بحث عن ميكانيكا التربة

إنشاء الله أحنا في خدمتك أخووي

مقدمة
علم ميكانيكا التربة هو فرع من العلوم الهندسية و هو مختص بدراسة التربة و طريقة تصرفها عند تعرضها للأحمال و الإجهادات .

و هو العلم المتعلق بميكانيكا الأجسام الطبيعية المشتتة (المؤلفة من أجزاء دقيقة أو ناعمة) و يعتبر فرعا من فروع علم ميكانيكا الأرض العام الذى تدخل ضمنه العلوم الخاصة التالية : ديناميكا الأرض في المجالين العالمى و المناطقى ، ميكانيكا الصخور الصلدة أو المصمتة ، ميكانيكا الصخور الرخوة أو الهشة (التربة الطبيعية) و ميكانيكا الكتل العضوية و العضوية المعدنية (الطمى ، الفحم و غير ذلك).

و يعتبر علم ميكانيكا التربة في نفس الوقت ، فرعا من فروع علم الميكانيكا الإنشائية المبنى على أساس قوانين الميكانيكا النظرية (ميكانيكا الأجسام الصلبة الغير قابلة للإنضغاط مطلقا) و كذلك على اساس قوانين الأجسام القابلة للتشوه أيضا ، أى القابلة للإنضغاط و تغير الشكل (قوانين اللدونة ، المرونة ، الزحف) ، التى ستكون بالنسبة لتكوين و صياغة علم ميكانيكا التربة - كعلم مستقل - بمثابة قوانين ضرورية فقط و لكنها ليست من الشروط الكافية بحد ذاتها . و إذا اضفنا إلى علاقات (معادلات) الميكانيكا النظرية و الميكانيكا الإنشائية للأجسام المصمتة القابلة للتشوه ، إذا اضفنا لهم القوانين التى تشرح الخواص المتعلقة بتفتت التربة (الإنضغاطية ، النفاذية ، مقاومة القص التماسية ، التشوه التركيبى الطورى) عندئذ ببحثنا للتربة باعتبارها اجساما طبيعية مشتتة وثيقة الإتصال بظروف تكوينها و تامة التفاعل مع البيئة الطبيعية الجيولوجية المحيطة بها ، يمكن في هذه الحالة صياغة او تكوين ميكانيكا التربة كعلم من العلوم .

[عدل] أهمية علم ميكانيكا التربة
إن ميكانيكا التربة هى عبارة عن نظرية قواعد التربة الطبيعية ، و إن دور ميكانيكا التربة كعلم هندسى هو دور عظيم ، و لا يمكن مفارنته إلا بعلم " مقاومة المواد " Strengh of Materials ، و بدون معرفة مبادىء ميكانيكا التربة ، لا يمكن تصميم المنشأت الصناعية الحديثة ، العمارات السكنية (لا سيما المتعددة الطوابق) ، إنشاءات إصلاح الأرض و إنشاءات الطرق ، الإنشاءات الترابية ، إنشاءات الهندسة الهيدروليكية (مثل السدود الترابية ، سدود المياه مبانى المحطات الهيدروليكية لتوليد الطاقة و غيرها ) ، كل هذا لا يمكن إنشاءه بصورة سليمة بدون معرفة مبادىء ميكانيكا التربة .

إن استخدام ميكانيكا التربة يساعم على الإستفادة أكثر ما يمكن من السعة الحملية للتربة ، الحساب الدقيق لتشوهات قواعد التربة أو القواعد الترابية تحت تأثير الأحمال الناجمة عن الإنشاءات الأمر الذى يعتمد ليس على وضع الحلول الأكثر سلامة فحسب ، بل و على الحلول الأكثر اقتصادية أيضا. و في المستقبل ستزداد أهمية علم ميكانيكا التربة في الأعمال الهندسية و ذلك بمساعدته في الحصول على أوسع و أحسن استفادة من المنجزات العلمية لهذا العلم في التطبيقات الإنشائية الهندسية .


[عدل] الخواص الأساسية للتربة
مقال تفصيلي : انضغاطية التربة.
انضغاطية التربة : تتلخص هذه الخاصية في قابلية التربة (إلى درجة كبيرة احيانا) لتغيير بنيتها تحت تأثير المؤثرات الخارجية إلى بنية أكثر دموجا أو تراصا على حساب تقليل مسامية التربة .
و يرتبط بهذه الخاصية قانون مهم هو قانون الدموج أو التراص

انفاذية التربة للماء : الخاصية الثانية للتربة هى خاصية إنفاذية الماء ، أى قابلية ترشيح الماء و الترشيح في التربة يعتمد على درجة الدموج أو التراص للتربة ، و في الأطيان شديدة اللدونة و شبه الصلبة يعتمد الترشيح على وجود التدرج الإبتدائى للضغط ، الذى تبدأ حركة الماء عند التغلب عليه فقط .
و يرتبط بهذه الخاصية قانون الترشيح الطبقى .

مقاومة التربة للقص أو الزحزحة : تحت تأثير الحمل الخارجى ، يمكن للضغوط القعالة في بعض النقاط أن تتفوق على الأربطة الداخلية بين دقائق التربة ، و تنشأ إنزلاقات (زحزحات) لبعض الدقائق و يمكن هنا أن يختل إتصال التربة في احدى المناطق أى يتم التغلب على مقاومة التربة في تلك المنطفة .
إن المقاومة الداخلية ، المعارضة أو المانعة لإزاحة أو زحزحة الدقائق الصلبة في الأجسام السائبة المثالية تكمن فقط في الإحتكاك الناشىء في نقاط تلامس أو اتصال الدقائق ، اما في التربة المتماسكة المثالية مثل الأطيان اللزجة ستقوم بقاومة زحزحة الدقائق فيها الأربطة البنيوية الداخلية و لزوجة ألغلفة الغروانية المائية للدقائق فقط و ليس في الإحتكاك الناشىء في نقاط تلامس أو اتصال الدقائق .
 
عودة
أعلى