الفحوصات الحقلية للتربه

للتربة الحقلية الفحوصات – التاسع الباب___________________________________________________________________

تاسعال ابـالب

الفحوصات الحقلية

للتربة

مدخل 9-1 إحالل بطريقة للتربة الحقلية الكثافة فحص 9-2

الرمل(SPT) القياسي االختراق فحص 9-3بالريشة القص فحص 9-4

الحقلية الفحوصات التاسـع البـابللتربـــة

(Field Soil Tests)

(( Introduction لــمدخ9-1

263اإلنشائية لألغراض التربة فحوصات


أن إلى للترب<<ة، تج<<ري ال<<تي للفحوصات استعراضنا عند أشرنا حقلي<<ة. وأخ<<رى مخبرية فحوص<<ات إلى تقسم الفحوصات هذه

ال<<تي تلك تسميتها،هي من واضح هو كما الحقلية، والفحوصات وض<<<عها في التربة على وذلك الموق<<<ع، أو الحقل في تج<<<ري

الطبيعيين. هابوتركييلي: ما للتربة الحقلية الفحوصات أهم ومن

(- لتحديدField density tests) الحقلية الكثافة فحوصات (1) الدمك. جودة من للتأكد دمكها بعد أو الطبيعية التربة كثافة

طريقة مثل الفحص، هذا إلجراء مختلفة طرق وهناك Sand cone or sand) الرمل إحالل أو الرمل مخروط

replacement method،) المطاطي البالون وطريقة (Rubber balloon method،) الذرية والطريقة (Nuclear method.)

انتشارا، األكثر هي الرمل باستخدام األولى والطريقةبالتفصيل. سنعرضها لذلك

هذه (- وتستخدمPenetration tests) االختراق فحوصات (2) وخصائصها. التربة تحمل قدرة تحديد لغرض الفحوصات

Static) االستاتيكي االختراق فحوصات إلى وتقسمpenetration tests،) الطبيعي السطح اختراق خاللها يتم التي

فحص ومثالها محددة، أبعاد له مخروط بواسطة للتربة وفحوصات (،Dutch cone test) ب< المعروف المخروط،

يتم التي (،Dynamic penetration tests) الديناميكي االختراق خاص أسطواني جهاز بواسطة التربة اختراق كذلك خاللها

مطرقة ( بواسطةSoil sampler) عينات جامع مقدمته في) القياسي االختراق فحص الفحوصات هذه ومثال خاصة،

Standard Penetration Test- SPTوالذي االنتشار، ( واسع بالتفصيل. سنعرضه

(- وتستخدمShear tests) القص فحوصات (3) لقياس غالبا العالية، الرطوبة ذات الناعمة الطينية للتربة القص مقاومة(.Vane shear test) بالريشة القص فحص وأهمها

هذه إجراء (- ويتمPermeability tests) النفاذية فحوصات (4) الحفر ( أوBoreholes) السبرية اآلبار داخل الفحوصات



) التربة نفاذية معامل ( لقياسTrail pits) االختياريةCoefficient of permeability الطبيعي. ( بتركيبها

عن تتميز والتي الفحوصات، هذه إجراء إلى اللجوء ويتم األهمية ذات المشاريع حالة في بدقتها، المخبرية الفحوصات

تحديد في أساسي دور التربة لنفاذية يكون حين الخاصة، Hydraulic) المائية المنشآت في الحال هو كما سلوكها،structuresالمباني اساسات حالة في أو والقنوات، ( كالسدود

المياه بمنسوب تتأثر مناطق في الموجودة والمنشآتالجوفية.

هذه (- وتستخدمLoading tests) التحميل فحوصات(5) وقدرة والقص الهبوط خصائص لدراسة الفحوصات

) التحميل صفيحة أو قرص فحص للتربة. ومثالها التحملPlate bearing testعند ختباريةاال الحفر في يجري ( الذي

خالل مطلوب. ويتم منسوب أي أو التأسيس منسوب سطح على المثبتة الصفيحة أو القرص تعريض الفحص

حصول حتى ( متصاعدStatic load) ستاتيكي لحمل التربة ما أخذ مع معين، حمل إلى الوصول ( أوFailure) االنهيار

الالزمة. الحسابات إلجراء قراءات من يلزم الفحوص<<ات تفاص<<يل أهم الكت<<اب، من الباب هذا في وسنقدماتنشارا. االكثر الحقلية

إحالل بطريقة ةـللترب الحقلية ةـالكثاف فحص9-2

لـالرم(Field Density Test Using Sand-Replacement Method)

(:Standard references) القياسية ( المراجع1)- BS 1377- ASTM D – 1556- AASHTO T-191.

(:Equipment) الالزمة ( األجهزة2) (Sand cone) الرمل مخروط ويسمونه الرمل مخروط جهازأ-

ب(.1-9 )شكل في الموضح



( مثلDigging tools) التربة في حفرة لعمل مناسبة أدواتب-والمطرقة. اإلزميل

وفي دائرية فتحة وسطها ( فيPlate) معدنية صفيحةت- وللصفيحة مسامير، بواسطة باألرض لتثبيتها فتحات زواياهاملمترا. 13 ارتفاعها جانبية جدران

(.Balance) ميزانث- عن الناتجة التربة ( لجمعMetal container) معدني وعاءج-

نايلون. بكيس الوعاء عن االستعاضة ويمكن الحفر،الرطوبة. محتوى لتحديد أدواتح- العضوية. الشوائب من نظيف خاص، قياسي رملخ-

الرمل حبيبات قياس فإن البريطانية، المواصفات وحسب ميكرون(600) المنخل من المرور شرط يحقق أن يجب

حسب ميكرون(. وأما300) المنخل على والبقاء المنخل من يمر المستعمل فالرمل األمريكية، المواصفات

(. ويمكن30) رقم المنخل على ويتبقى (،20) رقم ( والمتبقي30) رقم المنخل من المار الرمل استعمال

(30) المنخل من المار أو (،40) رقم المنخل على /.8/ المرجع حسب وذلك (،50) المنخل على والمتبقي

إيجادها يمكن حيث معروفة، الرمل كثافة تكون أن ويجب دقيقة منتظمة أشكال ذات أوعية باستعمال المختبر في

في المستعمل الرمل كثافة تحديد العادة في األبعاد. ويتم الرمل ويكون مرات، عدة الفحص هذا تختلف لم إذا جيدا %(.1) بالمئة واحد من بأكثر المعدل عن كثافة أي

(: Procedure) ( الطريقة3) المخروط( بالرمل أو )األسطوانة الرمل جهاز ملء يتم -1

وتوزينه. وتوضع جيدا، الفحص منطقة في التربة سطح يسوى -2

مع بالمسامير، تثبيتها ويتم المعدنية الصفيحة عليه الصفيحة وسط في الدائرية الفتحة تكون أن مراعاةالتربة. لسطح مالصقة

للتأكد المعدنية الصفيحة مكان تحدد عالمات وضع يتم -3الفحص. أثناء ثابتة بقائها من



وسط الدائرية الفتحة داخل التربة في حفرة عمل يتم -4 فإن الحفرة، حجم المعدنية. وبخصوص الصفيحة أن ( ترىASTM) والمواد للفحوصات األمريكية الجمعية

مرضية: نتائج على للحصول مالئمة التالية القياسات

ةحبيب أكبر مقاسالتربة في

م(ل)م

الحفرة حجم

(3)سم

الالزم الوزن محتوى لفحص

الرطوبة)غم(

700100(4 رقم )منخل4.7512.50140025025.00210050050.0028001000

عمق أن نجد سم،15 بحدود الحفرة قطر كان وإذا

حالة في الحفرة، يتراوح سم،50-25 بين حبيباتها قياس يتراوح مواد فحص

بينسم.12-15 الوعاء إلى الحفرة داخل من الحفر نواتج جمع يتم -5

هذه من شيء فقدان عدم مراعاة مع لذلك، المخصصفيها. الطبيعي الرطوبة محتوى على والمحافظة العينة،

انش(2) سم5 عن مقاسها يزيد التي الحجارة جمع يتم المالحظة: تغيير يفضل أنه مع الحفرة، داخل تبقى بل(العينة مع وجدت )إن

هذا تحتوي ال أخرى نقطة باختيار الحالة هذه في الفحص منطقةالحجارة. من المقاس

الحفرة داخل تنظيف يتم-6 يتم كما التربة، حبيبات من جيدا يمكن وهنا المعدني<<<ة، الص<<<فيحة عن التربة حبيب<<<ات رفع

الترب<<ة، حبيب<<ات من الص<<فيحة لتنظيف فرش<<اة استعمالجيدا. وزنها يتم العينة جمع وبعد

وسط األسطوانة( فوق أو )المخروط الرمل جهاز يثبت -7 المعدنية الصفيحة ويفتح (،1-9) الشكل في كما مقلوبا إلى الجهاز من الرمل بانسياب للسماح الخاص الصمام



الجزء وكذلك األخيرة، تمتلئ حتى الحفرة داخلالصمام. غلق يتم الجهاز. عندها من المخروطي

الرمل وزن لمعرفة الجهاز داخل المتبقي الرمل وزن يتم-8والمخروط. الحفرة مأل والذي المستعمل

الحفرة. من الناتجة للتربة الرطوبة محتوى تحديد يتم -9

(:Calculations) الحسابات( 4)بالمعادلة: الفحص هذا من للتربة الحقلية الكثافة إيجاد يمكن

) الحقلية الكثافة=)

الحفرة من استخراجها تم التي التربة وزن)غم(

(3)سم الحفرة حجم

:وأما حجم الحفرة فيساوي ألمي الذي الرمل وزن–)غم( والمخروط الحفرة أملي الذي الرمل وزن

)غم( المخروط(3)غم/سم الرمل كثافة

فإن (،) الرطبة ( وكثافتهاWO) التربة رطوبة اعتبرنا وإذاالمعادلة: من إيجادها ( يمكنd) الجافة الحقلية الكثافة

( 3غم/سم )

أو ( 3غم/سم )

1-9) النم<<وذج وي<<بين الكثافة فحص وحس<<ابات لنت<<ائج ( مث<<االالرمل. مخروط بطريقة للتربة الحقلية



(ASTM D-1556) حسب الرمل (- مخروط1-9شكل)

(1-9) نموذج

12العينــة رقــم (W) الحف<<رة من المستخرجة التربة وزن)غم(

34153045

الحفرة في السكب قبل األسطوانة داخل الرمل وزن(W1)غم( )

50005000

الحف<<رة في السكب بعد األسطوانة داخل الرمل وزن(W4)غم( )

1017.1

1247.4

) األس<<طوانة من المخروطي الجزء أيمل الذي الرمل وزنW2)غم( )

14301430

(Wb=W1-W4-W2) الحف<<رة أملي ال<<ذي الرمل وزن)غم(

2552.9

2322.6

1.451.45(3( )غم/سمs) الرمل كثافة.1760(Vb = Wb s) الحفرة حجم

61601.

8 (=W Vb) الرطبة الكثافة

(3)غم/سم1.941.90

8.58.3(%( )m) الرطوبة محتوى1.791.75 (3)غم/سم الجافة الكثافة



سـيالقيـا االخـتـراق فحـص9-3(Standard Penetration Test - SPT)

فحوص<<ات أحد وأش<<رنا، س<<بق كما الحقلي، الفحص ه<<ذا يعتبر العادة في الفحص هذا إجراء للتربة. ويتم الديناميكية االختراق

Site) الموقع تحري<<ات ( أثن<<اءBoreholes) الس<<برية اآلب<<ار داخلinvestigation،) التربة خص<<<ائص لتحديد مختلفة أعم<<<اق وعلى

تحملها. وقدرة (:Standard references) القياسية ( المراجع1)

- BS 1377 - ASTM D – 1586.

(:Equipment) الالزمة ( األجهزة2) الحفارة نفس عادة ( وتستعملDrilling rig) حفر جهاز أ.

مجهزة تكون والتي الموقع تحريات أثناء بالحفر تقوم التيالغرض. لهذا

ويسمى (،Split-barrel sampler) أسطواني عينات جامعب.-9) الشكل في فموضحة أبعاده وأما (،Split spoon) كذلك

2.) تجهيزات ضمن تدخل وهذه (،Drilling rods) حفر مواسيرت.

الحفارة.غراما. كيلو65 حوالي ( وزنهاHammer) خاصة مطرقة ث.(.Airtight containers) اإلغالق محكمة أوعية ج.



القياسي االختراق فحص في االسطواني العينات ( جامع2-9) شكل

(:Procedure) ( الطريقة3) الماسورة نهاية في األسطواني العينات جامع تثبيت بعد

وجعله الخاصة يتم فحصها، يراد التي الطبقة لسطح مالمسا إلحداث الحفر آلة على المثبتة المطرقة بواسطة التأثير

عدد العادة في ويؤخذ سنتمترا،45 مقداره للتربة اختراق ويدعى سنتمترا،30 آخر الختراق لزم الذي المطرقة ضربات

Standard penetration) القياسي االختراق برقم الرقم هذاnumberبالحرف له ( ويرمز (Nويجري .) حتى الضربات عد يحصل لم الالزم االختراق كان ضربة. وإذا الخمسين بلوغها

االختراق مقدار تسجيل يتم الضربات، من العدد هذا رغمضربة. خمسين الضربات بلوغ إلى اإلشارة مع حصل الذي الحفر خط رفع يتم االختراق، عملية من االنتهاء بعد

داخله، من العينة الستخراج العينات جامع وفك)المواسير( إلعطاء كافية لكنها التركيب، سليمة غير العينة تكون ما وغالبا محتوى لفحص منها االستفادة ويمكن التربة، نوعية عن فكرة

للتربة. الطبيعي الرطوبة) الحصوية التربة حالة وفي أنه إلى هنا، اإلشارة وتجدر

Gravelly soil60 رأسه زاوية مخروطي جزء استخدام ( يتم التربة اختراق عملية في درجة دون العينات، جامع عن بدال

الفحص. طريقة في يذكر اختالف

(:Application) العملية فائدة( ال4)



(N الضربات )عدد القياسي االختراق رقم من االستفادة يتم أهمها: عملية أغراض لعدة

ويبين–( Relative density) للتربة النسبية الكثافة تحديدأ. (N) الضربات عدد بين العالقة ( أدناه1-9) الجدولوبيك) يجترزا حسب الرملية للتربة النسبية والكثافة

Terzaghi& Peck/ )17:/ ( 1 - 9 جدول )

الضربات عدد(N)

النسبية الكثافة(Relative density)

مفككة4 من أقل (Very loose) جدا(loose) مفككة4-10

Medium) الكثافة متوسطة10-30dense)

(Dense) كثيفة30-50 كثيفة50 من أكثر (Very dense) جدا

الضغط ( ومقاومة Consistency ) التربة قوام تحديدب. التركيب، الطينية للتربة ( Unconfied strength الالمحصور)

الواردة والقيم ( أدناه،2-9) الجدول في موضح هو كما /.17/ كبيرة عملية فائدة ذات لكنها تقريبية الجدول في

(2-9جدول ) عدد

الضربات(N)

التربة قوام(Consistency)

الضغط مقاومة(2الالمحصور)كيلونيوتن/م

(Unconfined compressive strength) طري2 من أقل 25 من أقل(Very Soft) جدا

25-50(Soft) طري2-450-100(Medium) متوسط4-8

100-200(Stiff) صلب8-15 صلب15-30 200-400(Very stiff) جدا

400 من أكبر(hard) قاسي30 من أكبر

توصل (-حيثBearing capacity) التربة تحمل قدرة تحديدت. خاص منحنى في تجربتهما تلخيص إلى وبيك يجتراز

Allowed bearing) بها المسموح التحمل قدرة لتحديدcapacityاالختراق فحص في الضربات عدد ( حسب

على األساسات، من مختلفة ( ولمقاساتSPT) القياسي



على ( يقعWater table) الجوفية المياه منسوب أن افتراض منسوب ( منB) األساس عرض عن تقل ال مسافة

قريبة التحمل قدرة قيم التأسيس. وتكون الواقع إلى جداالرملية. التربة حالة في

- ولهذا ( للتربة ) الداخلي االحتكاك زاوية قيمة تحديد ث.-9) الشكل في الموضح المنحنى استعمال يمكن الغرض

يعطي والذي /،3/ المرجع ( من4 ) للزاوية تقريبية قيما.)

فحص من ( الناتجةN) قيم استعمال قبل الضروري من : هامة مالحظة في يأخذ القيم، لهذه تصحيح أو تعديل إجراء (،SPT) القياسي االختراق بعض (. ويرى Overburden pressure) التغطية تربة ضغط قيمة االعتبار

فحص نتائج / أن5( /Gibbes & Holtz) وهولتز جيبس مثل الباحثين) للتربة النسبية الكثافة درجة من كبير حد إلى تقلل القياسي االختراق

Relative densityيقترح القريبة. ولهذا األعماق عند المتماسكة ( غير في المبين المنحنى ( حسبN) لقيم تعديل إجراء الباحثان هذان

التعديل هذا ( إجراءThorburn) ثوربيرن يقترح وبينما (،5-9) الشكل هو (. وكما5-9الشكل) نفس على منقط بشكل المبين المنحنى حسب ثوربيرن منحنى ( باستخدامN) قيم تعديل فإن المنحنيين، من موضح يعطي ) قيم تعديل إجراء المهندسين من الكثير يفضل ولهذا أقل، قيما

Nالمنحنى. هذا ( حسب



رقم حسب الرملية التربة تحمل قدرة تحديد (- منحنى3-9) شكل(.N) االختراق



الرملية ( للتربة) الداخلي االحتكاك زاوية بين العالقة (4-9) شكل(N) الضربات وعدد

القياسي االختراق فحص من ( الناتجةN) االختراق قيم (- تعديل5-9) شكل(.2 )منحنى ( وثوربيرن1 )منحنى وهولتز جبس حسب ةـشـبالري صـالق صـفح9-4

(Vane Shear Test)

Shear) القص مقاومة لقياس السريع الحقلي الفحص لهذا جأيلstrengthالطري القوام ذات الطينية ( للتربة (Soft،) يمكن وال عندما وكذلك التربة، من األخرى لألشكال بنتائجه االعتداد

الطين يكون (. ولهذاSilt) طمي ( أوSand) رمل على محتويا بالدنا في منتشر وغير االستعمال محدود الفحص فهذا السبب، أوروبا في أكثر منتشر هو بينما العربية، بريطانيا في )خصوصا



األمريكية. وسنعرض المتحدة االسكندنافية( والواليات والدولباختصار. نتائجه وحسابات الفحص هذا فكرة يلي فيما

(:Standard references) القياسية ( المراجع1)- BS 1377- ASTM D – 2573- AASHTO T-223

(:Equipment) الالزمة ( األجهزة2) يصدأ ال فوالذ )شفرات( من ألواح أربعة ذات ريشةأ.

(.6-9 )شكل مقبض نهايته ( فيHigh tensile rod) للشد مقاوم ذراعب.

(.Torque) الدوران عزم لقياس مدرج بمقياس مزود

(:Procedure) ةـ( الطريق3) منسوب تحت الطين في والذراع الريشة غرز يتم -1

يساوي عمق ( إلىBorehole) السبرية البئر في الحفر على البئر قطر أضعاف ثالثة

التربة في القص لفحص المستخدمة الريشة أجزاء–( 6-9) شكل



القص مقاومة قياس كان إذا السطح عند أو األقل، لتربة مطلوبا

السطح. في المثبت المقبض بواسطة الريشة تدوير بعدها يتم- 2

( حتىTorque) الدوران عزم وباستعمال الذراع أعلىتحت الطين انهيار يحصل

سرعة تكون أن مراعاة الريشة. ويجب دوران تأثيرالدقيقة. في درجة12-6 بحدود الدوران

( :Calculations) ( الحسابات4)التالية: المعادلة من للقص التربة مقاومة حساب يتم

: حيثTاالنهيار. عند الدوران - عزمCالتربة حبيبات تماسك - قوة (Cohesion.)d(.6-9 الشكل )أنظر للريشة الكلي - العرضhالريشة. - طول

فحص أثناء لزم الذي الدوران عزم كان إذا: الــمث بالريشة القص قيمة متر. أحسب نيوتن185 مساويا

في المستعملة الريشة أن علمت إذا (c) القص مقاومة 150 وطولها ملمتر 100 مساو عرض ذات كانت الفحص

ملمتر .ا

القيم مع أعاله المعادلة : باستعمال لـالح

T = 185 Nm = 1.85 × 10-1 KN.md = 100 mm = 10-1 mh = 150 mm = 1.5× 10-1 m



: أن نجدc = 64 KN/m².


الفحوصات الحقلية للتربه

Documents