إن تمام البناء وسلامته مسئولية كبيرة تقع على عاتق أفراد ومؤسسات دورها ان تقوم بعمل أبحاث ودراسات حول جودة التربة وقوة تحملها للمبنى بكل تصميماته، ومن هنا كان من المهم أن يقوم الفريق العامل في موقع المبنى بطلب تقرير التربة من معامل متخصصة في هذا وفيما يلي دليل متكامل لهذه المهمة التي من شانها أن تضمن سلامة المبنى من عدمه.
أهمية فحص التربة
من المهم أن يتم القيام بعمل بحوث وفحص التربة قبل إتمام عملية البناء وذلك لأن عملية الفحص تظهر:
- يحدد الفحص قدر التربة على التحمل ومدى الجهد الذي يمكنها أن تحمله فيحدد الفحص أقصى جهد وأقل جهد.
- يغطي تقرير الفحص صورة متكاملة عن تركيب وخصائص التربة في موقع المشروع ولهذا فائدة كبيرة في تحديد ما كانت التربة بحاجة لمعالجة او لا.
- يعطي التقرير توصيات بشأن تحديد نوعة قواعد المبنى على أساس أنواع التربة التي تم التوصل لها بالبحث.
- يضمن الفحص عدم تعرض المبنى للهبوط الارضي أو الشروخ من جراء ضعف وانهيار التربة وتفككها.
من يقوم بفحص التربة؟
إن عملية فحص التربة من صميم عمل معامل ميكانيكا التربة وتسمى عملية الفحص ” دراسة جيوتقنية” أي دراسة تقنية لجغرافية التربة في موقع المشروع، ويقوم بتلك العملية مهندسين مبانى مهمتهم تجهيز عملية الفحص ومتابعة أخذ العينات(الجسات) وتركيب أجهزة الجس في الأرض ومتابعة العمل الميداني بدقة، ثم ينتقل الفريق إلى المكتب الهندسي حيث يتم فحص العينات بالمعامل الميكانيكية وتقديم تقرير جسات مفصل.
يتسائل أصحاب الأراضي والمشاريع البنائية مجموعة من الأسئلة سنقدمها لكم وسوف نفرد لكل سؤال إجابته:
- ماهي طرق فحص التربة؟
- وكيف يتم فحص التربة للبناء؟
- وكيف يتم قراءة تقرير فحص التربة؟
- كم يكلف فحص التربة؟
طرق فحص التربة
لفحص التربة ثلاثة مراحل من المهم أن يتم القيام بها دون تردد وهم:
المرحلة الأولى
تتم المرحلة الاولى من خلال ثقب الأرض بمثقاب لودر بهدف أخذ عينة من أعمق مسافة من سطح الأرض بهدف معرفة تكوين الطبقات في أكثر أماكن الأرض قد تكون عليها أحمال المبنى، ومن هنا يتم أخذ جسات متعددة على مسافات محسوبة وعدم إغفال أي جزء عليه تحميل في الرسم الهندسي.
المرحلة الثانية
يتم حفر الأرض طالما كان تقرير الجسات الاولى صحيح ويوجه بإمكانية البناء على هذه الأرض، ويتم أخذ جسات جديدة بعد حفر الأرض بنفس الطريقة الاولى و لعمق أكبر من عمق المبنى في الرسم الهندسي، فلو كان للمبنى بدروم ( قبو) 10 متر يتم أخذ الجسات بعمق أكبر من عمق المبنى؛ للاطمئنان لقوة الأرض في تحمل جهد المبنى بشكل كامل.
المرحلة الثالثة
هي مرحلة مهمة جدًا تسمى plate load test ، وهي مرحلة مهمة جدًا يقوم بها مهندس مختص لأنها مرحلة أدق من المراحل الاولى وسوف نشرحها بالتفصيل.
اختبار جهد الأرض plate load test
يعد هذا الاختبار من أدق ما يكون لمعرفة جودة التربة وتحملها للأثقال التي سوف تكون عليها من المبنى ويتم هذا الاختبار قبل البناء مباشرة، ويستخدم في ذلك أثقال لاختبار مدى هبوط التربة عند تعرضها لإجهاد المباني من عدمه ويتم الفحص كما يلي:
- يقوم مهندس مختص بتركيب اسطوانة قطرها 60 سنتيمتر أو 90 سنتيمتر وعليها جزء هيدروليكي يعمل على تحريك الأثقال التي يتم تركيبها للضغط على الأرض وملحق بهذا الجزء عدادات متحركة ووحدتها بالمليمتر.
- يتم تركيب تلك الأجزاء في لودر أو بوكليه ذو وزن من 20 طن – 60 طن.
- يتم تشغيل اللودر فيتحرك الجزء الهيدروليكي فتضغط الاسطوانة على الأرض بقدرة 1 كيلوجرام/ سنتيمتر ويتم قراءة العدادات لمعرفة مقدار هبوط الأرض فكلما زاد العمق في الهبوط عن 2 مليمتر كلما كانت التربة معيبة وبحاجة لعلاج.
- يتم تكرار خطوة 3 – لمدة 5 مرات بين كل مرة ثلاث دقائق
- يتم رفع الحمل بشكل تدريجي في كل مرة حتى يصل لخمس كيلوجرام لكل سنتيمتر وأخذ قراءة العدادات وتسجيلها.
- يتم رش ماء خلال هذه العملية لقياس مدى تأثر الأرض بالماء مع الضغط
- عند النزل من أعلى ثقل يجب أن نعيد تخفيف الأحمال بالعكس حتى نصل إلى 1 كيلوجرام/ سنتيمتر مع قراءة العدادات وكتابتها
في النهاية يتم عمل منحنى بين الهبوط والأحمال لنصل إلى قدرة تحمل التربة ومقدار الهبوط.
مكونات تقرير الفحص
يتكون التقرير الذي يتم تسليمه للمسئول عن المشروع من صفحات تفصيلية كثيرة إلا أن أهم جزء في هذا التقرير هو مقدار هبوط الأرض، ونوعية القواعد المناسبة لها، وتركيب التربة ونوعيتها وهل هي طينية أو رملية أو ….إلخ.
محاذير مهمة
يجب أخذ الحيطة والحذر من أن كثير من المكاتب تعتمد كتابة تقارير مكتبية دون النزول الميداني بما لا يتوافق مع تركيب التربة الفعلي وقدرتها على التحمل، ومن هنا يجب متابعة عملية أخذ الجسات وعدم الاعتماد على تقارير الجار أو التقارير القبلية، جوانب الأرض تشير لتركيب التربة بالنظر وتؤكد هل هي تربة دفان أو تربة صخرية أو تربة رملية.
تكلفة فحص التربة
تعد تكلفة فحص التربة مكلفة ما بين 2000- 5000 ريال سعودي إلا أنها تكلفة لا تعادل تكلفة قتل الأرواح وهبوط وشروخ المبنى فيما بعد.