في هذه المقالة وضحنا في في البداية ما هي الجسه؟، ثم وضحنا أهمية عمل الجسات، ثم وضحنا كيفية تنفيذ الجسات بالتفصيل، ثم وضحنا ما هو تقرير فحص التربة، ثم وضحنا انواع التربة المسببة للمشاكل أثناء البناء؛ فنحن في هذه المقالة تناولنا الكثير من المعلومات التي لا يسعنا ذكرها في تلك المقدمة ولكنني أعدك أننا تناولنا كل شيء يخص الجسات وفحص التربة بالتفصيل.
ما هي الجسه؟
الجسه عباره عن ثقب او حفرة يتم تنفيذها في الموقع المراد إنشاؤه بغرض الحصول علي عينات من التربة لدراستها والتعرف على طبيعتها ودراسة خواصها ومعرفه قدرة تحمل التربة …..الخ، ويتم تنفيذ الجسات يدويا او ميكانيكا او بطريقه الحفر المكشوف.
أهمية عمل الجسات
لو قمنا بتنفيذ المنشأ على تربة مجهولة من الممكن أن يحدث هبوط للمنشأ مع الوقت وبالتالي سيتسبب ذلك في ظهور شروخ بالمبني ثم انهيار المبنى، وجميعنا رأينا مشاكل كثيرة حدثت بسبب عدم فحص التربة وعدم عمل الجسات ومعرفة تقرير التربه وتوصيات البناء، ومن أسباب أهمية عمل الجسات ما يلي:-
- تحديد منسوب التأسيس
- معرفة قدرة تحمل التربة (bearing capacity)
- معرفة تتابع طبقات التربة ومقدار الهبوط المتوقع
- تحديد اجهاد التأسيس
- تحديد منسوب المياه الجوفيه
- تحديد نوع الأساس المقترح للمنشأ، هل هو قواعد ام لبشة ام خوازيق؟
- تحديد سمك وعدد طبقات الاحلال (ان وجدت)
- تحديد أسلوب سند جوانب الحفر
ولكى نقوم بعمل الجسات يجب اولا ان نقوم بجمع بيانات عن المنشأ المراد بنائه مثلنوع المنشأ (سكني او تجاري او مصنع)، وهل سيكون هناك بدروم ام لا، وطبيعة ارض الموقع هل هي ارض مستويه ام ارتفاعات وانخفاضات؟ وهل هى ارض صحراويه ام طينيه؟؛ وكل هذة المعلومات سوف تساعد في تحديد عدد وعمق الجسات وامكانها.
مقالة ذات صلة: الأساسات وأنواعها – الاساسات السطحية والاساسات العميقة
تحديد عدد الجسات وأماكن أخذ الجسات في الموقع؟
اولاً:- تحديد عدد الجسات
اقل عدد يمكن عمله بالموقع لا يقل عن جستين فى طرفى القطر طبقا للكود المصرى، وفى المشاريع الكبيرة تكون المسافة بين الجسه والأخرى من جميع الأتجاهات ٥٠ متر، وقد تصل الى ١٠ أو ٢٠ متر طبقا لاهمية المشروع، وذلك لمعرفة كل تفاصيل باطن الارض حتى لا نفاجأ بما لا يحمد عقباه؛ ويتم زيادة عدد الجسات فى حالة عدم تماثل ناتج الحفر فى الجسات بمعنى لو تم عمل جستين وكانا مختلفين في النتائج يلزم أخذ جسه أخرى لتأكيد النتائج.
ثانياً:- تحديد المسافة بين الجسات
لا توجد قاعدة محددة لكى تحدد المسافة بين الجسات فالمسافة بين الجسات تعتمد على قطاع الجسه فإذا كانت:
- التربة متجانسة نزيد المسافة بين الجسات
- التربة غير متجانسة (تتغير تغير مفاجئ ) تقل المسافة بين الجسات
- عامة تؤخذ المسافة بين الجسات من ٢٠ الى ٣٠ م للحوائط الساندة، ويفضل عمل الجسه في مكان اكبر حمل متوقع ويفضل اخذ واحده في منتصف المنشأ
ما هي طريقة تحديد عمق الجسات؟
- تتوقف اعماق الجسات علي حجم ونوع واهميه المنشأ فمثلا مبني 5 ادوار سوف يكون مختلف عن مبنى 20 دور، وسيكون مختلف أيضاً عن المبنى السكني غير التجاري ( وكذلك أعماق الجسات تتوقف بدرجة كبيرة علي خواص وتتابع طبقات التربه) ولذلك يفضل الاطلاع على تقرير تربه لمبني مجاور إن أمكن لتسهيل العمل.
- – مبدئيا لا يقل عمق الجسه عن 10 متر في جميع الأحوال وتزيد طبقا لنوع التربة والمنشأ، ويتم عمل حفرة استكشافية مكشوفة بعمق لا يقل عن 5 متر إن أمكن للحصول علي عينات في حالتها الطبيعية.
- في حاله وجود طبقه صخريه يراعي الوصول بعمق جسه او جستين علي الاقل الي مسافة لا تقل عن 4 متر في الصخر
- يراعي ان تخترق الجسه جميع الطبقات غير المتماسكة كالردم والطبقات العضوية ….الخ
- عند وجود طبقة سطحية يجب امتداد جسه او اكثر الي عمق اكبر للتاكد من عدم وجود طبقه اسفل منها قد تتأثر بالاجهادات القادمة اليها من الاساسات
- عند الوصول الي الطبقات الصخريه يجب اختراق وقطع 1.5 الي 3م في الصخر اذا كان متماسك واختراق 6 م في حاله الصخر اللين weathered rock ( فمن الممكن ان نقول على الاقل 4 متر في الصخر)
- في حالة الاساسات العميقه مثل الخوازيق يجب ان يصل عمق الجسات الي 5 م علي الاقل عن النهايه المتوقعه لارتكاز الخوازيق ويستحسن النزول ببعض الجسات الي عمق 10 م اسفل كعوب الخوازيق.
ما هو الفرق بين صفر الجسه والصفر المعمارى؟
نحن نقيس عمق الجسه في الموقع بمنسوب الارض الطبيعيه لاول جسه وهذا يتم تسميته بـ صفر الجسه، اما الصفر المعماري هو منسوب تشطيب الدور الارضي او ممكن يكون رصيف الشارع الخارجى. فمثلا لو الارض الطبيعية منخفضة عن الصفر المعماري ب 2 متر وسوف ننزل بالجسه بعمق 15 متر من الارض الطبيعية…سوف يكون عمق الجسه 17 متر من الصفر المعماري، فنحن نربط صفر الجسه (وعمق الجسه) بالصفر المعماري.
ما هي أنواع العينات المستخرجة من الجسات؟
ناخد عينه لكل متر عمق من الجسه ولو لقيت تغير ف الطبقات في المتر الواحد ناخد عينه كل 0.5 متر، وعند استخراج العينه بكتب عليها اسم الموقع ورقم الجسه وعمق العينه وتاريخ استخراجها ومكان العينه؛ ويتوقف نوع العينه علي تتابع طبقات التربه.
1. عينات مقلقله (فككه)
تستخرج من نواتج الحفر والجسه بأي شكل وتكون مفككة مثل الرمل واعتمادها الأغلب على اختبارات الموقع واشهرها standard penetration test SPT وتستخدم في تعيين محتوى المواد العضوية في التربة؛ ولحفظ العينات توضع في أكياس بلاستيكية للحفاظ عليها من التغير حتى يتم نقلها للمعمل
2. عينات غير مقلقله
عينات متماسكة القوام غالبا تخرج من التربة المتماسكة cohesive soil والاعتماد الاكبر يكون على التجارب المعملية مثل تجارب مقاومة الضغط والقص وتحديد كثافه التربه، فبمجرد خروج العينة يجب تغليفها بالشمع المنصهر او وضعها في اكياس بلاستيك للحفاظ على المحتوى المائي للعينة water content ( يتم تغطيس العينه في الشمع السائل) ووضعها ف كيس مكتوب عليه البينات عن العينه؛ وفي بعض المشاريع الهامة يتم نقل العينات اول باول الي المعمل، والافضل من ذلك وضع العينات في صندوق خشبي لأن الخشب عازل للحراره وسوف يساعد علي الحفاظ علي المحتوي المائي، فالمهم انك تقوم بابعاد العينه عن الشمس وتحافظ عليها
طرق تنفيذ الجسات
- الطريقة اليدوية
- الطريقة الميكانيكية (الحفر الدوار- الروتاري)
- طريقه الحفر المكشوف
1. الطريقة اليدوية
ماكينة الحفر اليدوي عباره عن 3 مواسير (تسمي مقص اوسبيه) متصلين ببعض من أعلى ويتم وضعهم وتثبيتهم على شكل هرمي ومعلق أعلاهم بكره متصلة بونش من طرف والطرف الاخر بماسورة عن طريق سلك (واير)، ويتم توصيل مواسير ببعض طبقا للعمق المطلوب وفي بداية المواسير يتم تركيب أداة الحفر ( فتيل- بلف – بربيمه) طبقا لنوع التربه، واقطار المواسير 4 او 6 بوصة، والماكينه تعمل عن طريق الدفع والدوران اليدوي بواسطه العمال حتي يتم انزال المواسير؛ وحتى نستطيع استخراج العينة يجب ان نضع فى بداية المواسير ماسوره الحفر طبقا لنوع التربة التي نحفر فيها
- فتيل علي شكل حلزوني نستخدمه في حالة التربة الطينية.
- بلف على شكل ماسورة مفرغه نستخدمه في حالة التربة الرملية
- البريمه نستخدمها لو التربه مشكله او تربة متماسكة
و لتحديد مكان الجسه والحفر بدقه تستخدم زرجينه لتثبيت المواسير ومنعها من التحرك يمينا ويسارا.
ولو توجد تربه رمليه عند الحفر، جوانب التربة لن تكون ثابتة ولذلك نستخدم ماسورة سند جوانب الحفر (ماسوره مفرغه قطر 6 بوصة طولها من 2.5 لـ 3م) ويتم ربطها ببعض عن طريق قلاووظ، ونقوم بانزال ماسوره السند وبعد ذلك نقوم بانزال البلف او البريمه داخل ماسورة السند ونبدأ الحفر.
2. ماكينة الجسات الميكانيكيه (الحفر الدوار- الروتارى)
- نفس النظام دفع مع دوران، ولان في الطريقة اليدوية كنا نستخدم العمال في الطريقة الميكانيكيه نستخدم الماكينه
- تتميز ماكينة الحفر الميكانيكي بالقدرة علي الحفر التربة الصخرية ويمكنها الحفر بأعماق أكبر معدل الحفر اسرع من اليدويه
- نستخدم مادة البنتونايت لسند جوانب الحفر (في الطريقة اليدوية كنا بنستخدم مواسير السند لسند جوانب الحفر)؛ والبنتونايت هي مادة تشبه البدره وناعمه مثل الاسمنت ولونها اصفر غامق تستخدم لسند جوانب التربة أثناء الحفر وتأتي في شكائر (25 كجم) تستخدم اثناء الحفر لعدة اغراض:
1. سند جوانب الحفر وتغليف الحفر من الداخل.
2. تبريد مواسير الحفر ( المواسير ننزل فى التربة بدفع مع دوران وبالتالي تسخن).
3. تسهيل عملية اختراق التربه (بتعمل علي تقليل الاحتكاك بين الماكينه والتربه). - في الطريقة اليدوية كنا نستخدم (فتيل او بلف او بريمه طبقا لنوع التربه) أما هنا في الطريقة الميكانيكية بنستخدم كور وسكينه بها فديه التقطيع (نقوم بلف السكينه من الكور وتخرج العينة)
3. عمل الجسات بطريقة الحفر المكشوف (البيارات)
- تستخدم طريقة الحفر المكشوف في حالة الأعمال البسيطة مثل طريق او منشأ بسيط او في حاله الاماكن الضيقة التي يصعب عمل الجسات بها بالطرق الأخرى
- تستخدم فيها أدوات بدائية بسيطة للحفر
- تستخدم في حالة التربة الطينية او الرملية وطبعا لن نستطيع استخدامها في حالة التربة الصخرية
- يمكن عمل حفرة وأخذ عينات حتى عمق 5 متر
- لا يمكن تنفيذ طريقه الحفر المكشوف اسفل منسوب المياه الجوفية او في التربة المتحجرة اوالتي تنهال أثناء الحفر
- تعتبر طريقه استرشاديه
عند الانتهاء من الحفر يجب غلق الحفرة ودمكها جيدا او ان تصب فيها الخرسانة العادية حتي لا تتسبب هذه الحفرة في في انضغاط التربة او أن تكون ممرا للمياه الجوفية او اى مشاكل اخرى.
كيفية اختيار طريقة تنفيذ الجسات؟
يوجد بعض العوامل منها
- نوع التربة، فمثلا لو التربه صخرية لن تستطيع استخدام الطريقة اليدوية وسنستخدم الطريقة الميكانيكيه.
- عمق الجسه، الطريقة اليدوية تصل لعمق من 10 ل 15 مترلأ لو تحتاج عمق اكبر سستخدم الطريقة الميكانيكيه
- مكان الموقع، لو المكان ضيق ومحكوم سستخدم اليدويه لان المكنه الميكانيكيه لن تستطيع ادخلها الموقع
الاختبارات الموقعية والاختبارات المعملية للجسات
1. الاختبارات الموقعية
يمكن اجراء عدة اختبارات بالموقع مثل
- اختبار الاختراق القياسي standard penetration test (SPT)
- اختبار مروحه القص Vane shear test
- تجارب التحميل المختلفة مثل plate load test
2. الاختبارات المعملية وتقرير التربة
بعد الانتهاء من اخذ العينات بالموقع يتم توصيلها للمعمل لإجراء الاختبارات اللازمة عليها، ويتم البدء بالفحص البصري بالعين المجردة لتحديد الاختبارات المطلوبة وتسمي هذه العملية بالتوصيف المبدئي، ويقوم بها مهندسون ذات خبرة في مجال التربة، ويتم اجراء الاختبارات التالية:-
- التحليل الحبيبي للتربة
- اختبار محتوى الرطوبة
- تحديد الوزن النوعي للتربة
- تحديد حد اللدونة للتربة
- تعيين معامل النفاذية للتربة
- تعيين محتوى المواد العضوية
- تعيين محتوى الكبريتات بالتربة
- تعيين معاملات القص للتربة
يمكنك قراءة الاختبارات من الكود المصري للاساسات
اساليب الغش وطرق تلاعب المقاول في عمل الجسات
- يجب ان تقف في مكان مكشوف كاشف كل حركه العمال والمعدات لكي لا تقع في فخ النزول في الحفرة بعدد 2 خط مواسير بجانب بعض ويقوم المقاول بحساب العمق بالضعف؛ فمثلا يقوم المقاول بتنزيل ماسورتين بجوار بعض كل ماسورة 10 متر ثم يقوم بإخراج الماسورتين ويقول لك انه نزل 20 متر ولكن فى الحقيقة هى 10 متر فقط.
- احتساب أطوال مواسير في الثابت بالماكينه وهي لم تنزل، فانت تستلم منه المواسير التي كانت في حفرة الجسه فقط وتكون خط واحد فقط وتخرج مره واحدة امامك ثم تتأكد بانزالها مره اخرى بدون فك او ربط، وفي الطريقه الميكانيكيه مواسير الجسه العليا لا تنزل تحت الأرض، فمكنه الخوازيق الـ rotary بتنزل لتحت اما في الماكينه الميكانيكيه فالجسات مبتنزلش
- عندما تقوم بقياس أطوال مواسير الحفر سن المواسير المقلوظ لا يحتسب من طول المواسير لانك تقوم بربط المواسير فبعض، فبالتالي السن بيدخل في الماسورة الأخرى
- يجب ان تقوم بالقياس بشريط القياس الخاص بك
- في الجسات اليدوية لا تستلم عمق الحفر بالواير بتاع الماكينة جتى لا تقع فى فخ التلاعب فى الاطوال واحتساب المتر بأنه نص متر، استلم العمق بالشريط الخاص بك.
تقرير فحص التربة
بعد الانتهاء من عمل الجسات واخذ عينات سواء بالطريقة اليدوية او الميكانيكية وعمل الاختبارات الموقعية والمعمليه يتم إعداد التقرير الفني للتربة، والذي يتضمن الآتي
- المقدمه والجهه الطالبه للتقرير
- وصف عام للموقع والمناطق المجاوره
- عدد الجسات وعمقها ونوعها
- وصف عام لطبقات التربه
- نتائج الاختبارات الموقعيه والمعمليه
- حاله منسوب المياه الجوفيه ونتائج التحليل الكيميائي
- توصيات التأسيس والخلاصه ( نوع التأسيس المقترح ومنسوب التأسيس…. اهم نقطه ف التقرير)
- قطاع بالجسات الموجوده بالتقرير
- جداول الاختبارات ومنحنيات التدرج
– وقبل البدء في التنفيذ لابد من المراجعه الدقيقه لتقرير التربه وخاصة الجزء الخاص بتوصيات التأسيس حيث يتضمن المعلومات الاتيه
أ. منسوب التأسيس المقترح
ب. اجهاد التربة المسموح
ج. نوع الاساسات المناسب
د. نوع الاسمنت المستخدم
هـ. طرق الحفر وسند الجوانب ان وجدت وطرق نزح المياه الجوفيه
انواع التربة المسببة للمشاكل اثناء البناء
1. التربة الانتفاشيه
التربة الانتفاشيه هي التربة القابلة للانتفاخ وهي عباره عن تربه متماسكة في حالتها الجافه الا انها تفقد هذه الخاصية وتتعرض للانتفاخ بزياده نسبه الرطوبه بها ومن أمثلتها:
- الحجر الرملي
- الحجر الطيني
- الحجر الطميي
- الطفله
التأسيس السليم علي هذه التربه يتم باحدي الطرق الاتيه:
- أ. استبدال التربة تحت الاساسات السطحيه بتربه رمليه لعمق معين (عمليه احلال)
- ب. استخدام خوازيق ترتكز في تربة غير انتفاشية
- ج. معالجة التربة كيميائيا باستعمال الاسمنت والجير عن طريق حقن التربه
- د. تصميم الأساسات بحيث تحمل الحركة الناشئة عن الانتفاخ
2. التربة الانهيارية
التربة الانهيارية هي التربة القابلة للانهيار وهي موجوده بالبيئة الصحراوية، ومن امثلتها (التربه الرمليه المتماسكه – الكثبان الرملية السائبة) حيث تحتوي هذه التربة علي مواد لاحمة من أكاسيد الحديد وكربونات الكالسيوم بين جزيئاتها مما يعطيها صلابة في حالتها الجافه بينما تتعرض للانهيار المباشر بمجرد اضافه المياه اليها.
والتأسيس السليم على هذه التربه يتم باحدي الطرق الاتيه:
- أ. استبدال التربة بتربه احلال مختلفة لعمق معين
- ب. استخدام اللبشة في التأسيس لتقليل الاجهادات ومقاومه فرق الهبوط
3. التربة الطينية اللينة
التربة الطينية اللينة هي التربة التي تنخفض فيها مقاومة القص ما بين 25.0 الي 50.0 كجم/سم2 مع قابليتها العالية للانضغاط مما يسبب هبوطا كبيرا للمنشآت، وتتواجد عند مصبات نهر النيل وهي تحتوي علي مواد عضوية ليفية او متحللة.
والتأسيس السليم على هذه التربه يتم باحدى الطرق الاتية:
- أ. استخدام اللبشه في التأسيس مع عمل بدروم للمبني لتقليل الجهد الصافي
- ب. استخدام الخوازيق في التأسيس
- ج. التثبيت باستخدام الجير
4. الرمل القابل للاساله
الرمل القابل للاساله هو رمل ناعم الحبيبات وموجود تحت منسوب المياه الارضية، ويتأثر بالزلازل و الاحمال الديناميكيه التي تفقدها مقاومتها للقص مما يسبب الانهيار.
والتأسيس السليم علي هذه التربه يتم باحدي الطرق الاتيه:
- أ- استخدام اللبشه في التأسيس
- ب- استخدام الخوازيق في التأسيس
5. الرمل المتبقيه
الرمل المتبقيه هي نواتج تكسير الصخور بعوامل التعريه وتحتوي على فجوات وكهوف .. ويجب الابتعاد عن التأسيس فوق الكهوف والفجوات.
والتأسيس السليم علي هذه التربه يتم باحدي الطرق الاتيه:
- أ. استخدام اللبشه في التأسيس
- ب. استخدام الحقن للتربة لتعديل خصائصها
وللمزيد عن التربة أنصحك بالإطلاع على هذه المقالة المنفصلة بعنوان التربة – تعريف و انواع التربة وخصائصها الهندسية
ما هو الحل إذا كانت التربة التى سوف يتم التأسيس عليها لا تتحمل المبني ؟
هناك أكثر من حل ويستطيع المهندس المتخصص بخبرته وطبقاً للمعلومات الناتجة من تقرير التربة والناحية الاقتصادية التوصية بالحل المناسب لكل حالة مثل :
- استبدال تربة التأسيس بتربة احلال تنفذ طبقاً لمواصفات فنية. ولذلك أنصحك بالإطلاع على هذة المقالة المنفصلة بعنوان احلال التربة ودمك التربة بالتفصيل
- تحسين خواص تربة التأسيس .
- تغير نوع الأساسات من أساسات سطحية الى أساسات عميقة .
فى النهاية آخر نقطة انت من ستضيفها فى التعليقات، شارك غيرك ولا تقرأ وترحل.
سعر فحص التربه
بصراحه اكثر من رائع
تحياتي شيء رائع
هل لديكم فرع في لبنان