جامعة النجاح الوطنیةجامعة النجاح الوطنیة

AnAn--Najah National UniversityNajah National University

Earth Sciences & SeismicEarth Sciences & SeismicEngineering CenterEngineering Center

التـربــة

ما هي التربة؟

التربة واثرھا على المباني

لماذا ندرس التربة وطبیعتها قبل البناء علیها؟

لتحقیق تصمیم آمـن للمبنى1.

الختیار التصمیم والنظام االنشائي المناسب2.

لتالفي حدوث عیوب مستقبلیة للمبنى. 3

لتحقیق تصمیم آمـن للمبنى1.

الختیار التصمیم والنظام االنشائي المناسب2.

لتالفي حدوث عیوب مستقبلیة للمبنى. 3

تربة التأسیس

جیولوجیة وزلزالیة الموقعتؤثر جیولوجیة المنطقة وتربة الموقع على شدة االھتزازات

.االرضیة وبالتالي على حجم االضرار واالنھیارات

:وفي التصمیم الزلزالي للمباني نراعيدراسة زلزالیة وجیولوجیة المنطقة وموقع البناء.

تصمیم عناصر المبنى بما یتناسب مع تربة التأسیس والسلوك.الزلزالي المتوقع لھا

تؤثر جیولوجیة المنطقة وتربة الموقع على شدة االھتزازات .االرضیة وبالتالي على حجم االضرار واالنھیارات

:وفي التصمیم الزلزالي للمباني نراعيدراسة زلزالیة وجیولوجیة المنطقة وموقع البناء.

تصمیم عناصر المبنى بما یتناسب مع تربة التأسیس والسلوك.الزلزالي المتوقع لھا

:استطالع الموقع

عملیة تستدعي بعد النظر وسرعة البدیھة

:فمثالالتفات انتباه الدارس الى مستوى

نمو النباتات في المنطقة، ؟ماذا قد یعني

عملیة تستدعي بعد النظر وسرعة البدیھة

:فمثالالتفات انتباه الدارس الى مستوى

نمو النباتات في المنطقة، ؟ماذا قد یعني

قوة تحمل طبقات التأسیس

ما ھي االشیاء التي تسبب تدھوراً في قوة تحمل طبقات التأسیس او حدوث انھیارات

بھا؟

:اعمال الحفر المجاورة1.

ما ھي االشیاء التي تسبب تدھوراً في قوة تحمل طبقات التأسیس او حدوث انھیارات

بھا؟

:اعمال الحفر المجاورة1.

:االھتزازات ومنھا الناتجة عن حركة المركبات. 2

تصریف میاه المطر•تصمیم الممرات الخارجیة والساحات•المرافق العامة حول المبنى كآبار تخزین المیاه والحفر •

.االمتصاصیة

..وسیاتي شرحھا بتفصیل اكبر الحقاً

:السیول والجداول المائیة ومنها دراسة. 3

تصریف میاه المطر•تصمیم الممرات الخارجیة والساحات•المرافق العامة حول المبنى كآبار تخزین المیاه والحفر •

.االمتصاصیة

..وسیاتي شرحھا بتفصیل اكبر الحقاً

طبوغرافیة التربة. 4

عند مالحظة عدم انتظام او حدوث تغیرات مفاجئة في :مناسیب الموقع فان ذلك قد یشیر الى

احتمال وجود صدوع جیولوجیة في الطبقات الصخریة.

= =انزالقـات في الطبقة الســطحیة الرخوة.

كما ان وجود مغر وفجوات على السطح مؤشر الحتمال.وجود مثلھا تحت سطح االرض

احتمال وجود صدوع جیولوجیة في الطبقات الصخریة.

= =انزالقـات في الطبقة الســطحیة الرخوة.

كما ان وجود مغر وفجوات على السطح مؤشر الحتمال.وجود مثلھا تحت سطح االرض

قبل التعمق في دراسة المؤثرات السابقة:ال بد من التعرف على

انواع التربة

.التربة الصخریة1.

.التربة الرملیة2.

.التربة الطینیة3.

.التربة الصخریة1.

.التربة الرملیة2.

.التربة الطینیة3.

. ولكل نوع منها انواع اخرى بداخله

التربة الصخریة: أوالً )الحجر الجیري(تكثر في فلسطین الصخور البیضاء

وان كان شكلھا الجلمودي مطمئناً من الخارج اال انھا قد تحمل في طیاتھا

مفاجــآت

فقد یصــمم البعض مبنــــاه على طبقة صخریة وھـو!خطیرةال یدري ان طبقة رقیقة تحجب عنھ فجوات

طالما ان ھذه الفجوات محجوبة : ولكن!عن اعیننا، كیف یمكننا الكشف عن وجودھا؟

:بواسطة اجھزة فحص التربة:جھاز صدى الصوت1.

:الكشف الجیوفیزیائي ومنھ. 2الكشف الكھربائي•الكشف الزلزالي او االھتزازي•

الكشف الزلزالي او االھتزازي

: الحفر اآللي. 3

اي من ھذه الطرق موجود في فلسطین برأیكم؟

صدى الصـــوت1.

الكشف الكھربائي2.

الكشف الزلزالي3.

الكشـف اآللــــي4.

صدى الصـــوت1.

الكشف الكھربائي2.

الكشف الزلزالي3.

الكشـف اآللــــي4.

تسویة سطح التربة قبل البناءتعتبر الصخور اساساً جیدا للمبنى؛ فھي قادرة على تلقي احمال كبیرة دون

حصول ھبوط او تشققات، وفي حالة البناء على تربة صخریة یجب

تسویة سطح الطبقات العلویةعلى كامل الموقع او على اجزاء منه على هیئة تدرجات

:الصخور ومقاومتھاتصنف الصخور بشكل عام الى

:انواع ثالثة

الصخور الناریة مثل الجرانیت1.

الصخور المتحولة مثل الرخام1.

الصخور الرسوبیة مثل الحجر 2.الجیري

تصنف الصخور بشكل عام الى :انواع ثالثة

الصخور الناریة مثل الجرانیت1.

الصخور المتحولة مثل الرخام1.

الصخور الرسوبیة مثل الحجر 2.الجیري

ھل قدرة تحمل ھذه االنواع وخواصھا متشابھة؟

!ال

فلكل صنف خواص فیزیائیة ومیكانیكیة وقدرة تحمل لقوى :الضغط مختلفة عن غیره، فمثالً

الحور هو احد اصناف 1.:الصخور الرسوبیة وهو

ضعیف المقاومة -قابلیته عالیة المتصاص -

الماء

:الحجر الجیري. 2نفاذیته للماء قلیلة-مقاومته عالیة -

التربة الرملیة: ثانیاً ھل یعتبر الرمل مناسباً كتربة تأسیس اسفل المباني ؟

التربة الرملیة الجافة قلیلة الرطوبة تعتبر جیدة للتأسیس بشرط أن “ضعیفة النشاط الزلزالي”تكون المنطقة المراد البناء علیها

وماذا اذا كانت نشطة زلزالیاً؟اذا كانت التربة الرملیة مشبعة بالرطوبة كتلك الموجودة قرب :شواطئ البحار، فان تعرضھا الھتزازات ارضیة یؤدي الى

تمیؤها

او

انهیار المباني المقامة علیها

التمیؤھو عملیة تحول الرمل الى ماء وخروجھ من موضعھ :كما في الشكل

دول العالم التي تعرضت لكوارث تنصح بعدم اقامة منشآت هامة على هذا النوع من التربة.خصوصًا في مناطق الشدة الزلزالیة المعتدلة او العالیة

.هذا وتوجد حلول علمیة لمعالجة تمیؤ التربة لكنها مكلفة بطبیعة الحال

التربة الطینیة: ثالثاً یوجد في المنطقة الواحدة من التربة عادة اكثر من نوع تربة،

.وكذلك النوع الواحد من التربة یضم بداخلھ انواع فرعیة

:من اصناف التربة الطینیة.التربة الطینیة المتماسـكة1..التربة الطینیة الرخــوة2..“دبش“التربة الطینیة التي یتخللها حصى و3..التربة الطینیة القابلة لالنتفاخ4.

:من اصناف التربة الطینیة.التربة الطینیة المتماسـكة1..التربة الطینیة الرخــوة2..“دبش“التربة الطینیة التي یتخللها حصى و3..التربة الطینیة القابلة لالنتفاخ4.

فیم تھمنا دراسة كل ھذه االنواع من التربة ؟

:ببساطة، تختلف ھذه االنواع في.مقدرتھا على التحمل1.

.درجة امتصاصھا للماء2.

)التغیر الحجمي ( قابلیتھا لالنتفاخ 3.

ولـكن

:ببساطة، تختلف ھذه االنواع في.مقدرتھا على التحمل1.

.درجة امتصاصھا للماء2.

)التغیر الحجمي ( قابلیتھا لالنتفاخ 3.

التربة الطینیة القابلة لالنتفاخیوجد ھذا النوع في عدد من

المناطق الفلسطینیة وخصوصاً .الزراعیة منھا أو القابلة للزراعة

ماذا یفعل المھندسون تجاه ھذه التربة ؟

یلجأ البعض الى زیادة مساحة قواعد االساسات

:ولكنهل ینهي هذا الحل مشاكل التربة الطینیة القابلة لالنتفاخ؟1.وما تأثیر الرطوبة وتسرب الماء الى هذه التربة؟2.هل المشاكل التي تحدثها هذه التربة تستدعي كل هذا االنتباه؟3.

:ولكنهل ینهي هذا الحل مشاكل التربة الطینیة القابلة لالنتفاخ؟1.وما تأثیر الرطوبة وتسرب الماء الى هذه التربة؟2.هل المشاكل التي تحدثها هذه التربة تستدعي كل هذا االنتباه؟3.

لنرى ذلك

:قصة التربة الطینیةخالل السبعینات والثمانینات من القرن العشرین بدأ االمتداد العمراني

.باالنتشار في المناطق الطینیة الزراعیة

في فلسطین واالردن حدوث تشققات وتصدعاتلوحظفي عدٍد كبیٍر من المباني المقــامة على اراض طینیــة

) كاالراضي الزراعیة الحمراء أو بنیة اللون (

قال بعض المھندسـین

ان سبب ذلك ھو حدوث ھبوط فــي اساسات المبنى بسبب ضعف في قدرة التربة على التحمل؛.فقاموا بزیادة قوة ومساحة االساسات

المفاجأة

بعض المباني اصبحت تعاني من تشققات اكثر مما سبق وذلك .بعد زیادة مساحات االساسات

بعض المباني اصبحت تعاني من تشققات اكثر مما سبق وذلك .بعد زیادة مساحات االساسات

الدراسات على ھذا الموضوع

اجریت دراسات علمیة في االردن في بدایة الثمانینات :على ھذه الظاھرة، واظھرت ما یلي

والمقامة طابق او طابقینمعظم المباني المكونة من 1.فوق اراض طینیة تعرضت لحصول ارتفاع وھبوط

.متتالیین للقواعد

اجریت دراسات علمیة في االردن في بدایة الثمانینات :على ھذه الظاھرة، واظھرت ما یلي

والمقامة طابق او طابقینمعظم المباني المكونة من 1.فوق اراض طینیة تعرضت لحصول ارتفاع وھبوط

.متتالیین للقواعد

!قابلیة هذه التربة للتغیر الحجمي عالیة جدًا اي انها قابلة لالنتفاخ:السبب

االرتفاع والھبوط المتتالي للقواعد توضحھ ھذه :الصورة

ینجم عن ھذه الحركة المستمرة العلى والسفل تشققات .في االرضیات والجدران والقسامات والتشطیبات

:النتیجة

اظهرت عیوبًا اقل من تلك ذات الطوابق المتعددةاالبنیة . 2.التي اصابت ذات الطابق الواحد او الطابقین

لماذا ؟

.وزنها أكبر؛ فال تستطیع التربة المنتفخة رفع قواعدها:السبب

لماذا ؟

اظھرت التشكیل المعماري المعقداالبنیة ذات . 3عیوباً اكثر من تلك ذات التشكیل المعماري البسیط كالمربع او

المستطیل

لعدم تحرك االساس كوحدة واحدة:السبب

ما ھو الحل مع ھذه التربة ؟؟؛ زیادة مساحة االساسات قد فاقمت من المشكلةكما رأینا فان

ففي الفصل الذي تزداد الرطوبة فیھ تزید فرصة دفع القواعــد : العلى من التربة المنتفخة، ومن حلول معالجة ذلك

.معالجة مصادر المیاه التي تؤثر على رطوبة التربة

ما ھي المصادر التي تؤثر على رطوبة التربة؟

:اسباب طبیعیة مثل1.میاه االمطار •الجداول المائیة او السیول الموسمیة•

:اسباب بشـریة مثل. 2تسرب میاه التمدیدات. الحواویز”الحفر االمتصاصیة وخزانات المیاه االرضیة“

:اسباب طبیعیة مثل1.میاه االمطار •الجداول المائیة او السیول الموسمیة•

:اسباب بشـریة مثل. 2تسرب میاه التمدیدات. الحواویز”الحفر االمتصاصیة وخزانات المیاه االرضیة“

كیف نعالج عملیة تسرب المیاه ؟.اخذ االحتیاطات الالزمة للتمدیدات الصحیة1.ابعاد حنفیات ري الحدیقة المنزلیة عن اطراف المبنى 2.

وابقاء تمدیداتھا مكشوفة؛ النھا عرضة للتلف بسبب ضغط .الماء المتكرر

.توجیھ مزاریب تصریف میاه المطر الى اماكن بعیدة3.

تالفي حدوث البرك واالحواض المائیة في البالط او صبة 4..االرضیات

.اخذ االحتیاطات الالزمة للتمدیدات الصحیة1.

ابعاد حنفیات ري الحدیقة المنزلیة عن اطراف المبنى 2.وابقاء تمدیداتھا مكشوفة؛ النھا عرضة للتلف بسبب ضغط

.الماء المتكرر.توجیھ مزاریب تصریف میاه المطر الى اماكن بعیدة3.تالفي حدوث البرك واالحواض المائیة في البالط او صبة 4.

.االرضیات

انظمة تصریف المیاه والتخفیف من رطوبة التربة

.معالجة الممرات الخارجیة حول المبنى. 1

.اقامة خنادق وحواجز حول المبنى. 2

.المزروعات والشجیرات حول المبنى. 3

.معالجة الممرات الخارجیة حول المبنى. 1

.اقامة خنادق وحواجز حول المبنى. 2

.المزروعات والشجیرات حول المبنى. 3

ما ھو تفسیرك لوجود ممرات ذات میل معاكس ؟

الممرات الخارجیة حول المبنى: اوالً

اول ما تتعرض لالنتفاخ والرطوبة-تكون على مسافات قصیرة-اول ما تتعرض لالنتفاخ والرطوبة-تكون على مسافات قصیرة-

اقامة خنادق للحد من : ثانیاً :تسرب المیاه الى االساس

المزروعات الصغیرة حول المبنى: ثالثاً

: اعشاب صغیرة1.”الخ ... نجیل، عشبیات، ورود مدادة، ”

ویجب رشھا بالماء باستمرار؛ فھي تحافظ على الرطوبة وتمنع الجفاف

.صیفاً

: اعشاب صغیرة1.”الخ ... نجیل، عشبیات، ورود مدادة، ”

ویجب رشھا بالماء باستمرار؛ فھي تحافظ على الرطوبة وتمنع الجفاف

.صیفاً

هل تفي االشجار بنفس الغرض؟ . 2ام هل ترفع جذورها اساسات المبنى

الى االعلى ؟

!رحلة الصیف تلحق االشجار ضرراً كبیراً في

:االبنیة المقامة على تربة طینیة

.فجذورها تعمل على امتصاص الرطوبةفتحدث تجویفات هوائیة مكان جزیئات الماءفتحدث تجویفات هوائیة مكان جزیئات الماء

فتنهار التجویفات تحت ضغط اساسات البناء محدثة هبوطاً

یؤدي الى تشققات في المبنى

!رحلة الشتاء تزداد الرطوبة

تسقط اوراق الشجر ویتوقف االمتصاص

تعود التربة لحجمها فتنتفخ دافعة االساسات العلى؛

تعود التربة لحجمها فتنتفخ دافعة االساسات العلى؛

فتغلق الشقوق أو تضیق لتصبح شعریة

اشكال الشقوق المتوقعةیحدث الھبوط او الترییح في اساسات المباني لجمیع انواع

.التربة، ولكن بمقادیر مختلفة تشتد حدًة خالل عملیة البناء:وللتشققات الناجمة عن ذلك اشكال منھا

:تشققات قطریة. 1

تشققات شبه مستقیمة تسیر غالبًا في . 2:الحلول االفقیة والعمودیة للحجر

: النتیجةانفتال في النوافذ واالبواب

.المحاذیة لمكان الهبوط

: النتیجةانفتال في النوافذ واالبواب

.المحاذیة لمكان الهبوط

قد تظهر التشققات في المباني بعد سنوات عدیدة من اشغال المبنى،!كیف یحدث ذلك؟

الن جذور االشجار تستمد الماء المطلوب بدایة حیاتها من التربة المحاذیة لسطح االرض،

!بالتوغل ومن ثم تبدأ

ھل یمكن أن یمیل المبنى باكـــــــــملھ

جراء ذلـك ؟

ھل یمكن أن یمیل المبنى باكـــــــــملھ

جراء ذلـك ؟

اسالیب غیر مباشرة تسھم فیھا االشجار بتغییر مستوى رطوبة التربة ؟

ظل االشجار یحول دون 1.وصول اشعة الشمس

ظل االشجار یحول دون 1.وصول اشعة الشمس

كثافة االشجار حول منطقة ما من المبنى تبطئ . 2:من سرعة الریاح وبالتالي بطء تبخر الماء

تراكم االوراق المتساقطة یعیق انسیاب میاه المطر . 3.فنفاذها للتربةاالمر الذي یؤدي الى تحویضها

.تعفن الجذور داخل التربة وتحللها یترك فراغات هوائیة تسمح بتسرب الماء الیها. 4

:اسئلة الفصل

تتلقى القاعدة التالیة االحمال من العمود وتقوم بنقلھا الى التربة،:اوالً :صمم القاعدة باستخدام الطرق السریعة والتقریبیة حیث

p :طن60= االحمال واالوزان النازلة من العمود الى القاعدةa :طول القاعدةb :عرض القاعدةfb :ضغط القاعدة على التربةfs :مقدرة تحمل التربة ونفترض انھا تساوي:

1kg/cm ،6للتربة الطینیةkg/cmللتربة الصخریة

تتلقى القاعدة التالیة االحمال من العمود وتقوم بنقلھا الى التربة،:اوالً :صمم القاعدة باستخدام الطرق السریعة والتقریبیة حیث

p :طن60= االحمال واالوزان النازلة من العمود الى القاعدةa :طول القاعدةb :عرض القاعدةfb :ضغط القاعدة على التربةfs :مقدرة تحمل التربة ونفترض انھا تساوي:

1kg/cm ،6للتربة الطینیةkg/cmللتربة الصخریة

اذا قام شخص بالبناء على ارض طینیة خالل فصل :ثانیاً الشتاء، وكان مبناه یتألف من طابق او اثنین، فما الذي یمكن

ان یجري في فصل الصیف؟

طوابق اثناء فصل الصیف 7أنشئ مبنى مكون من :ثالثاً على تربة طینیة قابلة لالنتفاخ، ما المشاكل التي تتوقع

حدوثها للمبنى، وما هي الحلول التي تقترحها لمعالجة ذلك؟

طوابق اثناء فصل الصیف 7أنشئ مبنى مكون من :ثالثاً على تربة طینیة قابلة لالنتفاخ، ما المشاكل التي تتوقع

حدوثها للمبنى، وما هي الحلول التي تقترحها لمعالجة ذلك؟

نھایة فصل التربة