تؤخذ خصائص التربة التالية في الاعتبار عند التعامل مع التربة كمواد بناء وتأسيس.
- التماسك
- زاوية الاحتكاك الداخلي
- الشعرية
- النفاذية
- المرونة
- الانضغاطية
الخصائص الهندسية للتربة
١. التماسك - COHESION
إنه التجاذب الجزيئي الداخلي الذي يقاوم تمزق أو قص المادة. يُشتق التماسك في التربة الحبيبية الدقيقة من طبقات الماء التي تربط الجزيئات الفردية في كتلة التربة معًا. التماسك هو خاصية للتربة ذات الحبيبات الدقيقة التي يقل حجم الجسيمات عن ٠.٠٠٢ ملم. يقل تماسك التربة مع زيادة محتوى الرطوبة. يكون التماسك أكبر في الطين المضغوط جيدًا بغض النظر عن الحمل الخارجي المطبق.
٢. زاوية الاحتكاك الداخلي - ANGLE OF INTERNAL FRICTION
تعتمد مقاومة انزلاق حبيبات كتلة التربة على زاوية الاحتكاك الداخلي. عادة ما يُنظر إلى أن قيمة زاوية الاحتكاك الداخلي مستقلة تقريبًا عن الضغط الطبيعي ولكنها تختلف باختلاف درجة تعبئة الجسيمات، أي مع الكثافة. التربة التي تتعرض لإجهادات طبيعية أعلى سيكون لها محتوى رطوبة أقل وكثافة أكبر عند الفشل من تلك التي تتعرض لإجهادات طبيعية منخفضة وبالتالي قد تتغير زاوية الاحتكاك الداخلي. نادرًا ما تكون الزاوية الحقيقية للاحتكاك الداخلي للطين صفرية وقد تصل إلى ٢٦ درجة. وقد تختلف زاوية الاحتكاك الداخلي للتربة الحبيبية بين ٢٨ إلى ٥٠ درجة.
٣. الشعيرية - CAPILLARITY
إنها قدرة التربة على نقل الرطوبة في جميع الاتجاهات بغض النظر عن أي قوة جاذبية. يرتفع الماء من خلال مسام التربة بسبب جاذبية الخاصية الشعيرية. يعتمد الحد الأقصى للارتفاع النظري للخاصية الشعيرية على الضغط الذي يميل إلى دفع الماء من خلال التربة، وتزداد هذه القوة مع انخفاض حجم جزيئات التربة. قد يساوي الارتفاع الشعري في التربة عندما تكون رطبة ما يصل إلى ٤ إلى ٥ أضعاف الارتفاع الشعري في نفس التربة عندما تكون جافة.
الحصى الخشن ليس له ارتفاع شعري ؛ يصل الرمل الخشن إلى ٣٠ سم ؛ الرمل الناعم له ارتفاع شعري يصل إلى ١.٢٠ متر ولكن الرمال الجافة لها القليل جدًا من الشعيرات الدموية.
قد يكون للطين ارتفاع شعري يصل إلى ٠.٩ إلى ١.٢ متر ولكن الطين النقي له قيمة منخفضة للغاية.
٤. النفاذية - PERMEABILITY
نفاذية التربة هي معدل تدفق المياه من خلالها تحت تأثير التدرج الهيدروليكي. يُطلق على مرور الرطوبة عبر الفراغات أو مسام التربة "الترشيح". يُطلق على التربة التي تحتوي على مسامية بدرجة كافية لحدوث الترشيح اسم "المنفذة" ، بينما تسمى التربة التي لا تسمح بمرور المياه "غير منفذة". معدل التدفق يتناسب طرديا مع منسوب وضغط الماء.
النفاذية هي خاصية لكتلة التربة وليس للجسيمات الفردية. نفاذية التربة المتماسكة صغيرة جدًا بشكل عام. مطلوب معرفة النفاذية ليس فقط لمشاكل التسرب والصرف والمياه الجوفية ولكن أيضًا لمعدل استقرار الهياكل على التربة المشبعة.
٥. المرونة - ELASTICITY
يقال إن التربة مرنة عندما تعاني من انخفاض في الحجم (أو يتغير شكلها وحجمها) أثناء التحميل بالحمل، ولكنها تستعيد حجمها الأولي فورًا عند إزالة الحمل. إن أهم ما يميز السلوك المرن للتربة هو أنه بغض النظر عن عدد مرات تكرار الحمل التي يتم تطبيقها عليها، بشرط ألا يتجاوز الإجهاد الذي تم إنشاؤه في التربة إجهاد المرونة، فإن التربة لا تتشوه بشكل دائم. هذا السلوك المرن هو سمة من سمات تربة الجفت أو الخث peat.
اقرأ:
ما هي العوامل المؤثرة على قدرة تحمل التربة؟
٦. الانضغاطية - COMPRESSIBILITY
تربة الحصى والرمال والطمي غير قابلة للانضغاط، أي إذا تعرضت كتلة رطبة من تلك المواد للضغط ؛ لا يعانون من تغيير كبير في الحجم. الطين قابل للانضغاط ، أي إذا تعرضت كتلة رطبة من الطين للضغط ، فقد يتم طرد الرطوبة والهواء، مما يؤدي إلى انخفاض في الحجم لا يتم استعادته على الفور عند سحب حمل الضغط.
يتم تعريف الانخفاض في الحجم لكل وحدة زيادة في الضغط على أنه قابلية انضغاط التربة، ومقياس للمعدل الذي يتم عنده تحقيق التوحيد أو الدمج consolidation من خلال "معامل التوحيد أو الدمج" للتربة.
تختلف قابلية انضغاط الرمل والطمي باختلاف الكثافة (أي طرديا). وانضغاط الطين يختلف بشكل مباشر مع محتوى الماء (أي طرديا) وعكسيا مع قوة التماسك.
اقرأ:
أنواع تربة التأسيس لقواعد وأساسات المبانيالهبوط التفاضلي (المتفاوت) لأساسات المباني - الأسباب والعلاج