دراسة في الجدران الاستنادية المسلحة بالجيوتكستايل
دراسة اعدت لنيل دبلوم الدراسات العليا في جامعة دمشق كلية الهندسة المدنية
إعداد: م. خالد عبد المجيد إشراف: د.م غياث الكسم إشراف من خارج الكلية: د.م عارف حمد
موجز الرسالة :
جميع المنشآت بانواعها المختلفة تقام على الأرض أو في الأرض ، و الأرض كلمة كبيرة تحمل معان كثيرة ، ولذلك سمي الجزء من الأرض الحامل للمنشأ أو القريب منه المحيط به " التربة " ، حينما يفكر أي انسان في اقامة أي منشأ فان أول ما يبحث عنه هو التربة التي سيقام عليها هذا المنشأ وتقفز الى الذهن عدة اسئلة : هل هذه التربة تتحمل المنشأ المراد اقامته عليها بالحجم المطلوب لهذا المنشأ ، هل هذه التربة مناسبة لاقامة هذا المنشأ عليها ؟ هل هذه التربة ملائمة لوظيفة المنشأ المطلوب اقامته عليها أو بها ، ان دراسة التربة هي أولى الخطوات العملية نحو اقامة أي مشروع هندسي .
والآن و مع ارتفاع سعر الأرض في كل العالم أصبح الاتجاه السائد هو الاستغلال الأقصى للتربة وتحميلها باقصى مايمكن تحمله وهذا مايزيد من اهمية التربة قبل تنفيذ المنشآت ومن هنا جاءت هذه الدراسة التي تبحث في أهمية تقوية التربة و تسليحها بالجيوتكستيل و خاصة و ان هذه المادة قد بدا استخدامها في القطر منذ عام 2000 أي لا يزال استخدامها لدينا حديث العهد وقد جاءت الدراسة في ثمانية فصول كالآتي :
الفصل الأول:
وهنا نورد غاية هذه الدراسة و هدفها ، حيث تهدف هذه الدراسة إلى التعريف بمفهوم تسليح التربة بالجيوتكستيل واستخدامها في الجدران الاستنادية وإعطاء شرح مفصل عن المادة وأنواعها واهم مواصفاتها ومكان وطريقة استخدامها في الجيوتكنيك ومزايا ومساوئ هذا الاستخدام في الجدران الاستنادية .
ويعطي فكرة عن طريقة حساب هذه الجدران وطريقة تنفيذها كذلك يتطرق البحث إلى شرح الفكرة النظرية لأسلوب تنفيذ الجدار الاستنادي من التربة المسلحة بالجيوتكستيل والية عمل التسليح مع التربة وعن أهم التجارب المخبرية المستخدمة في تحديد النسيج المطلوب للتسليح .
الفصل الثاني:
وفيه يتم التعريف بمفهوم تسليح التربة و الجيوتكستيل و لمحة عن تطور استخدام هذه المادة في العالم ، حيث
إن أول من أوجد طريقة بناء منشآت من التربة المسلحة هو المهندس الفرنسيVIDAL عام 1963, وتتألف هذه المنشات بصورة عامة من تربة وعناصر تسليح ، عناصر التسليح عبارة عن مواد مرنة تتحمل إجهادات شد عالية . تنفذ هذه المنشات عن طريق ردم التربة المستعملة فوق عناصر التسليح وبشكل طبقات أفقية , وبحيث تبقى عناصر التسليح مغطاة من أسفلها و أعلاها بطبقات من التربة .
تستعمل هذه الطريقة لبناء منشآت مثل : الجدران الاستنادية و ركائز الجسور وإنشاء المنحدرات الشبة قائمة وذلك باستخدام عناصر التسليح والتربة فقط ويمكن التوصل بذلك إلى تأمين عامل أمان كبير في هذه الأنواع من المنشات .
ان كلمة الجيوتكستيل تتألف من شطرين : (جيو) geoوتعني الأرض , و(تكستيل) textile وتعني نسيج .
فهي إذا عبارة عن نسيج مستخدم في علوم التربة التكنيكية ( الجيوتكنيك ), فان كانت هذه المادة نفوذه سميت جيوتكستيلGeotextile وان كانت كتيمة سميت جيوممبرانGeomembrane , وان كانت شبكة بلاســــــتيكية سميـــت جيوغريد Geogrid .
-ستخدم الجيوتكستيل لاول مرة في الولايات المتحدة الامريكية عام 1958 في مرفا وكان منسوجا ووضع تحت بلاطات بيتونية .
-لكن البداية الفعلية والحقيقية كانت في فرنسا وانكلترا في الردميات عام 1968حيث استخدم الجيوتكستيل غير المنسوج "non woven geotextile" .
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture1.jpg[/IMG]
الفصل الثالث :
وهو يقدم دراسة في استخدام الجيوتكستيل في الجيوتكنيك و عن طبيعة تكوين مادة الجيوتكستيل و المؤثرات السلبية على هذه المادة عند الاستخدام .
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture2.jpg[/IMG]
الفصل الرابع :
وهنا نأتي لشرح الفكرة النظرية لاستخدام الجيوتكستيل في الجدران الاستنادية وعن آلية عمل الجيوتكستيل مع التربة
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture3.jpg[/IMG]
الفصل الخامس :
وهو يقدم مثالاً محلولاً لجدار استنادي مسلح بالجيوتكستيل .
الفصل السادس:
ويضم التجارب الحقلية و المخبرية التي اجريت و الغاية منها ونتائج هذه التجارب .
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture4.jpg[/IMG]
حيث كانت نتائج التجارب هي كالتالي :
1- يجب أن تؤمن التربة التحاك الجيد مابين التسليح و التراب لذلك كان علينا انتخاب العناصر التي تعطينا اكبر عامل للتحاك .
وحسب المواصفات المعتمدة فانه يجب ان يكون :
1- نسبة المار من المهزة 6 يجب ان يكون 100% .
2- نسبة المار من المهزة 3 يجب أن يكون 75% .
3- نسبة المار من المهزة 200 يجب ان يكون 25% .
2-ان المواد الغضارية لا تصلح لهذا التركيب . و يشترط خلو التربة من المواد العضوية و المواد المتفسخة. نلاحظ ان التربة الناعمة ممنوعة الاستخدام و السبب هو عدم كفاية الاحتكاك الذي سيتولد بين شرائط التسليح و التربة في المقاومة ، ثم ان التربة ذات الذرات الناعمة تتغير مواصفاتها بشكل خطير عند وصول الماء اليها .
3 - و نجري تجربة حدود اتربرغ و تكون قيمة حد اللدونة قريبة من الصفر اما قرينة اللدونة فيجب ان لا تتجاوز كحد اعظمي عن 6 .
4- و تضغط التربة حسب بروكتور 95% كي تحقق زاوية احتكاك داخلية 35 درجة .
5- أكدت النتائج المخبرية على جهاز شد الجيو تكستايل من التربة أن :
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/text1.jpg[/IMG]
و عند أخذ متوسط النتائج التي اجريناها على جهاز القص البسيط المصرف و التي تراوحت بين 0.58 الى 0.52 نجد :
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/text2.jpg[/IMG]
و نصل من ذلك الى انه في حال تعذر استخدام جهاز شد الجيوتكستايل من التربة أو عدم و جوده يمكن استخدام جهاز القص البسيط و الذي يعطينا زيادة أكثر في عامل الأمان و بدرجة مقبولة بالنسبة لنتائج جهاز الشد .
لكن تثبيت ذلك يتطلب المزيد من الدراسة على أنواع مختلفة أكثر من الترب و النسيج و بكميات أحصائية .
الفصل السابع :
ويحتوي على طريقة تنفيذ جدار استنادي من التربة المسلحة بالجيوتكستيل و محاسن و مساوئ استخدام الجيوتكستيل في تسليح التربة .
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture5.jpg[/IMG]
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture6.jpg[/IMG]
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture7.jpg[/IMG]
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture8.jpg[/IMG]
الفصل الثامن :
وهو عبارة عن ملحق صوري لبعض استخدامات الجيوتكستيل في المجال الهندسي وبعض المعلومات التفصيلية لمادة الجيوتكستيل وامثلة متفرقة عن جدران استنادية بمواصفات مختلفة .
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture9.jpg[/IMG]
[IMG]http://www.buildexonline*****/new/studies_research/images/11/geotextile_picture10.jpg[/IMG]
ونتمنى أن نكون قد وفقنا باعطاء فكرة اولية تشكل اساسا جيدا لدراسة مستفيضة بعد ذلك للراغب بالاستزادة.