دراسة مخبرية وعدديّة لقدرة تحمّل التربة لأساس سطحي مستمر متوضّع على تربة متعدّدة الطبقات

الملخص

إنّ التربة في الطبيعية تتوضّع غالباً على شكل طبقات، حيث أنّه يمكن بشكل عام افتراض أنّ التربة ضمن كل طبقة متجانسة، ولكن للطبقات المتجاورة تكون خواص التربة ومقاومتها مختلفة. في حال توضّع أساس على سطح تربة متعدّدة الطبقات وكانت الطبقة العليا ذات سماكة كبيرة نسبياً مقارنةً بعرض الأساس، عندها يمكن حساب قدرة تحمّل التربة بشكل مقبول اعتماداً على الطرق النظرية لقدرة تحمّل التربة. ولكن في حال كانت السماكة صغيرة نسبياً مقارنةً بعرض الأساس، فإنّه لن يكون من المناسب استخدام الطرق النظريّة التقليديّة.

تمّ في هذا البحث محاولة حساب قدرة تحمّل التربة والهبوط لأساس يخضع لحمولة مركزية شاقولية ومرتكز على تربة متعدّدة الطبقات وذلك من خلال نماذج مخبريّة لأساس دائري متوضّع على تربة مكوّنة من عدّة طبقات و كذلك من خلال استخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) لحساب قدرة تحمّل التربة لأساس مستمر على تربة مكوّنة من طبقة واحدة وتربة مكوّنة من طبقتين (رمل و غضار), ومن أجل دراسة تأثير عوامل متعدّدة على قدرة تحمّل التربة تمّ استخدام برنامج (PLAXIS V.8.6)، حيث تمّ نمذجة سلوك التربة المرن -اللدن من خلال قانون مور-كولومب (MC). من أجل حالة التربة المتجانسة أعطت مقارنة نتائج التجارب المخبريّة مع نتائج التحليل العددي ونتائج العلاقة النظرية تقارباً مقبولا.ً ومن أجل حالة نموذج تربة مكوّنة من طبقتين (طبقة ضعيفة من غضار طري فوق طبقة قوية من رمل مرتص ) تمّ إجراء دراسة متغيرات وأظهرت نتائج البحث أنّ قدرة تحمّل التربة تتناقص مع زيادة سماكة الطبقة الغضاريّة في حين أنّ الهبوط يزداد. وهناك عمق حرج لا يكون بعده تأثير للطبقة القويّة (الرمل) على قدرة تحمّل التربة وشكل موشور الانهيار.