تقييم تجارب التشديد ودراسة البارامترات المؤثرة عمى عامل

الجمهورية العربية السورية وزارة التعميم العالي

تشرينجامعة كمية الهندسة المدنية

قسم الجيوتكنيك

تقييم تجارب التشديد ودراسة البارامترات المؤثرة عمى عامل التشوه األدومتري

رسالة عممية أعدت لنيل درجة الماجستير

في الهندسة المدنية قسم الجيوتكنيك

إعداد المهندس ان عمي طريفةس ح

إجازة في الهندسة المدنية )قسم الجيوتكنيك( م2102من كمية الهندسة المدنية في جامعة تشرين عام

المشرف العممي

أ.د.منذر عمران الزاوي جامعة تشرين / كمية الهندسة المدنية

قسم الهندسة الجيوتكنيكية

2108-2107 العام الدراسي

الفصل الثاني 11 مفيوم المقاومة 2-1 12 دومتري معامل التشوه اال 2-2 12 طريقة إيجاد التشوه 2-3 14 التحميل أطوارعامل التشوه األدومتري وفق 2-4 14 سمات عامل التشوه األدومتري لمتربة 2-5 16 أىمية استخدام مخططات عامل التشوه األدومتري 2-6 18 عالقة عامل التشوه األدومتري مع االجياد الفعال وتاريخ االجياد 2-7طرق حساب التشوه وفق الطريقتين التقميدية الكالسيكية ومعامل 2-8

االدومتر20

20 الطريقة الكالسيكية 2-8-1 21 الحساب التقريبي لميبوط باستخدام معامل االدومتر 2-8-2 21 االختالف والتشابو بين الطريقتين 2-8-3 21 التشابو 2-8-3-1 21 االختالف 2-8-3-2 21 ميزات الطريقتين 2-8-4

الفيرس 1 ممخص البحث 1

الفصل األول 4 مدخل البحث 1-1 5 أىمية البحث 1-2 5 دواعي البحث 1-3 6 موضوع البحث 1-4 6 البحث إشكالية 1-5 7 البحث أىداف 1-6 8 محتوى البحث 1-7

21 ميزات الحساب التقريبي الكالسيكي 2-8-4-1 22 ميزات عامل التشوه االدومتري 2-8-4-2 22 العوامل المؤثرة والمساعدة في فيم عامل التشوه األدومتري 2-9 22 الرص 2-9-1 22 التشوه المرن 2-9-2 23 محتوى الماء 2-9-3 23 تأثير نوع التربة 2-9-4 23 تأثير انخفاض منسوب الماء الجوفي 2-9-5 23 دور تاريخ االجياد 2-9-6 24 الخمل في تدعيم الحفريات 2-9-7 24 تأثير االجياد الفعال 2-9-8 24 مقاومة التربة لمقص 2-9-9 26 اإلختبارات المخبرية التي تحدد بيا معامالت القص 2-9-9-1 27 حسابات القص 2-9-9-2 27 انضغاطية التربة )التشديد( 2-9-10 28 األىمية العممية لدراسة تشديد التربة 2-9-10-1 29 لنظرية التشديدالفرضيات األساسية 2-9-10-2 29 الشروط الواجب توفرىا أثناء االختبار عمى جياز األدومتر 2-9-10-3 30 مراحل تجربة التشديد 2-9-10-4 30 مرحمة التشديد األولي 2-9-10-5 30 مرحمة االنضغاط الثانوي 2-9-10-6 31 تحميل نتائج تجربة التشديد 2-9-10-7 32 بارامترات االنضغاط في تجربة التشديدأىمية دراسة 2-9-10-8 33 بارامترات التشديد األولي 2-9-10-9

الثالثالفصل 37 ألبحاث والدراسات السابقةا 3-1 58 المرجعيةمالحظات حول الدراسات 3-2

الرابعالفصل 60 مواد البحث وبرنامج التجارب 4-1 60 عمييامجربة والتجارب المنفذة التربة ال 4-1-1 61 تمييد 4-2 61 خطة البحث 4-3 63 عمى الترب الطبيعة )تحديد ىوية التربة( تجارب التصنيف 4-4 63 المأخوذة من موقع السكن الشبابي Iعمى التربة 4-4-1 63 الحبي لمعينات السميمةالتحميل 4-4-1-1 64 تجربة القص المباشر لمعينات المخربة 4-4-1-2 67 تجربة التشديد لمعينات السميمة والمخربة 4-4-1-3 72 الرممية المأخوذة من منطقة صنوبر جبمة IIعمى التربة 4-4-2 72 تجربة التحميل الحبي 4-4-2-1 72 التجارب المخبرية عمى الخمطات الترابية المشكمة مخبريا 4-5 73 التجارب المجراة عمى الخمطات الترابية ومناقشتيا 4-6 73 التحميل الحبي 4-6-1 74 حدود اتربرغ 4-6-2 75 القص المباشر 4-6-3 77 اجياد القص 4-6-3-1 78 تجارب التشديد 4-6-4 79 دراسة تأثير حدود اتربرغ 4-6-4-1بحدود اتربرغ Cs ,Cc عالقة معاممي االنضغاط واالنضغاط الثانوي 4-6-4-1-1

بداللة نسبة الرمل79

بحدود اتربرغ بداللة Cv ,kv عالقة معامل التشديد ومعامل النفاذية 4-6-4-1-2 نسبة الرمل

80

80 مع قرينة المدونة Ccعالقة معامل االنضغاط 4-6-4-1-3بحدود اتربرغ بداللة نسبة Eoedعالقة معامل التشوه االدومتري 4-6-4-1-4

الرمل81

82 دراسة تأثير عامل النفاذية 4-6-4-2 82 مع نسبة الرمل في التربة Kvعالقة معامل النفاذية 4-6-4-2-1

84 مع عامل المسامية في التربة Kvعالقة معامل النفاذية 4-6-4-2-2 85 مع التشوه الشاقولي Kvعالقة معامل النفاذية 4-6-4-2-3 86 دراسة تأثير عامل االنضغاط الحجمي 4-6-4-3 mv 86تأثير نسبة الرمل في العينة عمى عامل االنضغاط الحجمي 4-6-4-3-1 87 دراسة تأثير عامل االنضغاط الثانوي 4-6-4-4 C 87عمى عامل التشديد الثانوي تأثير نسبة الرمل في العينة 4-6-4-4-1 90 عامل االنضغاط 4-6-4-5 90 ونسبة الرمل مع التحميل Ccالعالقة بين عامل االنضغاط 4-6-4-5-1العالقة بين نسبة عامل االنضغاط الثانوي وعامل االنضغاط مع نسبة 4-6-4-5-2

الرمل92

المقارنة بين عامل االنضغاط الناتج من التجارب وعامل االنضغاط 4-6-4-5-3 (4-13المحسوب وفق القوانين المذكورة في الجدول )

94

95 ل االنضغاط وعامل المسامية البدائيالعالقة بين عام 4-6-4-5-4 95 دراسة تاثير عامل إعادة التحميل 4-6-4-6 95 العالقة بين عامل االنضغاط وعامل إعادة التحميل 4-6-4-6-1 96 عالقة عامل إعادة التحميل وعالقة عامل االنضغاط 4-6-4-6-2 97 مع نسبة الرملالعالقة بين نسبة عامل االنضغاط وعامل التفريغ 4-6-4-6-3 98 دراسة تأثير عامل التشديد 4-6-4-7 Cv 98دراسة تأثير الرمل عمى عامل التشديد 4-6-4-7-1 100 العالقة بين عامل التشديد واالجياد 4-6-4-7-2 101 دراسة تأثير عامل التشوه 4-6-4-8 101 دراسة تأثير الرمل عمى التشوه 4-6-4-8-1 102 بين التشوه واالجياد من أجل كل أطوار التحميلالعالقة 4-6-4-8-2 103 دراسة تأثير عامل المسامية 4-6-4-9 e 103دراسة تأثير الرمل عمى عامل المسامية 4-6-4-9-1 104 العالقة بين عامل المسامية واالجياد 4-6-4-9-2 105 90دراسة تأثير دلتا 4-6-4-10 105 ونسبة الرمل المضافة 90لعالقة بين دلتا ا 4-6-4-10-1 106 90العالقة بين عامل االنضغاط الثانوي ودلتا 4-6-4-10-2

107 دراسة تأثير ىبوط التشديد 4-6-4-11 H 107دراسة تأثير الرمل عمى ىبوط التشديد 4-6-4-11-1 109 دراسة تأثير الرمل عمى االجياد 4-6-4-12 109 االدومتري مع اإلجياد ونسبة الرملعالقة عامل التشوه 4-6-4-12-1 110 العالقة االسية بين عامل التشوه االدومتري واالجياد 4-6-4-12-2 111 ( مع نسبة الخمط-عالقة دليل االجياد) 4-6-4-12-3( والعالقة الرياضية المستنتجة Janbu,1998المقارنة بين عالقة ) 4-6-4-12-4

والعالقة المخبرية114

الناتج من العالقة من دراسة تأثير نسبة الخمط عمى دليل االجياد 4-6-4-12-5 أجل كل طور تحميل

116

117 العالقة بين عامل التشوه األدومتري في حالة التحميل والتفريغ 4-6-4-12-6

الخامسالفصل 119 نتائج البحث 5-1 121 التوصيات 5-2

123 المراجع

لجداولفهرس ا رقم الصفحة عنوان الجدول رقم الجدول

38 عالقات عامل التشوه األدومتري وفق نوع التربة 1-3

45 قيم معامل النفاذية حسب نوع التربة 2-3

49 النسب بين معامالت المرونة ومعامل التشوه األدومتري 3-3

62 مخطط توضيحي عن مراحل البحث 4-1

64 مواصفات عينتي التربة السليمة المختبرة 4-2

64 المواصفات الميكانيكية للعينات المخربة 4-3

71 نسبة بارامترات العينة السليمة / العينة المخربة 4-4

72 المستخدمتصنيف الرمل 4-5

75 والرطوبة حسب نسبة الخلطقيم حدود اتربرغ 4-6

76 الخواص الميكانيكية حسب نسبة الخلط 4-7

78 بالرمل المخلوطةقيم معامالت اجهاد القص للتربة 4-8

82 وقيم معامل التشوه األدومتري المستخرجة من التجارب Kvقيم معامالت النفاذية 4-9

Eoed 86وقيم معامل التشوه األدومتري Mvاالنضغاط الحجميقيم معامالت 4-10

Eoed 89وقيم الخلطوتغيرات هذه القيم مع نسبة C قيم معامالت االنضغاط الثانوي 4-11

Eoed 91وقيم الخلطهذه القيم مع نسبة وتغيراتCC قيم معامالت االنضغاط الثانوي 4-12

94 نسبة الخلط Sعالقات عامل االنضغاط للباحثين والناتج من البحث حيث 4-13

98 حسب نسبة الخلط Eoedعالقة عامل التشديد مع 4-14

102 حسب نسبة الخلط Eoedمع التشوهعالقة 4-15

105 حسب نسبة الخلط Eoedمع 90قيم معامل دلتا 4-16

108 حسب نسبة الخلط Eoedقيم هبوط التشديد مع 4-17

111 مع نسبة الخلط) المخبرية(قيم معامالت االجهاد 4-18

113 قيم معامال ت دليل االجهاد الرياضية مع نسبة الخلط 4-19

115 نسبة الخلط معJanbu قيم عامل التشوه األدومتري المخبرية والرياضيةووفق 4-20

117 في حالتي التحميل والتفريغ قيم عامل التشوه األدومتري 4-21

األشكالفهرس رقم الصفحة عنوان الشكل رقم الشكل

7 علبة التشديد 1-1

8 جهاز التشديد 1-2

11 عامل التشوه –منحني اإلجهاد 2-1

13 التشديدعينة التربة في جهاز 2-2

15 عينة التربة في اختبارات المخبر 2-3

16 األدومتراختبار 2-4

M 17لعينة من التربة مع اختالف قيم األدومترتشوه( الختبار -)اجهاد مخطط 2-5

18 مع االجهاد األدومترنماذج لعامل 2-6

19 مع المسامية aتنوع الدليل 2-7

26 ومعامل القصعالقة كولومب بين االجهاد 2-8

26 المثالية الناعمةعالقة كولومب في الترب 2-9

30 التشديد األولي والتشديد الثانوي 2-10

31 (e-log t)تحديد هبوط االتضغاط الثانوي من عالقة 2-11

32 لتجربة التشديد (نسبة الفراغ –جهاد الناظمي لوغاريتم اإل)منحني 2-12

33 (e-log p) باإلحداثياتمنحني االنضغاط 2-13

34 لدنة ناعمةمنحني انضغاط تربة 2-14

35 األدومتر اختبار من الناتج الفراغات والتشوه نسبة مع اإلجهاد عالقة 2-15

37 ي األدومتر منحني عالقة االجهاد مع عامل التشوه 3-1

38 ي مع المساميةاألدومتر منحني عامل التشوه 3-2

39 ي مع اإلجهاد الفعالاألدومتر منحني عالقات عامل التشوه 3-3

األدومتراإلجهاد الفعال الحاصلة من اختبارات –ي األدومتر منحنيات عامل التشوه 3-4 39

40 عالقة التشوه مع االجهاد وعالقة عامل المرونة مع المسامية البدائية 3-5

41 مع المسامية البدائي وفق نوع الرمل ي األدومتر عالقة عامل التشوه 3-6

3-7 منحني عالقة عامل المسامية مع لوغاريتم االجهاد ومنحني عالقة االجهاد مع

التشوه41

42 ي المرجعياألدومتر منحني عامل التشوه القاطع المرجعي مع عامل التشوه 3-8

43 عالقة التشوه مع اإلجهاد وفق تشكيل العينة 3-9

44 عالقة عامل التشديد مع االجهاد 3-10

45 عالقة التشوه مع عامل النفاذية 3-11

46 عالقة اجهاد القص مع اإلنتقال األفقي للعينة السليمة والمخربة 3-12

46 عالقة االجهاد مع التشوه الرأسي 3-13

47 ي مع االجهاداألدومتر عالقة عامل التشوه 3-14

48 ي مع اإلجهاد الفعالاألدومتر عالقة التشوه مع اإلجهاد وعالقة عامل التشوه 3-15

49 عالقة التشوه مع اإلجهاد 3-16

50 ي مع االجهاد الفعالاألدومتر عالقة عامل التشوه 3-17

51 مع االجهاد mعالقة العامل العددي 3-18

52 ي مع اإلجهاداألدومتر عالقة عامل التشوه 3-19

53 ي األدومتر عالقة عامل المسامية للبحص والرمل مع عامل التشوه 3-20

53 عالقة نسبة عامل التشوه مع عامل مسامية الرمل 3-21

54 ي مع االجهاد وعالقة عامل االنضغاط مع االجهاداألدومتر عالقة عامل التشوه 3-22

55 عالقة معامل التشوه مع االجهاد 3-23

56 التشوه مع زيادة محتوى الرمل تغير معامل 3-24

57 ي مع االجهاداألدومتر عالقةعامل النفاذية وعامل التشوه 3-25

3-26 ي والنفاذية وعامل التشديد وعامل االنضغاط الثانوي مع األدومتر عالقة عامل التشوه

57 عامل المسامية

58 ي مع االجهاداألدومتر عالقة عامل النفاذية مع عامل المسامية وعامل التشوه 3-27

58 عينة خليط رمل مع تربة ناعمة 3-28

I 63 منحني التحليل الحبي للتربة 4-1

65 مخربة(Ia سليمة وIa) I اجهاد القص للعينة 4-2

65 مخربة(Ia سليمة وIa) Iالخواص الميكانيكية للتربة 4-3

66 مخربة(Ib سليمة و Ib) I اجهاد القص للعينة للعينة 4-4

66 مخربة(Ib سليمة و Ib) I للعينة تربةالخواص الميكانيكية لل 4-5

67 االجهادلوغاريتم العالقة بين عامل المسامية و 4-6

67 ي وعامل المساميةاألدومتر العالقة بين عامل التشوه 4-7

68 ي األدومتر العالقة اللوغاريتمية بين االجهاد وعامل التشوه 4-8

68 ي األدومتر هبوط التشديد وعامل التشوه العالقة بين 4-9

69 ي وعامل االنضغاط الثانوي األدومتر العالقة بين عامل التشوه 4-10

69 ي وعامل النفاذيةاألدومتر العالقة بين عامل التشوه 4-11

70 ي وعامل االتضغاط الحجمياألدومتر العالقة بين عامل التشوه 4-12

70 ي وعامل االنضغاطاألدومتر العالقة بين عامل التشوه 4-13

ي وعامل التشديداألدومتر عامل التشوه 4-14 71 العالقة بين

72 التحليل الحبي للرمل 4-15

74 خليط )تربة +رمل(منحنيات التحليل الحبي للتربة الطبيعية وعلى 4-16

75 مع تغير نسبة الرملواللدونة السيولة يمنحنيات تغير حد 4-17

76 المختبرة بداللة نسبة الرمل المضافةخلطات القص لل بارامتراتعالقة 4-18

78 العالقة بين اجهاد القص واالنتقال األفقي حسب نسبة الخلط 4-19

79 الرملالعالقة بين اجهاد القص ونسبة 4-20

80 بحد السيولة Cs ,Cc االنضغاط واالنضغاط الثانوي عالقة معاملي 4-21

80 بحد السيولة Cv ,kv عالقة معامل التشديد ومعامل النفاذية 4-22

81 مع قرينة اللدونة Ccعالقة معامل االنضغاط 4-23

82 بداللة نسبة الرمل بحدود أتربرغ Eoedي األدومترعالقة معامل التشوه 4-24

83 حسب نسبة الخلطي األدومترتغير معامل النفاذية مع معامل التشوه 4-25

85 اذية مع نسبة الرملفمنحنيات تغير عامل الن 4-26

85 مع التشوه الشاقولي Kvعالقة معامل النفاذية 4-27

4-28 تغير نسبة مع Eoedوكذلك Mvمنحنيات تغير عامل عامل االنضغاط الحجمي

87 الرمل

88 ي ومع نسبة الخلطاألدومترعالقة عامل االنضغاط الثانوي مع عامل التشوه 4-29

90 ومع نسبة الخلط Eoedعالقة عامل االنضغاط الثانوي النهائي مع 4-30

91 عالقة عامل االنضغاط مع االجهاد و نسبة الخلط 4-31

92 و مع نسبة الخلط Eoedالنهائي مع عالقة عامل االنضغاط 4-32

93 الثانوي/عامل االنضغاط مع نسبة الخلط عالقة نسبة عامل االنضغاط 4-33

94 عالقة عامل االنضغاط مع نسبة الخلط وفق الباحثين 4-34

95 عالقة عامل االنضغاط مع عامل المسامية البدائي 4-35

96 عالقة عامل إعادة التحميل مع نسبة الخلط 4-36

Eoed 97و عامل االنضغاطإعادة التحميل مع العالقة بين عامل 4-37

98 مع نسبة الرمل التفريغوعامل االنضغاطالعالقة بين نسبة عامل 4-38

Eoed 100عالقة عامل التشديد مع نسبة الخلط ومع 4-39

101 ونسبة الخلط من أجل كل أطوار التحميل االجهادمع عالقة عامل التشديد 4-40

102 نسبة الخلطمع التشوهعالقة 4-41

103 حسب نسبة الخلط Eoedمع االجهاد و التشوهعالقة 4-42

Eoed 104عالقة عامل المسامية مع 4-43

104 عالقة عامل المسامية مع االجهاد ومع نسبة الرمل 4-44

106 حسب نسبة الخلط Eoedمع 90معامل دلتا عالقة 4-45

107 90 دلتامع وي ناالنضغاط الثا عالقة عامل 4-46

108 ونسبة الخلط Eoed العالقة بين هبوط التشديد مع 4-47

110 ي مع االجهاد ومع نسبة الخلطاألدومتر عالقة عامل التشوه 4-48

جهاد التشديد الفعال الشاقولياألدومتر بين القساوة األسية المخبرية العالقة 4-49 110 ية وا

112 مع نسبة الخلط (-)بين دليل االجهادالعالقة 4-50

113 ي األدومتر العالقة الرياضية بين االجهاد وعامل التشوه 4-51

114 ي واالجهاد الرياضي والمخبري األدومتر عالقة عامل التشوه 4-52

115 ي ونسبة الخلط وفق الباحثيناألدومتر عالقة عامل التشوه 4-53

116 المسامية واالجهاد عالقة دليل االجهاد مع 4-54

الرموز Eoed , M عامل التشوه األدومتري

Mv نضغاط الحجميال عامل Cc نضغاطال عامل قرينة Cv عامل التشديد C نضغاط الثانوي ال عامل Cr التفريغعامل Kv عامل النفاذية النهائي لكل طور تحميل K عامل النفاذية لكل طور تحميل S نسبة الرمل e عامل المسامية R المقاومة الكهربائية E المرونةعامل N المقاومة الديناميكية جهادال التشوه اجهاد القص حتكاك الداخميالزاوية C التماسك

CRS التشوه الثابت اختبار Eoedc ( نضغاط األ ال المعامل المماسي)ولى Eoeds نتفاخ(ال معامل التشوه عند نزع التحميل )معامل Eoedrc عادة التحميل(إنضغاط )ال معامل إعادة عامل الضغط الساكن

EL مجموعة الترب المرنة EP المدنة-مجموعة الترب المرنة PL الترب المدنةمجموعة جهادالتابع ( )

A جهاد األسيالدليل

جهادالدليل الحمولة المطبقة عامل المسامية البدائي هبوط التشديد

OCR عامل المسبق التشديد جهاد الفعال األوليال الجهاد الحالي المطبق

log جهاداللوغاريتم جهاد المسبق التشديدال

tv وقت التشديد Ni القوة المطبقة A سطح الحمقة di قطر الحمقة

Hi/Di أبعاد الحمقة في المخبر الضغط المسامي البدائي NCL خط التشديد الطبيعي URL إعادة التحميل -خط التفريغ عامل انضغاط التربة)الميل( إعادة التحميل-الحجمي عند التفريغ نضغاطال عامل PI قرينة المدونة PL حد المدونة WL حد السيولة

Eoedref

عامل التشوه األدومتري المرجعي E50 عامل التشوه القاطع كثافة الماء

Eoed,ur عامل التشوه األدومتري في حالة التفريغ ε1 - q بينالميل البدائي لمنحني ثالثي المحاور eg نسبة فراغ الرمل ec نسبة فراغ الغضار

Eplt قراص التحميلأمعامل التشوه الحقمي من تجربة m e نسبة معامل التشوه الحقمي/عامل التشوه المخبري I التربة المستخدمة من مشروع سكن الشباب II الرمل المستخدم

USCS الكود العربي الموحد Ia العينة السميمة األولى Ib العينة السميمة الثانية I'a ولىاأل العينة المخربة I'b العينة المخربة الثانية S نسبة الرمل

Wn الرطوبة max/r جهاد المتبقيالعظمي/األنسبة اجهاد القص

∆H 90 90الفرق بين الهبوط النهائي والهبوط عند درجة تشديد ,m جهادالدليل

D قطر الحبيبات المارة

1

تقييم تجارب التشديد ودراسة البارامترات المؤثرة" " عمى عامل التشوه األدومتري

- الممخص -

تركيبيا, وبالتالي فإن عامل التشوه إن الترب المختلطة لدييا خصائص المكونات التي تدخل في األدومتري وبارامترات التشديد األخرى سوف تتأثر بشكل واضح عندما تتحول التربة من صافية إلى

قمنا بإجراء االختبارات الالزمة على ترب ناعمة صافية أضيفت إلييا نسب متفاوتة من لذلك .مختلطةعلى وجو -سيلت( المختلطة, وذلك فيما يتعلق الرمل الصافي بيدف رصد سلوكية الترب الناعمة)

, وقد أجريت تجارب األدومتر ودرست خصائص بارامترات Eoedبمعامل التشوه األدومتري -الخصوص كما أجريت مقارنات ما بين العينات السليمة Eoed.التشديد في عالقتيا مع عامل التشوه األدومتري

ينت النتائج بعض التمايز لخواص العينات السليمة عن العينات والعينات المخربة المشكلة مخبريًا, وبعند زيادة Eoedفي معامل التشوه األدومتري تزايدا المخربة بسبب كونيا مسبقة التشديد, كما بينت النتائج

(Cc ,Cr ,C ,e ,Mvواضحًا كذلك في قيم بارامترات التشديد مثل ) تناقصا نسبة الرمل في العينة, و جراة في ىذا المجال.م% وىذا ما يتوافق مع األبحاث ال20عندما تزيد نسبة الخلط عن

., اليبوطامل التشوه األدومتري, التشديد, , عسيلترمل , الكممات المفتاحية:

2

" Evaluation of consolidation tests and study the parameters

affecting the odometer modulus "

-Abstract -

Mixed soils have the properties of the components in their composition, so the

odometer modulus and other consolidation parameters will be clearly affected

when the soil is transformed from pure into mixed. So we conducted the

necessary tests on the soil of net soft which added to it varying percentages of

pure sand to monitor the behavior of mixed soft soils (silt) by proportion of

sand in the composition, and the experiments of the odometer were examined

and the properties of the consolidation parameters were studied in relation to the

Eoed modulus. As such comparisons were also made between undisturbed

samples and disturbed samples which remoulding in experiment, and the results

showed some differentiation of the characteristics of the undisturbed samples

from the disturbed samples because they are pre-stressed, as the results showed

an increase in the odometer modulus Eoed when increasing the sand ratio in the

sample and a clear decrease in the values of the consolidation parameters such

as (Cc, Cr, C , E, Mv) when mixing exceeds 20%, which is consistent with

research conducted in this field.

Key words: sand, silt, odometer modulus, consolidation, settlment.

دومتريألتقييم تجارب التشديد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه ا –الفصل األول

3

الفصل األول

موضوع البحث


4

:مدخل البحث 1– 1

نما بشكل مختمط, والبد أن نسب المكونات التوجد التربة في الطبيعة بشكل صاٍف تمامًا وا ميمًا في تقدير قيم خصائصيا الفيزيائية والميكانيكية, وبالتالي تؤدي دوراً يافي تركيبالتي تدخل

[20التوصل إلى تقدير معامل تشوىيا المرن واألدومتري وتقدير قيم اليبوط فييا بشكل صحيح. ]ىي سموكية معقدة لمغاية, فيي تتألف في قسميا األعظم من جزيئات الناعمةإن سموكية الترب

تييمن بتأثيرىا عمى خواصيا الفيزيائية والميكانيكية, وأكثر مايظير ىذا التأثير أو سيمتية غضاريةمن العوامل التي تؤثر عمى قيم اليبوط الحاصل يوجد الكثيرعمى ىبوط التربة, حيث وضوحاً

سيمت ...الخ(, والتاريخ اإلجيادي, - رمل - التربة وتركيبيا ) غضار في التربة مثل بنية والتغير في درجات الحرارة, وغير ذلك.

ككة, وىبوطيا متعمق بالزمن تتعرض الترب المتماسكة إلى تشوىات كبيرة بالمقارنة مع الترب المفرات التي تحدث إلى فترات زمنية طويمة, ويمكن مالحظة ذلك أيضًا في انزالق المنحدويمتد

[.57بشكل تراكمي مع الزمن ]

ودراستيا بشكل دقيق ودراسة المكونات الداخمة في الناعمةبدأ االىتمام الجدي بسموكيات التربة تركيبيا, وتأثير ذلك عمى خواصيا, في منتصف القرن التاسع عشر بسبب زيادة أنشطة البناء

الجدية لمتربة والعوامل التي تحكم خواصيا, والعمران وحدوث كوارث كبيرة سببيا عدم الدراسةشكمت واحدة من أىم المعضالت الناعمةتشوىات الترب , فإن V. Karlovich 1869وبحسب

, والزالت من المسائل التي لم تحل بشكل كامل رغم آالف التربةوالمسائل العالقة في ميكانيك [4,19].األبحاث والمنشورات العممية المنشورة في ىذا اإلتجاه

مثار بحث وجدل مستمرين لدى الباحثين والميندسين, ومن ىنا الترب الناعمةإذ اليزال تشديد الترب المركبة غير الصافية وذلك باإلعتماد أبحاث تجريبية بيدف رصد سموكية ُبديء بإجراء

حيث إن اليبوط تحت األساسات والسدود بتأثير األحمال Eoedاألدومتريعمى عامل التشوه المختمفة ىو واحد من التحديات التي التزال تواجو المصممين الجيوتكنيكيين, وىناك دراسات

عمى األقل الحد منو وحصره عند يمة اليبوط من أجل توقي حصولو أو كثيرة وضعت لمتنبؤ بقبشكل وجودىاي تواجو الباحثين, ىي كون التربة يندر اإلشكالية الت ن لذلك فإ القيم المقبولة.

مما يجعل ,تباينات واضحة في قيم اليبوطوىذا بدوره يؤدي لنشوء ,متجانس في الطبيعة صافٍ الحاجة ممحة إلى مزيد من الدراسات واألبحاث حول دور النسب التي تتركب منيا التربة وتأثير

م سموكية التربة وعالقتو ببارامترات التشديد األخرى.ذلك عمى عامل التشوه األدومتري وعمى في+ رمل( ودراسة نواعمىذا مادفعنا إلجراء ىذا البحث عمى تركيبات مختمفة من التربة المختمطة )و


5

الذي يحدد بعدة طرائق تجريبية حقمية ومخبرية, كما تم في Eoed قيمة عامل التشوه األدومتري األدومتر ودراسة تحوالتو والعوامل المؤثرة عميو ضمن حمقة األدومتر تجربةىذا البحث اعتماد

وخصائص بارامترات التشديد ودراسة المقارنة مابين العينات السميمة والعينات المخربة المعاد . [19]مخبرياً تشكيميا

:أهمية البحث 2-1

كيات التشديد لتركيبات الطابع العام لمبحث الحالي ىو دراسة سمو بناء عمى ماسبق, فإن من النواعميتم تشكيميا مخبريًا بإضافة نسب متفاوتة من الرمل إلى الناعمةمختمفة من التربة

أجل تشكيل الخمطات المعينة المطموبة إلستكمال البحث, ومعرفة تأثر معامل التشوه األدومتري عمى الخصوص بيذه النسب, وتأثر عوامل التشديد األخرى عمومًا بذلك. بيدف استخدام ىذه

بالمواصفات Eoedاألدومتريالقيم لمحصول عمى قيم ىبوط أكثر واقعية, وربط قيم معامل التشوه األخرى لمتربة لكي يتم الوصول إلى نتائج أكثر منطقية لمعامل التشوه األدومتري وعالقتو

.بما فييا بارامترات التشديدبمواصفات التربة األخرى

إن المعرفة الدقيقة لمعامل التشوه األدومتري, تساعد في الحساب الدقيق لمتشوىات مع الزمن ديد. سوف نسعى في ىذا البحث إضافة إلى ىذه الغاية, وبالتالي إعطاء قيم منطقية ليبوط التش

نحو صياغة عالقات مبسطة تقريبية تساعد في ذلك, وتعتمد عمى نتائج التجارب المجراة ثم ربط ذلك بمعادلة جاىزة لميبوط ُتبي ِّن تأثر قيم اليبوط بالبارامترات المستحصل عمييا مخبريًا, ثم إجراء

نتائج أبحاث مشابية في ىذا اإلتجاه لتبيان مدى موثوقية نتائج بين نتائج البحث مع المقارنةالعمل وقيم البارامترات المحصول عمييا, وسوف يتم التركيز بشكل خاص عمى تأثير نسبة الرمل

عالقات بين وتأثير ذلك عمى شكل المعادالت المقترحة وال السيمتيةالمضافة إلى الخمطة .البارامترات المختمفة

:دواعي البحث 3-1

إن التنبؤ باليبوط الصحيح ىو مطمب المصمم قبل أي شيء من أجل تأسيس منشأة أمينة والسيما تمك اليبوطات المتعمقة بالزمن والتي ترتبط قيميا بمعامل التشوه األدومتري لمتربة

نًا أطول منو وبخواصيا التشديدية األخرى والسيما في الترب المشبعة, فاليبوط فييا يستغرق زموتأثيره عمى اليبوط مع الزمن Eoed األدومتري في بقية أنواع الترب وبسبب أىمية معامل التشوه

فإن مطمب ىذا البحث ىو حساب ىذا المعامل وتقدير قيمتو بشكل منطقي مقبول يتعمق


6

سيما إذا بالسموكية التشديدية لمتربة وببقية الخواص األخرى ليا, ودراسة تأثر قيمو وتغيرىا ال بل مختمطة بنسب مختمفة من الرمل . ترب ناعمةكانت التربة المدروسة ليست

:موضوع البحث 4-1

التزال ظاىرة التشديد من الظواىر البالغة التعقيد وغير مفيومة بالكامل رغم وفرة األبحاث لتربة وبالتالي والنظريات في ىذا المجال وىذا ناتج عن اختالف النسب التي تدخل في تركيب ا

المواصفات من تربة إلى أخرى . اختالف

بنسب النواعمالمشبعة المشكمة مخبريًا عن طريق خمط السيمتيةييتم ىذا البحث بدراسة التربة , ودراسة تأثير النسب المضافة عمى قيم %50% وتصل إلى 5مختمفة من الرمل تبدأ من

معامل التشوه األدومتري, وعمى بارامترات التشديد األخرى بإجراء دراسة مخبرية عممية ونظرية عمى خمطات متنوعة من التربة بحيث نصل إلى المجراةتقييمية لنتائج العديد من تجارب التشديد

عمى اليبوط . قيم عقالنية لمعامل التشوه األدومتري وتأثيره

:إشكالية البحث 5-1

إن الخواص التشديدية لمترب المتماسكة ليا دور ميم في تقدير وتفسير التشوىات الشاقولية )اليبوط( ليذه الترب, ورغم أن الدراسات التي أجريت في مجال التشديد أكثر من أن تحصى إال

تمك الدراسات التي تدرس خواص التشديد لمترب المختمطة غير الصافية التزال قميمة جدًا, أنالمزيد من األبحاث في ىذا المجال تأخذ بالحسبان كثيرًا من المؤثرات إجراءوالنزال نحتاج إلى

التي تتأثر بيا قيمة معامل التشوه األدومتري منيا عمى سبيل المثال :

التي تدخل في تركيب التربة نسبة المواد الخشنة درجة التشديد درجة إشباع العينة حدود اتربرغ اإلجياد المسبق التشديد

عتماد دومًا , فاليمكن اال(1-1الشكل ) بحيث يصبح إجراء التجربة أمرًا ضروريًا الغنى عنوإجراء عمى معادالت جاىزة تخص تربًا بعينيا أو موقعًا بعينو بل يجب دومًا االستمرار في


7

المحمية وعمى خمطات وتركيبات من ىذه الترب بعد إضافة الرمل السيمتيةاالختبارات عمى الترب إلييا بنسب متفاوتة بيدف تشكيل قاعدة معطيات غنية في نياية المطاف .

( علبة التشديد1-1الشكل )

أهداف البحث : 6-1

يمكن تمخيص أىداف البحث الرئيسية في النقاط التالية :

o عمى تشكيمة من عينات التربة (2-1)الشكل تجارب التشديد المجراةإجراء سمسمة منن أجل تحديد المخموطة بنسب مختمفة من الرمل, واإلستفادة من تقييم نتائجيا م الناعمة

. متري و دقيم معامل التشوه األo بين العينات السميمة والعينات المخربة وتأثير ذلك عمى عامل التشوه إجراء مقارنة

األدومتري.o األدومتري استخدام قيم معامل التشوه Eoed المستحصل عمييا, كمدخل لصياغة معادالت

نسب الرمل المضافة وخواص التربة مقبولة لحساب تغير قيمة ىذا المعامل, بداللة تغير, ومعامل التشوه الحجمي, ومعامل االنضغاط, ومعامل األخرى مثل معامل النفاذية

.التشديد المطبقالشديد, وعالقة ذلك كمو بقيمة اجياد o معرفة نسبة الخمط )نسبة الرمل المضافة( الحرجة التي تبدأ عندىا مواصفات التربة

بالتغير.o رب المجراةاعتماداًعمى نتائج التجا منطقية لتجارب التشديد مقاربة رياضية محاولة إجراء.


8

[49]( جهاز التشديد2-1الشكل )

:محتوى البحث 7-1

- يتضمن الفصل األول من البحث شرحًا عامًا مختصرًا عن إشكالية - القسم النظريدومتري ووجو وأىميتو, أما الفصل الثاني فيو تعريف بأىمية معامل التشوه األ وأىدافوالبحث

وكذلك عرض لنظرية التشديد التي البحث الجيوتكنيكي والعوامل المؤثرة عميواالستفادة منو في , أما الفصل الثالث فيو دراسة مرجعية نظرية عن تجربة التشديد اعتمدت بالدراسة وطرق الحساب

ىا والعوامل المؤثرة فييا, ونتائج العديد من األبحاث والدراسات السابقة, ؤ ووصفيا وطريقة إجرابعامل التشوه األدومتري وطرائق حسابو وبيان أوجو التشابو واالختالف بين تمك التي اىتمت

الدراسات واألبحاث.

II - فيو عرض مفصل عن العينات المختارة لمتجريب الرابعيبدأ في الفصل – القسم العملي( وتوصيفيا وأماكن أخذىا إضافة الى تجارب تصنيفيا )وزن حجمي , وزن نواعم-والخمط )رمل

..الخ( وتسميتيا )وفق التصنيف الموحد( والسيمتنوعي , حدود اتربرغ , تحميل حبي لمرمل جراء المقارنة بين العينات السميمة والمخربة كمدخل أولي قبل تشكيل العينات المختمطة وطريقة وا

والرمل والنسب التي تدخل في الخمط وطريقة اجراء الخمطات بالتفصيل تالسيمخمط العينات من وكيفية إعداد عينات التشديد منيا وسرد تسمسل التجارب المجراة عمى العينات المختمطة وعددىا

ت البارامترات تحميل حبي..( ودراسة تغيرا ,وزن حجمي ,بالتفصيل )تشديد , قص , وزن نوعي . بحسب نسبة اإلضافة


9

III - ويمثل الخامسيبدأ ىذا الجزء من األطروحة بالفصل - والتوصيات تقييم نتائج االختباراتتحميميًا موثقًا مفصاًل لنتائج تجارب التشديد المجراة والنتائج الحاصمة من دراسة تغيرات عرضاً

عينات المخربة بارمترات التشديد بحسب نسبة الرمل المضافة وتبيان الفرق بين العينات السميمة والثم مقارنة النتائج المستحصل عمييا مع نتائج بعض األبحاث والمراجع السابقة, وكذلك تفسير النتائج والربط بينيا وتقديم توصيات واقتراحات جديدة لصياغة معادلة جديدة مقبولة لحساب

دالسيمتيةبداللة نسبة الرمل التي تدخل في الخمطة األدومتري معامل التشوه خال التأثيرات , وا المختمفة عمى ىذه الصيغة المقترحة.

تقٌٌم تجارب التشدٌد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه االدومتري –الفصل الثانً

10

الفصل الثاني

ي األدومتر عامل التشوه


11

:مفيوم المقاومة 2-1

في إف مفيـو المقاومة ىو مفيـو مطبق في أغمب المجاالت اليندسية كتطبيق واسع االستخداـ تتطمب أنظمة رد الفعل المطبقة تحميل كل العمميات الالزمة لمقاومة حيث .كل الحقوؿ اليندسية

متزايد الناتج عف يمكف أف يحدد بواسطة قياس رد الفعل ال و ,شرط التوازف تحقيق تغير القوة و .الفعل المتزايد

المتزايد )المقاسة(حيث المقاومة = الفعل أو األسباب المتزايدة )المعطاة( / رد الفعل يتعمق ىذا المفيوـ بالفعل عمى الجسـ, أي استجابة الوسط لمفعل المطبق عمميًا في اليندسة

:ة في المجاالت اليندسية المختمفةالتطبيقية, والمثاؿ التالي يظير استخداـ مفيـو المقاوم في اليندسة الكيربائية, المقاومة الكيربائيةR ي / التغير الحالي= التغير النسب في اليندسة الميكانيكية, المقاومة الديناميكيةN تغير القوة / تغير التسارع = في اليندسة المدنية, المرونةE تغير االجياد / تغير التشوه =

تشوه ( حيث يمكف –مفيـو مقاومة التربة ويعبر عنو بظل المنحني )اجياد (2-1)يبيف الشكل سمات التشوه مف أجل كل الترب بإىماؿ نوعيا, ويعرؼ لأف يستخدـ كقياس عممي وتقريبي

[25] :ويمكف أف يعبر عنو بالعالقة التالية معامل التربة كنسبة تغير اإلجياد إلى تغير التشوه

[34[ ]42]عامل التشوه –( منحني االجياد 1-2الشكل )


12

: Eoed ي األدومتر معامل التشوه 2-2اعتمادًا عمى وىو مستخرج ,(Ohde 1951 – Janbu 1963 )اقترح ىذا المعامل مف قبل

.والتشوه في التربةة بيف اإلجياد العالقمف منحني األدومترنتائج تجارب ويدخل ,Eoed تشوه( بمعامل الظل أو معامل التشوه –يدعى ميل المماس في منحني )إجياد ىذا المعامل في حساب اليبوط الفعمي .

طريقة إيجاد التشوه : 2-3

ببحث قدمو في المؤتمر اليندسي العالمي في طوكيو في وضع ,Terzaghi) (1929 ساىـ :الخطوط العامة بعنواف

(Settlement Analysis The Backbone Of Foundation Researsh)

تحميل اليبوط( وفق التسمسل التالي المحدد : -)مبدأ البحث في األساسات الجيولوجية لممنطقة المدروسة.تجميع النتائج وتمخيصيا عف المالمح العامة -1 تحديد الخواص الفيزيائية لعدة عينات نموذجية. -2 معالجة رياضية معقولة. إجراءتقميل مشاكل الشروط الطرفية التي تمنع -3 تقدير ىبوط األحماؿ النظرية وتقييـ نتائج اختبارات التربة. -4وتحميل أسباب االختالفات بيف القيـ النظرية مقارنة النتائج المخبرية مع النتائج الحقمية -5

والعممية.بدراسة سموؾ اإلجياد والتشوه أثناء التشديد ذي االتجاه الواحد ( K. Terzaghi,1923ـ )قا

التشديد وحيد االتجاه, والتي أصبحت فيما one dimensional consolidationونشر نظريتو ىذه النظرية اليوـ باسـ النظرية الكالسيكية أو نظرية بعد األساس لكثير مف الدراسات, وتعرؼ

وحيد االتجاه.

إمكانية التنبؤ باليبوط الطويل األمد لممنشآت القائمة عمى ,Terzaghi) (1923 وضعت نظرية التربة المشبعة, وترى أف تشوىات ىذه الطبقة مف التربة يتـ تحديدىا فقط مف خالؿ معدؿ خروج

أو تسرب الماء المسامي مف التربة تحت تأثير الحمولة الخارجية.

إلى جانب جياز التحميل الكالسيكي Odometer ,راألدومتأجيزة ظير اليوـ العديد مف أنواع حيث يتـ اآلف اعتماد معدؿ تشوه ثابت ويدعى االختبار باختبار Terzaghiالذي اقترحو

(CRS) .الذي يعتمد مبدؤه عمى تطبيق تحميل بنسب ثابتة مف التشوه


13

فإف ,نضغاطية مف أىـ الوسائل المخبرية المتبعة لمحصوؿ عمى معامل التشوه في التربةإلاتعتبر يتـ فيو تصريف الماء ( المحصور الجوانب الذي تجرى فيو التجربة Odometer) األدومترجياز

ويتناقص حجـ التربة ,رالمسامي الموجود في الفراغات بيف الجزيئات الصمبة تحت الحمل المستمتحمل الحمولة تدريجيًا بنتيجة فقداف مائيا بينما تقترب جزيئاتيا الصمبة مف بعضيا وبذلؾ ينتقل

تدريجيًا مف الماء المسامي إلى الييكل الصمب لجزيئات التربة وتستمر ىذه العممية إلى أف يصبح جيادات الفعالة ىي الحاكمة.إلاتصبح ضغط الماء المسامي مساويًا لمصفر و

ل الشك تربةالالتغير الحجمي لعينة المشبعة وي الحع الناعمةعمى الترب جرى التجربة أساساً ت ثير الحموالت المتزايدة بيف قرصيف مسامييف مع قياس االنضغاط أبت تنضغطالتي (2-2)

مر مف ىذه التجربة ثوابت ومعامالت مفيدة في حساب اليبوط ألالشاقولي, وتستخرج في نياية ا وكذلؾ Compressibility Index Ccمثل دليل االنضغاطية المتوقع في التربة مع الزمف

Eoed[ .27,28] ي األدومتر معامل التشوه

[45](عينة التربة في جياز التشديد2-2الشكل )

المنطقة التي تخضع إلجيادات عالية سوؼ تنيار إذا تزايد فإف ,عند تحميل التربة عموماً بأنو حالة تغير في بنية التربة ويعبر عنو .االنيياربيعرؼ وىذا ما لى قيـ كبيرة جداً إجياد اإل

تحت اجياد يبمغ عتبة االنييار حيث يحدث فييا, ويكوف التشوه الناتج عالياً جوىرياً تسبب تشوىاً وتدعى مقاومة التربة بعد االنييار بالمقاومة المتبقية. ,كبر بعد االنييارالتشوه األ

جياد بما يمي :يتعمق تشوه التربة العمودي الكمي تحت اإل نوع التربة -1 الشروط الطرفية -2 معدؿ تزايد االجياد -3

:لتغير الحجمي في طبقة التربة بػػكما يتعمق ا الزمف المطموب لمتشوه الحجمي الحاصل. -1 معدؿ التشوه الذي يقرره حجـ الماء المتسرب. -2


14

[24] الشروط الطرفية. -3جزيئات التربة تعيد ترتيب نفسيا وتتقارب التحميل, فإف عند حدوث االنضغاط في التربة تحت

جبر الماء عمى الخروج مف التربة, حيث تتعمق االنضغاطية ببنية التربة ونوعيا ومنشأىا وي الجيولوجي وتاريخيا االجيادي, وبمقدار اإلجياد الفعاؿ الحاصل.

تنضغط التربة عندما تتعرض لحموالت إضافية, وىذا اإلنضغاط قد يكوف ناتجًا عف خروج اليواء مف التربة )ىذا مايحدث أثناء الرص( أو بسبب خروج الماء مف مسامات التربة. كما ىو الحاؿ

إذ يعرؼ التشديد بأنو انخفاض بالمحتوى المائي Terzaghi (1943,)في ظاىرة التشديد بحسب فالضغط المائي المسامي سوؼ يزداد مباشرة مع ,ة التربة المشبعة دوف حموؿ اليواء محمولعين

تطبيق الضغط الشاقولي عمى التربة وسوؼ ينقضي زمف معيف قبل خروج الماء مف المسامات وذلؾ تبعًا لنفاذية التربة.

طوار التحميل :أي وفق األدومتر عامل التشوه 2-4

طة قاليبوط( في تجرية التشديد يسير إلى ن –التشوه ( أو )الحمولة – إف مخطط )االجياد معينة, ثـ تنزع الحمولة, ثـ يعاد التحميل ويأخذ المنحني شكل عروة أي دورة تحميل كاممة

ىي : ي األدومتر إعادة تحميل( لذلؾ يميز بيف ثالث معامالت لمعامل التشوه –تفريغ –)تحميل

Eoedc - )المعامل المماسي )االنضغاط األولى Eoeds - )معامل التشوه عند نزع التحميل )معامل االنتفاخ Eoedrc- )معامل إعادة االنضغاط )إعادة التحميل

[ 39وليا الصيغة العامة التالية]عمومًا عف تغير االجياد بالنسبة إلى تغير التشوه Eoedتعبر

: ي األدومتر سمات عامل التشوه 2-5المحاور, ةأو الثالثي األدومتروتكوف إما اختبارات ,تنجز عادة اختبارات التشوه في المخبر

.لتحقيق الشرط الحقمي لذلؾ فإف ىذيف اإلختباريف مالئميف بشكل كاؼ لى إفي المخبر سعى عادةً جياد والتشوه في الموقع ىي عالقة ثالثية األبعاد, وي إف العالقة بيف اإل)عامل التشوه Eoedمكاف لذلؾ سوؼ يتـ االعتماد عمى دراسة قيمة اإل محاكاة الواقع قدر

لكي نتمكف مف محاكاة اإلجياد في الحقل قدر اإلمكاف, ي( لذلؾ يجب بذؿ جيد كاؼ األدومتر جياد في الطبيعة تكوف معقدة لذلؾ يمكف أف نشرح حالتيف:وبما أف حالة اإل


15

: حيث يكوف اإلجياد متساوي التطبيق في كل اإلتجاىات مثل اختبار ثالثي حالة األيزتروبية-1 المحاور قبل القص.

: يكوف اإلجياد المطبق فقط في اإلتجاه العمودي حيث التشوه حالة التشديد أحادي البعد -2لتربة أسفل وفي ا األدومترمعدوـ وتكوف الحاالت الشائعة الستخدامو في اختبار األفقي

[42,21]األساسات لمسدود والردميات.

يحدد سموؾ التربة باستخداـ أجيزة المخبر, بخضوع عينة التربة المشكمة إلجياد خارجي )تغير جي )إما التشوه أو الضغط االجيادات الخارجية(, ويقاس عندىا استجابة العينة لمتطبيق الخار

الشروط الطرفية لكال االختباريف: (3-2)(, ويوضح الشكل المسامي

[ 42(: عينة التربة في اختبارات المخبر ]3-2الشكل )

في اختبار التشديد ال يوجد تمدف جانبي أو تشوه ومف ىنا :

حيث عامل الضغط الساكف, تميل ىذه اإلختبارات إلى تحقيق الشروط الحقمية كما ىو :(4-2)بالشكل


16

[42] األدومتر( اختبار 4-2الشكل )

في ((N.Janbu ,A .C .Stanmatopoulous ,P . C . Kotzias 1948وجد كل مف حيث االختبارات الثالثية المحاور واختبارات التشديد عمى نماذج مختمفة لمترب في النرويج , أنيـ

مناسب كوف التشوه الرأسي( حيث ي –قادروف أف يستنتجوا معامل التشوه مف مخطط )اإلجياد .لقياس انضغاطية التربة

:ي األدومتر أىمية استخدام مخططات عامل التشوه 2-6اإلجياد( – ي األدومتر تشوه (, ومنحنيات )معامل التشوه -عند رسـ منحنيات ) اجياد

المنحني: مفنالحع السمات التالية (5-2الشكل) بمقياس خطي

اإلجياد (, ضغط التشديد المسبق حيث يكوف -األدومتر)معامل يظير مف المنحني -1 .عند القيـ الصغرى

تشوه( المجاالت التي تتشوه فييا التربة ببطء )تناقص –يظير في مخطط )اجياد -2 (. Eoedقيم

مع االجياد. CVعامل التشديد يعطي المخطط تفسير لتغير -3

لنوع التربة. يستخدـ المخطط لمتطبيق في مجاالت واسعة تبعاً -4

فيو متعمق بطبيعة التربة ,كما ,عف سموؾ التربة Eoedي األدومتر يعبر معامل التشوه -5 .مع اإلجياد ممحوظاً Eoedي األدومتر امل التشوه ع نو يكوف تغيرأ


17

Eoedلعينة من التربة مع اختالؼ قيم األدومترتشوه( الختبار -( مخطط )اجياد5-2الشكل )

االنضغاط االولي Eoed(C) :حيث

Eoed(S) االنتفاخ

Eoed(R) [42] . إعادة االنضغاط

عند التحميل مع التشوه, قيـ كبيرة وبزيادة اإلجياد تنقص قيمة Eoed األدومتريأخذ معامل المقاومة( المقاومة )التشوه(, بسبب تغير التوضع لحبات التربة, حيث يحدث انخفاض لمتشوه)

عند مستوى اإلجياد المسبق التشديدوىذا يعطينا طريقة معقولة وعممية لتحديد الضغط المسبق

[48] تشوه(. -مف مخطط )اجياد

يتنوع مع األدومترف معامل , إ(5-2) الشكلمايمكف أف نقولو بشكل عاـ كما ىو ظاىر في تشوه( محتوية -صيغ لعالقة )اجيادوضع وىذا التنوع يمكف أف نعبر عنو بواسطة ,اإلجياد

.ةالترب يةلسموك إف مجاالت ىذه البارامترات يمكف أف يحدد تبعاً حيث بارامتريف بعدييف


18

تشوه ( مف أجل نماذج مختمفة مف الترب –مف خالؿ دراسة لعدد كبير مف منحنيات )اجياد (, يمكف أف نالحع التنوع في االنضغاط بواسطة التعريف المعروؼ %90-0تتراوح مساميتيا )

.Eoed ي األدومتر اسمو بمعامل التشوه

ي مع االجياد الفعال وتاريخ االجياد:األدومتر عالقة عامل التشوه 2-7

كما في الشكل ( ) :إعتمادًا عمى نوع التربة وتاريخ اإلجياد, تمثل العالقة التالية(2-6)

[35[ ]42]مع االجياد األدومتر( : نماذج لعامل 6-2الشكل )

تشوه ( –فمف خالؿ البحث والدراسات المرجعية التي تعتمد عمى عدد كبير مف منحنيات)اجياد مف أجل أنواع مختمفة مف الترب, االجياد يتغير مع األدومترلترب مختمفة, يظير أف معامل

[39] .أف ي مث ل كتابع لإلجياد الفعاؿ مف أجل كل نوع مف الترب األدومترلذلؾ يمكف لمعامل

, فإنو مف الميـ أف نالحع أف كل االختالفات في قيـ عامل التشوه ( ) مف أجل إمكانية محاكاة . (6-2))لدف( الشكل PLو)مرف(, ELي, يمكف أف توصف مف معرفة خطيف األدومتر

صيغة عامة مف أجل كل أنواع الترب كمايمي: (Janbu, 1963) اقترح

(

)

االجياد المرجعي. حيث سنوات. 10فقد حصل عمييا مف خالؿ االختبارات التجريبية لمدة تزيد عمى ,aأما الثوابت


19

مع ثالث اختالفات لتوزع (6-2)إف ميوؿ أنواع ىذه المتغيرات, تكوف ظاىرة في الشكل السابق تتراوح أنواع الترب مف القاسية مع مسامية صغيرة إلى غضار ناعـ يصل إلى حيث ,

%.90مسامية حوالي وقيـ معامل اإلنضغاط األدومترباالعتماد عمى اختبارات الضغط ثالثية المحاور واختبارات

المستخرجة ألنواع مختمفة مف الترب في الطبيعة, نجد أف معامل اإلنضغاط يعتمد ظاىريًا بشكل رئيسي عمى مسامية التربة وعمى شدة اإلجياد الفعاؿ.

مجموعات 3تصنيف سموؾ االنضغاط لمترب اعتمادًا عمى المسامية ضمف (7-2)يظير الشكل لتالي:رئيسة, كما في الشكل ا

[35[ ]42]مع المسامية a( : تنوع الدليل 7-2الشكل )

مع المسامية لكف التوجد تفاصيل محددة a , عف الميوؿ العامة لتغير (7-2)يعبر الشكل مف أجل التطبيقات العممية.

نفت في ثالث مجموعات رئيسة مع مراعاة تغير الثوابت:وص (6-2)جمعت التربة في الشكل

(a=1)= المرنة ELمجموعة الترب -1

(a=0.5)المدنة –= المرنة EPمجموعة الترب -2

(a=0)= المدنة PLمجموعة الترب -3

, حيث إف:aتعتمد المجموعات اآلنفة الذكر عمى قيـ معينة لمثابت


20

مجموعة الترب EL, لى قيمة ثابتة لػ إتميلa ىيa=1 لى معامل تشوه ثابت إأي: الصخر ELلى المجموعة إمثمة عمى الترب التي تنتمي ومف األ والركاـ القاسي.

مجموعة الترب,EP التي تكوف فييا a=0,5 دومتري سيكوف لو ف معامل التشوه األإف [31] : ةالتالي العالقة

{

}

( .يةترب السيمتاللى حد ما ا )و يةمثمتيا الترب الرممأومف

مجموعة التربPL, فتميل فييا قيمةa الى الصفر وتكوف معادلة معامل التشوه مف أمثمة ىذه الترب الغضار المشدد طبيعيًا.و

وبيذا اإليجاد فإف معامل القصو جد مف األبحاث النظرية, مدى تأثر معامل التشوه بإجياد كذلؾ [47] .التشوه يمثل المقاومة مع زيادة تشوه القص

لتحديد األدومترطرؽ حساب التشوه وفق الطريقتين التقميدية الكالسيكية ومعامل 8-2 :اليبوط

[42] :الطريقة الكالسيكية 1-8-2

( )

حيث إف ,لحساب معامل التشديد Terzaghi ػ لتستخدـ النظرية الكالسيكية لمعادلة التشديد تفسير النتائج تساعد في تحديد بارامترات التربة, نحصل عمى البيانات مف مؤشر القراءة حيث

إلى عف الحمل المطبق ويتـ تحويل قيـ قراءات المؤشر إما الى تشوه أو يكوف ىبوط العينة ناتجاً جياد مع إلى اجياد مطبق, ثـ يرسـ مخطط اإلنسبة فراغ, وتحويل الحمولة المطبقة ببساطة

ويساعد ىذا المخطط في تحديد ,جياد مع نسبة الفراغ في مقياس نصف لوغاريتميو اإلأالتشوه جياد التشديد المسبق حيث يستخدـ فيما بعد في حساب اليبوط, ومف الميـ تحديد دليل إ

تحديد معامل التشديد.كذلؾ مف أىـ بارامترات التشديد و االنضغاط حيث يعتبر واحداً لوغاريتـ -لوغاريتـ االجياد( أو )نسبة الفراغ -يتميز المخطط النصف لوغاريتمي )تشوه

جياد( بما يمي :اإل

الفرع األولي مف المنحني ميمو خفيف. 1-


21

عند زيادة الضغط, يزداد تحدب المنحني بدءًا مف النقطة التي يكوف اإلجياد فييا ىو 2- [ . 48المسبق, ويحدث بعدىا تغير بنيوي رئيسي في التربة ]االجياد

يزداد المنحني الحاد ليقترب مف اإلجياد الفعاؿ اإلضافي ويعود ليأخذ شكل التربة 3- المشددة طبيعيًا.

إذا حدث انييار عند ضغط أعظـ مف اإلجياد السابق, نقوؿ بأف التربة مسبقة التشديد.4- .OCRومقداره باستخداـ النسبة فوؽ المشددة ـ الضغط المسبققي ي 5-

.الشكل المستقيـ إلىعند زيادة االجياد يبدأ المنحني بالعودة ف :[32,42]األدومترالحساب التقريبي لميبوط باستخدام معامل 2-8-2

(

)

التشوه ( حيث تحدد -أنجز في ىذا التقريب اختبار التشديد بمقياس رياضي لحالة )إجياد حيث يأخذ المنحني ,عتماد عمى طبيعة ونموذج التربةمف المنحني باإل األدومترقيمة معامل

أشكاؿ مختمفة, نتنبأ مف المخطط بالضغط المسبق التشديد, حيث يظير في المخطط نقطة ضغط المسبق التشديد التي تعرضت لو التربة في تاريخيا الماضي.أصغرية تقترب لم

بين الطريقتين: االختالؼ والتشابو 3-8-2

التشابو: 1-3-8-2تظير في كال المخططيف بعض السمات نفسيا عند نقطة اجياد الضغط المسبق - 1

لمتشديد حيث يحدث تغير ميـ عند ىذه النقطة في طبيعة المخطط. تستخدـ نفس البيانات المستحصمة مف التجارب في رسـ المخططات . -2

االختالؼ: 2-3-8-2لتحديد اليبوط مف أجل حاالت مختمفة مف كونيا مناسبة جداً األدومترتقترب طريقة معامل - 1

.فقط لمتربة بينما طريقة الحساب الكالسيكي صالحة لحساب اليبوط لمترب المشددة طبيعياً .األدومترحساب اليبوط في طريقة معامل تسبقكخطوة e , Ccليس مف المطموب حساب -2 الطريقتين:ميزات 4-8-2 ميزات الحساب التقريبي الكالسيكي : 1-4-8-2

( ومف ىنا تخفي الطريقة e – log)يحدث تشوه باستخداـ المقياس الموغاريتمي - 1 ) تفاصيل سموؾ التربة بافتراض كل المعمومات في بداية االختبار قد حصل عمييا(.


22

ف تحديد الضغط المسبق )إ -2عمى نو يعتمد غالباً أل ( باستخداـ طريقة كزغراند يكوف تقريبياً

الحساب اليدوي وىو تجريبي. العالقات المخبرية غير منطقية لمتشوه الحقمي الحقيقي. -3مثل تسارع الجاذبية االرضية, نسبة ,تحديد عامل المسامي البدائي لمتغيرات كثيرةيخضع -4

.شباع في نياية االختبارويفترض أف تكوف نسبة رطوبة التربة في حالة اإل ,الرطوبة النيائيةباإلضافة أنو بشكل عاـ ليس ,لكل مف نسبة الرطوبة وتسارع الجاذبية وبالتالي فيو حساس جداً

بسيطة في بداية اختبار التشديد حيث يحدث بعض اإلنتفاخ.لو قيمة فقط. الناعمةبالترب التقريب محدداً يكوف - 5 : ي األدومتر ميزات عامل التشوه 2-4-8-2

نو يعتمد عمى تعبيرات ومفاىيـ مشابية ي ىو تعبير واقعي ألاألدومتر ف معامل التشوه إ - 1 األخرى مف اليندسة والعموـ التطبيقية.مطبقة بنجاح في المجاالت .,Janbu) 1998-1965) غير حساس لنوع المادة وفق ىو -2 التربة.واضحة في غير معقد وصيغتو الرياضية تعبر عف تغيرات -3

:ي األدومتر العوامل المؤثرة والمساعدة في فيم عامل التشوه 9-2

الرص : – 1-9-2التربة الصمبة عمى اقتراب بعضيا مف بعض مع خروج اليواء ىو عممية إجبار جزيئات

.وف التغير في حجـ المحتوى المائيومايترافق ذلؾ مف نقص في الحجـ بدوىذا ما يتعمق بشكل أساسي ,إف الغاية مف رص التربة ىو الحصوؿ عمى الكثافة الجافة العظمى

تستخدـ درجة الرص بنسبة رطوبة التربة.يبات, وكذلؾ بحجـ الحبيبات الصمبة, وبتوزع ىذه الحبلتقييـ جودة الرص في الحقل بالمقارنة بيف القيمة المخبرية والقيمة الحقمية لمكثافة الجافة, أما

الطرؽ الحقمية المستخدمة لمرص فكثيرة, وكذلؾ تحديد الكثافة الحقمية وال مجاؿ لذكرىا ىنا. التشوه المرن : -2-9-2

حيث تتكوف الترب مف جزيئات طبيعية تتشوه جزئياً ,تحميل لمتشوهالند تخضع التربة ع بسبب الرص أو التشديد و تدعى بالتشوه المرف. يتسبب التشوه بواسطة الحموالت الثابتة وتكوف

صغيرة ويحدث عند تطبيق حموالت إضافية عمى التربة. عادةً


23

, ويحسب عند قيمة ( / = Es)العالقة بيف التشوه واإلجياد لمتربة لمتربة المرونة معامل يمثلالتشوه (, kg/cm2 (,Kn/m2 ) : (حيث Es = d / dإجياد معينة بالعالقة :

.ة( وتعيف قيمتو مف االختبارات الحقمية والمخبريstrain االنفعالالنسبي ) : محتوى الماء -3-9-2

و نقص أفي الحجـ عبر زيادة أو نقصاً بشكل ممحوظ زيادةً الناعمةنواع الترب أتبدي بعض محتوى الرطوبة وىذا النوع مف الترب يحتوي عمى غضار غرواني كالمونتموريممينت حيث تتوسع

التربة وتنكمش بسبب التغير في محتوى الماء.

تأثير نوع التربة : -4-9-2أكثر مما ىو في نضغاط ممحوظاً المتدرجة التي تتعرض لإل الخشنةيكوف سموؾ المواد

نضغاط , حيث ينقص معدؿ االنضغاط مع زيادة التحميل, الجزء الرئيسي لإلالترب الناعمةعالية, حيث يتصرؼ الماء المسامي الخشنة, كما أف نفاذية الترب مايكوف لحظياً الحاصل غالباً

في زمف قصير.وقت التشديد وىو -tv اجو الترب الناعمة لطرح الماء خارجيا يسمى إف الوقت الطويل الذي تحت

الزمف المستغَرؽ بيف الحمولة المطبقة والتشوه الحاصل, واالختالؼ الرئيسي بيف سموكيات بعد لحظة تنضغط مباشرةً الخشنة أف التربوالترب الناعمة ىو الخشنةنضغاط في الترب اإل

,في انضغاطيا أما الترب الناعمة فيي تستغرؽ وقتاً ,صغيراً التحميل ويكوف االنضغاط نسبياً ف مدى طوؿ زمف التصريف يتعمق ما كبيراً نضغاط الناتج نوعاً ويكوف اإل بنفاذية التربة. ساساً أ, وا

تأثير انخفاض منسوب الماء الجوفي : -5-9-2

فإف مستوى منسوب الماء الجوفي سينخفض في ,سيسأالماء خارج حفرة الت ضخعندما يتـ محيط الحفرة وسيتسبب ذلؾ بحدوث ىبوطات في منطقة انخفاض المنسوب وتحدث ىذه

اليبوطات بشكميف:في الحجـ نقصاً سيمت(-أنواع التربة الناعمة)غضار يسبب نقص الرطوبة في بعض -1

وتنكمش التربة فوؽ مستوى الماء الجوفي.د الفعاؿ بسبب نقص الضغط المسامي الييدروستاتيكي وىذا يدفع الى زيادة جيايزداد اإل -2 [42-33] ضافية في تشديد التربة.إ

جياد:دور تاريخ اإل -6-9-2سوؼ تنضغط أكثر مما لوكانت ,إف التربة التي تخضع إلجياد فعاؿ محدد ألوؿ مرة في تاريخيا

جياد الفعاؿ ف تزيد قيمة اإلألى إلى إجيادات فعالة كبيرة إقد تعرضت في تاريخيا السابق


24

أما بعض أنوع انييارات التربة فتحدث نتيجة ,المطبق عف قيمة اإلجياد األعظمي المسبق لمتربة انضغاطيتيا العالية.

الخمل في تدعيم الحفريات: -7-9-2و تحدث ألى تسرب التربة وحدوث فراغات فييا أو تنزلق قدـ الحفرية إيؤدي ىذا الخمل قد

معرفة االنزياحات المتوقعة الناتجة عف لىبوطات, وتتطمب تصميـ الحفريات ذات التدعيـ المؤقت لى مدى التشوىات إف يتنبو أويجب عمى المصمـ ,وحركة المرور في الشوارع المجاورة ,الحفريات

جراءات اذا كانت ثمة حاجة ألية إوليقيـ فيما ثيرات لكي يقمل الخطر نسبياً أالناجمة عف ىذه التإف حيث ,وقائية أو تغييرات ضرورية في التصميـ والتدعيـ لتقميل ىذه االنزياحات والحد منيارب نواع التأمشاكل االنزياحات في الحفريات تكوف في الترب الناعمة أكثر مما ىي عميو في

األخرى . تأثير االجياد الفعال : -8-9-2

يبدأ ماء المساـ عند بدء تحميل الترب المشبعة بالتدفق خارج التربة, ويستمر التدفق طويالً وزيادة في ,في الحجـ ويتعمق بالميل الييدروليكي. يسبب ىذا االنتقاؿ أو التدفق باستمرار نقصاً

باإلجياد الفعاؿ. مباشرةً الحجـ متعمقاً جيادات الفعالة, ويكوف نقص اإلف إومف ىنا ف ,ال يمكف لمماء الحر وفقاعات الغاز في مسامات التربة أف تنقل إجيادات قاصة

لذلؾ فاإلجيادات الطبيعية تعطي ,ىيكل التربة الصمب وحده ىو مف ينقل اجيادات القص القص .المقاومة الداخمية لمترب الحبيبية بصرؼ النظر عف إجيادات فإذا خضعت التربة لنفس اإلجياد ,كما أف التربة تخضع إلجيادات تقمل مف معدؿ المسامات

فإنيا سوؼ تخضع لنقص في معدؿ المسامات أقل مف النقص في معدؿ المسامات البدائي ,ثانية وليذا ينقص انضغاط التربة باإلجياد الفعاؿ المتزايد.

( :Shear Resistance of Soilمقاومة التربة لمقص ) -9-9-2إف معرفة مقاومة التربة أمر أساسي في مختمف مسائل ميكانيؾ التربة كتصميـ األساسات و

توازف المنحدرات و تصميـ الجدراف اإلستنادية و حساب أساسات الطرؽ و ميابط الطائرات و عنيا في الترب المفككة (Cohesive)وتختمف آلية مقاومة القص في الترب المتماسكة ,غيرىا

(Cohesionless). ففي الترب المتماسكة ىناؾ تجاذب بيف حبيبات التربة ناتج عف السطحات يبأما الترب غير المتماسكة فتتألف مف حب, بيعة الشاردية لمحبيبات وأقطارىاالنوعي والط

ا.يمفككة غير متالصقة مع بعضبأنيا أكبر إجياد قص يمكف أف تتحممو (Shear strength)تعرؼ مقاومة التربة عمى القص

.ف تنيار حيث تنيار بعده التربة وتعطي سطح انزالؽ واضحأالتربة دوف


25

إيجاد القيـ والمعامالت التي تساعد في دراسة قوة ,يتـ مف خالؿ معرفة مقاومة التربة لمقصاختبار القص ,التربة ومقاومتيا لمقوى واألحماؿ الخارجية. وأشير اختبارات مقاومة التربة لمقص

(, وتعتبر مقاومة التربة لمقص مف أىـ خصائصيا الميكانيكية, Direct shear testالمباشر ) .استقرار كثير مف المنشآت وتستخدـ ىذه المواصفة في تصميـ ودراسة

مػػف أجػػل دراسػػة مقاومػػة التربػػة عمػػى القػػص, يػػتـ إجػػراء أحػػد اختبػػارات القػػص فػػي المختبػػر, وذلػػؾ لتحديد المركبيف الرئيسييف ليذه المقاومة, وىما:

و (C( وي رمز ليا بالحرؼ )Cohesionالتماسؾ بيف الحبيبات وتعّبر عنو قوة التماسؾ ) - أ . عف القوى التي تحاوؿ مسؾ الحبات مع بعضيا ضمف كتمة ترابيةىو المقاومة الناتجة

مقاومتيا مف كال العامميف ) التماسؾ و االحتكاؾ ( و يكوف الناعمةو بشكل عاـ تأخذ الترب أما الترب الرممية فتعتمد مقاومتيا بالدرجة األولى عمى ,في حاالت خاصة االحتكاؾ ميمالً

. فييا تماسؾ أحياناً االحتكاؾ الداخمي و قد يوجد Angle ofاالحتكػػاؾ بػػيف الحبيبػػات الصػػمبة لمتربػػة, وتعّبػػر عنػػو زاويػػة االحتكػػاؾ الػػداخمي ) - ب

internal friction) ( وي رمػػػز ليػػػا بػػالحرؼ الالتينػػػي وىػػػو المقاومػػة الناتجػػػة عػػػف تعشػػػق)(Interlocking) حبػػػات التربػػػة مػػػع بعضػػػيا و احتكاكيػػػا ببعضػػػيا الػػػبعض, وكػػػاف العػػػالـ

أوؿ مف ربط بيف زاوية االحتكاؾ والتماسؾ بػيف (8-2الشكل ) (Columbرنسي كولومب )الففػػي 1773الحبيبػػات, وذلػػؾ سػػنة

معادلتو:

مقاومة التربة لمقص - حيث :C- قوة التماسؾ بيف الحبيبات - اجمالي اإلجياد العمودي عند مستوى القص - .زاوية االحتكاؾ الداخمي

: إلى C, تتبع قيـ نوع التربة 1-

كثافة التربة - 2 درجة الرطوبة 3- سرعة التجربة 4- طبيعة التجربة 5-

tanC


26

[16]: عالقة كولومب بين االجياد ومعامل القص ( 8-2)الشكل

[51] اإلختبارات المخبرية التي تحدد بيا معامالت القص: 2-9-9-1( ويتـ اجراؤه داخل ما يسمى بػ صندوؽ القص Direct shear testاختبار القص المباشر )

(Shear box,) حيث ت ؤخذ ثالث عينات متشابية, ويتـ تعريض كل عينة لحمل عمودي مختمف(1,2,3 ,)( وبعدىا يتـ تعريض كل عينة لقوة قص أفقية3 ,2,1) وتكوف نتيجة الفحص ,

(.C( والتماسؾ )(, ومنو يتـ إيجاد قيـ زاوية االحتكاؾ الداخمي ) رسـ المنحنى )( Cفييا تماسؾ أقوى بيف حبيباتيا ) سيمت( -الناعمة)غضارمف المعروؼ أف التربة :مالحظة

ؾ أقوى بيف الحبيبات وتماسؾ (, والتربة الرممية والحصوية فييا احتكاواحتكاؾ داخمي أقل )(, ولمتربة الرممية =0المتماسكة تكوف ) الناعمةلمتربة (9-2الشكل ) في الظروؼ المثالية. أقل

(, وليذا يكوف الخط الممثل لمعادلة كولومب موازيًا لمحور السينات في حالة C=0والحصوية ) , ومنطمقًا مف الصفر في حالة الرمل.التربة الناعمة

[2المثالية ] الناعمة: عالقة كولومب في الترب (9-2)الشكل

جياز القص وعميو فإفّ التماسؾ وزاوية االحتكاؾ مف نتائج التجارب المخبرية عمى عمى نحصل قيمتيا تعتمد وتتأثر بكثير مف العوامل أىميا:

التاريخ الجيولوجي لتوضع التربة .1 -


27

حالة التربة البدائية )قبل التجربة ( ىل ىي مشبعة أو غير ذلؾ.2 - خصائص النفاذية لمتربة وظروؼ التصريف أثناء إجراء التجربة وفي حاؿ كانت التربة 3 -

.فإف التماسؾ يكوف معدوـ غير متماسكة( Shear Strength for Saturated Soft Soilالمتماسكة) الناعمةيجرى اختبار القص لمتربة

في صندوؽ القص المباشر بنفس الطريقة التي يجرى لمتربة غير المتماسكة, باختالؼ بسيط يتمثل يجري قطعيا مف عينة (, و Undisturbedفي أف العينة في ىذه الحالة تكوف سميمة التركيب )

دخاليا في صندوؽ القص. ويتـ ىنا إنياء تشديد العينة ) ( تحت تأثير Consolidationأكبر وا الحمل العمودي قبل القياـ بفصل جزئْي صندوؽ القص, وذلؾ لضماف عدـ خروج العينة الطرّية

[56] مف الصندوؽ عند القياـ بعممية الفصل. [25] (:Calculations) حسابات القص 2-9-9-2

يػػػػتـ إجػػػػراء الحسػػػػابات التاليػػػػة بنيايػػػػة اختبػػػػار القػػػػص سػػػػواء كانػػػػت التربػػػػة متماسػػػػكة أو غيػػػػر متماسكة:

( بالمعادلة:Normal stressي حسب االجياد العمودي ) - أ

ANi

i ( بالمعادلة:Shear stressي حسب االجياد الذي أحدث القص ) -ب

ATi

i رقـ العينة , - i حيث:

A- .مساحة سطح العينة

[30]: Soil compressibility (consolidation) ( التشديد ) انضغاطية التربة 2-9-10

( يداّلف Soil consolidation( وتشديدىا )Soil compressibilityإف انضغاطية التربة )ف بدا لموىمة األولى أنيما يداّلف عمى الشيء نفسو, وسنبيف فيما يمي عمى شيئْيف مختمفْيف, وا

المقصود بالمصطمحْيف.

اف انضغاطية التربة في مفيوميا العاـ ىي نقصاف حجـ التربة حيف تتعرض لتأثير إجياد (, وذلؾ عمى حساب تضاؤؿ فراغاتيا وا عادة ترتيب الحبيبات Compressive stressالضغط )

ف أأما مفيوميا الخاص فيي مقدار أو كمية االنضغاطية حيف يكوف مسموحًا لمتربة ,الصمبة فييا تتشدد.


28

أما المقصود بالتشديد فيو عممية تقارب الحبيبات الصمبة لمتربة مف بعضيا أكثر خالؿ فترة زمنية تحت تأثير إجيادات متزايدة, وتترافق ىذه العممية مع انعصار وخروج الماء مف الفراغات

وجودة في التربة, ويحدث نتيجة التشديد في الترب المتماسكة المشبعة نقص تدريجي في المأما ,حتوى المائي حتى الوصوؿ الى ضغط مائي مسامي داخمي مستقرمالحجـ مع نقص في ال

تخفيف الحمولة فيؤدي الى انتفاخ في التربة شريطة أف تبقى مشبعة.

البحص وفي مثل –ب الحبيبية الخشنة مثل الرمل يحدث التشديد وخروج الماء بسرعة في التر -الغضارىذه الحالة ال يوصف التشوه بأنو تشوه مرف, ويختمف التشديد في الترب الناعمة مثل

حتى تخرج المياه مف التربة ويكتمل التشديد. نو يستغرؽ زمناً أذ إوالمواد العضوية السيمت

تتجاوب مع ىذه الناعمةبنيتيا, فالترب عيتيا, و ابميتيا لالنضغاط وفق نو تختمف الترب مف حيث قالخاصية بشكل عاـ, أكثر مف الترب الرممية و خاصة تحت الحموالت الستاتيكية وىو موضوع

دراستنا.

ىو ارتصاصيا تحت تأثير الحموالت الضاغطة وذلؾ التربة, مف أىـ األسباب المؤدية لتشديدبعضيا أو مف خالؿ نقصاف المسامية الناتج عف ى إلعادة ترتيب حبيبات التربة بالنسبة إب

[22تصريف الماء مف مسامات التربة ما يؤدي الى زيادة كثافة التربة و تماسكيا.]

عممية لدراسة تشديد التربػة :الاألىمية 2-9-10-1 يمكف تمخيص ىذه األىمية بما يمي:

الخارجيػػػة, ويعبػػػر عػػػف ىػػػذه نضػػػغاط تحػػػت تػػػأثير األحمػػػاؿ معرفػػػة مػػػدى قابميػػػة التربػػػة لإل( Coefficient of volume compressibilityالقابميػة بمعامػل االنضػغاط الحجمػي)

(, والػػػػذي يقػػػػيس الكميػػػػة التػػػػي تنضػػػػغط إلييػػػػا التربػػػػة تحػػػػت تػػػػأثير الحمػػػػل mvويرمػػػػز لػػػػو ) الخارجي.

دراسػػة سػػموؾ التربػػة وىبوطيػػا تحػػت تػػأثير الحمػػل الخػػارجي وربػػط ذلػػؾ بعامػػل الػػزمف, مػػفالػذي يعبػر (Cv( ويرمػز لػو )Coefficient of consolidationمعامل التشديد )خالؿ

(, وكػذلؾ تحديػػد الفتػرة الزمنيػػة الالزمػػة Rate of consolidationعػف سػػرعة التشػديد ) (.Final settlementلموصوؿ إلى قيمة اليبوط الكمي )

الناعمةتساعد معرفة خصائص التشديد لمتربة ( في معرفة نفاذيتياPermeability.) ي األدومتر معرفة قيمة عامل التشوهEoed .وىو موضوع البحث


29

(Basic assumptionsالفرضيات األساسية لنظرية التشديد ) 2-9-10-2 لحساب معادلة التشديد عمى الفرضيات Terzaghi 1925تقوـ نظرية التشديد المحوري لمتربة وفق

مع خاصية التشوه المحظي: عتبر جسـ متشوه خطياً ت ,بنية التربةحيث األساسية التالية ًأف تكوف التربة مشبعة تماما. .التربة متجانسة ومتماثمة الخواص .مف المفترض أف يكوف الماء غير منضغط تغير الناتج عف النضغاط نضغاطية الناتجة عف جزيئات التربة الصمبة واإلتيمل اإل

الماء مف مسامات التربة.حجمي فقط نتيجة لخروج ال .يفترض وجود عالقة خطية بيف اإلجياد الفعاؿ الطبيعي و نسبة الفراغ .تدفق المياه يتـ في اتجاه واحد ترشح الماء( في التربة يخضع تمامًا لقانوف دارسيDarcy’s law). .يفترض وجود معامل نفاذية ثابت خالؿ التشديد عامل التشديدCv .ثابت أثناء التشديد بنية( التربةSoil skeleton) .تنضغط فور تأثير الحمل عميو عمى المعادلة العامة لمتشديد أحادي البعد وىذه المعادلة تكتب عمى الشكل التالي: Terzaghiلقد حصل

.عامل التشديد الذي يتـ تحديده مف تجربة التشديد Cvحيث يمثل حل المعادلة السابقة بواسطة سالسل فورييو )الحل يعطي تغير ضغط الماء Terzaghiوقد أوجد

عامل الزمف الذي تعطى قيمتو بيدعى الذي Tv عامل مل وىذا الحل تابعاً المسامي بداللة الزمف والعمق ( بالعالقة:

Tv =

tمثل زمف التشديد ي dt ذا كاف التصريف في اتجاىيف فإف إف ,مثل طوؿ مسار التصريفيd

tذا كاف التصريف إأما , =

. = d في اتجاه واحد فإف : األدومتر الواجب توفرىا أثناء االختبارعمى جياز الشروط 2-9-10-3

أف تحقق أبعاد حمقة االختبار ) 1.

<

لقوى االحتكاؾ بيف التربة وجوانب الحمقة ( تالفياً

المعدنية.المحافظة عمى رطوبة العينة خالؿ التجربة وذلؾ بغمر الحمقة مع التربة بالماء دوف السماح 2.

لمتربة باالنتفاخ.


30

أف تحسب رطوبة العينة عند كل درجة حمولة عمى أساس الرطوبة النيائية بعد التجفيف.. 3جرى االنضغاط عمى عينات يتـ اختبار التربة عمى االنضغاط لعينات سميمة البنية غير المخربة, وقد ي

, وفي كل األحواؿ يجب المحافظة عمى رطوبة العينة, وأخذ كامل االحتياطات مخربة أومشكمة مخبرياً حتى التجف العينة أثناء إجراء التجربة.

مراحل تجربة التشديد: 2-9-10-4 ثانوي. –أولي –إلى ثالث مراحل :بدائي ( 10-2)الشكل ىبوط(–يمكف تقسيـ المخطط )الوقت

مقارنة بمرحمة التحميل الب ,جداً بشكل رئيسي قبل التحميل وىوصغير االنضغاط البدائي يعمل لذلؾ نعتمد عمى مرحمتيف أساسيتيف.

(: التشديد األولي والتشديد الثانوي 10-2)الشكل

[40] (:Primary consolidationمرحمة التشديد األولي )-2-9-10-5العينة غير خطي مع الزمف ويحصل أغمب اليبوط خالؿ فترة وجيزة مف التحميل مع إف ىبوط

السماح بالتصريف حيث يتـ إجبار الماء عمى الخروج مف العينة وتبدد الزيادة في ضغط الماء المسامي ل نتيجة لمضاغط الناتج عف التحميل ويعرؼ التغيير في حجـ التربة نتيجة لخروج الماء مف فراغاتيا ونق

.ت التربة الصمبة بالتشديد األولياالجيادات مف ماء المسامات إلى جزيئا [10] (Secondary compressionمرحمة االنضغاط الثانوي )-2-9-10-6

ويسمى ( =0ينتيي التشديد األولي عندما تتبدد الزيادة في ضغط الماء المسامي األولي ) الثانوي.نضغاط اليبوط الناتج بعد ذلؾ باإلبأنو التغيير الحجمي لمتربة الناعمة نتيجة إلعادة ترتيب بنية التربة بعد انتياء : يعرؼ االنضغاط الثانوي

مقارنة باليبوط الناتج عف التشديد األولي. صغيراً ويكوف عادةً ,التشديد األوليوذلؾ ألف االنضغاط ,واضح[ صعب غير 41في الواقع إف الفصل بيف التشديد األولي والتشديد الثانوي ]

إف ميكانيكية التشديد , حيثالثانوي يحدث كجزء مف مرحمة التشديد األولي وخاصة في الغضار الرخولثانوي مف أجل تقديرىبوط ليست مفيومة بشكل تاـ ومف المفضل الفصل بيف التشديد األولي واالنضغاط ا

,حيث يحسب معامل االنضغاط الثانوي كمايمي:التربة


31

عادة في الترب مسبقة التشديد بينما يمكف ليذا ( 11-2)الشكل يكوف ىبوط االنضغاط الثانوي ميماًل Empiricalتستعمل طريقتاف تجريبيتاف )في بعض الترب المشددة طبيعيًا, حيث اليبوط أف يكوف ىاماً

methods) ىما طريقة الجذر التربيعي لمزمف(Square root -time( وطريقة لوغاريتـ الزمف )Log

time)

[57( ]e-log tضغاط الثانوي من عالقة )نتحديد ىبوط اال (11-2)الشكل

مف1948( سنة R. Peckوزميمو رالف بيؾ ) Terzaghi حيث وضح ميكانيكية عممية التشديد كل مف .[17] خالؿ تقديـ تموذج أو"موديل" ليذه العممية مثل نموذج )المكبس والنابض(

تحميل نتائج تجربة التشديد: 2-9-10-7

ىبوط الذي يسمكو منحني التشديد –( بأنو مسار خط اإلجياد NCLيعرؼ خط التشديد الطبيعي )- 1 أثناء التحميل عندما تزيد اإلجيادات المطبقة عف الضغط المسبق

.(12-2الشكل ) ( )عروة التحميل( بمسار خط اإلجياد, اليبوط الذي URLإعادة التحميل )–يعرؼ خط التفريغ -2

يسمكو منحني التشديد عند نزع الحمولة وا عادة التحميل عندما ال يزيد اإلجياد المطبق عف المسبق .

NCLنسبة الفراغ( لتجربة التشديد مبينًا عميو الخط –يبيف الشكل منحني لوغاريتـ) اإلجياد الناظمي .URLوالخط


32

[38لتجربة التشديد ] (نسبة الفراغ –جياد الناظمي لوغاريتم اإل)( منحني 12-2)الشكل

:في تجربة التشديد أىمية دراسة بارامترات االنضغاط2-9-10-8

تحميل اليبوط مع الزمف. 1- تحسيف البارامترات األساسية بما يتوافق مع تحميل وتصميـ وفيـ سموكية التربة. 2 -قوة القص وعف اليبوط بمساعدة التجارب المخبرية مثل تجارب التشديد إعطاء فيـ عف 3 -

- eوالقص, حيث إف بارامترات التشديد يمكف أف تحدد مف عالقة المسامية ولوغاريتـ اإلجياد )

log ) النيائي لكل مرحمة تحميل وىذه البارمترات ىيCc, Cr, Ocr, Eoed ,kv ,Mv وىي, حيث إف العالقات الناتجة تساىـ في التربة الناعمةتختمف بحسب نسبة الرمل المضافة إلى

.التربة الناعمةتقدير ىذه البارامترات بالعالقة مع نسبة الرمل المضافة إلى إجراء يمكف ليذه البارامترات أف تكوف معقدة, وأحيانًا تعطي قيمًا مشكوكًا فييا, ليذا نحتاج باستمرار إلى

التجارب المخبرية والحقمية لنتثبت ونتحقق مف العالقات الموجودة وحتى تعديميا, خاصًة عند إضافة كمية مع بارامترات Eoedي األدومتر مف الرمل, فاليدؼ ىو إغناء قاعدة البيانات في فيـ عالقة عامل التشوه

ع العمل في ىذا اإلطار ولفيـ تأثير التشديد األخرى والعمل لكي تصبح البيانات الناتجة مرجعًا لتوسيEoed وتأثرىا ببارامترات اإلنضغاط األخرى, وحتى تقّييـ وتعديل العالقات المتوفرة في سموكية التربة, ألف

نما بشكل مختمط بحسب النسب التي تتركب منيا, و سموكيا يتعمق التربة التوجد بشكل صاؼ دومًا, وا , رمل , سيمت ...( وىذا ميـ في التنبؤ الصحيح بيبوط التربة.بالنسب التي تتركب منيا )غضار

إفًّ معطيات التشديد تتطور يومًا بعد آخر, والتزاؿ ىذه الظاىرة موضع دراسة وبحث إلى اآلف, واليزاؿ ثمة العديد مف األسئمة حوليا. فعمى سبيل المثاؿ اليزاؿ التنبؤ بزمف التشوه الصحيح مشكمة لـ تحل بشكل

لى اآلف, ومف ىنا فإّف التفاصيل المخبرية والحقمية والدراسات العددية ليبوط التربة تبقى ضرورية مرض إ . [21] لتشخيص المسألة وتحسيف فيـ ىذه السموكية


33

لي : 2-9-10-9 [40]بارامترات التشديد اأَلوَّ

لي )اليبوط الناتج عمى طوؿ المسار ( بميوؿ المنحنيات AEيمكف التعبير عف ىبوط التشديد األو نضغاط باإلحداثياتيمكف رسـ منحني اإل ولي يدعى عامل االنضغاطلمتشديد األ الميل األوؿ

(e – log p ):بالشكل التالي

(e-log p)(منحني االنضغاط باإلحداثيات 13-2الشكل )

( 13-2مف الشكل)

ذا رمزنا لػػ قرينة االنضغاط Ccب tgوا

(Compression indexيمكف أف تكتب المعادلة التالي ): [43]

بالعالقة :Cc يعطى عامل االنضغاط ( e – logويتـ الحصوؿ عميو مف المنحني الذي يربط بيف )

(

)

( )

(

)

( )

ويتـ انتقاؤىما بشكل كيفي. NCLتدؿ عمى النقطتيف مف خط 2 و 1حيث الرموز السفمية مف العالقة التقريبية قرينة الضغط المحصور في حالة الترب المنضغطة طبيعياً Ccيمكف استخراج قيمة

, وعند الحسابات التقريبية, تستخدـ ىذه العالقة في حاالت خاصة جداً Cc= 0.009(LL-10%) التالية: إجراء التجارب المخبرية الالزمة لذلؾ. صعوبة إمكانيةعند و

و يمكف الحصوؿ عميو مف منحني ) mvيعرؼ الميل اآلخر بعامل االنضغاط الحجمي ( يحسب

عامل االنضغاط الحجمي بالعالقة :

( ) ( )

( ) (

)


34

(e-pمف الربط بيف ) avيمكف الحصوؿ عمى معامل انضغاط التربة

لدنة ناعمة( منحني انضغاط تربة 14-2الشكل )

وبالتالي ,/ بقطعة مستقيمةKL( وبقميل مف التقريب يمكف استبداؿ الجزء /14-2في الشكل السابق ) يمكف كتابة المعادلة الرياضية اآلتية ليذا الجزء المستقيـ مف المنحني:

(Coefficient of compressibilityمعامل انضغاط التربة )av حيث

cm2/kg

.نضغاط( فكرة عف مدى قابمية الترب لإلavتعطي قيمة معامل االنضغاط )حيث

بالعالقة التالية: mvنضغاط الحجمي )النسبي( يمكف الحصوؿ عمى معامل اإل

التعبير عنو ويمكنCr ( بعامل االرتداد 16-4الشكل ) فيBC بشكل مماثل يمكف أف نعرؼ ميل الخط [43] ( e – log بالعالقة مف منحني الربط بيف )

(

)

( )

(

)

( )

.يتـ انتقاؤىما بشكل كيفي URLتدؿ عمى نقطتيف مف خط 2 و 1 حيث الرموز


35

ويعبر عنو بالعالقة : ( عامل االرتداد الحجمي 16-4في الشكل ) BCيدعى ميل

( ) ( )

( ) (

)

نحف نعمـ بأف معامل ,عمى قانوف ىوؾ اعتماداً URLتدؿ عمى نقطتيف مف خط 2و , 1 حيث الرموز المرونة يساوي:

فقط )تشديد أحادي Zننا أجبرنا التربة عمى اليبوط باتجاه إحيث ,عف تقييد الحركة Cحيث يعبر الرمز البعد( يمكف كتابة العالقة السابقة بالشكل:

(15-2الشكل ) ((eونسبة الفراغات ( جياد )يمكف توقع نتيجتو مف عالقة اإل

(

)

[21]األدومتر اختبار من الناتج الفراغات والتشوه نسبة مع اإلجياد (عالقة15-2الشكل )

ياألدومترتقييم تجارب التشديد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه -الفصل الثالث

36

الفصل الثالث

الدراسة المرجعية


37

الدراسات السابقة )الحالة العلمية الراهنة( : 1-3

إجياد التشديد المسبق يصعب تحديده مف خالؿ اختبارات أف ( Bowels , 1988)الحظ -ولا أ عمى العينات السميمة, ووجد أنو مف السيل الحصوؿ عميو مف مخطط )عامل التشوه األدومتروىذا نعطافة في المخطط تحدث في نقطة إجياد التشديد المسبق, ف اإلإحيث ,اإلجياد( -ي األدومتر

في المخططات التالية: ىو مبيف كما Janbu (1998)ليو إيتوافق مع ماتوصل

[14]ي األدومتر جهاد مع عامل التشوه (منحني عالقة اإل1-3الشكل )


38

لى عالقات رياضية إالعديد مف اختبارات التشديد المخبرية, وتوصل Janbu, N.(1998جرى )أ - ثانياا ترب:الي والتشوه لػػكل مف األدومتر بيف معامل التشوه

الغضار السريع, واعتبر -4الرمل -3الغضار المسبق التشديد -2الغضار المشدد طبيعيا -1 [51كيموباسكاؿ. ] 100الضغط المرجعي

ي وفق نوع التربةاألدومتر (عالقات عامل التشوه 1-3الجدول )

% nالمسامية معm وأعطى مف أجل أنواع تربة مختمفة عالقة بيف الثابت الالبعدي

ي مع المساميةاألدومتر ( منحني عامل التشوه 2-3الشكل )


39

جياد الفعاؿ كما يبيف المخطط التالي :ي واالاألدومتر أوجد عالقة بيف معامل التشوه كما

ي مع اإلجهاد الفعالاألدومتر ( منحني عالقات عامل التشوه 3-3الشكل )

في خاصة ميما حيث تمعب ىذه المنحنيات دورا (Eoed - )( , وبيف - εكذلؾ أعطى منحنيات بيف ) ,جياد المسبقذ يحدث تغير واضح في المنحني عند اإلإ ,التمييز بيف التشديد الطبيعي والتشديد المسبق

تصاؿ بيف الحبيبات وخاصة لمغضار السريع.وىذا ناتج عف انفصاؿ نقاط اإل [48]

[35[]51] األدومتراإلجهاد الفعال الحاصلة من اختبارات –ي األدومتر (منحنيات عامل التشوه 4-3الشكل )


40

دراسة حوؿ عامل صالبة الرمل مف 1998عام .Schanz, T. & Vermeer,P. Aأجرى -ثالثاا خالؿ البيانات التجريبية التي أنجزت عمى عدة رماؿ مختمفة تحت تحميل بدائي لكل مف اختبارات التشديد

عتماد عمى دوف اإل ,عمى الكثافة وعمى بنية الحبيبات فقط األدومترحيث يعتمد معامل ,والثالثي المحاورعمى األدومتردد كبير مف التجارب المخبرية حيث يعتمد معامل وتمت المقارنة بيف ع .حالة التحميل

جياد الشاقولي.اإلرغـ تراكـ المعمومات في العقود القميمة ,نتقاالت بدقةوجد أنو مف الصعب حساب ىبوط البناء واإلحيث

والسبب في ىذه .أكبر مف القيـ المحسوبة أصغر وأحيانا نتقاالت المقاسة عادة ذ تكوف اإلإ ,الماضية ,المستخدـ في ضبط سموؾ التشوه في طبقة التربة األدومترحدث نتيجة اختالؼ عامل يختالفات اال

عماؿ الركامية دوف معرفة األ ساسات السطحية والسدود أوبحاث بتحديد ىبوطات األوتكتفي معظـ األشكاليات في ل محددة بعض اإلالعوامل المستخدمة, وليذا السبب فربما تنشأ نتيجة تطبيق مجاالت تحمي

مف تجربة االنضغاطية. األدومترتحديد معامل 100kpaي = عامل التشوه المرجعي=األدومتر ف عامل التشوه إOhde (1939,1951 )بالنسبة ألودي

.m=0.4-0.75الذي يتراوح ضمف المجاؿ mفقد حدد عالقة بيف المسامية والثابت Janbu 1963أما تجريب ثالثة أنواع مف الرمل:ُجّمعت نتائج

Karlsruhe Sand (Bauer,1992) -1

French Hostun sand (Flavigny et at.,1993) -2

The Japanese Toyoura sand (Goto & Tatsuoka,1988 .Bauer,1992) -3

, Janbu (1963), Von Soos (1980) ي بحسباألدومتر ومف ثـ أوجد عالقات لمعامل التشوه = عامل التشوه: E ,= المسامية البدائيةn0 وكانت النتائج كمايمي حيث

[53[]52]( عالقة التشوه مع الجهاد وعالقة عامل المرونة مع المسامية البدائية 5-3الشكل )


41

[52]ي مع المسامية البدائي وفق نوع الرمل األدومتر ( عالقة عامل التشوه 6-3الشكل )

والذي يحدد مف عينة األدومترعمى معامل التشوه في اختبارات (Monika, 1999)اعتمد - رابعاا ذ إ Ccبدليل االنضغاط Eoed األدومترووضعت معادلة تربط معامل mv Eoed/1 =التشديد بالعالقة

[1,31ُوجد أنو يتناقص مع زيادة دليل االنضغاط : ]

Eoed =

e - v( , )ε1)عبر المنحنيات المرسومة بيف في أبحاثو Rafal Obrzud, 2011وجد- خامساا

- 1[ )1[ ]13 ]

[1] لتشوها ( منحني عالقة عامل المسامية مع لوغاريتم الجهاد ومنحني عالقة الجهاد مع7-3الشكل )

2/3نو يساوي أووضعت عالقات لمعامل يونغ الذي تبيف ,أف التربة متجانسة الخواص اعتبرحيث بداللة حد المدونة: Eoed ي األدومتر كما أعطيت عالقات لعامل التشوه ,ي تقريبا األدومتر معامل التشوه


42

Eoed ≈ 500. 1/(Ip[%])

نضغاط تعتمد عمى لدونة وسيولة التربة مف أجل ف معظـ عالقات الصالبة أو بارامترات اإلأفقد تبيف .100kpaجياد مرجعي إ

وتبيف ليـ ,كثير مف االختبارات عالقات تخص الغضار المشدد طبيعيا في كما وضع الباحثوف نصف معامل التشوه المرجعي القاطع عند ي المرجعي يساوي تقريبا األدومتر ف معامل التشوه أ

.50%

: أف Vermeer/Meier(1998)ثبت أ - سادساا

E50 < Eoed مف أجل الغضار المسبق التشديد الصمب

E50 > Eoed مف أجل الترب الناعمة

E50 ≈ Eoed [ 44,13مف أجل الرمل]

E50معامل التشوه القاطع يجاد العالقة بيف إوتـ ref مع معامل التشوه المرجعيEoed

ref ثـ .لمرمل ي المرجعي.األدومتر ف معامل التشوه القاطع المرجعي يساوي عامل التشوه أ افترض تقريبيا

ي المرجعياألدومتر منحني عامل التشوه القاطع المرجعي مع عامل التشوه (8-3الشكل )


43

أنو بافتراض التربة لدنة دليل Vermeer (1998) and Brinkgreve(2002)وجد - سابعاا [ .34( ]- Eoedمف أجل ) Ohde(1939)حسب m=1اإلجياد

وتـ مف خالؿ بحثيـ وضع مصطمح لحساب عامل التشوه عمى سطح التربة بتخفيض معامل التشوه في ي المرجعي في حالتي التفريغ /إعادة التحميل األدومتر أي معامل التشوه Ohdeمعادلة

د الطبيعي وفق المعادلة التالية: وذلؾ بربطو بمعامل الدفع الساكف لمتشدي

Eoed =

(

)

مقارنة بيف O.T. Ravaska, A. Aalto and M.Lojander., 2003أجرى - ثامناا ( وكانت التربة األدومترالغضار السميـ والمخرب مف خالؿ عينات اختبرت في جياز التشديد )

سيمتية وتـ إيجاد العالقة بيف االجياد والتشوه لثالث عينات: إضافاتغضارية كثيفة مع ( Slurryغضار رقيق القواـ )-عينة مشكمة مخربة, والثالثة-عينة سميمة طبيعية, والثانية–ولىاأل

كامل, وقد اسُتنتج أف مف حجمو مف الماء وبذلؾ تتخمخل العينة بال %5ضيف إليو حوالي أحيث ألف اجياد التشديد المسبق لمعينة ,مف تشوه العينة السميمة الطبيعية تشوه العينة المخربة أكبر

السميمة كبير, بينما اليمكف تحديده بدقة في العينة المخربة وفي العينة الممددة بالمياه ويكوف جياد لى قيمة اإلإجياد د أف يصل اإلوبع ,أسرع مف السميمة مرتشوه العينة المخربة في بداية األ

مع منحني العينة السميمة غير المخربة. متوازيا المسبق يصبح المنحني

[33,28( عالقة التشوه مع اإلجهاد وفق تشكيل العينة ]9-3الشكل )


44

يزداد بشكل واضح بعد تجاوز Cvوجد في منحني العينة السميمة أف ,مف أجل درجة تشديد معينةأضعاؼ 3 -2العينة السميمة بمقدار فيCv وكانت زيادة ,جياد الضغط المسبقاجياد التشديد قيمة اإل

يتناسب Cvطوار التحميل العالية, كما وجد أف أويزداد ىذا االختالؼ عند ,زيادتيا في العينة المخربةوىذا يعني أف زمف اليبوط في التربة المخربة أطوؿ مف زمف اليبوط في التربة ,مع زمف اليبوط عكسيا

السميمة.

بحسب بعض الباحثيف: Cv فيما يمي عالقات

كاساغراند: ---

تايمور: ---

:HUTىوت ---

ε

ف:أوتبيف CV (كاساغراند) < CV (تايلىر) < CV =

[33,28(عالقة عامل التشديد مع الجهاد ]10-3الشكل )

. لمعينة المخربة أكبر منيا في العينة السميمة Eoedمف خالؿ المقارنة تـ استنتاج أف ثابتاف عمى مجاالت االجياد k(, و Eoed) Mمف التي افترض فييا أف كال 1948لنظرية ترزاكي وفقا

الصغيرة وفق العالقة:


45

مع زيادة االجياد في Eoedحيث يقل حجـ المسامات في العينة, ويزداد ,جيادمع زيادة اإل Kتقل النفاية التربة المتجانسة.

[33,28( عالقة التشوه مع عامل النفاذية ]11-3الشكل )

كما أعطى بعض القيـ لعامل النفاذية:

[49]( قيم معامل النفاذية حسب نوع التربة2-3الجدول )

عمى مقاومة القص في الغضار S. R .Scott 1980ىا ا جر أتبيف مف خالؿ الدراسات التي -تاسعاا تختمف عنيا في التربة المخربة المعاد تشكيميا دوف تغيير في ,الحساس أف ذروة القص لمتربة السميمة

مف قوة القص في التربة أقلفوجد أف قوة القص في التربة المخربة المعاد تشكيميا ,محتواىا مف الماء [59] السميمة.


46

[33,28للعينة السليمة والمخربة ]( عالقة اجهاد القص مع اإلنتقال األفقي 12-3الشكل )

جيادات الفعالة التي تتحمميا البنية المنيرالية لمتربة إلى الماء والسبب ىو أنو أثناء التشكيل تنتقل معظـ اإل المسامي باإلضافة إلى نقاط االلتحاـ بيف الحبيبات المفككة أو المتكسرة.

عددية وتجريبية ودراسات تحقيقات مف خالؿ Hans –Georg Kempfert (2003)وجد -عاشراا أف عامل التشوه يتزايد مع زيادة اإلجياد الفعاؿ حيث ,طبيعيا وتحميمية لمترب الناعمة المشددة تشديدا

الذي استخدـ Ohde (1939)اوديكما ىو الحاؿ في عالقة ,مع العمق يكوف تشوه التربة متناسبا ي(.األدومتر معامل التشوه -يمكف تحديدىا مف مخطط ) إجياد التشديد الفعاؿ mو k ثوابت مثل

[51-37( عالقة الجهاد مع التشوه الرأسي ]13-3الشكل )


47

في Eoed األدومترعمى عدد كبير مف البيانات ونتائج االختبارات أف معامل وجد الباحثوف اعتمادا بالعالقة التالية, حيث Eيمكف بحسب نظرية المرونة ربطو بمعامل مرونة التربة ,االنضغاط وحيد االتجاه

0.35-0.12معامل بواسوف الذي يتراوح بيف:

, ووجد 0.967 – 0.623ي تتراوح بيف األدومتر تكوف النسبة بيف معامل المرونة ومعامل التشوه ألنو يمكف لمتغيرات في اإلجياد أف تتـ ,الحمولة/إعادة التحميل مرف الباحثوف أف سموؾ الترب أثناء نزع

ليس مرغوبا استخدامو في توصيف E50 وأف معامل المرونة ,دوف الحاجة إلعادة ترتيب حبيبات التربة و تفريغ الحمولة/ إعادة التحميل.أسموكية التربة أثناء نزع

وبالتالي استخداـ المعادلة التي ترتبط مع معامل ,يمكف تحديد كال التشوىات المرنة والمدنة كما أنو [.57الذي يتعمق بمستوى اإلجياد السابق قبل التفريغ ] إعادة التحميل -التفريغ

دراسة حوؿ تأثير شكل قوالب أخذ Long, Michael (Michael M.) (2003)أجرى -حادي عشرالعينات عمى خصائص العينة الغضارية في اسكتمندا بعيدا عف القوالب التقميدية المعتمدة في المممكة

حيث تـ تصنيع ثالث قوالب مف أجل أخذ العينات و تـ تغيير زاوية حافة القالب كذلؾ ,المتحدة وايرلندادرجة, 30 درجات الى 5لجدراف مع زوايا حادة تـ تغييرىا مفحيث عممت قوالب رقيقة ا ,سماكة جدارىا

في نقصافحيث أدى ذلؾ إلى ,ي األدومتر ومقارنة النتائج بينيا وكاف لذلؾ تأثير عمى معامل التشوه بعدىا, واستنتج أف مواصفات الغضار تقل في القوالب يزدادقيمتو حتى نقطة اجياد التشديد المسبق ثـ

مف أجل أعماؽ مختمفة. Eoed التقميدية بمافييا

[26-36]ي مع الجهاداألدومتر ( عالقة عامل التشوه 14-3الشكل )


48

سموؾ )اليبوط مع الزمف( لعينة مف التربة الغضارية František Have (2004)درس -ثاني عشروحصل عمى نتائج Plaxis 8.1جراء دراسة مخبرية ونمذجة عددية وفق برنامج إ, وقاـ بالمشبعة تماما

ووجد عالقة ,( مع عالقة التشوه1963) Janbuمشابية حيث تـ تطبيق تحميل متزايد باالستعانة بعالقة مع االجياد εyالتشوه الرأسيبيف وكذلؾ عالقة σ'yمع االجياد الفعاؿ Mي األدومتر بيف معامل التشوه

تصاؿ بيف الجزيئات عند الضغط انقطاع نقاط اإل, والحظ أف التربة تفقد صالبتيا نتيجة σ'yالفعاؿوالحظ ىذا بعد انتياء مرحمة التشديد األولي أكثر ,المسبق التشديد والذي يزداد مع زيادة االجياد الفعاؿ

وتبيف لو أف المعادلة ذات ,ووضع الباحث عدة معادالت لميبوط بداللة الزمف ,ساعة 24مف مرحمة نو وضع عالقة لمتشوه بداللة الزمف أؽ وتتقارب مع برنامج بالكسيس, كما البارامترات األكثر ىي األد

(s( وعالقة لميبوط بداللة الزمف ,)s وأجريت المقارنة بيف النتائج المخبرية الختبار )والتحميل األدومترنقص معامل Onsøy لوحظ مف أجل غضارو ,العددي لو وأعطى نتائج متقاربة مف أجل زمف طويل

كما لوحظ عدـ وجود إجياد .مع زيادة االجياد الفعاؿ لمعينات المشكمة والسميمة عمى السواء Cvالتشديد مسبق التشديد لمعينات المخربة.

[35]ي مع اإلجهاد الفعالاألدومتر (عالقة التشوه مع اإلجهاد وعالقة عامل التشوه 15-3الشكل )

مف أجل تحديد اليبوط Janbuأف طريقة Bengt H . Fellenius (2006) وجد -ثالث عشرحيث تقترب لتعطي نتائج مثالية ,ي ال تتعارض مع الطريقة المألوفةاألدومتر باالعتماد عمى عامل التشوه

وىذه البارامترات يمكف استخراجيا مف اختبارات التشديد. e0 ,Ccمتطابقة وذلؾ باستخداـ


49

ي يعتمد عمى األدومتر أف عامل التشوه Alain Holeyman, Karlsruhe (2007)وجد -رابع عشر ي لمترب ذات التشديد األدومتر وأنو مف الصعب تحديد عامل التشوه ,تاريخ اإلجياد وعمى طور التحميل

تشوه, وحصل عمى –إجياد يحسب مف مخطط ε ف أالمسبق مع تاريخ التحميل حيث Eoed باالعتماد عمى نسبة الفراغ حيث عرؼ األدومترمف اختباراتEoed ( لمنحني )قاطع( كػe – و )

يفسر كميل لممنحني )مماس( مف أجل فترة إجيادية محددة.

[23,37] ( عالقة التشوه مع اإلجهاد16-3الشكل )

يخضع لشروط التجربة الطرفية التي تمنع االنزياح الجانبي وىو Eoedي األدومتر معامل التشوه ووجد أفحيث ,ضمف مجاؿ المرونةμ القاطع, الذي يتعمق بعامل بواسوف E50المرونتمختمف عف معامل

: Ohde (1951)عمى إجياد التشديد المطبق ويمكف أف يحسب وفق معادلة األدومتريعتمد عامل

[44]

بعض القيـ لمنسبة بيف معامالت المرونة المختمفة ومعامل Kempfert(2006)وضع -خامس عشر :اعتمادا عمى طور التحميل مف الغضار مجموعاتي لثالثة األدومتر التشوه

Eoed,ur/Eoed Eur/Eoed,ur E50/Eoed Ei/Eoed

2.60 2.33-2.52 1.03 2.08 Soil 1

3.63 1.29-2.09 0.77 1.63 Soil 2

6.65 1.32-2.51 1.45 2.82 Soil 3

4.29 1.08 2.17 Average

.معامل المرونة القاطع – ε1 - q الميل البدائي لمنحني ثالثي المحاور بين -

إعادة التحميل.-لعروة التفريغ األدومترمعامل - [51]ي األدومتر (النسب بين معامالت المرونة ومعامل التشوه 3-3الجدول )


50

اختبارات عمى عينات التشديد لعينات Hamzm , Shahienm( 2009) أجرى -سادس عشر

نو أتتأثر بمقدار تشوه العينة حيث وجد OCRووجد في ىذه الدراسة أف النسبة فوؽ المشددة ,غضاريةحيث Cc , Cr , Eoedوتمت دراسة تأثيرات تقل, OCR )تزايد التشوه( فإف قيمة ,بزيادة تخمخل العينة

Cc , Cr لوغاريتـ االجياد( لمتحميل والتفريغ عمى –تحسب مف أجل كل اختبار مف مخطط )نسبة الفراغالبيانات التوالي حيث يعبر عف محتوى الماء الكامف التي سوؼ يخرج بزيادة االجياد الفعاؿ, وأظيرت

لى حد ما في تطابقيا مع نتائج دراسات إحيث كانت المقارنات جيدة تجمع النقاط في خط مستقيـ تقريبا يمكف اعتباره شكال Eoed, ووجد باحثوف آخروف أف Cr/ Cc=0.1عطى ترزاكي أف نسبة أ سابقة, فقد

ي تستخدـ لتقدير قيمة عامل وأعطى الصيغة التالية الت Cc , Crآخر مف بارامترات االنضغاط بدال مف ى دليل االنضغاط الذي يعرؼ بيذه المعادلة:إل ي اعتمادا األدومتر التشوه

⁄

Eoed وجدت الدراسة عدة تعريفات لػ أ(, و Kulhawy and Mayne, 1990والوارد في المراجع مثل )

, Cc , Crتعتمد عمى في مرحمة االنضغاط Eoed المستخدمة في المعادلة السابقة فوجد أف

في مرحمة التحميل يتبع لمستوى االجياد Eoedأو يكوف مختمفا عف مرحمة التفريغ حيث , Crيعتمد عمى ففي مرحمة التفريغ Eoedأو Miأما ,(Janbu , 1979كما في ) Crوعامل التفريغ

ففي التجارب المستخدمة مف قبل Ccيعتمد عمى عند االجياد المسبق Eoed أو أما (Abdelrahman et al . 2005 and Sanglerat , 1972 ) يستخدـM0 عند

.

[3ي مع الجهاد الفعال ]األدومتر ( عالقة عامل التشوه 17-3الشكل )


51

وكيف يستخدمو مف ,يمتبس عمى الميندس الجيوتكنيكي معرفة أي معامل يستخدـ ,حيافاأل أغمبفي دوف تحديد ماذا يعني. Eoedمف المراجع تعطي أجل تحميل اليبوط ألف كثيرا

باستخداـ ,عند التحميل Eoednوعند التفريغ, Eoediيمكف أف نحسب بواسطتيما كال مف ,Eoedأف جدو و معادالت خاصة بكل مرحمة حيث يستخدـ لتحميل اليبوط في مرحمة التفريغ والتحميل.

اجياد( في -أف تحميل سموؾ )التشوه , Professor Olli Ravaska (2006)وجد -سابع عشر كبارامتر عامل االنضغاط, Ccحيث يستخدـ ,(e - logσالمراجع المختمفة يرتبط بالعالقة الخطية بيف )

Janbu - Ohde() Janbuفي بحثو الذي قدمو في جامعة ىيمسنكي واستخداـ موديل ) Ccلكنو أىمل

يربط ووضع مخططا mو بثابتيف عددييف ىما متعمقا Eoedي األدومتر ووجد عامل التشوه (,1973 بينيما فعندما:

.المنحني مقعر في مقياس نصف لوغاريتمي ونوع التربة غضار مشدد طبيعيا -

اجياد ( محدب والتربة غضار مسبق التشديد. -المنحني ) تشوه -

التربة سيمتية. -

ويتبع كذلؾ نسبة mأف االجياد يتبع لمبارامتر العددي األدومتر بجراء كثير مف تجار إلقد ُوجد بعد جل قيـ مختمفة لنسبة الرطوبة أ)االجياد المسبق( مف , mووجدت العالقة بيف .الرطوبة في العينات

واقترحت الصيغة التالية: m = k . +

مف أجل قيـ مختمفة لنسبة الرطوبة. m و βكما تـ ايجاد العالقة بيف

[33]مع الجهاد m(عالقة العامل العددي 18-3الشكل )

,(2010عام ) K. L. Kaufmann ,B. N. Nielsen , A. H. Augustesenدرس -ثامن عشر

خصائص التشوه لمغضار في الدينمارؾ مف أجل تقييـ التشوه وتقميل األضرار عمى المنشآت المقامة


52

األدومترباإلضافة لمعرفة التصميـ التفصيمي ألساسات األبنية الجديدة حيث تـ إجراء االختبار ,فوقياحيث تـ إيجاد مف خاللو عامل التشديد و ضغط االنتفاخ واالجياد المسبق التشديد ,لمتحميل المتزايد

فالحظ تزايد عامل التشوه مع االجياد مف أجل Eoedودليل االنضغاط وكذلؾ .1000kpaثـ إعادة تحميل حتى 650ثـ 338ثـ 129يغ إلى تفر -1 .4000kpaثـ إعادة تحميل حتى 650ثـ 338ثـ 129تفريغ إلى -2

[16]ي مع اإلجهاد األدومتر ( عالقة عامل التشوه 19-3الشكل )

[ في جامعة باريس 15] Boutin, Kacprzak and Thiep Doanh(2010)أجرى -تاسع عشر نسبة فراغ ec نسبة فراغ الرمل و egباالعتماد عمى ,مختمطة )غضار + رمل(الترب ال عمىدراسة

ي األدومتر وعامل التشوه kالكمي وتأثير ذلؾ عمى كل مف النفاذية eالغضار ودوف االعتماد عمى Eoed , أي 2 أكبر مفالرمل في المنحنيات عندما تكوف نسبة فراغ حيث الحظ اقتراباeg>2 في منحني

عند نسبة فراغ محددة Eoed% لمغضار والحظ أف 30االجياد الفعاؿ( عند نسبة رطوبة –)نسبة الفراغ لمرمل تتناقص مع زيادة نسبة فراغ الغضار, وأنو يتناقص عند نسبة فراغ محددة لمغضار مع زيادة نسبة

,يزداد مع زيادة نسبة فراغ الغضار عند نسبة فراغ محددة لمرمل kعامل النفاذية والحظ أف ,فراغ الرمل لمغضار يزداد مع زيادة نسبة فراغ الرمل. ةوأنو عند نسبة فراغ محدد


53

[15ي ]األدومتر ( عالقة عامل المسامية للبحص والرمل مع عامل التشوه 20-3الشكل )

لمغضار يتناقص مع زيادة نسبة فراغ الرمل عند نسبة فراغ محددة Eoedالكمي / Eoedأنوالحظ .وأنو عند نسبة فراغ محددة لمرمل يتناقص مع زيادة نسبة فراغ الغضار ,لمغضار

[15( عالقة نسبة عامل التشوه مع عامل مسامية الرمل ]21-3الشكل )

فإذا و.بحسب نسبة الرمل التي تدخل في أف االجياد الديفياتوري لمغضار يتأثر بشكل فعاؿ ,دلت التجاربوكذلؾ عمى ي األدومتر امل التشوه وعمى ع فيذا يؤثر عمى النفاذية eg> 2رملكاف عامل مسامية ال

سموؾ الغضار في المزيج.


54

Tran Xuan Tho, Do Thanh Hai, Nguyen Le Du (2011 )أجرى كل مف -عشرون ومعامل Eoedعامل التشوه المخبري ملممقارنة بيف ,لمدينة ىوتشيالتشديد لعينات غضارية رممية اختبار

:لى النتائج التالية بداللة النسبةإوتوصموا ,Epltقراص التحميل أالتشوه الحقمي مف تجربة m e =EPLT/Eoed

تتراوح النسبة e=0.6مف أجل تربة غضارية رممية مع لدونة قميمة ومتوسط نسبة الفراغ -1me 4-2بيف .

ف النسبة إف e=0.7مف أجل تربة غضارية رممية ذات لدونة متوسطة ومتوسط نسبة الفراغ -2me 4-3تتراوح بيف .

تقل كبيرة لكف مف أجل مستوى انضغاط عاؿ me مف أجل مستوى انضغاط قميل تكوف -3 . meالنسبة

لسموؾ ا And Krogsbøll O. Hededal, N. Foged( 2012)درس كل مف -حدى وعشرون إحيث خضعت العينات لعدة دورات تحميل في ,الميكانيكية لمغضار الطبيعي عمى عينات سميمة ومخربة

المختبر, وُوجد أف دليل االنضغاط يزداد مع زيادة اإلجياد الفعاؿ وتكوف ىذه الزيادة في السميمة أكثر كما أنو وجد أف معامل .عمى عكس دليل االنتفاخ حيث يقل مع زيادة اإلجياد الفعاؿ ,المخربة في منيا

ة التحميل الالحقة و وينخفض بشكل واضح في خط ,جياد التشديدإعند نقطة يكوف عاليا Eoed األدومتر في العينات السميمة أكثر مف المخربة حيث: Eoedويكوف انخفاض قيمة ,بعد ىذه النقطة

[11] نضغاط مع الجهادي مع الجهاد وعالقة عامل ال األدومتر (عالقة عامل التشوه 22-3الشكل )


55

دراسة عمى الترب Rambøll Arup Joint Venture (2012)أجرى كل مف -اثنان وعشرون التحميل حيث التربة جياد في مرحمة تفريغالغضارية والحظ وجود عالقة خطية بيف معامل التشوه واإل

تنتفخ ويتناقص معامل التشوه .

( عالقة معامل التشوه مع الجهاد23-3الشكل )

لمترب الغضارية بحثولسموكية الميكانيكية في اSoltani and Zare , 2012) ) درس –ثالث وعشرون ضيفت أجراء تجارب القص ثالثي المحاور عمى عينات مف الغضار المدروس إالمسبقة التشديد وذلؾ ب

.%(60 -% 40-% 20-% 0)لييا نسب مختمفة مف الرمل إ


56

[9-12]( تغير معامل التشوه مع زيادة محتوى الرمل24-3الشكل )

وقد فسرىا بالتغير في , % ثـ يبدأ بالتناقص40ف معامل التشوه يزداد عند إضافة الرمل حتى أوتبيف .%20بعد نسبة إضافة كما تبيف تزايد مقاومة القص مع تزايد نسبة الرمل المضافة .بنية التربة

.M. S. Ghembaza, M. Dadouch , M. Hamhami and A درس كل مف -ربع وعشرون أ

M. Ibrahim4 (2013) الماء والثانية إضافة ولى ىي إضافة الغضار في تجربة التشديد في حالتيف األوجد عالقة التشوه مع اإلجياد والحظ أف التشوه في الغضار مع الماء أكبر مف التشوه في أو ,ماء النفايات

لوغاريتـ االجياد( أف اجياد التشديد –والحظ مف خالؿ عالقة )مسامية ,الغضار مع ماء النفاياتمسبق في الغضار مع ماء النفايات وأف النفاذية المسبق في الغضار مع الماء أقل مف اجياد التشديد ال

كبر مما يحصل في أوىذا يحصل في التربة المخموطة بماء النفايات بشكل .جيادتتناقص مع زيادة اإل( زيادة النفاذية مع نسبة الفراغ حيث تكوف e - kووجد مف خالؿ عالقة ) .التربة المخموطة بالماء العادي

مع الماء أكثر مف Eoedي األدومتر وأف تزايد معامل التشوه ,ر مف ماء النفاياتالزيادة في حاؿ الماء أكثف مواصفات القص في التربة المخموطة بالماء أكبر منيا في التربة أكما , تزايده مع ماء النفايات المخموطة بماء النفايات.


57

[5] ي مع الجهاداألدومتر (عالقة عامل النفاذية وعامل التشوه 25-3الشكل )

جروىا أالتي أبحاثيـ في (P.Marschall , L.Johnson , 2013) وجد كل مف -وعشرون خامسي يتناقص مع زيادة نسبة الفراغ عمى عكس عامل األدومتر أف معامل التشوه ,عمى الترب الغضارية

بينما عامل التشديد ووجدوا أف عامل االنضغاط الثانوي يبقى ثابتا ,النفاذية الذي يزداد بزيادة نسبة الفراغ يزداد بزيادة نسبة الفراغ.

ي والنفاذية وعامل التشديد وعامل النضغاط الثانوي مع عامل المساميةاألدومتر ( عالقة عامل التشوه 26-3الشكل )


58

دراسات عمى Alessio Ferrari and Lyesse Laloui (2013 )أجرى كل مف -وعشرون سادسمعامل و ي األدومتر وتـ توضيح تغيرات معامل التشوه ,وأخرى في مونتيري الترب الغضارية في سويسرا

Horseman et al. 2007; Romero et al. 2012)ومقارنة ذلؾ مع نتائج ),التشديد ومعامل النفاذية [7] وزيادة النفاذيت مع زيادة نسبت الفراغ. الفعالي مع زيادة االجهاد األدومترالتشىه وتبيف زيادة عامل

[7] ي مع الجهاداألدومتر ( عالقة عامل النفاذية مع عامل المسامية وعامل التشوه 27-3الشكل )

مالحظات حول الدراسات السابقة : 2-3 إف الدراسات السابقة لـ تبحث في :

تأثير نسب المواد الخشنة عمى سموكية التشديد . -1 مع ثوابت التربة . Eoed عالقة -2 مقاومة القص بداللة نسب المواد المضافة. مع Eoedعالقة -3ي عمى األدومتر المعادالت التي توصمت ليا ىذه األبحاث التعطي تأثير معامل التشوه -4

. اليبوط المتوقع وكذلؾ عالقتو بنسبة المواد الخشنة الموجودة في العينةسوؼ يدرس البحث تقييـ عمى طوؿ التجربة بينماثابتة Eoed أعطت الدراسات أف قيمة -5

مف أجل كل طور تحميل. Eoedرياضي جديد بحيث نحصل عمى تأثير ظاىرة االحتكاؾ بيف تربة العينة وبيف جدراف الحمقة أثناء التجربة وتأثير قوة -6

سنحاوؿ الحصوؿ عمى ذلؾ إف أمكف مف خالؿ التجارب المخبرية. Eoedعمى االحتكاؾ

(تربة ناعمة( )عينة خليط رمل مع 28-3الشكل)

ياألدومترتقٌٌم تجارب التشدٌد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه - الرابعالفصل

59

59

: الرابعالفصل

القسم العممي

تربرغ أتجارب حدود )تجارب التشديد )االنضغاطية تجارب القص المباشر النتائج ومناقشة تحميل


60

60

ودراسة البارامترات المؤثرة تقييم تجارب التشديد Eoedي األدومتر عامل التشوه معمى

: مواد البحث وبرنامج التجارب 4.1 : والتجارب المنفذة عمييا جربةالتربة الم 4.1.1

: الترب التاليةأجريت التجارب عمى

تربة الI - المنطقة الثالثة ( يسكف الشبابالمشروع مأخوذة مف متماسكةوىي تربة( .ـ5عمى عمق

تربة الII – ـ بكمية 1.5مف منطقة صنوبر جبمة عمى عمق مأخوذةوىي تربة رممية .100kg)تكفي لمقياـ بكامل الدراسة وتقدر الكمية بحوالي)

ةطرقثـ تفتيتيا بم Iالمدروسة بحيث تتناسب مع موضوع الدراسة وقد تـ تجفيف التربة اختيرت الترب .ياجزيئات تخربوال ت بحيث التتيشـمطاطية

المأخوذتيف مف المواقع واستخمص I , IIالطبيعيتيف أجريت تجارب تصنيف التربة عمى كال التربتيف بعد تخميصو مف الشوائب ومف ثـ II والرمل الصافي مف التربة Iمف التربة مخبريا نواعـ الصافية ال

التربة الناعمة إلىبإضافة الرمل والرمل الصافي ةالصافي النواعـ المستخمصةخالئط مختمفة مف ركبت ياخواص, وأجريت عمييا التجارب المختمفة لتحديد % مف الوزف الجاؼ50 إلى% 5مف بنسب مختمفة

يحدث عندىا تغير واضح بعامل التشوه الحدية التي تحديد نسبة الرمل مف أجل الميكانيكية والفيزيائية , وتتمخص ىذه الخواص بالتالي:Eoedي األدومتر

., قرينة المدونة( , حد المدونة )حد السيولة - القوام حدود -1

. )عامل االنضغاط , عامل التشديد, عامل اليبوط , االجياد , التشوه( - التشديد بارامترات -2

.)زاوية االحتكاؾ الداخمي, التماسؾ الداخمي( - مقاومة التربة عمى القص -3

مخبر في المخبرية التالية تجارب ال حضرة مخبريا الخالئط الم وعمى I , IIالمأخوذة عمى العينات أجريت جامعة تشريف:ميكانيؾ التربة في كمية اليندسة المدنية ب

والخواص الفيزيائية صنيف التربةتجارب ت :

o تجربة التحميل الحبي (Grain Size Analysis) - المواصفة(ASTM D422-63)

o تجربة (حدود أتربرغ Aterberg Limit) - المواصفة ASTM D4318-98


61

61

o المواصفة – تجربة الوزف النوعي(ASTM D854-98)

o تجربة الوزف الحجمي

لمتربة الميكانيكية الخواصتجارب تحديد :

o تجربة التشديد بجياز األودومتر(Constrained Compression Test) – المواصفةASTM D4546-96 . حددت قيـحيث Eoed وأجريت [50]بإجراء التحميل المتزايد

.جميع ىذه التجارب بكثافة ورطوبة التربة الطبيعية

o المواصفة - القص المباشرتجربة(ASTM D3080-98) لعينات مشددة محممةkN/m 300 – 200 – 100باجيادات )

2).

ي األدومتر عامل التشوه عمى ىذه الدراسة ركزت , و وحيد المحوراختبرت العينات باستخداـ تجربة التشديد Eoed , خري المستخرجة مه التجربةاأل وعلً البارامترات Kv ,Cc تكويف مف أجل كبارامترات رئيسة

مختمفة مف المواد الخشنة المضافة المختمطة التي تضـ نسبا سموكية التربةفكرة واضحة تساعد في فيـ %.50تصل حتى التربة الناعمة إلى

:تمييد 4-2و أالمختمطة )نواعـ + رمل( أي الترب الغضارية لترب ا ية التشديد فيدراسة لسموك عبارة عفالبحث

بداللة نسبة ي األدومتر رصد تغيرات عامل التشوه تـ وزنية مختمفة مف الرمل, و ا نسبتضمف السيمتية التي ت المتمثمة بزاوية االحتكاؾ والتماسؾ.في مقاومة التربة عمى القص التغيرات درستكذلؾ ,الرمل في التربة

المأخوذة مف التربة مخربةعينات ثـ عمى عينات سميمةالتجارب السابقة عمى سمسمةفي البداية أجريت . السميمة والمخربة في كال الحالتيفالتربة يسموكبيف بغية إجراء مقارنة I , II مف الموقع

خطة البحث: 4-3معينة مف الرمل فييا نسبة متماسكةوىي ترب الخمطات الترابيةتشديد سموكية ركز البحث عمى دراسة

والرمل الصافي بالنسب النواعـ الصافيةمف , لذلؾ تـ تركيب ىذه الخمطات مخبريا أو التربة الخشنة, وقد الخمطة عمى سموكية التشديد لمخمطة المختبرةنسبة المواد الخشنة )الرمل( في لدراسة تأثير طموبة الم

:مر عمى التسمسل التاليتـ األ

-تحميل حبي )مناخل , ترسيب( : عمييا التالية مف خالؿ التجارب المخبرية تصنيف الترب- 1 USCS. [29]حسب ب.. الخ وزف حجمي -وزف نوعي -تربرغ أحدود


62

62

مختمفة مف نسب التربة الناعمة إلىضيفت أحيث والرملنواعـ المف متجانسةتشكيل خمطات - 2 ( ىي : مف الوزف الجاؼ لمتربةمئوية ةنسب) %S الرمل

S% = (0.0 - 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

أضيف إلييا الرمل ثـ الطبيعيةبرطوبتيا أوال الناعمة رطبت التربةجل تشكيل الخمطات أمف عناية بحيث يمكف أف يتأمف أقصى حد مف و دقةب وخمطت يدويا وفق النسب المذكورة سابقا

.في الخميط التجانس أجريت سمسمة التجارب المخبرية التالية , وفق منيجية معينة عمى الخمطات المشكمة بغية دراسة -3

تغير بارامترات التشديد وعالقاتيا مع تغير مواصفات الترب المختمطة وفق نسبة المواد الخشنة )الرمل( : الداخمة فييا

تجارب التشديد تجارب القص المباشر

:السابقة المذكورة المراحل ويوضح المخطط النيجي التالي

مخطط توضيحي عن مراحل البحث (1-4الجدول)

برنامج االختبارات

S% = (0.0 - 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

من أجل كل نسبة مضافة من الرمل

رسم المنحنيات وتحميل النتائج

المخبريةلمتربة من خالل التجارب والميكانيكية تحديد الخواص الفيزيائية

الطبيعية المقارنة بين العينات والمخربة السميمة

الوزن الحجمي التوزيع الحبي حدود القوام تجربة القص تجربة التشديد

الطبيعيةخمط التربة بنسب مختمفة من الرمل عند الرطوبة


63

63

:التربة( تحديد ىوية) عمى الترب الطبيعية التصنيفتجارب 4-4وقد بيدؼ تصنيفيا وتحديد نوعيا I , IIالتربتيف الطبيعيتيف أجريت التجارب المخبرية المختمفة عمى

المأخوذة مف موقع السكف الشبابي في حالتييا Iأجريت لممقارنة التجارب المخبرية المذكورة عمى التربة .جل المقارنة بيف الحالتيفأالسميمة والمخربة مف

: المأخوذة من موقع السكن الشبابي Iعمى التربة 1-4-4يعاد لذلؾ ,عدة إذ ال توجد عينة سميمة مئة بالمئة نظرا ألمور ,مفيوـ سالمة العينة ىو مفيوـ نسبيإف

أجريت التجارب المخبرية لذلؾ ,بشكل كامل الحصوؿ عمى عينات سميمةصعوبة تشكيل العينات مخبريا ل مخربة : السميمة المأخوذة مف الموقع بدوف تخريب ثـ عمى عينات مشكمة مخبريا عمى العينات

: العينات السميمة : Ia , Ibوىما التربة مف تيفسميمعينتيف عمى تصنيف التربة تجارب أجريت

( منحني التحميل الحبي 1-4يبيف الشكل التالي ) - لمعينات السميمة التحميل الحبي – 4-4-1-1 :Ia , Ibلكال العينتيف السميمتيف وىو واحد تقريبا )مناخل + ترسيب( لمتربة

I التحميل الحبي لمتربة ( : منحني1-4الشكل )

% 50ر مف ثأك أي أف % مف الوزف الجاؼ لمعينة66.4 الناعمة ىينسبة التربة أف يتبيف مف المنحني :أنياب (USCS-D2487-98)تصنف التربة حسب التصنيف و N200 يمر مف المنخل

[.29-46] (Sandy Elastic Silt) سيمت رمميB – الرطوبة الطبيعية- (Water Content) C – حدود اتربرغ - (Atterberge Limit)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

%ة

ارلم

اية

ئولم

ابة

سلن ا

d(mm) قطر الحبات

منحني التوزع الحبي

0.075mm

اختبار التحليل المنخلي

الهيدرومتر اختبار


64

64

D – الوزن الحجمي E – القص المباشر

لمنتائج يبيف مواصفات عينتي التربة السميمة المختبرة : ونورد في الجدوؿ التالي تجميعا Ia Ib التربة

W% 16.5 21.05الرطوبة الطبيعية

WL% 60.13% 56.6% حد السيولة

WP% 28.79% 30.73% حد المدونة

IP% 31.34% 25.86% دليل المدونة

Gs 2.67 2.68الوزن النوعي

66.4 )%( 200المار من المنخل

17.7 16.35 (KN /m3) الوزن الحجمي الجاف

sat 2.13 2.03الوزن الحجمي المشبع

C (kN/m2) 62 55التماسك

16.4 18.15 (º)زاوية االحتكاك الداخمي

0.63 0.5 عامل المسامية

Sandy Elastic Silt - سيمت رممي تصنيف التربة مواصفات عينتي التربة السميمة المختبرة (2-4الجدول )

: مخربة المشكمة مخبريا العينات العمييما تجارب القص أجريت و بنفس مواصفات التربة السميمة I'a , I'bمخبريتيف تـ تشكيل عينتيف

:ي أجريت عمى العينتيف السميمتيفنفسيا التوالتشديد :لمعينات المخربة القص المباشرتجربة –4-4-1-2

وكانت النتائج : I'a , I'bتيف المخربتيف جريت تجارب القص عمى العينأ Ia Ib التربة

C (kN/m2) 60 53.6التماسك

12.16 14.46 (º)زاوية االحتكاك الداخمي

(المواصفات الميكانيكية لمعينات المخربة3-4الجدول ) : جنب لممقارنة بينيما إلى ثـ رسمت مخططات تجربة القص لمعينتيف السميمتيف والمخربتيف جنبا


65

65

مخربت(Ia سهيمت وIa) Iاجهبد انقص نهعينت ( 3-4انشكم)

(ربةمخIa سهيمت وIa) I( الخواص الميكانيكية لمتربة 3-4الشكل)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

0 0.4 0.8 1.2

صقا ال

ادجه

الا

kg/

cm2

cm االفقينتقال اال

سليم

مخرب

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 1 2 3 4

ا k

g/cm

2ص

لق ااد

جها

kg/cm2االجهاد الشاقولي

سليم

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 1 2 3 4

ا k

g/cm

2ص

لق ااد

جها


مخربة


66

66

(مخربتIb سهيمت و Ib) I للعينةاجهاد القص للعينة (4-4الشكل)

ربة(مخIb سهيمت و Ib ) I للعينة تربةلل( الخواص الميكانيكية 5-4الشكل)

ذروة في اجياد القص قبل الوصوؿ لالنييار واليالحع ذلؾ في العينات Ia , Ibنالحع أف لمعينات السميمة .I'a , I'bالمخربة

أعمى منيا Ia , Ibلعينات السميمة في ا C , قيـ زاوية االحتكاؾ الداخمي والتماسؾكما أننا نالحع أف يجب إعطاء دور لذلؾ .كونيا غير مسبقة التشديد وبنيتيا مخربة بسبب I'a , I'bلعينات المخربة في ا-55-28] .لممواصفات حقيقيةالدقيقة ال قيـلمحصوؿ عمى الاإلمكاف لمحفاظ عمى العينة سميمة قدرأكبر 45]

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

11.11.21.31.41.51.6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

ص لق ااد

جها

kg/c

m2

cmاالنتقال األفقي

سليم

مخرب

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 1 2 3 4

ص لق

ااد

جها

kg/c

m2


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 1 2 3 4

ص لق

ااد

جها

kg/c

m2

kg/cm2 االجهاد الشاقولي

سليمة مخربة


67

67

لمعينات السميمة والمخربة التشديدتجربة – 4-4-1-3ويتبيف لدى المقارنة بيف العينتيف أجريت تجارب التشديد عمى كل مف العينتيف السميمتيف والمخربتيف

: أف السميمة والمخربة صاف حجـ قبسبب ن السميمةتربة الفي أعمى في بداية التحميل مخربة تربة العامل المسامية لمم

kg/cm)اجياد التحميل نخفاض بعد ثـ يعود لإل فراغات اليواء والماء بشكل كبيربسبب (1 2

. [28]استقرار العينة المخمخمة وىذا يتوافق مع

العالقة بين عامل المسامية ولوغاريتم االجياد (6-4الشكل)

ي األدومتر عامل التشوه ميقلEoed عامل المساميةمع تزايد ميمة والمخربة في كال العينتيف الس مخمخمةالبنية العينات المخربة ذات في اللعينات السميمة المسبقة التشديد أعمى منو لكنو في ا

.نسبيا

ي وعامل المساميةاألدومتر العالقة بين عامل التشوه (7-4الشكل)

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

10 100 1000 10000

e

ln σ kpa

1سليمة

1مخربة

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

10 100 1000 10000

e

ln σ kpa

2سليمة

2مخربة

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75

Eoe

d k

pa

e

2سليمة

2مخربة

0

5000

10000

15000

20000

25000

0.25 0.35 0.45 0.55 0.65

Eoe

d k

pa

e

1سليمة

1مخربة


68

68

ويأخذ نفس ينخفض في بداية التحميل ليعود ليرتفع المخربةلمعينة ي األدومتر عامل التشوه مكونيا ألف العينة السميمة مسبقة التشديد وذات بنية أكثر انتظاما السميمةلعينة خط ا منحى

)اجياد مسبق(.اجيادي مسبق في التحميل لتاريخخضعت

ي األدومتر العالقة بين لوغاريتم االجياد ولوغاريتم عامل التشوه (8-4الشكل )

سايريرتفع بشكل مفينخفض في بداية التحميل ليعود المخربةي لمعينة األدومتر عامل التشوه م نالحع أف اليبوط لمعينة المخربة أكبر منو في العينة السميمة بسبب كما السميمةلعينة خط ال

تخمخل العينة .

ي األدومتر العالقة بين ىبوط التشديد وعامل التشوه (9-4الشكل)

لكال سايرمويكوف بشكل السميمةلعينة في اأكبر منو المخربةعامل االنضغاط الثانوي لمعينة مالمخربة حيث إف عامل االنضغاط الثانوي العينتيف بسبب طوؿ زمف خروج الماء مف العينة

.يزداد بزيادة االجياد الفعاؿ

150

1500

15000

20 500ln

Eo

ed

Kp

a

lnσ kpa

2سليمة

2مخربة

150

1500

15000

20 500

ln E

oe

d K

pa

lnσ kpa

1سليمة

1مخربة

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Eoe

d k

pa

H cm

1سليمة

1مخربة

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Eoe

d k

pa

H cm

2سليمة

2مخربة


69

69

ي األدومتر العالقة بين عامل االنضغاط الثانوي وعامل التشوه (10-4الشكل)

حيث يكوف مع تناقص عامل النفاذية لمعينة السميمة والمخربة ي األدومتر التشوه عامل يزداد [.28]فيوصف أنو سيمتي KV>10-5السميمة حيث أكبر مف المخربةعامل النفاذية لمعينة

ي األدومتر العالقة بين النفاذية وعامل التشوه (11-4الشكل)

والمخربة عامل االنضغاط الحجمي لمعينة السميمةمي يتناقص مع زيادة األدومتر عامل التشوه م , المخربة ومع أكبر مف لمسميمةالتحميل يتناقص عامل االنضغاط الحجمي ويكوف ففي بداية

.لممخمخمة أكبر مف السميمةزيادة التحميل يصبح عامل االنضغاط الحجمي

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

0.01 0.03 0.05 0.07

Eoe

d k

pa

C

(1مخربة . )أسي

(1سليمة . )أسي

0

5000

10000

15000

0.012 0.032 0.052 0.072

Eoe

d k

pa

C



0

5000

10000

15000

20000

25000

0 0.0001 0.0002

Eoe

d k

pa

KV cm/sec

(1سليمة )أس

(1مخربة )أس

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 0.0001 0.0002 0.0003

Eoe

d k

pa

KV cm/sec

2سليمة

2مخربة


70

70

ي األدومتر العالقة بين عامل االنضغاط الحجمي وعامل التشوه (12-4الشكل)

لمعينة السميمة أكبر منو وىو في مع زيادة عامل االنضغاط ي األدومتر عامل التشوه ميتزايد وأكبر منلكنو في المخربة زيادة التحميل فيو يزداد مع Cc نفسو أما معامل االنضغاط لممخربة,

ليوإي قيـ مقاربة لما توصل وى (0.3-0.01)مف Ccويتراوح ية قيمة لالجياد أعند السميمةفي Monkul et al,(2007).

ي األدومتر العالقة بين عامل االنضغاط وعامل التشوه (13-4الشكل)

مع السميمة أكبر منو لممخربة,ي مع زيادة عامل التشديد لمعينة األدومتر عامل التشوه يتناقص م .زيادة التحميل تتناقص درجة التشديد ويكوف لممخربة أكبر مف السميمة

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 0.0002 0.0004 0.0006

Eoe

d

kpa

mv kg/cm2

1سليمة

1مخربة

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 0.0004 0.0008 0.0012

Eoe

d

kpa

mv kg/cm2

2سليمة

2مخربة

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 0.2 0.4

Eoe

d k

pa

Cc



0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 0.2 0.4

Eoe

d k

pa

Cc




71

71

ي األدومتر العالقة بين عامل التشديد وعامل التشوه (14-4الشكل)

لؾ أفضل في تقدير القيـ الحقيقية ذكمما كاف سميمةالمختبرة كمما كانت عيناتالأف مما سبق نستنتج تشكيل العينة إلىمر متعذر نمجأ أ ىو ف الحصوؿ عمى عينات سميمة دوما ألبارامترات التشديد لكف بما

.فاآل إلىمر مثار خالؼ ف اقتضى ذلؾ والزاؿ األإتائج لكف يراعى تصحيح الن مخبريا لممساعدة في تقريب النتائج السميمة/العينات المخربةلذلؾ قمنا بدراسة النسبة بيف بارامترات العينة

وكانت النتائج كمايمي: المخبرية لمقيـ العممية نسبة بارمترات العينة السميمة/المخربة

e% 0.94التشوه

e 1.06المسامية

C 1.54عامل االنضغاط الثانوي

Cc 0.95عامل االنضغاط

Eoed 1.28ي األدومتر عامل التشوه

Cv 1.21عامل التشديد

Mv 0.95عامل االنضغاط الحجمي

Kv 1.16عامل النفاذية

( نسبة بارامترات العينة السميمة / العينة المخربة4-4الجدول )

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 0.002 0.004 0.006

Eoe

d K

pa

Cv cm2/sec



0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 0.005 0.01

Eoe

d K

pa

CV cm2/sec




72

72

: نطقة صنوبر جبمةالمأخوذة من مالرممية IIعمى التربة 2-4-4 التحميل الحبي تجربة – 4-4-2-1مخطط التحميل الحبي ليذه التربة (15-4)ربة التحميل الحبي عمى تربة الرمل و ويبيف الشكل أجريت تج

SP.[46] منتظـ سيئ التدرج الحبيناعـ الرمل ىو رمل ف أويتبيف مف المنحني المرسـو

التحميل الحبي لمرمل (15-4الشكل)

mmقطر انحببث اننسبت انمئىيت انمبرة %

60 0.317

30 0.211

10 0.1646

CUشذيذ نفبريت كبيرة فراغبث كبيرة تربت متجبنست رو ميم 1.9<5 انتجبنس عبمم

متجبنست انتركيب(سيئت انتذرج انحبي) CZ 1>0.9عبمم االنحنبء

( تصنيف الرمل المستخدم5-4الجدول )

:مخبرية عمى الخمطات الترابية المشكمة مخبريا التجارب ال 4-5تـ اتباع المنيجية التالية في عممية خمط التربة بالرمل وتشكيل العينات المخبرية بالطريقة الستاتيكية

Bulletin, 2004)) : خمطات عشر عداد إ ف الرمل وتـ مالمطموبة ةنسبالخمط بشكل جيد مع تثـ الناعمة التربة تجفف - 1

:حتوي عمى النسب التالية مف الرملت ترابيةS% = (5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

بحيث تصبح كل خمطة إلىالماء يفمف الوزف الجاؼ لمتربة, ثـ إضمئوية ةنسبويضاؼ الرمل ك . في مكاف أخذىا رطوبتيا مساوية لمرطوبة الطبيعية لمتربة

0102030405060708090

100110

0.01 0.1 1 10

بةس

لنا

ية

ئولم

ا

رةما

ال%

mmالمنخل قطر

التحليل الحبي للتربة


73

73

رطوبتيا ومف أجل بحيث التفقد بعدعممية الخمط بأكياس مف النايموف ةالخميطالتربة مف تغ -2غير لحصوؿ عمى توزيع متجانس لمرطوبة بحيث التتعرض لحرارة مرتفعة أو حركة واىتزازات ا

. مفترات مختمفةمرغوبة ل : يياخزيف ثـ تجرى االختبارات التالية المطموبة عميؤتى بالعينة المختمطة مف مكاف الت - 3

التحميل الحبي . اتربرغ عمى الخمطات العشر المذكوره أعاله والتي تجارب حدود أجريت - حدود أتربرغ

ىي :مف الرمل تتضمف نسبا

S% = (5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

وقد شددت عينات القص بالطريقة الستاتيكيةشكمت العينات – تجربة القص المباشرKN/mجيادات ناظمية إبالمباشر

2العينات بنفس تثـ قص ومه (100-200-300)

بالنسب : الخمطات العشر السابقة, وأجرت التجارب عمى اإلجيادات S% = (5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

عمى كل مف الخمطات العشر بما تتضمنو مف تـ إجراء التجربة - األدومترتجربة مف الرمل وىي : النسب الوزنية المذكورة آنفا

S% = (5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 – 50)%

وقيم دراسة تأثير وسبة الرمل علً وتائج االختباراتن الغاية مه التجارب المخبرية المختلفة هي إ

. ذ المختلفةبارامترات التشذي

:عمى الخمطات الترابية ومناقشتيا التجارب المجراة – 4-6)ىيدرومتر + مناخل( لكل التدرج الحبي ات( منحني16-4)يبيف الشكل –التحميل الحبي – 4-6-1

.دروسة وبالنسب الوزنية المطموبةخمطة مف الخمطات الم


74

74

منحنيات التحميل الحبي لمتربة الطبيعية وعمى خميط )تربة +رمل( - (16-4)الشكل

السيمتية واالندماج الحاصل بيف التربةزداد التكتل يالتربة بالرمل خمطأنو عند (16-4) نالحع في الشكلتقل النسبة المئوية المارة وبالتالي التكتل يحصل , حيث تتجمع الحبيبات حوؿ بعضيا البعض و والرمل

. مف المناخل

بالنسب رمل( نواعـ + )ئط التربة المشكمة حدود أتربرغ عمى خال اربأجريت تج – حدود اتربرغ 4-6-2التالي قيـ حدود اتربرغ , ويبيف الجدوؿ مف الوزف الجاؼ لمتربة % 50 إلى% 5لمرمل مف المذكورة سابقا

.لكل خمطة

لمخمطات الترابية ذات نسب الرمل المختمفة تربرغأحدود قيم

S% حد السيولةWL% حد المدونة PL% قرينة المدونة %PI Wn%الرطوبة

5% 63.99 27.58621 36.40379 63.97462

10% 61.056 26.24822 34.80778 61.14887

15% 59.86 25.1768 34.6832 60.1757

20% 52.55 24.90372 27.64628 53.27268

25% 47.1 22.76004 24.33996 47.55019

30% 43.5 19.80198 23.69802 43.96546

35% 39.64 20.21277 19.42723 40.14075

40% 37.05 21.86858 15.18142 37.45406

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10

% F

iner

d(mm)

05101525203035404550


75

75

45% 35.34 17.89849 17.44151 35.52439

50% 32.725 15.36524 17.35976 32.87037

والرطوبة حسب نسبة الخمطقيم حدود اتربرغ (6-4الجدول )

. طبيعيوىذا [57-10-8-1تربرغ مع زيادة نسبة الرمل بسبب نقصاف نسبة النواعـ ]أحدود تتناقص قيـ ف أويتبيف . مع تغير نسبة الرمل PLوحد المدونة WLالسيىلة( منحنيات تغير حد 17-4يف الشكل )يب

ل في تكويف التربة ىي عالقة التي تدخ %S العالقة بيف انخفاص حدود اتربرغ وبيف زيادة نسبة الرمل .خطية

مع تغير نسبة الرملوالمدونة السيولة يمنحنيات تغير حد (4-17)

القص المباشر عمى الخمطات المذكورة وحددت قيـ زاوية اربأجريت تج – القص المباشر 4-6-3 االحتكاؾ الداخمي والتماسؾ لكل منيا وكانت النتائج وفق الجدوؿ التالي :

بارامترات القص لمترب المختمطة

S% التماسك C [kpa] رطوبة القص زاوية االحتكاك الداخمي %

0,0% 51.5 16.4 24.012

5% 47.3 17.7 23.58

10% 43.8 18.8 21.76

15% 39.3 20.1 20.92

20% 34.9 21.05 19.71

25% 30.6 22.2 19.38

253035404550556065

0 10 20 30 40 50

WL%

S%

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60

PL%

S%


76

76

30% 26.7 23.1 18.531

35% 23.1 24.2 18.329

40% 18.72 24.7 17.91

45% 15.5 25.7 17.77

50% 11.2 27.02 16.47

الخواص الميكانيكية حسب نسبة الخمط (7-4الجدول )

: العالقة بيف بارامترات القص المختمفة وبيف نسبة الرمل الداخمة في الخمطة (18-4)شكاؿ التاليةوتبيف األ

المختبرة بداللة نسبة الرمل المضافة خمطات القص لم بارامترات( عالقة 18-4الشكل)

15

17

19

21

23

25

27

29

10 30 50

C kpa

5 10 15 2025 30 35 4045 50

1516171819202122232425

0 10 20 30 40 50 60

ص الق

وبةرط

S%

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

C k

pa

S%

15

17

19

21

23

25

27

29

0 20 40 60

S%


77

77

التربة يتناقص تماسؾC بنقصذلؾ فسر يو في العينة زيادة نسبة الرملكما ىو واضح مع في التدرج الحبيبي ا ممحوظ ا حدث تغير ت إضافة الرمل فأل الناعمةالروابط بيف حبيبات التربة

وىذه النتيجة متوافقة مع نتائج دراسة فراغات الرمل إلىكما تدخل بعض المكونات الناعمة لمتربةet al, 2006) (Chao,.

التماسؾالعالقة بيف C تناقص الرطوبة مع كما ت المجربة عالقة خطية تقريبا لمخمطات واالحتكاؾ .وىذا واضحزيادة نسبة الرمل

ف زيادة نسبة الرمل تتزايد زاوية االحتكاؾ الداخمي مع زيادة نسبة الرمل في العينة وىذا طبيعي ألكما ( 18-4الشكل )كما ىو مبيف في السيمتبتناقص سماكة طبقة الماء المحيطة إلىتؤدي التربة السيمتية الرتباط أومع الحبيبات الرممية الناعمةلتداخل الجزيئات خشونة التربة نتيجة تزداد . [36] بالروابط الرممية بعضيا مع

اجياد القص : 1-3-6-4 (19-4كما يتبيف مف الشكل ) نالحع زيادة في ذروة اجياد القص مع تزايد نسبة الرمل في الخميط

%.20وكذلؾ زيادة النسبة بيف االجياد القص األعظمي واالجياد المتبقي بعد نسبة إضافة

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8

صقا ال

ادجه

الا

kg/

cm2

cmاالفقينتقال اال

5% 1

2

3

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8

صقا ال

ادجه

الا

kg/c

m2


20% 123


78

78

نتقال األفقي حسب نسبة الخمط( العالقة بين اجياد القص وال 19-4الشكل )

: اجياد القص max حيث( قيـ معامالت اجياد القص لمتربة المعالجة بالرمل 8-4نورد في الجدوؿ ) ي.األدومتر وتغيرات ىذه القيـ مع نسبة الرمل وقيـ عامل التشوه اجياد القص المتبقي r: األعظمي ,

1 2 3

S% max/r max/r max/r Wn%

5 1.3966 1.258278 1.2357724 24.012

10 1.366 1.243 1.224 23.58

15 1.3502 1.21466 1.20155 21.76

20 1.3717 1.230769 1.2222222 20.92

25 1.4407 1.3209 1.2837 19.71

30 1.5647 1.435897 1.369863 19.38

35 1.6304 1.5263 1.4161 18.531

40 1.7495 1.592 1.456 18.329

45 1.9412 1.744 1.5496 17.91

50 2.0484 1.7538 1.536 17.77

100 2.0484 1.753846 1.5360983 16.47

بالرمل المخموطةقيم معامالت اجياد القص لمتربة (8-4الجدول )

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8 8.8

صقا ال

ادجه

الا

kg/c

m2


30%

1

2

3

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 5.6 6.4 7.2 8 8.8

صقا ال

ادجه

الا

kg/c

m2

cmاالفقينتقال اال

50% 1

2

3


79

79

ونسبة الرمل اجياد القصالعالقة بين (20-4الشكل)

ضافة نسب إب )تربة ناعمة )سيمت(( ةبحضرت الخمطات الترابية المطمو – تجارب التشديد 4-6-4جريت تجارب التشديد عمى أوجرى ترطيبيا ووضعيا في جياز التشديد حيث ليياإالرمل المرغوبة

. (% 50-45-40-35-30-250-20-15-10-5) :رمل الذات نسب العشر ترابيةالخمطات ال المختمفة وىي : التشديد بارامترات التشديد المجراة استخمصت مف تجارب

Eoed , Cv , mv, Cc , Cs , Cr , e0

سوؼ نبيف عالقة البارمترات المختمفة , و الذي تـ حسابو لكل تجربة kالنفاذية معامل إلىضافة إ ثيراتيا المتبادلة : أوت

حدود اتربرغ:دراسة تأثير 4-6-4-1

بداللة نسبة بحدود اتربرغ Cs ,Cc االنضغاط واالنضغاط الثانوي عالقة معاممي 4-6-4-1-1 :الرمل

حد السيولة أي مع تزايد تناقصمع Csعامل االنضغاط الثانوي مكذلؾ Ccعامل االنضغاط م ناقصتيزيادة مع بسبب التكتل واالندماج الحاصلوذلؾ ( 21-4نسبة الرمل في العينة كما ىو مبيف في الشكل )

[18] . حيث تقل االنضغاطية بشكل واضحنسبة الرمل

0.4

0.9

1.4

1.9

2.4

2.9

3.4

0 10 20 30 40 50 60k

g/cm

2

S%

123

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

0 10 20 30 40 50 60

ادجه

ال ابة

سن

S %

1

2

3


80

80

بحد السيولة Cs ,Cc االنضغاط واالنضغاط الثانوي عالقة معاممي (21-4الشكل)

:بداللة نسبة الرملبحدود اتربرغ Cv ,kv عالقة معامل التشديد ومعامل النفاذية 4-6-4-1-2

نسبة الرمل التي تدخل في العينة وىذا بدييي عامل النفاذية مع زيادة متزايد ( 22-4الشكل )نالحع مف في مع زيادة نسبة الرمليتزايد Cvعامل التشديد , كما أف مبسبب زيادة نسبة الفراغات في الخميط

. بسبب سرعة خروج الماء مف الخميطتناقص حد السيولة معالترابية الخمطة

بحد السيولة Cv ,kv عالقة معامل التشديد ومعامل النفاذية (22-4الشكل)

:مع قرينة المدونة Ccاالنضغاط عالقة معامل 4-6-4-1-3 PI قرينة المدونةفي العينة الترابية الخميطة أي مع تناقص زيادة الرملمع Ccعامل االنضغاط يتناقص م

الرمل تقل فةاضإوعند , الصافية السيمتيةكبير بالمقارنة مع الترب الرمل تشوه ف معاملإحيث ,كذلؾ (.23-4االنضغاطية عمى التربة يقل كما ىو واضح بالشكل )ثير أفي الخميط وبالتالي ت السيمتنسبة

0.0025

0.0075

0.0125

0.0175

30 40 50 60 70

Cs

WL%

5101520253035404550

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

30 40 50 60 70

Cc

WL%

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1.25E-08

1.3E-08

1.35E-08

1.4E-08

1.45E-08

1.5E-08

1.55E-08

1.6E-08

30 40 50 60 70 80

KV cm

/esc

WL%

51015202535404550

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

30 40 50 60 70

Cv cm

2/se

c

WL%

5101520253035404550


81

81

مع قرينة المدونة Cc( عالقة معامل االنضغاط 22-4الشكل )

:بداللة نسبة الرمل بحدود اتربرغ Eoedي األدومتر التشوه عالقة معامل 4-6-4-1-4

في العينة , بزيادة نسبة الرمل Eoedي األدومتر عامل التشوه مقيمة تزداد( 24-4نالحع مف الشكل )يمكف تفسير ىذه النتائج بأنو مع زيادة نسبة الرمل وبالتالي مع تناقص حد المدونة وقرينة المدونة , و

كثر اكتنازا أوتمأل الجزيئات الناعمة فراغات الرمل وتصبح التربة خشونة التربة تزداد التربة إلىالمضافة [6] .وبالتالي تناقص قيمة حد المدونة

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

10 15 20 25 30 35 40

Cc

PI%

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

15 20 25 30

Eoed

kpa

PL%

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


82

82

تربرغ بداللة نسبة الرمل أبحدود Eoedي األدومتر عالقة معامل التشوه (24-4الشكل)

سة تأثير عامل النفاذية: درا 4-6-4-2 :نسبة الرمل في التربة مع Kvالنفاذية عالقة معامل 4-6-4-2-1

المحسوبة لمترب الخميطة المجربة وقيـ معامل التشوه Kv( قيـ معامالت النفاذية 9-4في الجدوؿ التالي ) المستخرجة مف تجارب التشديد المجراة عمى الخمطات العشر المذكورة . Eoedي األدومتر

S%

Kv

[cm/sec]

Eoed

[kpa]

%

e0

5 1.32E-08 13634 0.242 0.568

10 1.347E-08 15219 0.24 0.56

15 1.377E-08 16693 0.232 0.565

20 1.384E-08 17340 0.23 0.539

25 1.43E-08 22985 0.245 0.521

30 1.539E-08 25982 0.263 0.494

35 1.459E-08 26727 0.281 0.47

40 1.506E-08 29200 0.29 0.46

45 1.489E-08 33576.81 0.3 0.448

50 1.53E-08 35925 0.3127 0.437

المستخرجة من التجارب Eoedي األدومتروقيم معامل التشوه Kvقيم معامالت النفاذية (9-4الجدول )

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

15 20 25 30 35 40

Eoed

kpa

PI%

5101520253035404550


83

83

المحتواة في نسبة الرملبداللة ي األدومتر التشوه معامل مع النفاذيةعامل متغير ( 25-4بيف الشكل )يمع تقدم عملية ي األدومتر , وىو مسار تغير معامل النفاذية بداللة معامل التشوه العينة الترابية الخميطة

حيث يتبيف أفخميطة عمى حدة بحسب نسبة الرمل كل عينة لوذلؾ , في التجربة الواحدة التحميل Eoedي األدومتر يزداد مع زيادة نسبة الرمل المضافة أي مع زيادة معامل التشوه Kvمعامل النفاذية الناتجة عف زيادة نسبة الرمل و نالحع زيادة بسبب زيادة نسبة الفراغات وذلؾ [ 55-16المترافقة معيا]

[ Nielsen(2010)ي ]األدومتر التشوه عامل النفاذية مع زيادة نسبة الرمل وىذا يترافق مع زيادة عامل

.Krebs and Walker, 1971لػ ( موافقة8cm/sec-^10 حتً 5-^10ونالحع قيـ عامل النفاذية )

حسب نسبة الخمطي األدومتر ( تغير معامل النفاذية مع معامل التشوه 25-4الشكل)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 5E-08 0.0000001 1.5E-07 0.0000002 2.5E-07 0.0000003 3.5E-07

Eoe

d k

pa

k cm/sec

5

10

15

20

30

35

40

45

50

Eoed = 62.51e4E+08kv

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

1.29E-08 1.39E-08 1.49E-08 1.59E-08

Eoe

d K

g/cm

^2

Kv cm/sec

5

10

15

20

25

35

40

50


84

84

:مع عامل المسامية في التربة Kvالنفاذية عالقة معامل 4-6-4-2-2بسبب تزايد الجزء الصمب المضافة عامل المسامية مع زيادة نسبة الرمل متناقص (26-4يبيف الشكل )نسبة الرمل ونالحع تناقص عامل المسامية مع زيادة النفاذية حيث يحدث اندماج أكبر بزيادة في التربة

Ibrahim, 2013)) وىو متوافق مع مع زيادة نسبة الرمل في الخميط

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

0.00E+00 1.00E-07 2.00E-07 3.00E-07

e

k cm/sec

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Kv= -1E-07e^2 + 1E-07e - 6E-09

1.3E-08

1.35E-08

1.4E-08

1.45E-08

1.5E-08

1.55E-08

0.42 0.47 0.52 0.57

kv c

m/s

ec

e

5

10

15

20

25

40

45

50


85

85

اذية مع نسبة الرملف( منحنيات تغير عامل الن26-4الشكل)

:مع التشوه الشاقولي Kvالنفاذية عالقة معامل 4-6-4-2-3بسبب تزايد نسبة المواد زيادة عامل النفاذية مع زيادة التشوه مع زيادة نسبة الرمل (27-4يوضح الشكل )

.تغير الحبيبات بزيادة التحميلر الخشنة في الخميط وبالتالي يزداد تأث

مع التشوه الشاقولي Kvعالقة معامل النفاذية (27-4الشكل)

Kv = 2E-080.389

1.3E-08

1.4E-08

1.5E-08

1.6E-08

0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 0.32

k v c

m/s

ec

%التشوه

5

10

15

20

25

35

40

45

50

Kv = 1E-08e0.003(S%)

1.3E-08

1.35E-08

1.4E-08

1.45E-08

1.5E-08

1.55E-08

1.6E-08

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

k v cm

/sec

S%


86

86

عامل االنضغاط الحجمي:دراسة تأثير 4-6-4-3 : mv الحجمي نضغاطمل اال عانسبة الرمل في العينة عمى تأثير 4-6-4-3-1

وتغيرات الخميطة )نواعـ+رمل( ( قيـ معامالت االنضغاط الحجمي لمتربة 10-4)التالي نورد في الجدوؿ ي.األدومتر ىذه القيـ مع نسبة الرمل وقيـ عامل التشوه

S% Mv [cm2/kg] Av [cm2/kg] Eoed [kpa]

5 0.00733 0.0115 13634

10 0.00657 0.01025 15219

15 0.00599 0.00938 16693

20 0.00576 0.00888 17340

25 0.00435 0.00663 22985

30 0.00384 0.00575 25982

35 0.00374 0.00555 26727

40 0.00342 0.005 29200

45 0.00297 0.00431 33576.81

50 0.00278 0.004 35925

Eoedوقيم معامل التشوه األدومتري Mvانحجميقيم معامالت االنضغاط (10-4الجدول )

تغير و مع تغير نسبة الرمل Mv( منحنيات تغير عامل عامل االنضغاط الحجمي 28-4يبيف الشكل )مع زيادة mvعامل االنضغاط الحجمي في قيمة االنخفاض الواضح حيث يبدو ي األدومتر عامل التشوه م

تقميل إلىف زيادة نسبة الرمل تؤدي أسببو و Eoed ي األدومتر عامل التشوه مزيادة مع %Sنسبة الرمل .قابمية االنتفاخ واالنكماش


87

87

مع تغير نسبة الرمل Eoedوكذلك Mvمنحنيات تغير عامل عامل االنضغاط الحجمي (28-4الشكل)

الثانوي :عامل االنضغاط دراسة تأثير 4-6-4-4

:C عامل التشديد الثانوي عمى تأثير نسبة الرمل في العينة 4-6-4-4-1

أف عامل االنضغاط الثانوي يتزايد مع زيادة التحميل مف أجل كل نسبة (29-4)يبيف الشكل ي مع زيادة األدومتر إضافة, بسبب نقص فترة تشديد العينة نتيجة التحميل كما نالحع زيادة عامل التشوه

حيث نالحع تناقصو بشكل واضح بعد نسبة إضافة عامل االنضغاط الثانوي تناقصنسبة الرمل مع

Eoed = 100.8Mv-0.99

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.002 0.004 0.006 0.008

Eoed

Kg/

cm^

2

Mv Cm2/Kg

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0.0015

0.0025

0.0035

0.0045

0.0055

0.0065

0.0075

0.0085

0 10 20 30 40 50

Mv

cm2

/kg

S%


88

88

.prasad S. K. 2008-Mark A ) قةوهي مىاف 0.02-0.004بيه Cوتتراوح قيم 20%

Allman1998)

نسبة الخمطي ومع األدومتر عالقة عامل االنضغاط الثانوي مع عامل التشوه (29-4الشكل)

للتربة المعالجة بالرمل وتغٌرات هذه C قٌم معامالت االنضغاط الثانوي (11-4الجدول )ٌرد فً

عامل العالقة بيف (30-4مف الشكل ) نالحعحيث ياألدومترالقٌم مع نسبة الرمل وقٌم عامل التشوه .حسب نسبة الخمط ي األدومتر عامل التشوه مع النيائي االنضغاط الثانوي

0

0.004

0.008

0.012

0.016

0.02

0 10 20 30 40 50 60

c

S%

0

25

50

100

200

400

800

0

0.005

0.01

0.015

0.02

400 20000

C

Eoed

5

10

15

20

25

30

40

45

50


89

89

S% C Eoed kpa

5 0.01825 13634

10 0.0161 15219

15 0.0145 16693

20 0.0123 17340

25 0.0085 22985

30 0.0075 25982

35 0.007 26727

40 0.006 29200

45 0.0075 33576.81

50 0.005 35925

Eoedوقيم الخمطوتغيرات ىذه القيم مع نسبة C انثبنىي قيم معامالت االنضغاط (11-4الجدول )

Eoed = 699.5C-0.74

10000

14000

18000

22000

26000

30000

34000

38000

0.002 0.007 0.012 0.017 0.022

Eoed

kp

a

C

5

10

15

20

25

30

35

40

50


90

90

ومع نسبة الخمط Eoedعالقة عامل االنضغاط الثانوي النيائي مع (30-4الشكل)

عامل االنضغاط: 4-6-4-5

:مع التحميل ونسبة الرمل Ccعامل االنضغاط العالقة بين 4-6-4-5-1بشكل تنخفض ٪, ثـ20بشكل طفيف حتى النسبة (31-4)قرينة االنضغاط كما يبيف الشكلتنخفض

.الخشنةمف أجل نسب أعمى مف المواد وذلؾ ,بحسب االجياد المطبقممحوظ بعد ىذه النسبة

C = 7E-06S2 - 0.000S+ 0.021

0

0.0025

0.005

0.0075

0.01

0.0125

0.015

0.0175

0.02

0 10 20 30 40 50

C

S%

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

20 520 1020 1520

Cc

kpa 5

10

15

20

25

30

40

45

50


91

91

عالقة عامل االنضغاط مع االجياد و نسبة الخمط(31-4الشكل)

( قٌم معامالت االنضغاط للتربة المعالجة بالرمل وتغٌرات هذه القٌم مع نسبة 12-4نورد فً الجدول )

أف عامل االنضغاط لمتربة (32-4مف الشكل ) نالحعحيث ياألدومترالرمل وقٌم عامل التشوه لزيادة الروابط الناتجة بإضافة الرم وسببوي األدومتر يتناقص مع زيادة نسبة الرمل وزيادة عامل التشوه

كما أف (Das, 1985)و ىي موافقة لنتائج 0.4-0.12تتنوع قيـ قرينة االنضغاط لمدراسة الحالية مف و .(EPFL, website)حد ما مع تمؾ التي حصل عمييا إلىىذه النتائج متطابقة بشكل جيد

S% Cc Eoed kpa

5 0.305 13634

10 0.272 15219

15 0.2491 16693

20 0.235 17340

25 0.176 22985

30 0.1528 25982

35 0.1461 26727

40 0.1329 29200

45 0.1146 33576.8

50 0.1063 35925

Eoedوقيم الخمطىذه القيم مع نسبة وتغيراثCC قيم معامالت االنضغاط الثانوي (12-4الجدول )

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 10 20 30 40 50 60

Cc

S%

25

50

100

200

400

800


92

92

و مع نسبة الخمط Eoedالنيائي مع عالقة عامل االنضغاط(32-4الشكل)

العالقة بين نسبة عامل االنضغاط الثانوي وعامل االنضغاط مع نسبة الرمل : 4-6-4-5-2

مف C / Cc الىسبة , واقترحوا دراسة Cc و C العالقة بيف ((Terzaghi et al ,1996))درس مف دراسة كل بارامتر عمى حدة . أجل تحميل اليبوط الثانوي بدال

Cc = -0.004 (S)% + 0.314

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 10 20 30 40 50

Cc

S %

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Eoed= 4640.Cc-0.91

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

Eoe

d K

g/cm

2

Cc

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


93

93

, و ىي موافقة لمنطاؽ الضيق 0.065-0.024لعينات التربة المختبرة ىي في حدود C / Cc إف قيـ 0.07 لػ 0.01في بحثيـ و ىو يتراوح بيف (Holtz1981-Terzaghi et al ,1996)الذي حدده

.وىذا مايؤكد النتيجة التي توصمنا الييا

, ويتبيف الناعمةالتربة إلىالمضافة الخشنة ونسبة المواد C/Ccالعالقة بيف نسبة (33-4)يبيف الشكلجياد ثـ إلبحسب مجاؿ ا %20-10خشىوة تأخذ أكبر القيـ عند نسبة C /Ccمف المنحني أف النسبة تبدأ بعدىا باالنخفاض.

نسبة الخمطالثانوي/عامل االنضغاط مع عالقة نسبة عامل االنضغاط(33-4الشكل)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

C

/cc

S%

0.04

0.045

0.05

0.055

0.06

0.065

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

C/C

c

S%

5

10

15

20

25

30

35

40


94

94

االنضغاط الناتج من التجارب وعامل االنضغاط المحسوب وفق المقارنة بين عامل 4-6-4-5-3 :(13-4الجدول ) في القوانين المذكورة

جياد بحسب مجاؿ اإل(%20-15)عندما تزيد عف الخشنة نسب المواد ( أف 34-4نالحع مف الشكل )نسبة المواد الخشنة وىذا يتوافق مع عالقات الباحثيف سوؼ تنخفض انضغاطيتيا بسبب زيادة ف التربةإف

.Nagaraj,2012(13) في حاؿ تطبيقيا عمى الترب المخموطة بالرملفي المذكورة تناقص عامل االنضغاط مع زيادة نسبة الرمل وفق القوانيف (34-4يتبيف مف الشكل )

(13-4) الجدوؿ عالقة عامل االنضغاط

Nagaraj and Srinivasa

(1983)

Cc=0.39 e0

Houghs (1957 )

للترب مسبقة االوضغاط

Cc=0.3(e0-0.27)

Skempton 1944 Cc=0.007(Wl%-10)

/ Azoz, at,al /1976 Cc=

0.37(e0+0.03LL+0.0004Wn-

0.34)

Terzaghi 1948 Cc=0.009(Wl%-10)

Cc=-0.004 S%+ 0.31 تجارب المجراةال

نسبة الخمط Sالناتج من البحث حيث مباحثين و عامل االنضغاط لعالقات (13-4الجدول )

عالقة عامل االنضغاط مع نسبة الخمط وفق الباحثين(34-4الشكل)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 10 20 30 40 50 60

Cc

S%

Skempton

Terzaghi

Azoz at .al

Houghs

Nagaraj

تجارب


95

95

لعالقة بين عامل االنضغاط وعامل المسامية البدائي:ا 4-6-4-5-4البدائي مع زيادة ف عامل االنضغاط يتناقص مع تناقص عامل المسامية أ (35-4مف الشكل) نالحع

وتعطى معادلة االنضغاط مع عامل المسامية البدائي [18نسبة الرمل ]Cc=7.3e0 :تمثل عامل المسامية البدائي 0eحيث

2 -6.3e0+1.357

عالقة عامل االنضغاط مع عامل المسامية البدائي (35-4الشكل)

دراسة تاثير عامل إعادة التحميل: 4-6-4-6 : وعامل إعادة التحميلالعالقة بين عامل االنضغاط 4-6-4-6-1

بزيادة Crتتىاقص٪ ومف ثـ 10-20 إلىحتى تصل الخشنة زيادة محتوى المواد معCr قيـ تتزايد .الخشنةمحتوى المواد

, وىي عمى توافق مع قيـ 0.4-0.07و ىي تتأرجح بيف Cr/Ccكذلؾ تـ حساب قيـ النسبة (Terzaghi and Peck,1967) 0.2-0.02 .المساوية

Cc = 7.300e0 ^2 - 6.037e0 + 1.357

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6

Cc

e0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


96

96

عالقة عامل إعادة التحميل مع نسبة الخمط (36-4الشكل)

عالقة عامل إعادة التحميل وعالقة عامل االنضغاط : 4-6-4-6-2العالقة الخطية بيف عامل االنضغاط وعامل التفريغ حيث يتناقص عامل التفريغ (37-4يتبيف مف الشكل)

Cc=(4-5)*Crمع زيادة نسبة الرمل وكذلؾ عامل االنضغاط وتكوف النسبة بينيما

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0 20 40 60

cr

S%

0.001

25

50

100

200

400

800

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 10 20 30 40 50 60

cr/c

c

S%

25

50

100

200

400

800


97

97

Eoedو عامل االنضغاطإعادة التحميل مع العالقة بين عامل (37-4الشكل)

:مع نسبة الرمل التفريغوعامل االنضغاطالعالقة بين نسبة عامل 4-6-4-6-3أف النسبة بيف عامل االنضغاط والتفريغ تزداد مع زيادة الرمل ألف عامل ( 38-4يتبيف مف الشكل )

قيمة وتكوف االنضغاط بزيادة نسبة الرمل يزداد زيادة بسيطة مقارنة بعامل التفريغ تحت إجياد ثابت . Cr/Cc=(0.1-0.2) النسبة

Eoed = 40724Cr2 – 15583Cr + 9550.

9380

9400

9420

9440

9460

9480

9500

0.004 0.009 0.014 0.019

Eoed

kp

a

Cr

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

Cr

Cc

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


98

98

مع نسبة الرمل التفريغوعامل االنضغاطالعالقة بين نسبة عامل (38-4الشكل)

دراسة تأثير عامل التشديد: 4-6-4-7 :Cvدراسة تأثير الرمل عمى عامل التشديد 4-6-4-7-1

( قٌم معامل التشدٌد للتربة المعالجة بالرمل وتغٌرات هذه القٌم مع نسبة 14-4نورد فً الجدول )

أف عامل التشديد الناتج بطريقة (39-4حٌث ٌتبٌن من الشكل ) ياألدومترالرمل وقٌم عامل التشوه . ي األدومتر تايمور)طريقة جذر الزمف( يزداد بزيادة نسبة الرمل مع تزايد لعامل التشوه

حسب نسبة الخمط Eoedعالقة عامل التشديد مع (14-4الجدول )

Cc/Cr = 0.017(S)% + 3.862

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Cc/

Cr

S%

S% Cv cm2/sec Eoed kpa

5 0.0018 13634

10 0.00205 15219

15 0.0023 16693

20 0.0024 17340

25 0.0033 22985

30 0.004 25982

35 0.0039 26727

40 0.0044 29200

45 0.005 33576.81

50 0.0055 35925


99

99

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0 10000 20000 30000 40000

Eoe

d K

pa

CV cm2/sec

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Eoed = 80(S%)2.649 Mpa

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 0.32

Eoe

d k

g/cm

2

Cv cm2/sec


100

100

Eoedعالقة عامل التشديد مع نسبة الخمط ومع (39-4الشكل)

عالقة بين عامل التشديد واالجيادال 4-6-4-7-2

( تأثٌر المواد الخشنة )الرمل( على معامل التشدٌد حٌث ٌزداد معامل 40-4ٌمكن مالحظة من الشكل )

التشديد بزيادة االجياد نالحع زيادة عامل و %20التشدٌد بزٌادة المواد الخشنة وخاصة بعد نسبة خلط مف أجل كل أطوار التحميل .

Cv = 0.001e^0.02(S)%

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Cv

cm2

/se

c

S%

Cv = 0.0010.098

Cv = 0.0010.159

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

10 100 1000

cv c

m2

/se

c

kpa

10

15

20

25

30

35

40

45

50


101

101

ونسبة الخمط من أجل كل أطوار التحميل االجيادمع عالقة عامل التشديد (40-4الشكل)

دراسة تأثير عامل التشوه 4-6-4-8 دراسة تأثير الرمل عمى التشوه : 4-6-4-8-1

المعالجة بالرمل وتغٌرات هذه القٌم مع نسبة ( قٌم معامل التشوه للتربة 15-4نورد فً الجدول )

أف التشوه يزداد بزيادة نسبة ( 41-4مف الشكل )نالحع حٌث ياألدومترعامل التشوه الرمل وقٌم% حيث يبدأ 20ويالحع تزايده بشكل أكبر بعد نسبة إضافة ي األدومتر الرمل وكذلؾ عامل التشوه

.زيادة االحتكاؾ بيف حبات التربة وسببوإضافة الرمل عمى التربة الناعمة تأثير

S% ε% Eoed kpa

5 1 13634

10 0.24 15219

15 0.232 16693

20 0.23 17340

25 0.245 22985

30 0.263 25982

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0 20 40 60

Cv

cm2

/se

c

S%

25

50

100

200

400

800


102

102

35 0.281 26727

40 0.29 29200

45 0.3 33576.8

50 0.3127 35925

حسب نسبة الخمط Eoedمع التشوهعالقة (15-4الجدول )

نسبة الخلطمع التشوهعالقة (41-4الشكل)

العالقة بين التشوه واالجياد من أجل كل أطوار التحميل : 4-6-4-8-2 .االجياد مف أجل كل أطوار التحميلبزيادة التشوهزيادة (42-4يتبيف مف الشكل )

= 0.208e^(0.007(S)%)

0.2

0.25

0.3

0.35

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

ه شو

لتا

%

S%

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 500 1000 1500 2000

ه شو

لتا

%

σ kpa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


103

103

حسب نسبة الخلط Eoedمع االجهاد و التشوهعالقة (42-4الشكل)

دراسة تأثير عامل المسامية: 4-6-4-9 : e المساميةعامل دراسة تأثير الرمل عمى 4-6-4-9-1

,Ruedi [8] ي األدومتر نالحع تناقص عامل المسامية بزيادة نسبة الرمل وزيادة عامل التشوه

,USBRالمشددة)ونالحع أف قيـ عامل المسامية متوافقة مع الخصائص اليندسية لمترب 2013مع زيادة نسبة Eoedتناقص عامل المسامية مع زيادة (43-4مف الشكل ) نالحعحيث (1960

.الرمل مف أجل كل طور تحميل

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 6000 12000 18000 24000 30000 36000

%

Eoed kpa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.4 0.6 0.8 1 1.2

Eoed

kp

a

e

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


104

104

Eoedعالقة عامل المسامية مع (43-4الشكل)

العالقة بين عامل المسامية واالجياد : 4-6-4-9-2المسامية مع زيادة التحميل مع زيادة نسبة الرمل مف تناقص عامل ( 44-4مف الشكل )نالحع

أجل كل طور تحميل وكذلؾ تناقصو تحت اجياد ثابت بزيادة نسبة الرمل.

عالقة عامل المسامية مع االجياد ومع نسبة الرمل (44-4الشكل)

Eoed = 2324.e-3.31

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.42 0.47 0.52 0.57

Eoed

kg/

cm2

e

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

10 100 1000

e

ln σ kpa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

e = 3E-06S3 - 0.000S2 + 0.003S + 0.554

0.4

0.42

0.44

0.46

0.48

0.5

0.52

0.54

0.56

0.58

0 20 40 60

e

S%


105

105

:90دراسة تأثير دلتا 4-6-4-10

:ونسبة الرمل المضافة 90العالقة بين دلتا 4-6-4-10-1

( 90)الفرق بٌن الهبوط النهائً والهبوط عند درجة تشدٌد 90( قٌم معامل دلتا 16-4نورد فً الجدول )

مف حيث تبيف ياألدومترللتربة المعالجة بالرمل وتغٌرات هذه القٌم مع نسبة الرمل وقٌم عامل التشوه وخاصة عند ي األدومتر يتناقص مع زيادة نسبة الرمل وزيادة عامل التشوه 90أف دلتا (45-4الشكل )

سموؾ الرمل واضح حيث يصبحألف منحني اليبوط يقل تقعره بسبب زيادة نسبة الرمل %20 نسبة خمط كبر.أ مرونتوعامل ألف

S% ∆H 90 cm Cs Eoed kpa

5 0.35 0.01825 13634

10 0.33 0.0161 15219

15 0.28 0.0145 16693

20 0.238 0.0123 17340

25 0.24 0.0085 22985

30 0.214 0.0075 25982

35 0.208 0.007 26727

40 0.19 0.006 29200

45 0.18 0.0075 33576.81

50 0.14 0.005 35925

حسب نسبة الخمط Eoedمع 90قيم معامل دلتا (16-4الجدول )


106

106

حسب نسبة الخمط Eoedمع 90معامل دلتا عالقة (45-4الشكل)

:90وي ودلتانالعالقة بين عامل االنضغاط الثا 4-6-4-10-2

.90العالقة شبو خطية بيف عامل االنضغاط الثانوي ودلتا أف( 46-4مف الشكل ) نالحع

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 20 40 60

H

90

S%

Eoed = 4016.(H90)-1.16

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0.1 0.2 0.3 0.4

Eoed

kg/

cm2

∆H90

5

10

15

25

30

35

40

45

50

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0.1 0.2 0.3 0.4

Eoe

d K

g/cm

2

∆H90

5

10

15

20

25

30

35

40

45


107

107

90دلتامع وي ناالنضغاط الثا عالقة عامل(46-4الشكل)

دراسة تأثير ىبوط التشديد: 4-6-4-11 :H ىبوط التشديددراسة تأثير الرمل عمى 4-6-4-11-1

لمتربة المعالجة بالرمل وتغيرات ىذه القيـ مع ىبوط التشديد( قيـ معامالت 17-4نورد في الجدوؿ )يزداد بزيادة ىبوط التشديدأف ( 47-4مف الشكل )نالحع .ي األدومتر نسبة الرمل وقيـ عامل التشوه

%.20وخاصة بعد نسبة خمط ي األدومتر نسبة الرمل مع زيادة لعامل التشوه

C = 0.086(H90)1.505

0.003

0.005

0.007

0.009

0.011

0.013

0.015

0.017

0.019

0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

C

∆H90

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

S% H cm Eoed kpa

5 0.485 13634

10 0.481 15219

15 0.465 16693

20 0.461 17340

25 0.491 22985

30 0.527 25982

35 0.563 26727


108

108

حسب نسبة الخمط Eoedقيم ىبوط التشديد مع (17-4الجدول )

ونسبة الخمط Eoed العالقة بين ىبوط التشديد مع (47-4الشكل)

H = 1E-04S2 - 0.001S + 0.480

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0 10 20 30 40 50 60

H c

m

S%

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Eoed

kp

a

S cm

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

40 0.58 29200

45 0.6 33576.81

50 0.625 35925


109

109

دراسة تأثير الرمل عمى االجياد : 4-6-4-12 : الجياد ونسبة الرملي مع األدومتر عالقة عامل التشوه 4-6-4-12-1

ية حسب مستوى االجياد المطبق ويرجح األدومتر في القساوة تزايد ( 48-4مف الشكل)نالحع الصالبة حيث تميل تميل الغضارمف االحتكاؾ بيف حبات الخشنة زادت المواد أف السبب فيبالسيطرة عمى سموؾ الخشنة حيث يبدأ سموؾ المواد %20-15 خمط نسبةبعد لالرتفاع

بزيادة نسب ية تزداد بزيادة اإلجياد الفعاؿ الرأسيتر األدومأف القساوة ونالحع انضغاطية الخميط .% 20 الخمط وخاصة بعد

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 10 20 30 40 50 60

Eoed

kp

a

S%

25

50

100

200

400

800

1600

1600


110

110

ي مع االجياد ومع نسبة الخمطاألدومتر (عالقة عامل التشوه 48-4الشكل )

:ي واالجياداألدومتر العالقة االسية بين عامل التشوه 4-6-4-12-2

جاألدومتر بيف القساوة األسية العالقة( 49-4)يبيف الشكل ياد التشديد الفعاؿ الشاقولي ية وا

جياد التشديد الفعال الشاقولياألدومتر بين القساوة المخبرية األسية العالقة( 49-4)الشكل ية وا

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 500 1000 1500 2000

Eoe

d k

pa

σ kpa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Eoed=52.58()0.742 Eoed=45.77()0.769 Eoed=24.47()0.893 Eoed=34.66()0.862 Eoed=54.00()0.809 Eoed=40.03()0.886 Eoed=70.99()0.824

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 500 1000 1500 2000

Eoed

kp

a

kpa

5

15

20

25

30

35

40

45

50


111

111

مع نسبة الخمط) المخبرية(( قيم معامالت االجياد18-4الجدول)

( مع نسبة الخمط :-عالقة دليل االجياد) 4-6-4-12-3

مع شبو ثابتة مع تغير نسبة الرمل حيث تتناقص بشكل قميل أف (50-4مف الشكل ) نالحع مع زيادة نسبة الرمل زايد الرمل بينما تزداد ت

=-0.406(S)%+56.19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

ʋ

S%

5

10

15

20

30

35

40

45

مخبريب

S% ʋ

10 44.15 0.76

15 52.58 0.742

20 45.77 0.769

25 24.47 0.893

30 34.66 0.862

35 54 0.809

40 33.04 0.887

45 42.03 0.886

50 70.99 0.824


112

112

مع نسبة الخمط (-)(العالقة بين دليل االجياد50-4الشكل )

( نستنتج أف:50-4مف الشكل )

( ) ω ( )

نجد:ومنو

Eoed=(-0.406*(S)%+56.19)*^(0.004(S)%+0.69)

(":51-4باالعتماد عمى ىذه العالقة المستنتجة نجد مف الشكل )

Eoed=(40-60)*(0.7—0.9)

(Ohde, 1951)وىذا متوافق مع

w = 0.004(S) %+ 0.690

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

w

S%

5

10

15

20

30

35

40

45


113

113

ي األدومتر (العالقة الرياضية بين االجياد وعامل التشوه 51-4الشكل )

ريبضيب

S% ʋ

5 51.67 0.728

10 66.2 0.692

15 50.1 0.75

20 48.07 0.77

25 46.04 0.79

30 44.01 0.81

35 41.98 0.83

40 39.95 0.85

45 37.92 0.87

50 35.89 0.89

.( قيم معامال ت دليل االجياد الرياضية مع نسبة الخمط19-4الجدول)

Eoed=50.1()0.75 Eoed=48.07()0.77

Eoed=46.04()0.76 Eoed=44.01()0.81

Eoed=41.98()0.83

Eoed=39.95()0.85

Eoed=37.92()0.87 Eoed=35.89()0.86

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 500 1000 1500 2000

Eoe

d k

pa

kpa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


114

114

( ومنو:52-4( نجد الشكل )51-4والشكل ) (49-4بدمج الشكل )

)Eoed )مخبريت)Eoed >)ريبضيت :أن (52-4مه الشكل ) وجذ

ي واالجياد الرياضي والمخبري األدومتر ( عالقة عامل التشوه 52-4الشكل )

والعالقة والعالقة الرياضية المستنتجة (Janbu,1998)المقارنة بين عالقة 4-6-4-12-4 المخبرية :

a=100kpa ,a=0.52 [28]( حيث 1998) Janbuباالعتمادعلً معادلة

Eoed= * a (

)

1-a

تمثل وسبة الرمل % Sحيث : = -0.406*S + 56.19( وجذوا :50-4ومه الشكل )

:والمعادلة المستىتجة رياضياً Janbuوبالمقاروة بيه الىتائج المخبرية ومعادلة

S% Eoed ( kpa) انعالقت

انمخبريت

Eoed ( kpa) انعالقت

انريبضيت

Eoed ( kpa) عالقت

Janbu

5 5564.18 6686.2814 6838.46

10 6757.66 7100.33923 7248.512

15 7536.25 7497.4461 7881.328

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 500 1000 1500 2000

Eoe

d k

pa

kpa

------مخبري رياضي10

20

30

35

40

50

10=

20=

30=

40=

50=


115

115

20 8265.2 7817.306 8706.85

25 9048.5 9573.9979 10475.598

30 9886.77 11022.8051 12112.81

35 10779.7 12050.1807 13371.04

40 11725.8 15587.8392 14465.4

45 12722 15692.68 17561.46

50 13763.3 17512.3055 19259.187

نسبة الخمط معJanbu ي انمخبريت وانريبضيتووفق األدومتر(قيم عبمم انتشىه 20-4انجذول )

تعطي قيم Janbuوباالعتماد علً عالقة الباحثيه وجذ أن عالقة (53-4مه الشكل ) وجذ

أن: أكبروبالتالي تعطي عامل أمان أكبر عىذ حساب الهبىط

(Janbu) Eoed (>ريبضيت< Eoed((مخبريت Eoed(

ي ونسبة الخمط وفق الباحثيناألدومتر ( عالقة عامل التشوه 53-4الشكل )

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 10 20 30 40 50 60

Eoed

Kp

a

%نسبة الخلط

مخبري

رٌاضً

Janbu 1998

Skempton1944

Kotzias 1963

Monika 1999

Eoed=* مخبريب

Eoed=(0.406*S+56.19)*^(0.004*S+0.69)ريبضيب

Janbu 1998 Eoed=*a(/a)^1-a

Skempton 1944 Eoed==*(2.3*(1+e0)/(0.9*(Wl-10)))*100

Kotzias 1963 Eoed=(1+e)/Cc

Monika1999 Eoed=500*/Ip


116

116

من أجل كل طور الناتج من العالقة دليل االجيادعمى نسبة الخمطدراسة تأثير 4-6-4-12-5 تحميل:

n=e/1+e

( )

تتناقص مع زيادة نسبة الرملو nتزداد مع زيادة المسامية mأف المعامل (54-4مف الشكل ) نالحع %.(20-15)وخاصة بعد نسبة إضافة

المسامية واالجيادمع دليل االجياد عالقة(54-4الشكل)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 20 40 60 80 100 120

n

5

10

15

20

25

30

40

45

50

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0 500 1000 1500 2000

kpa

5

10

15

20

25

30

40

45

50


117

117

ي في حالة التحميل والتفريغ:األدومتر بين عامل التشوه العالقة 4-6-4-12-6

Average Eoed/ Eoed-ur

Eoed-ur

Kpa Eoed Kpa S%

2.5

1.45 9395.83 13634 5

1.62 9406.27 15219 10

1.77 9416.72 16693 15

1.84 9427.18 17340 20

2.44 9437.64 22985 25

2.75 9448.13 25982 30

2.83 9458.62 26727 35

3.08 9469.12 29200 40

3.54 9479.64 33576.81 45

3.79 9490.17 35925 50

ي في حالتي التحميل والتفريغاألدومتر ( قيم عامل التشوه 21-4الجدول )

( أف 21-4نالحع مف الجدوؿ )

Eoed/Eoed,ur =2.5

(kempfert, 2003)ىذه النتيجة متوافقة مع و

ياألدومترتقييم تجارب التشديد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه -الفصل الخامس

118

الخامسالفصل

اإلستنتاجات والتوصيات


119

:نتائج البحث 5-1 االستنتاجات التالية : إلىالدراسة النظرية و التجريبية لمبحث خمص البحث إلىباالستناد

كما اجياد القص قبل االنييار واليالحظ ذلك في العينات المخربةيكون لمعينات السميمة ذروة في - 1لوحظ أن الخواص الميكانيكية لمعينات السميمة أكبر من المخربة حيث تعطي العينات السميمة بالنسبة

.من العينات المخربة أعمىلبارامترات التشديد خواص

لمخربة ليذه التربة يمكن مساعدة الميندس باالستناد إلى نسبة البارمترات بين العينات السميمة وا -2 الجيوتكنيكيي بتقريب القيم المخبرية إلى القيم الحقيقية.

( تعتمد عمى نسبة وجود الرمل في الخميط حيث تربة ناعمةإن انضغاطية الترب المختمطة )رمل + -3كما تعتمد عمى مجال اجياد التشديد المطبق حيث تقل بالتربة الناعمة ةتأخذ مكان ذرات الماء المحيط

%.20االنضغاطية بزيادة الرمل وخاصة بعد نسبة إضافة

ي وخاصة عندما تكون األدومتر مع زيادة نسبة الرمل مع تزايد لعامل التشوه Cv يتزايد معامل التشديد -4 .Cv=0.001e^(0.02*S%) (cm2/sec)حيث ٪20نسبة المواد الخشنة المضافة

عالقة عامل واستنتج 0.06-0.045في حدود لمخالئط المستخدمة ىي Cs/Ccقيم النسبة إن-5وعالقة عامل التشوه األدومتري بكل من عامل االنضغاط وعامل االنضغاط االنضغاط بنسبة الرمل

و تمثل نسبة الرمل Sحيث Cc=-0.0004(S)%+0.314كمايمي : الثانوي فكانت (kpa) Eoed=4640*Cc^(-0.91) , (kpa )Eoed=700*(C)^(-074). لمماء وبالتالي تقل التربة الناعمةبزيادة نسبة الرمل تزداد خشونة التربة وبالتالي تقل شراىة ذرات -6

حدود اتربرغ . عامل واستنتج عالقة % 20-15زيادة عامل النفاذية والتشديد بزيادة الرمل وخاصة بعد نسبة إضافة -7

. KV=1E-08e^(0.003*S%) (cm/sec) النفاذية بنسبة الرمل كمايمي:

وىذا يتعمق بقيمة االجياد ىبوط التشديدي دور ميم في تحديد قيمة األدومتر يكون لعامل التشوه -8بزيادة االجياد % 20بعد نسبة خمط في التشوه ممحوظة المطبق وبنسبة الرمل المضافة حيث يحدث زيادة

.ىبوط التشديدفي المطبق وبالتالي زيادة


120

عامل التشوه األدومتري( -من خالل المقارنة بين العالقة المستنتجة مخبريًا من مخطط )اجياد -9 نجد العالقة(مخبري )Eoed<(رياضي)Eoedحيث تعطى:

Eoed=(-0.406*(S)%+56.19)*^(0.004(S)%+0.69)

ومنو نجد:

Eoed=(40-60)*(0.7-0.9)

مع الرملنسبة بزيادة Mvكذلك عامل االنضغاط الحجمي ,عامل المسامية 90دلتا قيم تناقص -10 حيث تعطى ي األدومتر تزايد لعامل التشوه

kpa ( )Eoed=4000 (H90)^(-1.16: )90بدلتا Eoedعالقة -

Eoed=100.8Mv^(-0.99) (kpa) بعامل االتضغاط الحجمي: Eoedعالقة -

.Eoed=2300(e)^(-3.31)( kpa) بعامل المسامية: Eoedعالقة -

عامل أمان أكبر في حساب اليبوط. Janbuتعطي عالقة -11

واجياد النسبة بين االجياد القص األعظمي وكذلك تزداد اجياد القص مع زيادة نسبة الخمط يزداد -12 .%20بعد نسبة خمط القص المتبقي

Eoed/Eoed,ur=2.5تكون النسبة بين عامل التشوه األدومتري في حالة التحميل وحالة التفريغ -13


121

التوصيات: 5-2 التوصيات النيائية التالية المتعمقة بالبحث: إلىخمصنا

البد من أجل التوسع في البحث من إجراء مزيد من األبحاث لدراسة تأثير بنية التربة وخشونتيا

. األدومتري واختالف أبعاد الحبيبات عمى االنضغاطية وعمى عامل التشوه إن ثمة ضرورة لتحسين تقنية تحضير العينات في تجربة األدومتر بحيث يمكن قياس ارتفاع

جراء القياسات بشكل أدق, وضرورة العينة بدقة والحصول عم سموب أ يجادإى عينة مشبعة تمامًا وا فضل لمتأكد من عدم وجود فقاعات في العينة بعد تشكيميا كذلك تجريب طرائق أخرى أكثر أ

تطورًا من أجل تشكيل العينات مخبريًا. الناعمة المستخدمة ضرورة تعميم البحث ليشمل أنواعًا أخرى من التربة الخشنة لخمطيا بالترب

ومقارنة النتائج المستحصل عمييا مع نتائج ىذا البحث.


122

تقييم تجارب التشديد ودراسة البارمترات المؤثرة على عامل التشوه االدومتري

123

SECNEREFER

1- Rafal Obrzud, August 2015., “Constitutive models for practice”., Lausanne, Switzerland. 2- Raisa Ehsan, 2012/13., “Astudy of Geotechnical Constitutive Models using PLAXIS 2D”.ICE G&S Papers Competition Entry 2013. 3-Hamza M,Shahien M.,2013, “Compressibility Parameters of Cohesive Soils From Piezocone”,Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris. 4-YuJun Cui, Anh Minh Tang , 2013., “On the chemo-thermo-hydro-mechanical behavior of geological and engineered barriers”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering., Laboratoire Navier/CERMES, Ecole des Ponts ParisTech, 6 et 8, avenue Blaise Pascal, 77455 Marne-la-Vallée cedex 2, France. 5-M. S. Ghembaza, M. Dadouch , M. Hamhami and A. M. Ibrahim,2013., “Study the geomechanical properties of material from the waste disposal center Urgup”, Turkey,. 6- Dr. Cfa Akayuli, Bernard Ofosu, Seth O. Nyako, Kwabena O. Opuni ,2013,. “The Influence of Observed Clay Content on Shear Strength and Compressibility of Residual Sandy Soils”,. Vol. 3, Issue 4, Jul-Aug 2013, pp.2538-2542. 7- Alessio Ferrari and Lyesse Laloui,2013,. “Advances in the Testing of the Hydro-mechanical Behaviour of Shales”, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, EPFL, Switzerland. 8-P. Marschall, B. Lanyon, I. Gaus, J. Ruedi. 2013,. “Gas transport processes at Mont Terri Test Site (EDZ and host rock)- Field results and conceptual understanding of selfsealing processes”, Forge Reports D4.16. 61pp Wettingen. 9- Soltani-Jigheh, H. and Jafari, K.,2012,. “Volume Change and Shear Behavior of Compacted Clay -Sand/Gravel Mixtures”, International Journal of Engineering and Applied Sciences, (IJEAS), 4, No. 1, 52-66,. 10- Takeda, Motohiro Sugiyama, Masaru Akaishi, and Huei-Wen 2012, “Secondary Compression Behavior In One-Dimensional Consolidation Tests ” , Journal of GeoEngineering, Vol. 7, No. 2, pp. 053-058, August 2012. 11- O. Hededal, N. Foged, A. Krogsbøll , 2012, “Deformation properties of highly plastic fissured Palaeogene clay”Technical University of Denmark, [email protected].

12- Hossein Soltani-Jighe and Chia Zare, 2012,"Mechanical Behavior of Over consolidated Caly-Sand Mixtures"Azerbaijan Shahid Madani University. 13- Rafal Obrzud., 2011 ,"The Hardening Soil model with small strain stiffness in Zsoil ", GeoMod Ing. SA, Lausanne. 14-Araz Ismail & Fitsum Teshome, 2011," Analysis of deformations in soft clay due to unloading” Chalmers University Of Technology Goteborg, Sweden.

15- Boutin , 2010,"Interpretation of the stiffness and permeability of Sand-Kaolin mixtures in the framework of homogenization",ISSN 0001-3765. 16-K. L. Kaufmann , B. N. Nielsen A. H. September ,2010 ,. "Strength and Deformation Properties of Tertiary Clay at Moesgaard Museum" , Aalborg University, ISSN 1901-726X ,Report No. 103. 17 - Briaud, J.L. ,2010," Introduction to soil moduli", A&M University, College Station, Texas, USA, 2010. 18- Fellenius, B.H. and Ochoa, M., 2009, "Discussion of "San Jacinto Monument Case History", ASCE

Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 135(1) 162-167. 19 - Sorous h, A.and Soltani-Jigheh, H., 2009, "Pre- and Pos t- cyclic Behavior of Mixed Clayey Soils" , Canadian Geotechnical Journal, 46, No. 2, 115-1128. 20- Peter Lenk, 2009, "Material and geometrical nonlinear FEA, Settlement of saturated clays, Foundations of High-Rise Buildings", Slovak University Of Technology.Bratislava., 2009/2 PAGES 26 - 37 Slovak journal of civil engineering.

mailto:[email protected]

http://www.researchgate.net/publication/259582184_Mechanical_Behavior_of_Over_consolidated_Caly-Sand_Mixtures?enrichId=rgreq-ad193caf-6449-4239-80cb-de5c84ce33df&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI1OTU4MjE4NDtBUzoxMzY1ODQ1NTI3ODM4NzJAMTQwOTU3NTcwNDM4MQ%3D%3D&el=1_x_3




http://www.researchgate.net/institution/Azerbaijan_Shahid_Madani_University?enrichId=rgreq-ad193caf-6449-4239-80cb-de5c84ce33df&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI1OTU4MjE4NDtBUzoxMzY1ODQ1NTI3ODM4NzJAMTQwOTU3NTcwNDM4MQ%3D%3D&el=1_x_6

http://www.researchgate.net/institution/Azerbaijan_Shahid_Madani_University?enrichId=rgreq-ad193caf-6449-4239-80cb-de5c84ce33df&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI1OTU4MjE4NDtBUzoxMzY1ODQ1NTI3ODM4NzJAMTQwOTU3NTcwNDM4MQ%3D%3D&el=1_x_6


124

22- Jerry Vandevelde, P.E.,2008, "Soil Mechanics" , Watterson Trail Louisville, Kentucky (502) 493-7100 National Council of Examiners for Engineering and Surveying. 22- Mohammed Khachi Al-Zairjawi , 2008," Influence of Load Duration and Load Ratio on Preconsolidation Pressure" ,Journal of Engineering and Development, Vol. 12, No. 3, September (2008) ISSN 1813-7822 . Al-Mustansiriya University, Baghdad, Iraq. 23- Alain Holeyman Karlsruhe ,2007,"Tubular Piles – Buckling Design in a Complex Situation" Zur Erlangung des akademischen Grades eines, 2007. 24- Benz, T . 2007,. "Small-strain stiffness of soils and its numerical consequences".,Universitat Stuttgart. 25-Sfriso, A., Sagüés, P., Quaglia, G., Quintela, M. & edesma, O. ,2007, “Small-strain stiffness of the Pampeano Formation”, University of Buenos Aires. 26 - Long, M. & Menkiti, C. O. 2007,. "Geotechnical properties of Dublin Boulder Clay" ,No. 7, 595–611 [doi: 10.1680/geot.2007.57.7.595]. 27- Geo 5 - "Theoretical Guide" , Fine Ltd. ,2007,. 28- Creu Obrer, 2006, " Permeability of stabilized clay November" ,Number of pages: 97, "Soil Mechanics and Foundation Engineering Code".Helsinki University of technology departament of civil and enviromental engineering. 29- "standard practice for classification of soils for engineering purposes" (unified soil classification system),2006. 30- Dr. S V Dinesh ,2006,. “Consolidation of Soils” Geotechnical Eng-I Unit-6 ,Lecture notes for web learning,.

31- Monika De Vos & Valerie Whenham,2005, Workpackage.”Innovative design methods in geotechnical engineering”, Belgian Building Research Inst., Belgium,. 32- Pauli Vepsäläinen & Jonni Takala ,2004,. “Time-Settlement Calculation Program v4.0” ., 2005-2006, Laboratory of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Helsinki University of Technology 5.3.2004 33- A. Aalto, P.E. Vepsäläinen & O.T. Ravaska, 2005,. "Settlement calculation with stress-dependent parameters". Helsinki University of Technology, Espoo, Finland. 34- Brinkgreve R.B.J.& Broere W, 2004,."PLAXIS 2D Manual",. 35-frantisek Havel. 2004,. "Creep in soft soils" Norwegian University of Science and Technology Trondheim, May 2004 URN:NBN:no-3497. 36- Jafari, M.K. and Shafiee, A.,2004,. "Mechanical behavior of compacted compos ite clays" , Canadian Geotechnical Journal, 41 (6), 1152-1167, 2004. 37- Stein Sture , 2004, “ Determination of Soil Stiffness Parameters”.,University of Colorado at Boulder. 38- S. Nilay KESKİN M. Arslan TEKİNSOY Digest 2004, “The Effects Of Over Consolidation Ratio And Effective Stresses To The Earth Pressure At Rest At Clay Soils” :947-961. 39- Stein Sture.,2004, “Determination of Soil Stiffness Parameters”,Boulder, Colorado . 40- Dr. Depak Muniraj ,2003, “Consolidation and settlement” ,Analysis Patrick, J. Fox Purdue University 2003 by CRC Press LLC. 41- Dr. Roy E. Olson.,1998, Modified by Jiunnren Lai on Fall,2003, “Secondary Consolidation Advanced Soil Mechanics” ,Chaoyang University of Technology . 42- Dr. Ing. Samuel Tadesse ,July 2003, “Computation Of Soil Compressibility using Tangent Modulus Approach”,Addia Ababa University school of graduate studies. 43- Dr. Depak Muniraj , Patrick J. ,Fox 2003,"Consolidation and Settlement Analysis” Purdue University CRC Press LLC. 44- Prof. Pieter Vermeer Dr. Ronald Brinkgreve, “Plaxis 2002,” , Stuttgart University. 45- Briaud J.-L., 2001, "Introduction to Soil Moduli", Geotechnical News, June,2001, BiTech Publishers Ltd, Richmond, B.C., Canada,. 46-ASTM D 2487, “Standard practice for clas s ification of soils for engineering purposes” , (Unified Soil Clas s ification Sys tem), Annual Book of ASTM Standards , 04.08, 2000.

mailto:2001,%20BiTech%20Publishers%20Ltd,%20Richmond,%20B.C.,%20Canada,%20([email protected]).

mailto:2001,%20BiTech%20Publishers%20Ltd,%20Richmond,%20B.C.,%20Canada,%20([email protected]).


125

47- Vallejo, L.E., and Mawby, R.,2000,”Void ratio Influence on the s hear s trength of granular material clay mixtures”, Engineering Geology, 58, 125-136. 48-H Nagase , K Shimizu, A Hiro-Oka, S Mochinaga And M Ohta., 2000, “Effects Of Overconsolidation On Liquefaction Strength Of Sandy Soil Samples”,12WCEE.

49- (DIN 18 135) Eindimentionaler Kompressionsversuch , DIN Deutsches Institut fur Norming, Berlin, 1999,. 50-ISSMGE, 1999,. “Incremental loading oedometer test”. Recommendations of the ISSMGE for geotechnical laboratory testing, ETC5-D1.97. DIN, Beuth 1999,. 51-Kempfert, H.- G. / Gebreselassie, B. (1999): “Effectof anchor installation on settlement of nearby structures in soft soils,Proc.Intl.Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground” – IS-Tokyo,99,pp.665-670. 52-Janbu, N. ,1998,. “Sediment deformations – Aclasical approach to stress – strain – time behaviour of granular media as developed at NTH over 50 year period”, bulletin 35, NTNU, Department of Geotechnical Engineering, Trondheim, 86 p. 53- Tom Schanz Ruhr-Universität Bochum1998, “On the stiffness of sands” “ Article in Geotechnique ” , January 1998 190 Puplications 634 Citations. 54-schanz, T. &Vermeer, P. A. 1998,. “Pre –failure deformation behaviour of geomaterials”, 383 -387. 55- Mayne, P . W., Kulhawy F, and Kay, J.N., 1990 “Observations on the development of pore water pressure during piezocone penetration in clays”.Canadian Geotechnical Journal, Vol. 27, No. 4,PP. 418-428 56-Bowles,J.E., 1988.” Foundation Analysis and Design.” 4rth Ed., McGraw Hill, Inc., New York

57 -Anderson, J.G.K., Trigg, K.F., 1981. “Interesting Case Studies from the Prachice of Engineering Geology”, Nedra, Moskow,224p. 58-Holtz, R. D., and W.D. Kovacs(1981), “An Introduction to Geotechnical Engineering”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 733 pp. 59- C.R. Scott, 1980,. “Soil mechanics and foundations”, London Applied science publishers. 1-10, 63-69, 119-124, 128-134. 60-(ASTM - D3080-90) The Direct Shear Test under Consolidated Drained Conditions. 61- Jaky, J.(1948) “Pressure in Soils,” 2d ICSMFE, vol. 1, pp. 103-107.

SETISBEW 62

-http://www-civil.eng.ox.ac.uk/people/gth/j/j3.pdf -http://www.allu.net/fi/index.php [email protected] - http://www.ncees.org/ -([email protected]). -http://en.wikipedia.org/wiki/Consolidation_(soil) - [email protected] - http://depakmuniraj.blogspot.in. -www.FORGEproject.org. -http://depakmuniraj.blogspot.in/ - http://geotip.igt.ethz.ch

-www.nhi.fhwa.dot.gov

[email protected]

- www.scielo.br/aabc.

SEDOC

- CEN ISO/TS 17892-12:2004 (E)

- CEN ISO/TS 17892-5:2003

http://www.researchgate.net/institution/Ruhr-Universitaet_Bochum?enrichId=rgreq-2896b10a-65bc-4157-b5d4-bf6723b46236&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzIzNDg4MjQyNDtBUzo5OTAxNDc0MTU5NDEyMkAxNDAwNjE4MzYyNTAz&el=1_x_6

http://www.researchgate.net/publication/234882424_On_the_stiffness_of_sands?enrichId=rgreq-2896b10a-65bc-4157-b5d4-bf6723b46236&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzIzNDg4MjQyNDtBUzo5OTAxNDc0MTU5NDEyMkAxNDAwNjE4MzYyNTAz&el=1_x_3

http://www.allu.net/fi/index.php



http://www.ncees.org/



http://en.wikipedia.org/wiki/Consolidation_

http://en.wikipedia.org/wiki/Consolidation_

mailto:-%[email protected]

http://www.forgeproject.org/

http://www.forgeproject.org/

http://depakmuniraj.blogspot.in/

http://geotip.igt.ethz.ch/

http://www.nhi.fhwa.dot.gov/

http://www.nhi.fhwa.dot.gov/




126

Syrian Arab Republic

Ministry Of Higher Education

Tishreen University

Civil Engineering Faculty

Department Of Geotecnic

Evaluation of consolidation tests and

Parametric study of the odometer modulus

This Submitted as a Partial Fulfillment of TheRequirements for

MSc Degree

Presented by Eng Hassan Ali Tryfa

degree in Geotecni- Department from Tishreen

University-2012

Scientific supervisor

Prof .Dr.Eng : Mounzer Omran Alzawi

Tishreen University - Civil engineering Faculty Geotecnic Department

Study year

2017-2018

Documents

تقييم تجارب التشديد ودراسة البارامترات المؤثرة عمى عامل