعد في الحكم على قابلية عمل طبقة التربة كطبقة أساس أو أسـاس )1( .يوضح ذلك/ 8/من المرجع ) 3-8(مساعد في الطريق، والجدول

، وتوجد )Pavement thickness(سمك رصفة الطريق يساعد في تصميم )2(ونورد هنا على سبيل المثـال منحنيـات . لهذا الغرض منحنيات خاصةللعالقة بين قيمة نسبة ) Corps of Engineers(سالح المهندسين األمريكي

، والمنحنيـات )2-8شـكل (تحمل كاليفورنيا وسمك رصفة الطريـق /.19/مقتبسة من المرجع



تقييم نتائج فحص نسبة تحمل كاليفورنيا) 3-8(ل جدو

قيمة نسبة

تحمل

كاليفورنيا

(%)

االستعمال التقدير

تصنيف التربة

حسب النظام

الموحد

)USCS(

حسب نظام

)AASHTO(

0-3 ضعيف جدا

طبقة التأسيس )Subgrade(

OH,CH,

MH,OL A5, A6, A7

3-7 ضعيف إلى معتدل

,OH,CH طبقة التأسيس

MH,OL A4, A5, A6,

A7

معتدل 7-20أساس مساعد

)Sub-base(

OH, CL,

ML, SC, SM,

SP

A2, A4, A6,

A7

جيد 20-50 أساس

(Base course) أساس مساعد

GM, GC,

SW, SM, SP,

GP

A-1-b, A-2-5,

A3, A-2-6

,GW, GM A-1-a, A-2-4 أساس ممتاز 50>

A4

لطبقات الطـرق نورد قيم نسبة تحمل كاليفورنيا )4-8( وفي الجدول التالي، حيث حسب متطلبات مواصفات أعمال الطرق في فلسطين واالردنالمختلفة

يغلب استعمال نواتج الكسارات من الحجر الكلسي الطـري إلـى متوسـط في طبقات األسـاس واألسـاس ) Soft to medium hard limestone(القساوة .المساعد



نسبة تحمل كاليفورنياالمواصفات المطلوبة ل) 4-8(جدول

لطبقات الطرق في فلسطين واالردن

(%)نسبة كاليفورنيا الطبقة

أدنى احد Subgrade( 8(طبقة التأسيس

أدنى احد Sub-base course( 40 (أساس مساعد أدنى احد 80 (Base course) أساس

قيمة نسبة تحمل كاليفورنيا وسمك رصفة الطريق حسب سالح العالقة بين - )2- 8(شكل المهندسين األمريكي



سي بي آر –ا ـل كاليفورنيـص نسبة تحمـفح 8-2

)California Bearing Ratio-CBR Test(


- BS 1377

- ASTM D – 1883

- AASHTO T-193 .المواصفات األمريكية الفحص علىسيرتكز عرضنا لهذا : مالحظة


).CBR moulds(قوالب سي بي آر - أ. قطره أصغر قليال من قطر القالب) Spacer disc(قرص معدني مباعد - ب

اانش، يكون القرص المباعد ذ 7وفي حالة استعمال القوالب ذات القطر 4.584داخل القالب ارتفاعهـا انش للحصول على عينة 2.416ارتفاع

.انش ). 2-8أنظر جدول (لدمك التربة ) Rammer(مطرقة - تمعدني ) Tripod(أدوات لقياس انتفاخ التربة، وتتكون من ثالثي قوائم - ث

مـة وقاعـدة مخر لقياس التشوه،) Dial gauge(يرتكز إليه عداد مدرج ).Perforated plate(معدنية

أوزان مؤلفة من حلقات معدنية مثقوبة من الوسـط مجمـوع أوزانهـا - جكيلو غراما، وحلقات مثقوبة من الوسط ومفتوحة من الجانب 4.54حوالي

.كيلوغراما2.27وزن كل واحدة حوالي



ملمتـرا 49.63قطره ) Penetration piston(عمود أو مكبس اختراق - حملمترا 1935= طع المكبسمساحة مق(ملمترا على األقل 101.6وطوله ).مربعا

كيلـو 44.5خاص بقدرة ال تقل عـن ) Loading frame(هيكل تحميل - خنيوتن، وله رأس متحرك أو قاعدة متحركة بسرعة منتظمـة مقـدارها

.ملمترا الدقيقة 1.27له ارتفاع كاف للمحافظة علـى منسـوب ) Soaking tank(وعاء غمر - د

.والب عند غمرهاانش فوق سطح الق 1الماء حوالي ).Drying oven(فرن تجفيف - ذ . أدوات مختلفة مثل السكاكين وورق الترشيح والموازين وغيرها - ر ): Procedure( الطريقة) 3(

تحضر العينة كما هو مذكور في طريقة الدمك القياسي أو المعـدل - 1). 2-8(وتدمك في القالب على طبقات كما هو موضح في الجـدول

تدمك العينة ) املمتر20(انش 4/3مادة تمر من المنخل وإذا كانت الانش يتم 4/3كما هي دون تعديل، وإذا تبقى جزء منها على المنخل

انش وتتبقـى 4/3مر من منخل تكمية مساوية باستبدال هذا الجزء ).ملمتر 4.75( 4على منخل رقم

) Optimum moisture content(يتم تحديد محتوى الرطوبة المثالي - 2بطريقة الدمك القياسي أو المعدل حسـب ) إذا لم يكن معروفا(للعينة

.المطلوبعند أقصـى ) CBR(إذا كان المطلوب تحديد نسبة تحمل كاليفورنيا - 3

ومحتوى الرطوبة المثالي، يتم ) Maximum dry density(كثافة جافة



وباسـتعمال دمك العينات في القالب عند محتوى الرطوبة المثـالي CBRوإذا كان المطلوب هو تحديد . ة الدمك القياسي أو المعدلطريق

ونسبة مئوية معينة من الكثافة الجافـة عند محتوى الرطوبة المثاليالقصوى، يتم دمك ثالث عينات عند محتوى الرطوبة المثـالي مـع استعمال طريقة الدمك القياسي، وتغير الضربات لكل عينة حتى يتم

فمثال، إذا أردنا نسبة تحمـل . جافة المطلوبةالحصول على الكثافة المـن كثافتهـا الجافـة % 90لتربة مدموكة إلى ) CBR(كاليفورنيا

ضـربة 65، 30، 10من الضربات مقداره االقصوى، نستعمل عددويتم تحديـد لكل طبقة للعينات األولى والثانية والثالثة على التوالي،

)CBR (لكل عينة على حدة. عند عدة محتويات للرطوبة يتم ) CBR(لوب هو تحديد إذا كان المط - 4

تحضير عينات عند محتويات رطوبة مختلفة كالتي تجـري لرسـم منحنى العالقة بين محتوى الرطوبة والكثافة الجافـة، ويـتم رسـم

. لكل عينة) CBR(المنحنى، كما يتم إجراء فحص االختراق لتحديد ن محتوى الرطوبة والكثافة باإلضافة إلى ذلك يتم رسم العالقة بين بي

ضربات، ويـتم 10ضربة، وعينات على 30لعينات محضرة على .لكل عينة) CBR(إجراء فحص االختراق وتحديد

Spacer(يتم تجميع القالب مع القاعدة، كما يدخل القرص المباعـد - 5

disc ( فوق القاعدة، ثم توضع ورقة ترشيح فوق القـرص وتـدمكبعد الدمك يـتم رفـع غطـاء . رقة الترشيحالعينة في القالب فوق و

وتسوية سطح العينة مع حواف القالـب باسـتعمال )Collar(القالب ، ثم يتم ملء الفراغات الكبيرة الناتجة )Straight edge(الحرف الحاد

.عن خروج األحجار أثناء تسوية السطح بمواد أصغر



.القالب يتم فك قاعدة القالب والقرص المباعد وتوزن العينة مع - 6توضع ورقة ترشيح على القاعدة ويوضع القالب مقلوبا مع العينة - 7

.عليها، ويثبت القالب بالقاعدة بحيث تالمس العينة ورقة الترشيح) القاعدة المخرمة المعدنية(توضع األوزان فوق القرص المثقب - 8

كون وتوضع مجموعة أوزان بحيث ت. وتنزل برفق فوق العينةحتى ) كغم4.54(باوند 10وزنها عن فة وال يقل معادلة لوزن الرص

. ولو لم يكن هناك رصفةلوصول إلى باللماء بعد دمك كل قالب، يتم غمره بالماء مع السماح - 9

سطح العينة وأسفلها، وتؤخذ قياسات أولية لالنتفاخ، وتترك العينة حوالي انش واحد فوق (ساعة مع بقاء سطح الماء ثابتا ) 96(لمدة

ساعة للمواد 24ويمكن أن تقتصر فترة الغمر على ). البسطح القوبعد انتهاء . الخشنة أو إذا تبين أن هذا لن يؤثر على نتائج الفحص

فترة الغمر تؤخذ قراءات االنتفاخ ثانية وتؤخذ النسبة المئوية لالنتفاخ .كنسبة مئوية من االرتفاع األصلي للعينة

دقيقة دون إحداث) 15( تخرج العينة بعد الغمر وتترك مدة-10 .للعينة، ويمكن إمالة القالب لتصريف ماء السطح اضطراب .األوزان والقاعدة وورقة الترشيح ويؤخذ وزن القالب والعينةترفع -11 بعد وزن العينة، توضع األوزان ثانية فوقها تمهيدا لفحص االختراق-12 .أثناء غمرها بالماءويتم وضع نفس األوزان التي كانت فوق العينة ولمنع خروج التربة من فتحة األوزان أثناء االختراق، يوضع الوزن على سطح العينة قبل وضع مكبس االختراق ثم توضع بقية .األوزان ال) بواسطة مكبس االختراق(يتم التأثير بحمل صغير على العينة -13



عدادات قراءة الحمل بعدها يتم تصفير. نيوتن) 44(عن يزيد ويتم اعتبار هذا الحمل صفرا عند إيجاد عالقة الحمل .واالختراق .واالختراق )االختراق(يتم التأثير باألحمال بحيث تكون سرعة التحميل -14 ) 0.64(ملمترا في الدقيقة، ونسجل األحمال عند اختراق 1.27 )1.29) (3.18) (3.81) (4.45) (5.08) (7.62) (10.16 ( .ملمتر) 12.7( بعد االختراق، يتم إخراج العينة من القالب، وتؤخذ عينة على عمق-15 .انش واحد ويتم تحديد محتوى رطوبتها

) :Calculations( الحسابات) 4(

يحسب اإلجهاد لكل نقطة اختراق ويرسم منحنى اإلجهاد . أإذا كانت بداية المنحنى ). Load- Penetration curve(واالختراق

مقعرة لألعلى نتيجة عدم استواء سطح العينة، يتم عمل تصحيح )Correction ( للمنحنى بعمل امتداد للجزء المستقيم ليالقي محور

.السينات في نقطة يتم اعتبارها نقطة الصفر )2.5( ة لقيم االختراقجهادات المقابلبعد التصحيح يتم إيجاد اإل . ب

ملمترا، ويقسم ذلك اإلجهاد على األحمال القياسية )50( ملمترا و، وتكون هذه النتائج )1- 8أنظر جدول (المقابلة لقيم االختراق هذه

وتكون النسبة على الحمل األقل هي . مل كاليفورنياحهي نسبة تأي ( ولكن إذا وجد أن الثانية. المعتمدة وتكون عادة هي األعلى

أكبر تتم إعادة قيمتها) مل االكبرعند االختراق االكبر والح



الفحص، فإذا تأكد أن النسبة على االختراق األعلى أكبر من تلك .المحسوبة لالختراق األصغر تؤخذ القيمة األكبر

مثاال لحسابات ونتـائج فحـص نسـبة تحمـل ) 1-8(ويبين النموذج

. اكاليفورني



)1-8(نموذج

االختراق

)مم(

)2(لب رقم قا )1(رقم قالب

االختراق جهد

)كيلو باسكال(

االختراق جهد

)كيلو باسكال(

0.00 0.00 0.00 0.5 293 97 1.0 452 167 1.5 552 229 2.0 651 282 2.5 737 332 3.0 813 384 4.0 883 437 5.0 1020 531 6.0 1140 600 7.5 1260 731 9.0 1450 804 10.0 1541 860 12.5 1863 974

(%) 21.5 14.9 محتوى الرطوبة )3سم/غم( 2.00 1.992 الكثافة الرطبة )3سم/غم( 1.647 1.734 الكثافة الجافة



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

االختراق (مم)

ل)سكا

بايلو(كل حمال

(١ ) �� (٢ ) ��

)1-8(تراق من نتائج النموذج الجهاد واالخمنحنى العالقة بين ا) 3-8(كل ش

حنى أعالهملخص النتائج من المن

رقم

القالب

الحمل عند اختراق

:مقداره

2.5سي بي آر عند اختراق

=ملم

القياسي الجهد÷ ملم 2.5عند اختراق الجهد

باسكال كيلو 6895 ملم 2.5عند اختراق

x 100% )1-8جدول –

5.0ي بي آر عند اختراق س

=ملم

عند القياسي الجهد÷ ملم 5.0عند اختراق الجهد

- كيلو باسكال 10324( ملم 5.0اختراق

% x 100 )1-8جدول

2.5 ملم

5.0 ملم

1 737 1020 11 10 2 332 531 5 5

).2(للقالب 5= و ) 1(للقالب 11= تعتمد قيمة سي بي آر



الفحوصات الحقلية للتربة –الباب التاسع ___________________________________________________________________


تاسعاب الـالب

الحقليةالفحوصات

للتربة

مدخل 1- 9 حقلية للتربة بطريقة إحالل الرملفحص الكثافة ال 2- 9 )SPT(فحص االختراق القياسي 3- 9 فحص القص بالريشة 4- 9



للتربـــة الفحوصات الحقلية البـاب التاسـع

)Field Soil Tests(

)( Introductionل ــمدخ 9-1

أن هذه الفحوصات إلى أشرنا عند استعراضنا للفحوصات التي تجري للتربة، والفحوصات الحقلية، كمـا هـو . حقليةتقسم إلى فحوصات مخبرية وأخرى

واضح من تسميتها،هي تلك التي تجري في الحقل أو الموقع، وذلـك علـى .ها الطبيعيينبالتربة في وضعها وتركي

:ومن أهم الفحوصات الحقلية للتربة ما يليلتحديد كثافة التربـة -)Field density tests( فحوصات الكثافة الحقلية )1(

وهنـاك طـرق مختلفـة . كها للتأكد من جودة الدمكالطبيعية أو بعد دم Sand(إلجراء هذا الفحص، مثل طريقة مخروط الرمل أو إحالل الرمل

cone or sand replacement method( وطريقـة البـالون المطـاطي ،)Rubber balloon method( والطريقـة الذريـة ،)Nuclear method .(

كثر انتشارا، لذلك سنعرضـها والطريقة األولى باستخدام الرمل هي األ .بالتفصيل

وتستخدم هذه الفحوصـات -)Penetration tests( فحوصات االختراق )2(وتقسم إلـى فحوصـات . لغرض تحديد قدرة تحمل التربة وخصائصها

، التـي يـتم خاللهـا )Static penetration tests(االختراق االستاتيكي له أبعاد محددة، ومثالها اختراق السطح الطبيعي للتربة بواسطة مخروط

، وفحوصـات )Dutch cone test(فحص المخـروط، المعـروف بــ



، التي يـتم خاللهـا )Dynamic penetration tests(االختراق الديناميكي كذلك اختراق التربة بواسطة جهاز أسطواني خاص في مقدمتـه جـامع

ت بواسطة مطرقة خاصة، ومثال هذه الفحوصا) Soil sampler(عينات واسـع ) Standard Penetration Test- SPT(فحص االختراق القياسـي

.االنتشار، والذي سنعرضه بالتفصيلوتستخدم غالبا لقياس مقاومة القـص -)Shear tests( فحوصات القص )3(

للتربة الطينية الناعمة ذات الرطوبة العالية، وأهمهـا فحـص القـص ).Vane shear test(بالريشة

ويتم إجراء هذه الفحوصات -)Permeability tests( يةفحوصات النفاذ )4() Trail pits(أو الحفـر االختياريـة ) Boreholes(داخل اآلبار السبرية

بتركيبهـا ) Coefficient of permeability(لقياس معامل نفاذية التربـة . الطبيعي

ويتم اللجوء إلى إجراء هذه الفحوصات، والتـي تتميـز عـن الفحوصـات ية بدقتها، في حالة المشاريع ذات األهمية الخاصة، حين يكون لنفاذية المخبر

التربة دور أساسي في تحديد سلوكها، كما هو الحال في المنشـآت المائيـة )Hydraulic structures ( كالسدود والقنوات، أو في حالة اساسـات المبـاني

.والمنشآت الموجودة في مناطق تتأثر بمنسوب المياه الجوفيةوتستخدم هذه الفحوصات لدراسة -)Loading tests( وصات التحميلفح )5(

ومثالها فحص قرص أو . خصائص الهبوط والقص وقدرة التحمل للتربةختبارية الذي يجري في الحفر اال) Plate bearing test(صفيحة التحميل

ويـتم خـالل الفحـص . عند منسوب التأسيس أو أي منسوب مطلوبة المثبتة على سطح التربة لحمل سـتاتيكي تعريض القرص أو الصفيح



)Static load ( متصاعد حتى حصول االنهيار)Failure ( أو الوصول إلى .حمل معين، مع أخذ ما يلزم من قراءات إلجراء الحسابات الالزمة

الحقليـة االكثـر الباب من الكتاب، أهم تفاصيل الفحوصات وسنقدم في هذا .اتنشارا

لـة بطريقة إحالل الرمـة الحقلية للتربـففحص الكثا 9-2

)Field Density Test Using Sand-Replacement Method(

):Standard references( المراجع القياسية) 1(- BS 1377

- ASTM D – 1556

- AASHTO T-191. ):Equipment( األجهزة الالزمة )2(

موضـح ال )Sand cone(مخروط الرمل ويسمونه الرمل جهاز مخروط - أ ).ب1-9شكل ( في

مثـل اإلزميـل ) Digging tools(أدوات مناسبة لعمل حفرة في التربة - ب .والمطرقة

في وسطها فتحة دائرية وفي زواياها فتحـات ) Plate(صفيحة معدنية - ت 13لتثبيتها باألرض بواسطة مسامير، وللصفيحة جدران جانبية ارتفاعها

.ملمترا ).Balance(ميزان - ثلجمع التربة الناتجـة عـن الحفـر، ) Metal container(وعاء معدني - ج

.ويمكن االستعاضة عن الوعاء بكيس نايلون .أدوات لتحديد محتوى الرطوبة - ح



وحسب المواصفات . رمل قياسي خاص، نظيف من الشوائب العضوية - خالبريطانية، فإن قياس حبيبات الرمل يجب أن يحقق شرط المـرور مـن

وأما حسب ). ميكرون 300(على المنخل والبقاء ) ميكرون 600(المنخل ، )20(المواصفات األمريكية، فالرمل المستعمل يمر من المنخـل رقـم

ويمكن استعمال الرمل المار من المنخل ). 30(ويتبقى على المنخل رقم ) 30(، أو المار من المنخـل )40(والمتبقي على المنخل رقم ) 30(رقم

ويجب أن تكون /. 8/المرجع ، وذلك حسب)50(والمتبقي على المنخل كثافة الرمل معروفة، حيث يمكن إيجادها في المختبر باستعمال أوعيـة

ويتم في العادة تحديـد كثافـة الرمـل . ذات أشكال منتظمة دقيقة األبعادالمستعمل في هذا الفحص عدة مرات، ويكون الرمل جيدا إذا لم تختلـف

%). 1( أي كثافة عن المعدل بأكثر من واحد بالمئة ): Procedure( الطريقة) 3(

.بالرمل وتوزينه) األسطوانة أو المخروط(يتم ملء جهاز الرمل - 1يسوى سطح التربة في منطقة الفحص جيدا، وتوضع عليه الصـفيحة - 2

المعدنية ويتم تثبيتها بالمسامير، مع مراعاة أن تكون الفتحة الدائرية في .ة لسطح التربةوسط الصفيحة مالصق

يتم وضع عالمات تحدد مكان الصفيحة المعدنية للتأكد من بقائها ثابتة - 3 .أثناء الفحص

يتم عمل حفرة في التربة داخل الفتحـة الدائريـة وسـط الصـفيحة - 4وبخصوص حجم الحفرة، فإن الجمعية األمريكية للفحوصات . المعدنيةللحصول على نتائج ترى أن القياسات التالية مالئمة) ASTM(والمواد :مرضية



في ةمقاس أكبر حبيب

التربة

)ملم(

حجم الحفرة

)3سم(

الوزن الالزم لفحص

محتوى الرطوبة

)غم(

100 700 )4منخل رقم ( 4.75

12.50 1400 250 25.00 2100 500 50.00 2800 1000

سم، نجد أن عمق الحفرة، في حالة15وإذا كان قطر الحفرة بحدود سم، يتراوح بين50-25مواد يتراوح قياس حبيباتها بين فحص .سم12-15 يتم جمع نواتج الحفر من داخل الحفرة إلى الوعاء المخصص لـذلك، - 5

مع مراعاة عدم فقدان شيء من هذه العينة، والمحافظة على محتـوى .الرطوبة الطبيعي فيها

إن وجدت مـع ( )انش 2(سم 5 عن اة التي يزيد مقاسهالحجار ال يتم جمع :مالحظةبل تبقى داخل الحفرة، مع أنه يفضل تغيير منطقة الفحص فـي هـذه الحالـة )العينة

.باختيار نقطة أخرى ال تحتوي هذا المقاس من الحجارة

يتم تنظيف داخل الحفرة جيدا من حبيبات التربة، كما يتم رفع حبيبات - 6اسـتعمال فرشـاة لتنظيـف التربة عن الصفيحة المعدنية، وهنا يمكن

.الصفيحة من حبيبات التربة، وبعد جمع العينة يتم وزنها جيدافوق وسـط الصـفيحة ) المخروط أو األسطوانة(يثبت جهاز الرمل -7

، ويفتح الصمام الخاص للسـماح )1-9(المعدنية مقلوبا كما في الشكل ، بانسياب الرمل من الجهاز إلى داخل الحفرة حتـى تمتلـئ األخيـرة

. عندها يتم غلق الصمام. وكذلك الجزء المخروطي من الجهاز



يتم وزن الرمل المتبقي داخل الجهاز لمعرفة وزن الرمـل المسـتعمل -8 .والذي مأل الحفرة والمخروط

.يتم تحديد محتوى الرطوبة للتربة الناتجة من الحفرة -9 ):Calculations( الحسابات) 4( :تربة من هذا الفحص بالمعادلةيمكن إيجاد الكثافة الحقلية لل

)=ρ(الكثافة الحقلية )غم(وزن التربة التي تم استخراجها من الحفرة

)3سم(حجم الحفرة

:وأما حجم الحفرة فيساوي

)غم(المخروط ألميوزن الرمل الذي –) غم(الحفرة والمخروط مأليوزن الرمل الذي

)3سم/غم(كثافة الرمل

، فإن الكثافة الحقليـة )ρ(وكثافتها الرطبة ) WO(رطوبة التربة وإذا اعتبرنا :يمكن إيجادها من المعادلة) ρd(الجافة

o

dW1+

ρ=ρ )3سم/غم(

أو

o

dW100

100

+ρ=ρ )3سم/غم(

مثاال لنتائج وحسابات فحص الكثافة الحقليـة للتربـة ) 1-9(ويبين النموذج .قة مخروط الرملبطري



)ASTM D-1556(مخروط الرمل حسب -)1-9(شكل

)1-9(نموذج

2 1 رقــم العينــة

3045 3415 )غم) (W(وزن التربة المستخرجة من الحفرة



فــي الحفــرة وزن الرمــل داخــل األســطوانة قبــل الســكب)W1) (غم(

5000 5000

فــي الحفــرة وزن الرمــل داخــل األســطوانة بعــد الســكب)W4) (غم(

1017.1 1247.4

1430 1430 )غم) (W2( الجزء المخروطي من األسطوانة وزن الرمل الذي يمأل

2322.6 2552.9 )غم) (Wb=W1-W4-W2( الحفرة مأليوزن الرمل الذي

1.45 1.45 )3سم/غم) (ρs( كثافة الرمل

Vb = Wb ÷ ρs( 1760.6 1601.8( حجم الحفرة

1.90 1.94 )3سم/غم) (ρ=W÷ Vb(الكثافة الرطبة

m) (%( 8.5 8.3(محتوى الرطوبة

الكثافة الجافة m100

100d

+ρ=ρ )1.75 1.79) 3سم/غم

سـيفحـص االخـتـراق القيـا 9-3

)Standard Penetration Test - SPT(



يعتبر هذا الفحص الحقلي، كما سبق وأشرنا، أحـد فحوصـات االختـراق هذا الفحص في العادة داخل اآلبـار السـبرية ويتم إجراء . الديناميكية للتربة

)Boreholes ( أثناء تحريات الموقـع)Site investigation( وعلـى أعمـاق ، .مختلفة لتحديد خصائص التربة وقدرة تحملها


- BS 1377

- ASTM D – 1586.


وتستعمل عادة نفس الحفـارة التـي تقـوم ) Drilling rig(حفر جهاز . أ .بالحفر أثناء تحريات الموقع والتي تكون مجهزة لهذا الغرض

Split(، ويسمى كذلك )Split-barrel sampler(جامع عينات أسطواني . ب

spoon( وأما أبعاده فموضحة في الشكل ،)2-9.( .تجهيزات الحفارة ، وهذه تدخل ضمن)Drilling rods(مواسير حفر . ت .كيلو غراما 65وزنها حوالي ) Hammer(مطرقة خاصة . ث ).Airtight containers(أوعية محكمة اإلغالق . ج



جامع العينات االسطواني في فحص االختراق القياسي) 2- 9(شكل ):Procedure(الطريقة ) 3(

سورة الخاصـة وجعلـه بعد تثبيت جامع العينات األسطواني في نهاية الما مالمسا لسطح الطبقة التي يراد فحصها، يتم التأثير بواسطة المطرقة المثبتة

سنتمترا، ويؤخذ في العادة 45على آلة الحفر إلحداث اختراق للتربة مقداره سنتمترا، ويـدعى هـذا 30عدد ضربات المطرقة الذي لزم الختراق آخر

ويرمز لـه ) Standard penetration number(الرقم برقم االختراق القياسي وإذا . ويجري عد الضربات حتى بلوغها الخمسـين ضـربة ). N(بالحرف

كان االختراق الالزم لم يحصل رغم هذا العدد من الضربات، يتم تسـجيل .مقدار االختراق الذي حصل مع اإلشارة إلى بلوغ الضربات خمسين ضربة

وفك جامع )المواسير( تم رفع خط الحفربعد االنتهاء من عملية االختراق، يالعينات الستخراج العينة من داخله، وغالبا ما تكون العينـة غيـر سـليمة

لكنها كافية إلعطاء فكرة عن نوعية التربة، ويمكن االستفادة منها التركيب، .لفحص محتوى الرطوبة الطبيعي للتربة



يتم ) Gravelly soil(وية وتجدر اإلشارة هنا، إلى أنه وفي حالة التربة الحصدرجة في عملية اختـراق التربـة 60استخدام جزء مخروطي زاوية رأسه

.بدال عن جامع العينات، دون اختالف يذكر في طريقة الفحص ):Application( فائدة العمليةال) 4(

لعدة أغراض ) Nعدد الضربات (يتم االستفادة من رقم االختراق القياسي :عملية أهمها

-9(ويبين الجدول –) Relative density( تحديد الكثافة النسبية للتربة . أالنسبية للتربة الرملية والكثافة ) N(أدناه العالقة بين عدد الضربات ) 1

/:Terzaghi& Peck/ (17(ي وبيكجحسب ترزا )1-9(جدول

عدد الضربات

)N(

الكثافة النسبية

)Relative density(

)Very loose( مفككة جدا 4أقل من

)loose(مفككة 4-10

)Medium dense(متوسطة الكثافة 30- 10

)Dense(كثيفة 50- 30

)Very dense(كثيفة جدا 50أكثر من

الضـــغط ومقاومـــة) Consistency(التربـــة تحديـــد قـــوام . ب

الطينية التركيب، كمـا هـو للتربة )strength Unconfied(الالمحصورأدناه، والقيم الواردة في الجـدول تقريبيـة ) 2-9(موضح في الجدول

/. 17/لكنها ذات فائدة عملية كبيرة

)2-9(جدول )2م/كيلونيوتن(مقاومة الضغط الالمحصور قوام التربة عدد الضربات



)N( )Consistency( )Unconfined compressive strength(

25أقل من )Very Soft(طري جدا 2أقل من

Soft( 25 -50(طري 2-4

Medium( 50 -100(متوسط 4-8

Stiff( 100-200(صلب 8-15

Very stiff( 200-400(صلب جدا 30- 15

400أكبر من )hard(قاسي 30أكبر من

ـ حيث توصل تراز-)Bearing capacity(تحمل التربة تحديد قدرة . ت ي جوبيك إلى تلخيص تجربتهما في منحنى خاص لتحديد قـدرة التحمـل

حسب عدد الضربات فـي ) Allowed bearing capacity(المسموح بها على ولمقاسات مختلفة من األساسات،) SPT(فحص االختراق القياسي

يقع على مسـافة ال ) Water table(افتراض أن منسوب المياه الجوفية وتكون قيم قـدرة . من منسوب التأسيس) B(تقل عن عرض األساس

.التحمل قريبة جدا إلى الواقع في حالة التربة الرمليةولهذا الغرض يمكن -للتربة) φ(تحديد قيمة زاوية االحتكاك الداخلي . ث

ـ /3/من المرجع ) 4-9(استعمال المنحنى الموضح في الشكل ذي ، وال ).φ( يعطي قيما تقريبية للزاوية

الناتجة مـن فحـص االختـراق ) N( من الضروري قبل استعمال قيم: مالحظة هامة

، إجراء تعديل أو تصحيح لهذه القيم، يأخذ في االعتبار قيمـة ضـغط )SPT(القياسي ويرى بعض الباحثين مثل جيبس وهـولتز ). Overburden pressure(تربة التغطية

)Gibbes & Holtz/ (5 / أن نتائج فحص االختراق القياسي تقلل إلى حد كبيـر مـنغيـر المتماسـكة عنـد األعمـاق ) Relative density(درجة الكثافة النسبية للتربة

حسب المنحنى المبـين فـي ) N(هذان الباحثان إجراء تعديل لقيم ولهذا يقترح . القريبة



إجراء هذا التعديل حسب المنحنى ) Thorburn(، وبينما يقترح ثوربيرن )5-9(الشكل وكما هو موضح من المنحنيين، فإن تعديل ). 5-9(المبين بشكل منقط على نفس الشكل

باستخدام منحنى ثوربيرن يعطي قيما أقل، ولهذا يفضل الكثير من المهندسـين ) N(قيم . حسب هذا المنحنى) N( إجراء تعديل قيم



).N(منحنى تحديد قدرة تحمل التربة الرملية حسب رقم االختراق - )3- 9(شكل



)N(للتربة الرملية وعدد الضربات ) φ(العالقة بين زاوية االحتكاك الداخلي )4- 9(شكل

ختراق القياسي حسب جبس وهولتز الناتجة من فحص اال) N(تعديل قيم االختراق - )5-9(شكل ).2منحنى (وثوربيرن ) 1منحنى (

ة ـشـص بالريـص القـفح 9-4

)Vane Shear Test(

) Shear strength(لهذا الفحص الحقلي السريع لقياس مقاومـة القـص جأيل، وال يمكن االعتداد بنتائجه لألشكال )Soft(للتربة الطينية ذات القوام الطري



أو ) Sand(، وكذلك عندما يكون الطين محتويا على رمل األخرى من التربةولهذا السبب، فهذا الفحص محدود االستعمال وغير منتشر في ). Silt( طمي

خصوصـا فـي بريطانيـا (بالدنا العربية، بينما هو منتشر أكثر في أوروبا وسنعرض فيما يلي فكرة . والواليات المتحدة األمريكية) والدول االسكندنافية

.ا الفحص وحسابات نتائجه باختصارهذ ):Standard references( المراجع القياسية) 1(

- BS 1377

- ASTM D – 2573

- AASHTO T-223 ):Equipment( األجهزة الالزمة) 2(

).6-9شكل (من فوالذ ال يصدأ ) شفرات(ريشة ذات أربعة ألواح . أ في نهايتـه مقـبض مـزود ) High tensile rod(ذراع مقاوم للشد . ب

).Torque(بمقياس مدرج لقياس عزم الدوران

):Procedure(ة ـالطريق) 3(

يتم غرز الريشة والذراع في الطين تحت منسوب الحفر في البئـر - 1 إلى عمق يساوي ثالثة أضعاف قطر البئر على ) Borehole(السبرية



ةبمة لفحص القص في الترأجزاء الريشة المستخد –) 6- 9(شكل

األقل، أو عند السطح إذا كان قياس مقاومة القص مطلوبا لتربة .السطح يتم بعدها تدوير الريشة بواسطة المقبض المثبت في أعلى الذراع - 2

حتى يحصل انهيار الطين تحت) Torque(وباستعمال عزم الدوران

-6وران بحدود ويجب مراعاة أن تكون سرعة الد. تأثير دوران الريشة .درجة في الدقيقة 12

) :Calculations( الحسابات) 4(

:يتم حساب مقاومة التربة للقص من المعادلة التالية



:حيث T - عزم الدوران عند االنهيار. C- قوة تماسك حبيبات التربة)Cohesion.( d- 6-9أنظر الشكل (العرض الكلي للريشة.( h- طول الريشة. كان عزم الدوران الذي لزم أثناء فحص القص بالريشـة إذا : لاــمث

إذا علمـت أن )c(أحسب قيمة مقاومة القص . نيوتن متر 185مساويا متـر مل 100ي الفحص كانت ذات عـرض مسـاو الريشة المستعملة ف

.امترمل 150وطولها أعاله مع القيمباستعمال المعادلة : لـالح

T = 185 Nm = 1.85 × 10-1 KN.m

d = 100 mm = 10-1 m

h = 150 mm = 1.5× 10-1 m

]6

)10(

2

10x5.1x)10([c10x85.1

311211

−−−− +π=

: نجد أن c = 64 KN/m².

)6

d

2

hd(cT

32

+π=



المالحق___________________________________________________________________


المـالحــــــق

)APPENDIXES(

.............................الكثافة لبعض المواد - )1(ملحق ............الوزن النوعي ألشكال التربة المختلفة - )2(ملحق الحد األدنى لعدد وعمق نقط االستكشاف مقاسـا - )3(ملحق

س والفحوص المخبرية المطلوبـة من منسوب التأسي .....................كحد أدنى حسب الكود األردني

تحديد أعماق نقـط االستكشـاف مـن منسـوب - )4(ملحق ................الروسيةالتأسيس حسب المواصفات

قياسات وأرقام المناخل المستعملة في فحوصـات - )5(ملحق ..........لمختلفةالتربة حسب المواصفات العالمية ا

......................بعض االختصارات الشائعة - )6(ملحق المسـتعملة فـي ) SI(وحدات القياس الدوليـة - )7(ملحق

.....................................ميكانيكا التربة

المالحق___________________________________________________________________


الكثافة لبعض المواد –) 1(ملحق رقم

المادة الرقم

الكثافة فوق اه مستوى المي

الجوفية

)3سم/غم(

الكثافة عندما

تكون مغمورة

)3سم/غم(بالماء

Gravel 1.60-2.00 0.90-1.25 الحصمة .1

2. حصمة مع رمل

وطينGravel + sand +

clay 2.00-2.25 1.00-1.35

3. رمل خشن الى متوسط الخشونة

Coarse to medium

sand 1.70-2.10 0.90-1.25

Fine silty sand 1.75-2.15 0.90-1.25 رمل طميي ناعم .4

0.90أقل من 1.50أقل من Loose fine sand رمل ناعم مخلخل .5

Stiff boulder clay 2.00-2.30 1.00-1.35 كتل طينية صلبة .6

Stiff clay 1.80-2.15 0.90-1.20 طين صلب .7

Firm clay 1.75-2.10 0.80-1.10 طين صلد .8

Soft clay 1.60-1.90 0.65-0.95 طين طري .9

Peat 1.05-1.40 0.05-0.40 تربة خثية .10

- Granite 2.50 جرانيت .11

- Sandstone 2.20 حجر رملي .12

Basalts & dolerites 1.75-2.25 1.10-1.60 بازلت و دولورايت .13

Shale 2.15-2.30 1.20-1.35 طين صفحي .14

15. طين جيري صلب

الى قاسStiff to hard marl 1.90-2.30 1.00-1.35

- Limestone 2.70 حجر جيري .16

Chalk 0.95-2.00 0.30-1.00 حجر كلسي .17

.771ص – /5/الجدول مقتبس من المرجع : حظة مال

المالحق___________________________________________________________________


الوزن النوعي ألشكال التربة المختلفة –) 2(ملحق رقم

المادة الرقم الوزن

النوعي

Sand 2.60-2.67 الرمل .1

Silty sand 2.67-2.70 الرمل الطميي .2

3. الرمل غير

العضويInorganic clay 2.70-2.80

4. تربة مع ميكا أو

حديدSoil with mica or

iron 2.75-3.00

متغير وقد يكون أقل من Organic soils التربة العضوية .52.00

المالحق___________________________________________________________________


ستكشاف مقاسا من منسوب التأسيسالحد األدنى لعدد وعمق نقط اال -) 3( رقم ملحق حسب الكود األردني

عدد طوابق

المبنى

مساحة الطابق

)2م(

عدد نقط

االستكشاف

عمق االستكشاف

األدنى لثلثي عدد

نقط االستكشاف )م(

عمق االستكشاف

األدنى لثلثي عدد

نقط االستكشاف )م(

أو أقل 3

3 3 2 200أقل من

200-600 3

5 8 601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6

- - دراسة خاصة 1200أكبر من

4

2 200أقل من

6 9

200-600 3

601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6


5

2 200أقل من

7 11

200-600 3

601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6

- - دراسة خاصة 1200ر من أكب

6

2 200أقل من

8 12

200-600 3

601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6


المالحق___________________________________________________________________


)2(ملحق رقم /تابع

7

2 200أقل من

9 13

200-600 3

601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6

- - خاصة دراسة 1200أكبر من

8

2 200أقل من

9 14

200-600 3

601-800 4

801-1000 5

1001-1200 6


دراســــــــة خاصــــــــــة 9

.18، ص /1/مقتبس من المرجع الجدول : مالحظة

المالحق___________________________________________________________________


أسيسأعماق نقط االستكشاف من منسوب الت –) 4(ملحق رقم حسب المواصفات الروسية

شكل األساس الحمل المؤثر على األساس

)نيوتنكيلو(عمق االستكشاف تحت

)م(منسوب األساس

)شريطي(مستمر )Strip(

6-4 أو أقل 100

200 6-8

500 9-12

700 12-15

1000 18-15

2000 18-20

منفصل

)(Isolated

6-4 فأقل 500

1000 5-7

2500 7-9

5000 9-13

10000 11-15

15000 12-19

50000 18-26

:مالحظات

.27، ص /20/الجدول مقتبس من المرجع -1يتم الحفر للعمق األدنى عند غياب المياه الجوفية، وللعمق األقصى فـي حـال -2

.وجودها. يعتمد عمق االستكشاف كما يظهر من الجدول على شكل األساس وكذلك الحمل -3

أما عدد نقط االستكشاف فيتم تحديده بحيث ال تزيد المسافة بين أي نقطتين فـي .مترا للمنشآت العادية 70، و مترا للمنشآت ذات األهمية الكبيرة 30الموقع عن

المالحق___________________________________________________________________


ستعملة في فحوصات التربة حسب قياسات وأرقام المناخل الم –) 5(رقم ملحق المواصفات العالمية المختلفة

المواصفات االمريكية

)(ASTM

AASHTO(

المواصفات

البريطانية

)BS(

المواصفات األلمانية

)DIN(

المواصفات الفرنسية

)AFNOR(

رقم المنخلقياس الفتحات

)ملم(

رقم

المنخل


)ملم(

رقم

المنخل


)ملم(

رقم

المنخل


)ملم(

100 إنش 4

75 إنش 3

63 إنش2.5

50 إنش 2

37.5 إنش1.5

25 25 إنش 1

19 إنش4/3

12.5 12.5 إنش2/1

9.5 إنش8/3

# 4 4.75

# 8 2.36

# 10 2 8 2.075 - 2 34 2

# 16 1.18 - - - - - -

# 20 0.85 18 0.853 - - 31 1

# 30 0.600 30 0.500 500 0.500 28 0.500

# 40 0.425 36 0.422 - - - -

# 50 0.300 52 0.295 315 0.315 26 0.315

# 100 0.150 100 0.150 125 0.125 22 0.125

# 200 0.075 200 0.076 80 0.080 20 0.080

المالحق___________________________________________________________________


بعض االختصارات الشائعة –) 6(ملحق رقم

American Association of State Highway and

Transportation Officials

(الجمعية االمريكية للطرق)

AASHTO

American Concrete Institute

(المعهد االمريكي للباطون) ACI

American Society of Civil Engineers

( لجمعية االمريكية للمهندسين المدنيينا ) ASCE

American Society for Testing and Materials

(الجمعية االمريكية للفحوصات والمواد)ASTM

Bureau of Public Roads

( الواليات المتحدة االمريكية –مكتب الطرقات العامة )

BPR

British Standards

(المواصفات البريطانية) BS

British Standards Institution

(معهد المواصفات البريطانية) BSI

California Bearing Ratio

(نسبة تحمل كاليفورنيا) CBR

Field Density

(الكثافة الحقلية)FD

Group Index

(دليل المجموعة) GI

Highway Research Board

( الواليات المتحدة –مجلس أبحاث الطرق )

HRB

Institution of Civil Engineers

( بريطانيا –معهد المهندسين المدنيين )

ICE

International Society of Soil Mechanics and Geotechnical

Engineering

(الجمعية الدولية لميكانيكا التربة والهندسة الجيو تقنية)

ISSMGE

المالحق___________________________________________________________________


Liquid Limit

(حد السيولة) LL

Maximum Dry Density

(الكثافة الجافة القصوى)MDD

Massachusetts Institute of Technology

( الواليات المتحدة –معهد ماساشوستس للتكنولوجيا )

MIT

Non-Plastic

(غير لدن)NP

Optimum Moisture Content

(محتوى الرطوبة المثالي) OMC

Plasticity Index

(دليل اللدونة)PI

Plastic Limit

(حد اللدونة) PL

Unified Soil Classification System

(النظام الموحد لتصنيف التربة) USCS

United States Department of Agriculture

(االدارة االمريكية للزراعة)USDA

المالحق___________________________________________________________________


المستعملة في ميكانيكا التربة) SI(وحدات القياس الدولية –) 7(ملحق رقم

التحويل االستعمال الرمز وحدةال الكمية

الطول mm ملمتر

أبعاد العينات، قياس الحبيبات

1µm=10-6m=10-3mm µm مايكرومتر

فتحات المناخل،قياس الحبيبات

الوزن األوزان g غرام

1kg=1000g

1Mg=1t=1000kg=106g كيلو غرام kg وزن العينات الكبيرة

االوزان Mg=t طن=ميغا غرام

افةالكثمتر /ميغا غرام= مكعب

متر مكعب/طن

Mg/m³

= t/m³ الكثافة الرطبة

والجافة1Mg/m3=1t/ m3=1g/cm3

القوة N نيوتن

القوى المؤثرة1kgf=9.807N

1N=101.97 gf

1KN=1000N=0.1 tf كيلو نيوتن KN

الضغط واالجهاد

متر /نيوتن باسكال=مربع

N/m2

= Pa االجهادات، قوى

ضغاط القص واالن

1g/cm2=98.07N/m2=98.07Pa

1kg/cm2=98.07KN/m2

1bar=100 KN/ m2 متر /كيلو نيوتن

كيلو = مربع باسكال

KN/m2

=KPa

معامل االنضغاط

الحجمي mv

ميغا /متر مربع نيوتن

m2/MN 1 حسابات الهبوطcm2/kg=10.20 m2/MN

معامل التضاغط

cv

m2/year السنة/متر مربعحساب سرعة

وطالهب1cm/s=3156 m2/year

معامل النفاذيةK

cm/s=0.01 m/s 1 نفاذية التربة m/s الثانية/متر

.735، ص /7/الجدول مقتبس من المرجع –مالحظة

قائمة المراجع المستعملة

_________________________________________________________________

299 نشائيةالتربة لألغراض اإل فحوصات


(List of used references)


_________________________________________________________________


قـائمـــة المراجـــع المستعملـة)List of used references(

وزارة .كودة استطالع الموقع –الثالث المجلد –كودات البناء الوطني االردني .1

.مان، ع1990الطبعة االولى، . االشغال العامة واالسكانBS 5930 . Code of Practice for Site Investigations. British

Standards Institution, London. 2.

R.Peck, W. Hansen, T. Thornburn. Foundation Engineering.

2nd

edition, Wiley Eastern ed., 1980.

3.

N. Tsytovich. Soil Mechanics (Concise course). Mir

Publishers, Moscow, 1986. 4.

M. Tomlinson. Foundation Design and Construction. 4th

edition, ELBS,1983.

5.

K. Head. Soil Laboratory Testing. Volume-1: Soil

Classification and Compaction Tests. Pentech Press Ltd, 1982. 6.

K. Head. Soil Laboratory Testing. Volume-2: Permeability,

Quick shear strength and Compressibility Tests. Pentech Press

Ltd, 1982.

7.

J. Bowles. Engineering Properties of Soils and their

Measurement. 2nd

ed., McGraw Hill, 1978. 8.

J. Bowles. Foundation Analysis and Design. 3rd ed., 1984. 9.

BS 1377. Methods of Testing Soils for Civil Engineering

Purposes. British Standards Institution, London. 10.

Annual Book of ASTM Standards. Volume (04.08). Soil

and Rock; Dimension Stone; Geotextile. 11.

Standard Specifications for Transportation Materials and

Methods of Sampling and Testing. Part II. Methods of

Sampling and Testing. AASHTO, 1996.

12.

BS 812: Part 4. Methods of Sampling and Testing Mineral

Aggregates, Sands and Fillers. British Standards Institution,

London

13.

Building Research Establishment (BRE). Digest No. 174

"Concrete in Sulphate – bearing Soils and Groundwater",

Garston, Watford, 1975.

14.

R. Craig. Soil Mechanics. 2nd

ed.,ELBS, 1982. 15.


_________________________________________________________________


B. Sutton. Solution of Problems in Soil Mechanics. Pitman

Publishers, 1975. 16.

K. Terzaghi, R. Peck. Soil Mechanics in Engineering

Practice. 2nd

ed., John Wiley, New York, 1967. 17.

. تعريب وتحقيق د. الخواص الهندسية للتربة وطرق قياسها .جوزف بويلز .18

.1985جامعة الملك عبد العزيز، السعودية، . اياد الزيديR. Scott, J. Schoustra. Soil Mechanics and Engineering.

McGraw Hill Inc., 1968. 19.

M. Gorbunov-Basadov, V. Elichov and others. Handbook of

Basis, Foundations and Earth Structures. Stroy Izdat,

Moscow, 1985 (in Russian).

20.


_________________________________________________________________


Documents

فحوصات التربة للاغراض الانشائية