Soil Properties

االنشائية لألغراض التربة الثاني-خصائص الباب___________________________________________________________________

الثانـي البــاب

التربــــة خصائص اإلنـشــائيـــة لألغـراض

مدخل2-1للتربة الفيزيائية الخصائص2-2

للتربة الحجمية – الوزنية العالقات 2-2-1الدالة الخصائص 2-2-2

للتربة الميكانيكية الخصائص2-3للتربة الكيميائية الخصائص2-4االنشائية لألغراض التربة فحوصات2-5

المخبرية الفحوصات 2-5-1الحقلية الفحوصات 2-5-2

التربـة خصائص الثانـي البـابراضـلألغ

ائيـةـاإلنش

(Soil Properties forConstruction Purposes)

(Introduction) مدخــل 2-1 فيزيائية خصائص الى للتربة األساسية الخصائص تقسيم يمكن

(Physical propertiesوميكانيكية ) (Mechanical propertiesوأخرى )

39االنشائية لألغراض التربة فحوصات


اختلفت وإن الخصائص، (. وهذهChemical properties) كيميائية أخرى، الى منطقة ومن آخر، الى منشأ من أهميتها درجة في تجري التي التربة على للحكم وضرورية مهمة كلها أنها إال

للخروج ضروري المختبر في عليها التجارب ءواجرا دراستها،واألساسات. بالتربة يتعلق فيما متكاملة بتوصيات

تلك فهو للتربة، الفيزيائية بالخصائص المقصود وأما الطبيعية الرطوبة كمحتوى التربة بطبيعة المتعلقة الخصائص

(Liquid limit) السيولة ( وحدودNatural moisture content) فيها (Specific gravity) النوعي الوزن ( وكذلكPlastic limit) واللدونة التشبع ( ودرجةVoids ratio) الفراغات ( ونسبةDensity) والكثافة

( وغيرها.Degree of saturation) بالماء خصائص بها فيقصد للتربة الميكانيكية الخصائص وأما

) للقص التربة كمقاومة األحمال، تأثير تحت وسلوكها التربةShear strengthحبيباتها بين التماسك ( وقوة (Cohesionوزاوية )

االنضغاط ( ومقاومةAngle of internal friction) الداخلي االحتكاك(Compressive strengthوالدمك ) (Compactionوالتضاغط )

( وغيرها.Consolidation) المحوري من تحتويه ما بها فيقصد للتربة الكيميائية الخصائص وأما خرسانة على سلبي تأثير لها يكون قد كيميائية مواد

( ومحتوىSulphate content) الكبريتات كمحتوى األساسات، Organic) العضوية ( والشوائبChloride content) الكلوريدات

impuritiesللذوبان القابلة ( واالمالح (Total soluble salts) (Acidity or alkalinity of environment) الوسط قاعدية أو وحامضية

( وغيرها.PH value) الهيدروجيني الرقم عليها يدل التي في اجراؤها يمكن أعاله ذكرت التي الفحوصات وجميع

) التركيب مخلخلة ( أوUndisturbed) سليمة عينات على المختبرDisturbedالباب في التربة عينات عن الحديث عند سبق ( كما

k سيرد وكما األول، هذه تفاصيل على الوقوف عند الحقاالفحوصات.

Physical properties of) للتربة الفيزيائية الخصائص 2-2soil)



مnnا نتnnذكر للتربnnة األساسnnية الفيزيائية الخصائص فهم لتسهيل هي أساسnnnية مكونnnnات ةثالثnnn من تتكnnnون التربnnnة أن عن ورد

الحبيبات هذه بين ( والفراغاتSolid particles) الصلبة الحبيبات(Voidsوالماء ) ات هذه داخل همااكل أو الهواء أوnnر الفراغnnانظ(

(.1-1 الشكل

k ذكرنا كما التربة وتكون فراغاتها كانت ( إذاDry) جافة سابقاk ومشبعة وحده، بالهواء مليئة (Partially saturated) بالماء جزئيا

k ومشبعة ، فراغاتها والماء الهواء تقاسم إذا Fully) بالماء تماماsaturatedالروسي العالم أطلق فراغاتها. وقد كل الماء مأل ( إذا ثالثية التربة ( تسميةN.Gersevanov) غيرسيفانوف نيكوالي

الماء تحتوي التي التربة ( علىThree phase soil) المراحل) المراحل ثنائية والتربة الصلبة، الحبيبات الى اضافة والهواء

Two phase soilالمكونات من اثنين من تتكون التي تلك ( على وهواء(. صلبة حبيبات أو وماء صلبة )حبيبات فقط الرئيسية المذكورة، المفاهيم توضيح في ( أدناه1-2) الشكل ويساعد الفيزيائية الخصائص أهم ومعاني تعريفات فهم في وكذلك.استعراضها سيلي التي للتربة

ةـللترب ةـالحجمي – ةـالوزني اتـالعالق 2-2-1 (Weight – volume relationships)

النسبة ( هوWater or moisture content) الرطوبة محتوى-1 الصلبة الحبيبات ووزن التربة فراغات في الماء وزن بين

k مئوية: بنسبة عنه معبرا

(2-1) (%)

في التربة من عينة تجفيف طريق عن الرطوبة محتوى ويقاس قياسية حرارة درجة ( علىDrying oven) الخاص التجفيف فرن

عملية وبعد قبل وزنها ومقارنة م،˚ 110-105 بين تتراوح



24 مرور بعد أو العينة، وزن يثبت عندما تنتهي التي التجفيفالفحص. هذا باجراء المتعلقة المواصفات تحدد كما ساعة

للتربة المختلفة ( الحاالت1-2) شكلk مشبعةأ- المراحل( )ثالثية بالماء جزئيا

k مشبعةب- وماء( صلبة حبيبات – المراحل )ثنائية بالماء تماماnوهواء( صلبة حبيبات – المراحل )ثنائية جافة تربة- ج

(A – Air, S- Solids, W- Water, V- Volume, M – Mass).

النسبة ( هيDegree of saturation) بالماء التشبع درجة-2 الكلي الحجم الى التربة فراغات في الماء حجم بين

للفراغات:

(2-2) (%)

k التشبع درجة وتكون %100 ( وSr = 0) الجافة للعينات صفراk المشبعة للعينات (. Sr = 100%) بالماء تماما



حجم بين النسبة ( وهيVoids ratio) الفراغات نسبة-3 الصلب الجزء حجم لىإ التربة في الموجودة الفراغاتالصلبة(: )الحبيبات

(2-3)

واسع. حيث نطاق ضمن للتربة الفراغات نسبة قيمة وتتغير من تتكون التي للتربة1.5 الى0.2 من تتغير أن يمكن

التي للتربة12 الى2 ومن ،(Mineral soils) معدنية حبيبات /. ولكن4( /Mineral – organic soils) عضوية مكونات تحتويk األكثر المدموكة، ( للتربةe < 1) تكون أن هو الواقع في شيوعا

) المتضاغطة ( غيرLoose) المخلخلة ( للتربةe >1) وUnconsolidatedالضروري من يكون خيرة،ألا الحالة (. وفي

قبل وتقويتها التربة خصائص لتحسين خاصة اجراءات اتخاذعليها. منشأ أي إقامة

الفراغات حجم بين النسبة ( وهيPorosity) المسامي9ة-4للتربة: الكلي الحجم الى التربة في الموجودة

(2-4)

التالية: ( بالعالقةe) الفراغات ( بنسبةn) المسامية وترتبط

(2-5)

(6-2) أو

الهواء حجم بين النسبة ( وهوAir Content) الهواء محتوى-5للتربة: الكلي الحجم الى التربة فراغات في الموجود



(2-7)

للتربة الكلية الكتلة بين النسبة ( هيBulk density) الكثافة-6الكلي: حجمها لىإ

(2-8) ( أوKg/m³) مكعب كيلوغرام/ متر بوحدات الكثافة وتقاس

(. أماt/m³) مكعب / متر ( = طنg/cm³) مكعب / سنتمتر غرام =3/سم غم1 تساوي وقمتها(w) بn لها فيرمز الماء كثافة

.3/ م كغم1000

الوزن بين النسبة ( وهوUnit weight) الحجم وحدة وزن-7للتربة: الكلي الحجم )قوة( الى الكلي

(2-9)

نيوتن قانون ( نتذكرW) ( والوزنM) الكتلة بين العالقة لفهمF = M . a

التسارع. –a و الكتلة– M حيث قوة وحدة الوزن ( واعتبرناg) االرضية الجاذبية ( بتسارعa) التسارع استبدلنا لو

على: نحصل F = W أي للجسم(، االرض جذب )مقدارW = M . g

( فهي:) الحجم وحدة ( ووزن) الكثافة بين العالقة وأما

(2-10) = . g

Specific gravity of) الصلبة للحبيبات النوعي الوزن-8solid particlesالصلبة الحبيبات كتلة بين النسبة بأنه ( ويعر�ف

الحجم: نفس تشغل الماء من كمية وزن لىإ



(2-11)

الحبيبات حجم كان وإذا (،e) الفراغات نسبة تعريف ومنk الصلبة (e) يساوي الفراغات حجم فإن واحدة، وحدة مساويا الصلبة الحبيبات كتلة تكون (. عندها3-2 ة)معادل وحدة

محتوى تعريف (. ومن11-2 ( )معادلةGs.w) مساوية (،1-2 ( )معادلةW.Gs.w) مساوية الماء كتلة تكون الرطوبة،

(.WGs) الماء حجم يكون وعليه فإنه أ(،1-2 شكل )انظر والكتل الحجوم هذه استعملنا إذا

التالية: المعادالت اشتقاق يمكننا

بالماء التشبع درجة

(2-12)

k مشبعة التربة تكون عندما أي (،Sr = 1) تكون وعندما تماماعلى: نحصل بالماء،

(2-13) على: ونحصل

(2-14)

(:12-2) المعادلة من أو،

(2-15)

المشبعة: للتربة أي (،Sr = 1) تكون وعندما

(2-16)



الجافة: للتربة أي (،Sr = 0) تكون وعندما

(2-17)

الحجم: وحدة وزن أن نستنتج مماثلة، وبطريقة

(أ/2-14)

(أ/2-15)

(أ/2-16)

(أ/2-17)

(.3نيوتن/م كيلوw = 9.8) للماء الحجم وحدة وزن هيw حيث

k مشبعة التربة تكون وعندما الظروف في بالماء تماما Buoyant) الطافي الحجم وحدة وزن فإن (،In-situ) الموقعية

unit weightمساوية ( تكون :nل

لn: الالزمة االختصارات بعد مساوية تكون والتي

(2-18)



الحجمية – الوزنية للخصائص مثال ( أدناه1-2) الجدول وفي/.3/ الطبيعية الحالة في التربة من معينة )الفيزيائية( ألنماط

منماط مختلفة( بعض الخصائص الفيزيائية ألن1-2جدول )التربة

التربة وصف

المسامية

(n)

نسبةالفراغا

ت(e)

محتوى الرطوبة

(W))%(

الحجم وحدة وزن(3)غم/سم

d

متجانس، رملمخلخل

0.460.85321.431.89

متجانس، رملكثيف

0.340.51191.752.09

متدرج، رملمخلخل

0.400.67251.591.99

0.300.43161.862.16كثيف متدرج، رمل)لوس( ) طميLoess)

0.500.99211.361.86

يحتوي طري طين المواد من القليل

العضوية0.661.90700.931.58

شديد طري طينالعضوية

0.753.01100.681.43

محلولة أمثلة

2290 الطبيعية بحالتها تزن التربة من عينة– (1) الـمثk الفرن في العينة تجفيف . بعد3م 0.00115 وحجمها غراماk. أحسب2035 وزنها أصبح وحدة وزن (،) الكثافة غراما

(،e) الفراغات نسبة (،W) الرطوبة محتوى (،) الحجم (A) الهواء ( ومحتوىSr) بالماء التشبع درجة (،n) المسامية

.2.68( = Gs) الصلبة للحبيبات النوعي الوزن أن علمت إذا/.5المرجع من /مقتبس

: ل n الح



= = = 1990 kg/m³ = 1.99 g/cm³

= = 1990 x 9.8 = 19500 N/m³ = 19.5 KN/ m³

W = = = 0.125 or 12.5 %.

(14-2) المعادلة ( منe) الفراغات نسبة

نعو�ض،

ومنها،



التربة من ( لعينةW) الرطوبة محتوى كان إذا– (2) الـمث الجافة الكثافة حسبا. 3م غم/س1.97( ) % وكثافتها27

للحبيبات النوعي ( والوزنe) الفراغات ( ونسبةd) للتربة نفس عند التربة ( لهذه) الكثافة قيمة (. واحسبGs) الصلبة مساوية بالماء التشبع درجة تكون عندما ولكن الفراغات نسبة

/.16 المرجع عن % /مقتبس90

k حجمها أن نعتبر معلومة، التربة كثافة أن بما : الحل مساويا Soil –phase) التربة حالة مخطط ونرسم واحد مكعب لمتر

diagram(.2-2) الشكل في ( الموضح

MwماءW

Vw=Vv

V=1m³

Ms

حبيباتصلبة

SVs

(2-2) شكل

W = = 0.27 or 27 %

Mw = 0.27 Ms

= Mw + Ms = 1970 kg/m³



0.27 Ms + Ms = 1970 Ms = 1550 kg.

k برُاعت قد الحجم أن وبما تكون واحد، مكعب لمتر مساوياالجافة الكثافة

d = 1550 kg/m³

Mw = 0.27 x 1550 = 420 kg

Vw = = = 0.420 m³

Vs = 1 – 0.420 = 0.580 m³

e = = 0.724

: الصلبة للحبيبات النوعي الوزن ( نجد11-2) المعادلة ومن

Gs =

%90 بنسبة مشبعة الفراغات كانت وإذاMw = 420 x 0.9 = 378 kg,

Ms = 1550 kg,

MA = 0 Mw + Ms +MA = 378 + 1550 + 0 = 1928 kg/m³

= 1928 kg/m³ ( واحد مكعب لمتر مساو الحجم ألن ).

ة الخصائص2-2-2 (Index properties) الدالـ9



k األول البnnnاب في استعرضnnnنا وأن سnnnبق الطnnnرق من بعضnnnا طnرق للتربnة. وهي األساسnية األنnواع على للتعnرف البسيطة

خطوات تتبعها أن بد وال األولى، الخطوة بمثابة ذكرنا كما تعتبر الفيزيائيnnة بالخصnnائص مرتبطnnة كميnnة نتnnائج الى تقnnود أخnnرى

الدالnnة الخصnnائص بتحديnnد الخاصnnة الفحوصnnات للتربnnة. وتقnnعالخطوات. هذه ضمن للتربة

رئيسيين قسمين الى للتربة الدالة الخصائص تقسم أن ويمكنهما:

بخصائص وتتعلق–( Grain properties) الحبيبية الخصائص-1 دون منفصل، بشكل التربة منها تتشكل التي الحبيبات

التركيب في عليه هي الذي الشكل وبين بينها الربط الخصائص دراسة السهل فمن للتربة. ولذا الطبيعي مخلخلة. أم كانت سليمة التربة، من عينة ألية الحبيبية فحص خالل من عادة للتربة الحبيبية الخصائص وتدرس مناخل ( باستعمالParticle size distribution) الحبيبي التدرج بالهيدروميتر الحجمي بالتحليل ( أوStandard sieves) قياسية

(Hydrometer analysisللحبيبات ) من الناعمة القياسات ذات األكثر الطريقتان وهما (،Clay) ( والطينSilt) الطميk الغرض. لهذا شيوعا

عنها وتعبر–( Consistency properties) القوام خصائص-2 الى ( نسبةAtterberg limits) أتربرغ بحدود المعروفة الحدود سنة اليها أشار من أول كان الذي أتربرغ السويدي العالم: هي الحدود وهذه ،1911

السيولة حد (Liquid Limit - LLوهو ) الرطوبة محتوى السيولة، حالة الى اللدونة حالة من التربة عنده تتحول الذي

اللدونة حد (Plastic Limit - PLوهو ) الذي الرطوبة محتوى k جافة بحالة وتكون اللدونة خاصية التربة عنده تفقد ال نسبيا

خيوط، الى بتشكيلها تسمحاالنكماش حد (Shrinkage Limit - SLوهو ) الرطوبة محتوى

Semi-solid) الصلبة شبه الحالة من التربة عنده تنتقل الذيstateالصلبة الحالة ( الى (Solid state،)



اللدونة دليل (Plasticity Index - PIوهو ) بين العددي الفرق للتربة: اللدونة وحد السيولة حد قيمتي

(2-19)

السيولة دليل (Liquidity Index – LIويبين ) قابلية مدى العالقة: من ايجاده ويمكن شكلها، في التغير لمقاومة التربة

(2-20)

القوام دليل (Consistency Index – Icوتعبر ) المعادلة: عنه

(2-21)

: بالعالقة(Ic) والقوام( LI) السيولة دليال ويرتبط

(2-22)

أعاله المnnذكورة للحnnدود البيnnاني ( التمثيnnل3-2) الشكل ويبينالطينية. التربة وحجم الرطوبة محتوى بين العالقة خالل من

k أتربرغ، حدود معرفة تساعد كيف أما ) السيولة دليل وخصوصاLI،) 2) الجدول خالل من فيظهر التربة، قوام على الحكم في-/.4/ الروسية المواصفات في ( المعتمد2

(2-2)جدول والطفال الطين

(Clays and Loams) الرملي الطفال

(Sandy loams)HardLI1صلبHardLI<0 (W<PL)صلب

Plastic0LI1لدنSemi-hardLI=0.0-0.25صلب شبهStiff-plasticLI=0.25-0.50لدن صلد

LiquidLI1سائلSoft –plasticLI=0.50-0.75لدن طريLiquid-plasticLI=0.75-1.0لدن سائل

LiquidLI>1سائل



أتربرغ لحدود البياني ( التمثيل3-2) شكل

يـتوضيح الــمث ( لعينتين منIndex propertiesجرى تحديد الخصائص الدالة )

التربة )أ( و )ب( وكانت النتائج كما يلي:

الخاصية العينة

)أ( العينة)ب(

0.620.34(LL) السيولة حد0.260.19(PL) اللدونة حد

38% 25%(W) الرطوبة محتوى) للحبيبات النوعي الوزن

Gs)2.722.67

1.001.00(Sr) بالماء التشبع درجة

:العينتين من أي�؟ أكثر طينية حبيبات تحتوي-1؟ أكبر الرطبة كثافتها-2



؟ أكبر الجافة كثافتها-3 المرجع عن /مقتبس ؟ أكبر فيها الفراغات نسبة-4

16./

العددي الفرق ( بأنهPI) اللدونة دليل تعريف ( سبق1 ) : الحل (.19-2 )معادلة للتربة اللدونة وحد السيولة حد قيمتي بين

بحالة التربة فيه تكون الذي الرطوبة مجال بأنه تعريفه ويمكنk المجال هذا كان (. وكلما3-2 )شكل لدنة بين الفرق )أي كبيراLLو PL،) أكثر. تكون العينة في الطينية الحبيبات نسبة فإن

)أ( للعينة اللدونة دليلPI = LL – PL = 0.62 – 0.26 = 0.36

)ب( للعينة اللدونة دليلPI = 0.34 – 0.19 = 0.15

)أ( أكبر. العينة في الطينية الحبيبات نسبة إذن

k التربة حجم ( نفرض2) ودرجة واحد مكعب لمتر مساويا بالماء. مشبعتان العينتين أن أي ،1= الحالتين في التشبعk التربة حالة مخطط يكون عندها k مشابها في للمخطط تماما

(.2-2) الشكل

)ب( العينة)أ( العينة

W = = 0.25 or 25 %

Mw = 0.25 Ms

Vw w = 0.25 w Gs Vs

Vw = 0.25 x 2.67 x Vs = 0.67 Vs

Vw +Vs = 1

1.67 Vs =1

W = = 0.38 or 38 %

Mw = 0.38 Ms

Vw w = 0.38 w Gs Vs

Vw = 0.38 x 2.72 x Vs = 1.03 Vs

Vw +Vs = 1

2.03 Vs = 1



Vs = 0.6 , Vw = 0.4

Ms = 0.6 x 1000 x 2.67 = 1600 kg Mw = 0.4 x 1000 = 400 kg

Vs = 0.5 , Vw = 0.5

Ms = 0.5 x 1000 x 2.72 = 1360 kg Mw = 0.5 x 1000 = 500 kg

= 1600 + 400 = 2000 kg/m³ = 1360 + 500 = 1860 kg/m³

)ب( أكبر. للعينة الرطبة الكثافة فإن ، وعليهk اعتباره تم الحجم أن ( بما3) في واحد مكعب لمتر مساويا

الحسابات من الجافة. ويتضح الكثافة ( هيMs) فإن الحالتين، لهذه الجافة الكثافة وبالتالي )ب( أكبر، ( للعينةMs) أن أعالهأكبر. العينة

: يلي كما الفراغات نسبة ايجاد ( يمكن4)

)أ( للعينة

()ب للعينة

)أ( أكبر. للعينة الفراغات نسبة ، إذنةـللترب الميكانيكية الخصائص 2-3

(Mechanical properties of soil)

المقصود أن الكتاب، من الجزء لهذا التمهيد في ذكرنا عن تعبر التي الخصائص تلك هو للتربة، الميكانيكية بالخصائص

تتعرض المختلفة. فعندما األحمال تأثير تحت التربة سلوك) فوقها المبنى وزن من الناتجة األحمال لتأثير التربة

Superstructureعلى أكثر، حبيباتها وتتراص تنضغط ( فإنها تدعى التي العملية وهي فيها، الموجودة الفراغات حساب

(.Consolidation) بالتضاغط محدود التربة تركيب في الموجودة الفراغات حجم أن وبما

عندما يحدث الذي فإن الضاغط، الحمل زيادة مع ويتناقص حبيبات أن هو العمودي الحمل ازدياد مع الفراغات تتالشى يدعى ما ويحصل االخرى، فوق الواحدة باالنزالق تبدأ التربة

الحمل زيادة استمرت اذا صلحي ما (. وأماShear) بالقص



(.Failure) االنهيار فهو القص، مرحلة بعد التربة على المؤثر خالل من المذكورة الثالثة ( المراحل4-2) الشكل ويبين

) التربة ( وتشوهVertical stress) العمودي االجهاد بين العالقةDeformation.)

التضاغط، لخصائص المستفيضة الدراسة أهمية تبرز هنا ومن المعطيات على للحصول وذلك بالتحديد، الطينية وللتربة ظاهرة ودراسة للمبنى الكلي الهبوط قيمة لحساب الالزمة القص، لفحوصات بالنسبة الحال الزمن. وكذلك مع الهبوط

قدرة لحساب الالزمة القيم على الحصول من تمك�ن التي (Cohesion) الحبيبات بين التماسك قوة وهي التربة، تحمل قيم وهي (،Angle of internal friction) الداخلي االحتكاك وزاوية

الجانبية الضغوطات حسابات مثل أخرى ألغراض ضرورية ودراسة الساندة الجدران ( علىLateral earth pressure) للتربة( وغيرها.Slope stability analysis) الترابية المنحدرات اتزان

للتربة الميكانيكية بالخصائص المقصود بشرح هنا ونكتفي حين أكثر تفاصيل مع القارىء يتواصل أن على عام، بشكل

في تجرى التي للفحوصات القادمة الفصول في نتعرضالخصائص. هذه أهم لدراسة المختبر



العمودي واالجهاد التربة تشوه بين ( العالقة4-2) شكل ةــللترب ةـائيـالكيمي صـ الخصائ2-4

(Chemical properties of soil)

مnnواد من االخيرة تحتويه بما للتربة الكيميائية الخصائص تتعلقk وجودها يسبب المنشأ أو المبنى من المطمورة لالجزاء أضرارا

القبnnو، جnnدران باشكالها، االساسات مثل التربة، مع المتالمسة التربnnة مnnع متالمسnnة أخnnرى أجnnزاء وأيnnة خرسnnانيةال ألنnnابيبا

المحيطة. تتعلnnق الnnتي العمليnnة الجnnوانب ألهم مnnوجز عnnرض يلي وفيمnnا

للتربة. الكيميائية بالخصائص

(:Sulphate content) ةـالترب في الكبريتات محتوى-1 التربة في عادة تتواجد والتي الماء في الذائبة الكبريتات تكونSodium) الصnnوديوم كبريتnnات شnnكل على sulphate – Na2SO4)

Magnesium) المغنيسيوم وكبريتات sulphate – MgSO4دnوتوج .) Calcium) الكالسnnيوم كبريتnnات sulphate – CaSO4كل ( علىnnش

عن المnnاء. ويعnnبر في الnnذوبان بطيئة ولكنها (،Gypsum) جبس ايجnnاد خالل من عnnادة التربnnة في الموجnnودة الكبريتnnات نسnnبة( فيها.Sulphur trioxide – SO3) الكبريت أكسيد ثالث نسبة

في الجوفيnnة الميnnاه في الذائبnnة الكبريتnnات خطnnورة وتكمن األسمنت. ويجnnري تحتوي أخرى مواد وأية للخرسانة مهاجمتها Aluminate) األلومينnnnات ومركبnnnات الكبريتnnnات بين التفاعnnnلcompoundsمنت في ( الموجودةnnا االسnnبب ممnnدوث في يتسnnح

اجهnnادات عنnnه تنشnnأ تمnnدد، الى يnnؤدي المركبnnات لهnnذه تبلnnور وجnnود أن وتفتت. كمnnا تشnnققات حnnدوث في تتسnnبب اضnnافية

المطمnورة المعدنيnnة باالنابيب تحيط التي التربة في الكبريتات



في يتسnnبب ممnnا (،Corrosion) االنnnابيب هnnذه صnnدأ الى يnnؤدي(. Leakage) التسرب حدوث الضnnرر حجم تقدير في التربة في الكبريتات نسبة تحديد ويفيد احتياطnnات من يلnnزم مnnا التخnnاذ وذلnnك عنهnnا، ينجم قnnد الnnذي

Sulphate) للكبريتnnات المقnnاوم االسnnمنت كاسnnتعمال مضnnادة،resisting cementادة ( أوnnnبة زيnnnمنت نسnnnة في االسnnnالخلط

الخرسانية. تnnأثير لمواجهnnة اتخاذهnnا الالزم االحتياطات أهم تضمين تم وقد

مؤسسnة عن الصnادر الملخص في الخرسnانة على الكبريتnاتBuilding) بريطانيnnا في البنnnاء بحوث Research Establishment/ )

المتمnnnرس االساسnnnات مهنnnnدس قnnnام ملخص وهnnnو /،14 توصnيات من يلnزم ما مع ( بشرحهM.Tomlinson) م.توملينسون

حسب الخرسانة من المكعب للمتر وكميته االسمنت بخصوص/.5/ ( المرفق3-2) الجدول في وذلك الكبريتات، نسبة يعnني ال الكبريتnnات وجnود فإن (،3-2) الجدول من يظهر وكما

يُكتفى قnnد بnnل لهnnا، المقnnاوم االسnnمنت اسnnتخدام بالضnnرورةNormal) العnnادي البورتالنnnدي االسnnمنت باسnnتخدام Portland

Cementعnnديد ( مnnة� على التشnnا كميnnمنت دنيnnتر في لالسnnالم الى المnاء نسبة تحديد وكذلك الخرسانية، الخلطة من المكعب

من (. ويالحظWater cement ratio – W/C) الخلطة في االسمنت تعتمnnد الكبريتnnات لوجود المضادة االجراءات أن كذلك الجدول

لالساسات. بالنسبة وموقعها الجوفية المياه منسوب على

(:Organic matter content) العضوية المواد محتوى-2k التربnة في توجد قد التي العضوية المركبات تتنوع k تنوعnا كبnnيراk من تتشnnكل التربnnة في العضnnوية مصادرها. فnnالمواد لتنوع تبعا

المnواد هnذه وجnود تnأثير والمnزارع. وأمnا الحيوانnات مخلفات يلي كما تلخيصه ويمكن سلبي فهو التربة سلوك على العضوية

/6:/التربة، تحمل قدرة قيمة انخفاض الى يؤديالتربة، انضغاطية ازدياد الى يؤديؤديnnاد الى يnnاالت ازديnnاخ احتمnnاالنتف (Swellingوالتقلص ) (

Shrinkageالرطوبة، محتوى في التغير ( بسبب



ودnnاز وجnnات في الغnnة فراغnnوية التربnnؤدي أن يمكن العضnnي Immediate) فوري لهبوط settlement،) ؤثر قد كماnnة على يnnالدق

( أثناءConsolidation coefficients) التضاغط معامالت اشتقاق فيالمخبري الفحص

ه الغاز وجودnnذلك يمكنnnؤدي أن كnnول الى يnnقيم على الحص القص، لمقاومة مغلوطة

ونnnود يكnnواد وجnnوية المnnالعض k الوسnnط بحامضnnية مصnnحوباk (،PH الهيnnدروجيني للnnرقم منخفضnnة )قيمnnة بوجnnود وأحيانnnا

الكبريتات،ودnnواد وجnnوية المnnة في العضnnتعملة التربnnراض المسnnألغ

ضار. أثر له الطرق في التثبيت

التربة في العضوية المواد محتوى تحديد أهمية تبرز تقدم، ممااحتياطات. من اتخاذه يلزم ما لتقرير

(:Chloride content) الكلوريد محتوى-3 في أو الجوفيnnة الميnnاه في الكلوريnnد محتnnوى معرفnnة تسnnاعد

أو بحnnر ميnnاه هي الجوفية المياه كانت إذا ما تحديد على التربة المنnnاطق في البحر. ويالحظ لمياه تعرضت قد التربة كانت اذا

الصnnوديوم كلوريد ملح تركيز أن األوسط الشرق في الساحلية(NaClفي ) اه في تركيزه من بكثير أعلى هو الجوفية المياهnnمي

k أن كما البحر، k تركيزا من مناطق في يصادف قد للكلوريد عاليا/ البحnnر وبين بينها اتصال يوجد ال التي المنفذة والصخور التربة12،6./

الحnnال هnnو كمnnا االسnnمنت مnnع مباشnnرة الكلوريnnد يتفاعnnل وال المعدنيnnة االجnnزاء على يقتصر تأثيره ولكن للكبريتات، بالنسبة

Steel) التسnnليح حديد وأهمها اليها يصل قد التي reinforcement،) تلnnف في يتسnnبب ممnnا االجnnزاء، هnnذه صnnدأ الى يnnؤدي وهnnذا

اجزائها. في التشققات وحدوث المسلحة الخرسانة في موجnnودة تكnnون قnnد الكلوريnnدات أن الى االشnnارة وتجnnدر

الخشnnن والركnnام كالرمnnل للخرسnnانة، االساسnnية المكونnnاتk ليس التسليح لحديد والماء. ووصولها من نفاذها على مقصورا



المنشnآت في الموضnوع لهnذا خاصnة عناية تولى التربة. ولهذاالساحلية. المناطق في تقام التي والمباني

BS) البريطانية المواصفات أن الى ونشير النسnnبة ( تحدد8110 %( لالسnnمنت0.4) الكلوريnnد لمحتnnوى بها المسموح القصوى

للكبريتات. المقاوم %( لالسمنت0.2) و العادي البورتالندي

Acidity or alkalinity – PH) الوسط قاعدية أو حامضية-4value:)

k التربة في الجوفية المياه حامضية أو قاعدية تؤثر k تnnأثيرا سnnلبيا الحامضnnي، االرض. فالوسnnط في المطمnnورة الخرسnnانة على مnnا وهnnو المعnnادن صnnدأ إلى يnnؤدي الحامضية، معتدل كان وإن

نnnوع المسnnلحة. وهنnnاك الخرسnnانة على الحامضية ضرر يفسر الكبريتnات، ( ونسnبةPH) الهيnدروجيني الnرقم بين الترابط من

نسnnبة قيnnاس يتم حيثمnnا الهيnnدروجيني الرقم قياس يلزم حيث أقل الهيدروجيني الرقم قيمة كانت اذا هأن ثبت الكبريتات. وقد

على يnnدل هnذا فnإن ،الكبريتnnات من عاليnnة نسnبة مnnع4.3 من(.H2SO4) الكبريتيك حامض وجود

تصنيف الكبريتات في التربة المؤثرة على الخرسانة وسبل( –3-2جدول )مواجهتها

(Recommended precautions) المقترحة االحتياطاتالتربة حالة تصنيفالكبريتا

(SO3) ت في

المياه الجوفية

)جزء لكل

100000)

(SO3) الكبريتاتالتربة في

العناصر الخرسانية

مسبقة الصنع )أوتاد،

اسطوانات، طوب

الخ(000

الخرسانة في

االساسات وقاعدة

(cap) االوتاد

العناصر الخرسانية

في الرقيقة القبو

والمناهل والعب9اراتواالنابيب

خرسانة االوتاد

المصبوبة *الموقع في

الكلي)%(

في محاليل

1:2 المائية)غم/لتر

)

1234567 احتياطات التوجد-0.2<30<

خاصة كانت أ-اذا

كلها االساسات منسوب فوق

ال الجوفية، المياهخاصة احتياطات

كانت ب- اذا مالمسة االساسات المتغير للمنسوب

للمياه الجوفية،يستعمل

بورتالندي اسمنت

كانت أ-اذا كلها االساسات

منسوب فوق الجوفية، المياه

اسمنت يستعمل عادي بورتالندي

و3كغم/م310W/C من أقل

0.55 كانت ب- اذا

االساسات

االوتاد كانت أ-اذا منسوب فوق

الجوفية، المياه اسمنت يستعمل

عادي بورتالندي و3كغم/م330

W/C من أقل 0.55

كانت ب- اذا مالمسة االوتاد

المتغير للمنسوب



عادي و3كغم/م310


لضغط معلرضة خارجي، ماء


و3كغم/م370 W/C من أقل

ويمكن0.55 االسفلت استعمال

للعزل

الجوفية، للمياه اسمنت يستعمل



العناصر كانت أ-اذا-30-1200.2-0.5 ** كلها الخرسانية





مالمسة الخرسانة المتغير للمنسوب


بورتالندي اسمنتعادي

و3كغم/م350 W/C من أقل

اسمنت أو0.50 للكبريتات مقاوم 310و3كغم/م

W/C 0.5 من أقل0






مالمسة االساسات المتغير للمنسوب



W/C من أقل اسمنت أو0.50 للكبريتات مقاوم 310و3كغم/م


العناصر كانت أ-اذا كلها الخرسانية





معرضة العناصر ماء لضغط

يستعمل خارجي، بورتالندي اسمنت



W/C من أقل ويمكن0.50

االسفلت استعمالللعزل






المتغير للمنسوب للمياه

الجوفية،يستعمل بورتالندي اسمنت




العناصر كانت أ-اذا120-2500.5-1.01.9-3.1 كلها الخرسانية






كانت ب- اذا مالمسة الخرسانة المتغير للمنسوب


مقاوم ااسمنت للكبريتات


0.50









للكبريتات مقاوم 350و3كغم/م


العناصر كانت أ-اذا كلها الخرسانية






كانت ب- اذا معرضة العناصر ماء لضغط

يستعمل خارجي، مقاوم اسمنت

للكبريتات و3كغم/م380

W/C من أقل ويمكن0.50

االسفلت استعمالللعزل







المتغير للمنسوب الجوفية، للمياه

اسمنت يستعمل للكبريتات مقاوم 390و3كغم/م

W/C من أقل )ألوتاد0.50

***فقط( االرتكاز



العناصر كانت أ-اذا250-5001.0-2.03.1-5.6 كلها الخرسانية


اسمنت يستعمل للكبريتات مقاوم 380و3كغم/م


كانت ب- اذا مالمسة الخرسانة المتغير للمنسوب

الجوفية، للمياه من درع يستعمل أو المعدن

فوق البالستيك المقاوم االسمنت للكبريتات


0.40








الجوفية، للمياه الضروري من

الكاتيونات تحديد استعمال لتقرير

أو مقاوم اسمنت المقاومة عالي

درع أو للكبريتات

كانت أ-اذا فوق االساسات

المياه منسوب والتربة الجوفية

k، جافة دائما اسمنت يستعمل



W/C من أقل 0.45 كانت ب-اذا


الجوفية، للمياه الضروري من

الكاتيونات تحديد استعمال لتقرير

أو مقاوم اسمنت ةمقاومال عالي

أو للكبريتات االسفلت استعمال

للعزل


الجوفية المياهk والتربة بعيدة دائما

الماء، ترشح عن اسمنت يستعمل


W/C من أقل أواسمنت0.45 للكبريتات مقاوم 350و3كغم/م


ب- محتوى الذي الكبريتات

جزء300 عن يزيد 100000 لكل

عدواني. يلزم خاصة اجراءات

االسمنت مثل ةالمقاوم عالي

درع أو للكبريتات الوتد لحماية نوع ويعتمد

على االسمنتالكاتيونات

كانت أ-اذا5.6 >2.0 > العناصر

الخرسانية فوق كلها

منسوب المياه

الجوفية، يستعمل اسمنت مقاوم

للكبريتات

3كغم/م390 W/C و

من أقل0.40

ب- اذا كانت

الخرسانة مالمسة

للمنسوب المتغير للمياه

الجوفية،يس درع تعمل

المعدن من البالستيك أو

فوق االسمنت










W/C من أقل العزل ويتم0.40

درع أو سفلتاالببالستيك

كانت أ-اذا فوق االساسات

المياه منسوب والتربة الجوفية

k، جافة دائما اسمنت يستعمل



W/C من أقل 0.45 كانت ب-اذا




W/C من أقل العزل ويتم0.40

درع أو سفلتباالبالستيك


الجوفية المياهk والتربة بعيدة دائما

الماء، ترشح عن اسمنت يستعمل




ب- محتوى الذي الكبريتات

جزء300 عن يزيد 100000 لكل

عدواني. يلزم خاصة اجراءات

االسمنت مثل ةالمقاوم عالي

درع أو للكبريتات الوتد لحماية االسمنت ويعتمد

الكاتيونات على



المقاوم للكبريتات

3كغم/م390

W/C و من أقل

0.40

( :3-2) جدول على مالحظات

حالnnة في صnnالح أعاله الجnnدول في المnnذكور االسnnمنت محتnnوى–( *)( التالية: Workability) التشغيلية خواص ذات الخرسانية الخلطات

-10 منSlump )القnnوام االساسات وخرسانة الصب مسبقة - للخرسانة ملم(،24

ملم(،75-50 من )قوام الرقيقة الخرسانية للعناصر - ملم(.100 )قوام الموقع في المصبوبة لألوتاد - االوسnnاط في للكبريتnnات المقnnاوم االسnnمنت اسnnتعمال يمكن–( **)

(.PH ≥ 6) الحامضية االوساط في للكبريتات المقاومة عالي االسمنت استعمال يمكن (-***)

PH) حيث الحامضية كnان مهمnا اضnافات، أية استعمال يجوز ( وال3.5 ≤ للكبريتات. ةمقاومال عالي أو المقاوم االسمنت مع نوعها،

ةـائيــشـاإلن راضـلألغ ةـالترب اتــ فحوص2-5(Soil Testing for Construction Purposes)

ذكnر التربnة، خصnائص أهم اسnتعراض واثنnاء تقnدم، فيمnا ورد هاخصائصnn لتحديnnد المختnnبر في تجرى التي الفحوصات معظم

هnnذه ألهم حصر يلي والكيميائية. وفيما والميكانيكية الفيزيائية المراجnnع إلى اإلشارة مع والحقلية، منها المخبرية الفحوصات،



بنnnاء الفحوصnnات إجnnراء يمكن الnnتي البنnnاء وكnnودات القياسnnية البريطانيnnة المقnnاييس الى أساسnnي بشnnكل عليهnnا. وسنشnnير

BS) المدنيnnة الهندسnnة ألغnnراض التربnnة بفحوصnnات الخاصnnة) والمواد للفحوصات األميركية الجمعية ومقاييس /،10( /1377

ASTM/ k االكثر وهما /،11( k شnnيوعا الممارسnnة في واسnnتعماال الجمعيnnة مقnnاييس إلى اإلشارة مع العربية، البالد في الهندسية

/AASHTO) للطnnرق األميركيnnة بعض بnnإجراء / الخاصnnة12( k الفحوصات، الطرق. إنشاء في تجري التي تلك وخصوصا

(Laboratory tests) المخبرية الفحوصات 2-5-1التالية: الرئيسية المجموعات الى تقسيمها ويمكن

( وأهمها:Soil classification tests) التربة تصنيف فحوصاتأ-

Moisture contentالرطوبة محتوى-1BS 1377 Test No. 1

ASTM D-2216

Liquid Limit (LL)السيولة حد-2BS 1377 Test No. 2

ASTM D-423AASHTO T-89

Plastic Limit (PL)اللدونة حد-3BS 1377 Test No. 3


Shrinkage Limitاالنكماش حد-4(SL)

BS 1377 Test No. 5ASTM D-427

Specific gravityالنوعي الوزن-5BS 1377 Test No. 6

ASTM D-854

Sieve analysisالحبيبي التدرج-6BS 1377 Test No. 7

ASTM D-422

7- التي المواد نسبة عن مقاسها يقل ميكرون75

Percent finer sieve 75 micron

(sieve # 200)ASTM D-1140

8- الجاف التحضيرللعينات

Dry preparation of samples

BS 1377 , ASTM D-421

9- الرطب التحضيرللعينات

Wet preparation of samples

BS 1377, ASTM D-2217

( وأهمها:Soil strength tests) للتربة القوة فحوصات–)ب( Direct shearASTM D-3080المباشر القص-1Triaxial BS 1377 Test No. 21 بتأثير القص-2



ثالثي الضغطالمحاور

compressionASTM D-2850

Unconfiedالالمحصور الضغط-3compression

BS 1377, ASTM D-2166

One-dimensionalالمحوري التضاغط-4consolidation


5- تحمل نسبة

كاليفورنيا

California Bearing Ratio -

CBR


AASHTO T-193

)nالدمك فحوصات–)ج (Compaction tests:وأهمها )

1- القياسي الدمك

)بروكتور(Standard Proctor

test


AASHTO T-90

Modifiedالمعد�ل الدمك-2compaction

BS 1377 Test No.13ASTM D-1557

AASHTO T-180

(:Permeability tests) النفاذية فحوصات–)د( ASTM D-2325, D-2434

)nالكيميائية الفحوصات–)ه (Chemical tests:وأهمها )

1- المواد محتوى

العضويةOrganic matter

contentBS 1377 Test No.8

Sulphate contentBS 1377 Test No. 9الكبريتات محتوى-2

3- الكبريتات محتوى

الجوفية المياه فيSulphate content in groundwater

BS 1377 Test No.10

4- الرقم تحديد

الهيدروجينيPH valueBS 1377 Test No. 11

5- الكلوريد محتوى

التربة فيChloride contentBS 812

(Field tests) الحقلية الفحوصات 2-5-2k األكثر الحقلية الفحوصات تلخيص يمكن كما للتربة شيوعايلي:

( وأهمها:Field density tests) الحقلية الكثافة فحوصات–)أ( Field density by sand BS 1377 Test No. 15 الحقلية الكثافة-1



استبدال بطريقةالرمل

replacement methodASTM D-1556

AASHTO T-191

2- الحقلية الكثافة البالون بطريقة

المطاطي

Field density by rubber balloon method


3- الحقلية الكثافة

الطرق باستخدامالذرية

Field density by nuclear methods


(Vane shear test) الريشة باستخدام القص فحص–)ب( BS 1377 Test No. 18 , ASTM D-2573

)nالقياسي االختراق فحص–)ج (Standard Penetration Test - SPT)BS 1377 Test No. 19 , ASTM D-1568

BS 5930 (Field permeability test) الحقلية النفاذية فحص–)د(

)nالتحميل فحص–)ه (Load bearing test)BS 5930 , ASTM D-1194, 1195

الnnتي الفحوصات ألهم الضرورية التفاصيل عند التوقف وسيتمالكتاب. من الالحقة الفصول في وذلك ذكرت،




Documents

Soil Properties