من طرف عصام 2/16/2009, 18:30أعمال الحفر ( الجسات ) Soil Borings :-
الجسات هي حفر أرضية في الموقع المراد إستكشافه بأعماق مختلفة يمكن من خلالها الحصول على عينات التربة للتعرف على نوعية وترتيب الطبقات التحتية ، ويمكن تنفيذ الحفر إما يدوياً أو بواسطة معدات آلية أخرى ، وتوجد عدة طرق للحفر من أهمها :-
1- حُفر الإختبارات المكشوفة Test Pits and Open Cuts :-
يتم عمل حفر الإختبارات المكشوفة يدوياً باستخدام بعض الأدوات المستخدمة باليد أو آلياً بحيث تسمح هذه الحفر برؤية طبقات التربة في وضعها الطبيعي وبشكل واضح ، ويجب أن تكون هذه الحفر متسعة بشكل يمكّن من إجراء الاختبارات فيها بحيث لا يقل عرضها عن0.75م . وهذه الحفر تعتبر اقتصادية حتى عمق 3م وغير اقتصادية لأعماق أكبر من ذلك أو تحت منسوب المياه الجوفية ، ويمكن بواسطة هذه الحفر عمل الاختبارات الدقيقة بالإتجاه الأفقي أو الرأسي ، وتؤخذ منها عينات التربة المقلقلة أو غير المقلقلة لإجراء الاختبارات عليها ، وتستخدم أيضاً لدراسة الشقوق المكشوفة وإستكشاف مناطق الصخر الضعيف ، ويلزم أخذ كافة وسائل الحيطة والسلامة لتدعيم جدران الحفر وحمايتها من العوامل الطبيعية حتى يتم الانتهاء من العمل بها وأخذ العينات المطلوبة ، ثم ردم هذه الحفر وتسويتها ودكها بالطرق الفنية المناسبة .
2- الحفر بالمثقاب Auger Boring :-
يتألف المثقاب من آلة مصنوعة من الفولاذ ولها حافة حادة قادرة على حفر التربة ، ويعمل المثقاب يدوياً وآلياً بشكل اقتصادي حتى عمق 5م في التربة اللينة القادرة على الثبات دون انهيار ، أما إذا زاد الحفر عن 5م فيتم الاستعانة بمواسير تغليف ، وتعتبر هذه الطريقة مناسبة في الحفر التمهيدي ، وكذلك في التربة التي بها نسبة كبيرة من الحصى أو الصخرية أو عند حفر عدد كبير من الجسات .
3- الحفر بالمثقاب وماسورة التغليف Shell and Auger Boring :-
تُشغل أذرع المثقاب باليد أو آلياً بمساعدة برج حفر ثلاثي القوائم ورافعة كبيرة ، ويمكن كسر الأحجار الصغيرة والطبقات الصغيرة من الصخر بمساعدة لقمة إزميل Chisel bit مركبة على أذرع المثقاب ، ويتم إدخال الغلاف بالتربة بواسطة الطرق عليه بمطرقة من رافعة ، ويستعمل الجهاز اليدوي في الحفر إلى أعماق تصل إلى 25م ويصل قطره إلى 200مم والجهاز الآلي حتى عمق 50م وتصل عندها أقطار مواسير التغليف وأدوات الحفر من 80 إلى 300 مم وتستخدم هذه الطريقة للحفر في التربه الطينية وخصوصاً الشديدة الصلابة والقاسية منها ، وكذلك في التربه الرملية وتربه الصخور الضعيفة .
4- الحفر بالطرق Percussion Boring :-
يستعمل في هذه الطريقة جهاز حفر متنقل يقوم بتكسير التربه عبر الطرق المتكرر على سكين أو إسفين للحفر ، ويضاف الماء أثناء العمل ، ويتم رفع ناتج الحفر إلى الخارج على دفعات ، ويمكن من خلال هذه الطريقة الحصول على عينات مقلقلة بواسطة أدوات وأجهزة إستخراج العينات في التربه الصخرية .
5- الحفر بطريقة الاجتراف Wash Boring :-
يتم حفر التربه بالطرق عليها بإزميل أو آلة حادة ، ويدفع الماء تحت الضغط في أنبوب داخلي قابل للدوران أو الصعود أو النـزول خلال أنبوب غلافي خارجي ، ويتم بواسطة الماء المضغوط إستخراج التربه المحفورة من بين الأنبوب الداخلي والغلاف الخارجي حيث يشير ناتج الحفر الذى يخرج من الأعلى إلى نوعية التربة الجاري حفرها ، وعند حصول تغيير في نوعية ناتج الحفر يتم إيقاف الحفر حيث يعتبر مؤشراً إلى تغيير في نوعية طبقة التربه الجاري حفرها ، ويتم وصل أنبوبة أخذ العينات بنهاية قضيب الحفرأو بالأنبوبة الداخلية عند أخذ عينة من طبقة التربه الجديدة ، ويتابع الحفر . وتستخدم هذه الطريقة في التربه الرملية والطميية والطينية .
6- الحفر الدوراني Rotary Boring :-
يتم الحفر بواسطة لقمة دوارة تبقى في تلامس قوي مع قاع الحفر ، وتحمل هذه اللقمة بواسطة مواسير الحفر المجوفة والتي تدار برأس دوار ذو تركيبة ملائمة ، ويضخ سائل الحفر بشكل مستمر إلى الأسفل عبر مواسير الحفر المجوفة من أجل تسهيل عملية الحفر ، وليتم دفع ناتج الحفر إلى الخارج ، ويتكون السائل بشكل عام من الماء ، ويمكن استعمال طين الحفر أو الهواء بدلاً منه ، وذلك حسب نوعية الأجهزة والتربه التي يتم حفرها ، ويتم أخذ العينات بأجهزة خاصة . وهناك طريقتان للحفر الدوراني هما :
أ- الحُفر المكشوفة Open Holes :-
ويتم فيها الحفر بواسطة اللقمة الدوارة التي تحفر التربه الداخلة في مجال قطرها ، وتؤخذ العينات من فترة لأخرى ، وتستخدم هذه الطريقة لجميع أنواع التربه المختلفة بما فيها الصخر اللين .
ب – حفر العينات الصخرية Core Drilling :-
وهي للحفر بالصخر بحيث يمكن الحصول على العينة الصخرية المستمرة للطبقات على كامل عمق الحفر بواسطة الجهاز نفسه .
7- الحفر باستخدام الحفار المتصل Continuous – Flight Auger :-
وفي هذه الطريقة يتم إدخال الحفار واستخراج التربة على رأس الحفار بواسطة دفع أنبوبة رقيقة على أعماق طولها 1م وهذه الطريقة تعتبر أسهل وأسرع الطرق لأخذ العينات وتستخدم في جميع أنواع التربه .
* عدد وعمق الجسات :-
1- عدد الجسات :-
يتوقف عدد وبُعد الجسات وحُفر الإختبارات عن بعضها على مساحة الموقع المطلوب دراسته ، وفي المواقع الكبيرة يتعلق الأمر بطبوغرافية وجيولوجية الموقع ، وكذلك المنشآت المراد إقامتها عليه حسب أهميتها وإستعمالاتها علاوة على نوعية التربه نفسها حيث أن الهدف من هذه الجسات هو الحصول على خواص طبقات التربه وسماكاتها وأعماقها وميولها ، ويتوقف أيضاً على نتائج تقرير الفحص الابتدائي للتربه ، ويمكن عمل الجسات مبدئياً على بعد 50م في كل إتجاه طبقاً لشبكة خطوط متعامدة أو حسب ما يتفق عليه . أما في المشاريع الصغيرة التي لا تتجاوز مساحتها 5000م2 فإنه يمكن عمل جسات في كل زاوية من زوايا الموقع إضافة إلى جسة في المنتصف ، وفي حالة وجود تكهفات في الحجر الجيري أو وجود تشققات فإنه يلزم عمل جسات متقاربة من 3 إلى 5 م أما إذا لم تحقق عدد الجسات ومواقعها الأهداف المرجوة من حيث الحصول على طبقات التربه وسماكاتها وأعماقها وميولها ، أو إذا أظهرت العينات التي تم الحصول عليها أن هناك تغيراً في خواص التربه تشير إلى أهمية زيادة أخذ العينات في سبيل الوصول إلى نتائج تتفق مع التغيير الذى تمت ملاحظته ، فإنه يجب إعادة النظر في زيادة عدد الجسات وأعماقها وطرق الإختبارات حسب احتياجات الموقع ، لتحقيق الأهداف المرجوة منها .
2- عمق الجسات :-
يتوقف عمق الجسات على نوع المنشآت وحجمها وإرتفاعها وشكلها وأوزانها علاوة على نوع التربه وخواصها الميكانيكية ، ويجب أن يشمل العمق على طبقات التربة المساعدة على مقاومة أحمال المنشأة بدون حدوث إنضغاط شديد لهذه الطبقات ، أو حصول إنهيار فيها ناتج عن القص ، وفي الحالات الإعتيادية لا يقل عمق الجسة عن عشرة أمتار أو ثلاثة أضعاف عرض أكبر قاعدة أيهما أكبر ، ولا بد أن تخترق الجسات جميع الطبقات ذات المشاكل كالردم وطبقات التربه الضعيفة والعضوية إلى الطبقات المتحجرة والسميكة ، وعند وجود طبقة صلبة أو كثيفة سطحية فإنه يلزم امتداد الجسة إلى عمق أكبر للتأكد من عدم وجود طبقات تحتية تتأثر بالإجهادات ، وعند الوصول إلى الطبقات الصخرية فإنه يجب إختراقها بمسافة 1.5 إلى 3 م أو سمك طبقة الصخر أيهما أكبر في حالة الصخر المتماسك و6م أو سمك طبقة الصخر أيهما أكبر في حالة الصخر اللين .
الجسات هي حفر أرضية في الموقع المراد إستكشافه بأعماق مختلفة يمكن من خلالها الحصول على عينات التربة للتعرف على نوعية وترتيب الطبقات التحتية ، ويمكن تنفيذ الحفر إما يدوياً أو بواسطة معدات آلية أخرى ، وتوجد عدة طرق للحفر من أهمها :-
1- حُفر الإختبارات المكشوفة Test Pits and Open Cuts :-
يتم عمل حفر الإختبارات المكشوفة يدوياً باستخدام بعض الأدوات المستخدمة باليد أو آلياً بحيث تسمح هذه الحفر برؤية طبقات التربة في وضعها الطبيعي وبشكل واضح ، ويجب أن تكون هذه الحفر متسعة بشكل يمكّن من إجراء الاختبارات فيها بحيث لا يقل عرضها عن0.75م . وهذه الحفر تعتبر اقتصادية حتى عمق 3م وغير اقتصادية لأعماق أكبر من ذلك أو تحت منسوب المياه الجوفية ، ويمكن بواسطة هذه الحفر عمل الاختبارات الدقيقة بالإتجاه الأفقي أو الرأسي ، وتؤخذ منها عينات التربة المقلقلة أو غير المقلقلة لإجراء الاختبارات عليها ، وتستخدم أيضاً لدراسة الشقوق المكشوفة وإستكشاف مناطق الصخر الضعيف ، ويلزم أخذ كافة وسائل الحيطة والسلامة لتدعيم جدران الحفر وحمايتها من العوامل الطبيعية حتى يتم الانتهاء من العمل بها وأخذ العينات المطلوبة ، ثم ردم هذه الحفر وتسويتها ودكها بالطرق الفنية المناسبة .
2- الحفر بالمثقاب Auger Boring :-
يتألف المثقاب من آلة مصنوعة من الفولاذ ولها حافة حادة قادرة على حفر التربة ، ويعمل المثقاب يدوياً وآلياً بشكل اقتصادي حتى عمق 5م في التربة اللينة القادرة على الثبات دون انهيار ، أما إذا زاد الحفر عن 5م فيتم الاستعانة بمواسير تغليف ، وتعتبر هذه الطريقة مناسبة في الحفر التمهيدي ، وكذلك في التربة التي بها نسبة كبيرة من الحصى أو الصخرية أو عند حفر عدد كبير من الجسات .
3- الحفر بالمثقاب وماسورة التغليف Shell and Auger Boring :-
تُشغل أذرع المثقاب باليد أو آلياً بمساعدة برج حفر ثلاثي القوائم ورافعة كبيرة ، ويمكن كسر الأحجار الصغيرة والطبقات الصغيرة من الصخر بمساعدة لقمة إزميل Chisel bit مركبة على أذرع المثقاب ، ويتم إدخال الغلاف بالتربة بواسطة الطرق عليه بمطرقة من رافعة ، ويستعمل الجهاز اليدوي في الحفر إلى أعماق تصل إلى 25م ويصل قطره إلى 200مم والجهاز الآلي حتى عمق 50م وتصل عندها أقطار مواسير التغليف وأدوات الحفر من 80 إلى 300 مم وتستخدم هذه الطريقة للحفر في التربه الطينية وخصوصاً الشديدة الصلابة والقاسية منها ، وكذلك في التربه الرملية وتربه الصخور الضعيفة .
4- الحفر بالطرق Percussion Boring :-
يستعمل في هذه الطريقة جهاز حفر متنقل يقوم بتكسير التربه عبر الطرق المتكرر على سكين أو إسفين للحفر ، ويضاف الماء أثناء العمل ، ويتم رفع ناتج الحفر إلى الخارج على دفعات ، ويمكن من خلال هذه الطريقة الحصول على عينات مقلقلة بواسطة أدوات وأجهزة إستخراج العينات في التربه الصخرية .
5- الحفر بطريقة الاجتراف Wash Boring :-
يتم حفر التربه بالطرق عليها بإزميل أو آلة حادة ، ويدفع الماء تحت الضغط في أنبوب داخلي قابل للدوران أو الصعود أو النـزول خلال أنبوب غلافي خارجي ، ويتم بواسطة الماء المضغوط إستخراج التربه المحفورة من بين الأنبوب الداخلي والغلاف الخارجي حيث يشير ناتج الحفر الذى يخرج من الأعلى إلى نوعية التربة الجاري حفرها ، وعند حصول تغيير في نوعية ناتج الحفر يتم إيقاف الحفر حيث يعتبر مؤشراً إلى تغيير في نوعية طبقة التربه الجاري حفرها ، ويتم وصل أنبوبة أخذ العينات بنهاية قضيب الحفرأو بالأنبوبة الداخلية عند أخذ عينة من طبقة التربه الجديدة ، ويتابع الحفر . وتستخدم هذه الطريقة في التربه الرملية والطميية والطينية .
6- الحفر الدوراني Rotary Boring :-
يتم الحفر بواسطة لقمة دوارة تبقى في تلامس قوي مع قاع الحفر ، وتحمل هذه اللقمة بواسطة مواسير الحفر المجوفة والتي تدار برأس دوار ذو تركيبة ملائمة ، ويضخ سائل الحفر بشكل مستمر إلى الأسفل عبر مواسير الحفر المجوفة من أجل تسهيل عملية الحفر ، وليتم دفع ناتج الحفر إلى الخارج ، ويتكون السائل بشكل عام من الماء ، ويمكن استعمال طين الحفر أو الهواء بدلاً منه ، وذلك حسب نوعية الأجهزة والتربه التي يتم حفرها ، ويتم أخذ العينات بأجهزة خاصة . وهناك طريقتان للحفر الدوراني هما :
أ- الحُفر المكشوفة Open Holes :-
ويتم فيها الحفر بواسطة اللقمة الدوارة التي تحفر التربه الداخلة في مجال قطرها ، وتؤخذ العينات من فترة لأخرى ، وتستخدم هذه الطريقة لجميع أنواع التربه المختلفة بما فيها الصخر اللين .
ب – حفر العينات الصخرية Core Drilling :-
وهي للحفر بالصخر بحيث يمكن الحصول على العينة الصخرية المستمرة للطبقات على كامل عمق الحفر بواسطة الجهاز نفسه .
7- الحفر باستخدام الحفار المتصل Continuous – Flight Auger :-
وفي هذه الطريقة يتم إدخال الحفار واستخراج التربة على رأس الحفار بواسطة دفع أنبوبة رقيقة على أعماق طولها 1م وهذه الطريقة تعتبر أسهل وأسرع الطرق لأخذ العينات وتستخدم في جميع أنواع التربه .
* عدد وعمق الجسات :-
1- عدد الجسات :-
يتوقف عدد وبُعد الجسات وحُفر الإختبارات عن بعضها على مساحة الموقع المطلوب دراسته ، وفي المواقع الكبيرة يتعلق الأمر بطبوغرافية وجيولوجية الموقع ، وكذلك المنشآت المراد إقامتها عليه حسب أهميتها وإستعمالاتها علاوة على نوعية التربه نفسها حيث أن الهدف من هذه الجسات هو الحصول على خواص طبقات التربه وسماكاتها وأعماقها وميولها ، ويتوقف أيضاً على نتائج تقرير الفحص الابتدائي للتربه ، ويمكن عمل الجسات مبدئياً على بعد 50م في كل إتجاه طبقاً لشبكة خطوط متعامدة أو حسب ما يتفق عليه . أما في المشاريع الصغيرة التي لا تتجاوز مساحتها 5000م2 فإنه يمكن عمل جسات في كل زاوية من زوايا الموقع إضافة إلى جسة في المنتصف ، وفي حالة وجود تكهفات في الحجر الجيري أو وجود تشققات فإنه يلزم عمل جسات متقاربة من 3 إلى 5 م أما إذا لم تحقق عدد الجسات ومواقعها الأهداف المرجوة من حيث الحصول على طبقات التربه وسماكاتها وأعماقها وميولها ، أو إذا أظهرت العينات التي تم الحصول عليها أن هناك تغيراً في خواص التربه تشير إلى أهمية زيادة أخذ العينات في سبيل الوصول إلى نتائج تتفق مع التغيير الذى تمت ملاحظته ، فإنه يجب إعادة النظر في زيادة عدد الجسات وأعماقها وطرق الإختبارات حسب احتياجات الموقع ، لتحقيق الأهداف المرجوة منها .
2- عمق الجسات :-
يتوقف عمق الجسات على نوع المنشآت وحجمها وإرتفاعها وشكلها وأوزانها علاوة على نوع التربه وخواصها الميكانيكية ، ويجب أن يشمل العمق على طبقات التربة المساعدة على مقاومة أحمال المنشأة بدون حدوث إنضغاط شديد لهذه الطبقات ، أو حصول إنهيار فيها ناتج عن القص ، وفي الحالات الإعتيادية لا يقل عمق الجسة عن عشرة أمتار أو ثلاثة أضعاف عرض أكبر قاعدة أيهما أكبر ، ولا بد أن تخترق الجسات جميع الطبقات ذات المشاكل كالردم وطبقات التربه الضعيفة والعضوية إلى الطبقات المتحجرة والسميكة ، وعند وجود طبقة صلبة أو كثيفة سطحية فإنه يلزم امتداد الجسة إلى عمق أكبر للتأكد من عدم وجود طبقات تحتية تتأثر بالإجهادات ، وعند الوصول إلى الطبقات الصخرية فإنه يجب إختراقها بمسافة 1.5 إلى 3 م أو سمك طبقة الصخر أيهما أكبر في حالة الصخر المتماسك و6م أو سمك طبقة الصخر أيهما أكبر في حالة الصخر اللين .
