نشاط البناء في موقع البناء. عرض عن قرب لآلة الحفر.

الجيولوجيا الهندسية هي فرع من فروع الجيولوجيا التي تركز على دراسة العمليات الجيولوجية والمواد والمخاطر الطبيعية التي قد تؤثر على تصميم وبناء وتشغيل وصيانة مشاريع الهندسة المدنية. تشمل بعض الموضوعات الرئيسية التي يتم تناولها في الجيولوجيا الهندسية ما يلي:

  1. التحقيق في الموقع وتوصيفه: يتضمن هذا تحديد وتقييم الخصائص والظروف الجيولوجية والجيوتقنية والبيئية للموقع ، وقد يشمل طرقًا مثل الحفر وأخذ العينات والاختبار والمسوحات الجيوفيزيائية.
  2. الهندسة الجيوتقنية: تتضمن تحليل وتصميم أعمال الحفر والأساسات والمنحدرات والهياكل الاستنادية والأنظمة الجيوتقنية الأخرى ، مع مراعاة الخصائص الجيولوجية والجيوتقنية للموقع.
  3. زلزال الهندسة: وهذا يشمل تحليل وتصميم الهياكل للمقاومة الزلازل، ويتضمن تقييم الخطر الزلزالي ، وحركة الأرض ، والتفاعل بين بنية التربة.
  4. تقييم مخاطر الانهيارات الأرضية والصخور: وهذا يشمل تحديد وتقييم وإدارة المخاطر المرتبطة بعدم استقرار المنحدرات والصخور ، وقد يشمل طرقًا مثل رسم الخرائط والمراقبة والمعالجة.
  5. هيدرولوجيا المياه الجوفية: يتضمن ذلك دراسة حركة وتخزين المياه الجوفية ، وقد يشمل طرقًا مثل اختبار الخزان الجوفي ، وتصميم الآبار ، ومعالجة المياه الجوفية.
  6. الموارد المعدنية والآثار البيئية: يتضمن ذلك تقييم الآثار الجيولوجية والبيئية المرتبطة بالتعدين وأنشطة استخراج الموارد الأخرى ، وقد تشمل طرقًا مثل تقييم الأثر البيئي وعلاج موقع المنجم.
  7. الهندسة الساحلية والبحرية: وتشمل تصميم وإنشاء الهياكل والمرافق في البيئات الساحلية والبحرية ، مع مراعاة تأثيرات الأمواج والتيارات والمد والجزر وارتفاع مستوى سطح البحر.
  8. موارد الطاقة الحرارية الأرضية وغيرها من مصادر الطاقة المتجددة: يشمل ذلك استكشاف وتقييم وتطوير موارد الطاقة الحرارية الأرضية وغيرها من موارد الطاقة المتجددة ، وقد تشمل طرقًا مثل حفر الآبار الحرارية الأرضية وهندسة المكامن.
دراسة الجيولوجيا الهندسية

بشكل عام ، تعد الجيولوجيا الهندسية مجالًا متعدد التخصصات يجمع بين مبادئ وطرق من الجيولوجيا والهندسة الجيوتقنية والهيدرولوجيا وعلم الزلازل والتخصصات الأخرى ذات الصلة لمعالجة مجموعة واسعة من التحديات الهندسية العملية.

ميكانيكا التربة

ميكانيكا التربة هي دراسة سلوك التربة وخصائصها الهندسية ، بما في ذلك الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية. إنه فرع من فروع الهندسة الجيوتقنية يركز على دراسة التربة كمواد بناء وأساس للهياكل. تتضمن ميكانيكا التربة دراسة خصائص التربة وسلوكها ، بما في ذلك تصنيف التربة ، وقوة التربة وصلابتها ، وقوة القص ، والاندماج ، والنفاذية. تتضمن بعض المفاهيم الأساسية في ميكانيكا التربة ما يلي:

  1. تكوين التربة: تكوين التربة يحدد خصائصها مثل الكثافة والمسامية والنفاذية والقوة. يتأثر تكوين التربة بحجم وشكل جزيئات التربة ، وكذلك توزيع أحجام الجسيمات.
  2. تصنيف التربة: تصنف التربة حسب حجم الحبيبات وتركيب المعادن. هناك العديد من أنظمة التصنيف المختلفة المستخدمة في ميكانيكا التربة ، بما في ذلك نظام تصنيف التربة الموحد (USCS) ، ونظام الرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO) ، ونظام تصنيف التربة الدولي (ISCS).
  3. قوة التربة: تكمن قوة التربة في قدرتها على مقاومة التشوه ، بما في ذلك الضغط والتوتر والقص. يتأثر بعوامل مثل حجم وشكل جسيمات التربة ومحتوى رطوبة التربة وكثافة التربة.
  4. قوة القص: قوة القص هي قدرة التربة على مقاومة التشوه بسبب إجهاد القص. إنه مهم في تصميم الأساسات والجدران الاستنادية والهياكل الأخرى التي تتعرض لأحمال جانبية.
  5. التوحيد: التوحيد هو العملية التي يتم من خلالها تجميع جزيئات التربة معًا بشكل أقرب بسبب وزن التربة أو الهياكل المحيطة. إنها عملية تعتمد على الوقت ويمكن أن تسبب مستوطنات في الهياكل المبنية على التربة.
  6. النفاذية: النفاذية هي قدرة التربة على السماح بمرور الماء من خلالها. من المهم في تصميم أنظمة الصرف والوقاية انهيارات أرضية وغيرها من حالات فشل المنحدرات.

تعتبر ميكانيكا التربة مجالًا مهمًا في الهندسة المدنية ، وتلعب دورًا حيويًا في تصميم وإنشاء وصيانة البنية التحتية مثل الطرق والجسور والمباني والسدود. كما أنها تستخدم في الهندسة البيئية لتصميم مواقع التخلص من النفايات ومشاريع المعالجة البيئية الأخرى.

معمل ميكانيكا الصخور والتربة

ميكانيكا الصخور

ميكانيكا الصخور هي دراسة الخواص الميكانيكية لـ الصخور وسلوكهم تحت الإجهاد والتوتر. إنه مجال متعدد التخصصات يعتمد على مبادئ من الجيولوجيا والميكانيكا والهندسة لفهم كيفية تصرف الصخور في ظروف مختلفة. تتضمن بعض المفاهيم الأساسية في ميكانيكا الصخور ما يلي:

  1. خصائص الصخور: الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للصخور ، بما في ذلك القوة والمرونة والمسامية والنفاذية والتوصيل الحراري وغيرها.
  2. الإجهاد والانفعال: سلوك الإجهاد والانفعال للصخور تحت ظروف التحميل المختلفة ، بما في ذلك الضغط والتوتر والقص.
  3. معايير الفشل: معايير فشل الصخور والتنبؤ بقوة الصخور والتشوه ، بما في ذلك نظرية Mohr-Coulomb ، ومعيار Hoek-Brown ، ومعيار Griffith.
  4. ميكانيكا الكسر: دراسة سلوك التشققات والانقطاعات الأخرى في الصخور وتأثيرها على قوة الصخور وتشوهها.
  5. ثبات الصخور: استقرار الكتل الصخرية تحت ظروف مختلفة منها استقرار المنحدر, نفق استقرار وثبات الأساسات الصخرية.

ميكانيكا الصخور لها تطبيقات مهمة في هندسة التعدين ، البترول الهندسة والهندسة المدنية والهندسة الجيوتقنية. يتم استخدامه في تصميم الحفريات الجوفية والأنفاق والمنحدرات ، وفي تقييم ثبات التكوينات الصخرية في البيئات الطبيعية والاصطناعية. كما أنها تستخدم في تصميم وتحليل أنظمة دعم الصخور ، مثل البراغي الصخرية ، والخرسانة المرشوشة ، والشبكات ، لضمان سلامة واستقرار الهياكل الصخرية.

ماذا يفعل الجيولوجي الهندسي؟

الجيولوجي الهندسي هو محترف يطبق مبادئ الجيولوجيا في دراسة وتصميم وبناء وتشغيل المشاريع الهندسية. يعمل الجيولوجيون الهندسيون على تحديد وتقييم وتخفيف المخاطر الجيولوجية، مثل الانهيارات الأرضية والزلازل وغيرها مجاريمما قد يؤثر على المشاريع الهندسية.

جيولوجي هندسي

فيما يلي بعض المهام النموذجية التي قد يؤديها الجيولوجي الهندسي:

  1. فحص الموقع: إجراء التحقيقات الميدانية لتحديد الجيولوجيا والتربة وغيرها من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للموقع ، وتقييم المخاطر المرتبطة بالمخاطر الجيولوجية.
  2. التحليل الجيوتقني: إجراء الفحوصات والتحاليل المعملية لتحديد الخصائص الهندسية للتربة والصخور ، وتقييم مدى ملاءمتها للاستخدام في البناء.
  3. تقييم المخاطر: تقييم احتمالية المخاطر الجيولوجية ، مثل الانهيارات الأرضية والزلازل والهبوط ، وتطوير استراتيجيات التخفيف لتقليل المخاطر على البنية التحتية والناس.
  4. معالجة الموقع: وضع وتنفيذ خطط لمعالجة المواقع الملوثة ، وإدارة المخاطر البيئية والصحية المرتبطة بها.
  5. إدارة المشروع: التنسيق مع المهنيين الآخرين ، مثل المهندسين المعماريين والمهندسين المدنيين ومديري الإنشاءات ، لضمان مراعاة العوامل الجيولوجية في تصميم وبناء وتشغيل المشاريع الهندسية.

بشكل عام ، يلعب الجيولوجي الهندسي دورًا مهمًا في ضمان سلامة واستدامة المشاريع الهندسية ، وفي حماية البيئة والصحة العامة.

تحقيقات الموقع

التحقيق في الموقع هو عملية يقوم من خلالها الجيولوجي الهندسي أو المهندس الجيوتقني بجمع وتقييم المعلومات الجيولوجية والجيوتقنية حول الموقع. يتم استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها من استقصاء الموقع لتحديد ظروف الموقع والخصائص الجيوتقنية للتربة والصخور ، بالإضافة إلى إمكانية حدوث مخاطر جيولوجية.

تتضمن تحقيقات الموقع عادةً مزيجًا من العمل الميداني والتحليل المختبري. قد يشمل العمل الميداني الحفر وأخذ العينات واختبار التربة والصخور ، بالإضافة إلى المسوحات الجيوفيزيائية لتحديد الظروف تحت السطحية. قد يتضمن التحليل المختبري اختبار عينات التربة والصخور لتحديد خصائصها الفيزيائية والهندسية ، مثل حجم الحبوب ومحتوى الرطوبة والقوة والانضغاط.

تُستخدم نتائج فحص الموقع عادةً لتصميم أنظمة الأساسات المناسبة ، ولتقييم ثبات المنحدرات ، ولتقييم إمكانية الاستقرار ، والإسالة ، والمخاطر الجيوتقنية الأخرى. تُستخدم المعلومات التي تم الحصول عليها من التحقيق في الموقع أيضًا لتطوير طرق ومواصفات البناء المناسبة ، ولتقدير التكاليف والمخاطر المحتملة المرتبطة بمشروع معين.

بشكل عام ، يعد التحقيق في الموقع جزءًا مهمًا من أي مشروع هندسي ، لأنه يوفر المعلومات اللازمة لضمان أن المشروع مصمم وبناؤه ليكون آمنًا وموثوقًا وفعالًا من حيث التكلفة.

التحليل الجيوتقني

التحليل الجيوتقني هو عملية يقوم من خلالها المهندسون الجيوتقنيون بتقييم الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة والصخور والمواد الجيولوجية الأخرى لتحديد مدى ملاءمتها لمشاريع البناء أو الهندسة. يعد التحليل الجيوتقني عنصرًا مهمًا في التحقيق في الموقع ، حيث يساعد على تحديد المخاطر والأخطار المحتملة التي قد تؤثر على استقرار وأداء الهيكل.

يتضمن التحليل الجيوتقني عادةً مجموعة من الاختبارات المعملية والميدانية لتحديد الخصائص الجيوتقنية للتربة والصخور. تتضمن بعض الاختبارات الشائعة المستخدمة في التحليل الجيوتقني ما يلي:

  • تصنيف التربة: يتضمن تحديد خصائص التربة ، مثل حجم الحبيبات والكثافة ومحتوى الرطوبة. يعتبر تصنيف التربة مهمًا لتحديد مدى ملاءمة الموقع للبناء ولتصميم الأساسات المناسبة.
  • اختبار الضغط: يتضمن تحديد الدرجة التي يمكن بها ضغط التربة لزيادة كثافتها وقوتها. يعد اختبار الضغط مهمًا لضمان استقرار التربة ومناسبتها للبناء.
  • اختبار قوة القص: يتضمن قياس قوة التربة والصخور في ظل أحمال وظروف مختلفة. يعد اختبار قوة القص مهمًا لتصميم المنحدرات الثابتة والسدود والجدران الاستنادية.
  • اختبار النفاذية: يتضمن ذلك تحديد المعدل الذي يمكن أن يتدفق به الماء عبر التربة والصخور. يعد اختبار النفاذية أمرًا مهمًا لتقييم إمكانية تسييل التربة وتصميم أنظمة الصرف.
  • اختبار الاستقرار: يتضمن هذا قياس الدرجة التي قد تستقر بها التربة والصخور بمرور الوقت. يعد اختبار التسوية مهمًا لضمان بقاء الهياكل مستقرة ومستوية بمرور الوقت.

تُستخدم نتائج التحليل الجيوتقني لتصميم الأسس المناسبة والجدران الاستنادية والهياكل الأخرى ، ولتقييم المخاطر والمخاطر المحتملة المرتبطة بموقع معين. يعد التحليل الجيوتقني مكونًا مهمًا في أي مشروع هندسي ، حيث يساعد على ضمان أن الهياكل آمنة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة.

طرق تصنيف التربة

تصنيف التربة هو عملية تجميع التربة بناءً على خصائصها الفيزيائية والكيميائية ، وهي مهمة لفهم سلوك التربة ومدى ملاءمتها للاستخدامات المختلفة. هناك العديد من طرق تصنيف التربة المستخدمة اليوم ، وتشمل بعض الطرق الأكثر استخدامًا ما يلي:

  1. نظام تصنيف التربة الموحد (USCS): هو نظام تصنيف تم تطويره من قبل فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي ، ويستخدم على نطاق واسع في أمريكا الشمالية. يصنف نظام USCS التربة بناءً على توزيع حجم الحبوب ، مع فئات منفصلة للرمل والطمي والطين. ضمن كل فئة ، يتم تصنيف التربة بشكل أكبر بناءً على المرونة والانضغاط وخصائص أخرى.
  2. نظام تصنيف التربة التابع للجمعية الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO): هذا تعديل لنظام USCS المستخدم بشكل شائع في صناعة النقل. يصنف التربة بناءً على توزيع حجم الحبيبات ومؤشر اللدونة.
  3. نظام تصنيف التربة البريطاني القياسي (BSS): يستخدم هذا النظام على نطاق واسع في المملكة المتحدة وأجزاء أخرى من أوروبا. يصنف التربة بناءً على توزيع حجم الجسيمات ، مع فئات منفصلة للرمال والطمي والطين. ضمن كل فئة ، يتم تصنيف التربة بشكل أكبر بناءً على المرونة والانضغاط وخصائص أخرى.
  4. النظام الدولي لتصنيف التربة (ISCS): هذا نظام أحدث تم تطويره لتوفير نهج أكثر توحيدًا لتصنيف التربة حول العالم. ويعتمد على مجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة، بما في ذلك حجم الجسيمات، علم المعادن، والمحتوى العضوي.
  5. القاعدة المرجعية العالمية لموارد التربة (WRB): تم تطوير هذا النظام من قبل منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة ويهدف إلى أن يكون معيارًا عالميًا لتصنيف التربة. يعتمد على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة ، بما في ذلك نسيجها وعلم المعادن والمحتوى العضوي.

لكل من أنظمة تصنيف التربة نقاط القوة والضعف الخاصة بها ، ويعتمد اختيار النظام على الاحتياجات المحددة للمشروع وظروف التربة المحلية.

اختبار الضغط

اختبار الضغط هو نوع من الاختبارات الجيوتقنية المستخدمة لتحديد درجة انضغاط التربة. يشير الضغط إلى عملية تكثيف التربة عن طريق إزالة الفراغات الهوائية منها. الغرض من الضغط هو تحسين الخصائص الهندسية للتربة ، مثل قوتها واستقرارها ونفاذيةها.

عادة ما يتم إجراء اختبار الضغط في الميدان باستخدام جهاز يسمى مقياس الكثافة النووية أو جهاز مخروط رملي. يستخدم مقياس الكثافة النووية مصدرًا مشعًا لقياس كثافة التربة ، بينما يتضمن جهاز المخروط الرملي قياس حجم الحفرة المحفورة في التربة ، وملئها بالرمل ، ثم قياس حجم الرمال.

عادة ما يتم تقديم نتائج اختبار الضغط من حيث أقصى كثافة جافة ومحتوى رطوبة التربة الأمثل. يتم استخدام هذه المعلمات لتحديد درجة الضغط التي تم تحقيقها وللتأكد من أن التربة تلبي الخصائص الهندسية المطلوبة للاستخدام المقصود. يستخدم اختبار الضغط بشكل شائع في إنشاء الطرق والمباني ومشاريع البنية التحتية الأخرى حيث يكون استقرار التربة أمرًا بالغ الأهمية.

طرق اختبار الضغط

هناك عدة طرق مستخدمة في اختبار الضغط ، بما في ذلك:

  1. اختبار ضغط بروكتور القياسي: هذه طريقة شائعة الاستخدام لتحديد أقصى كثافة جافة ومحتوى رطوبة مثالي لعينة من التربة. يتضمن الاختبار ضغط عينة من التربة في قالب أسطواني بعدد قياسي من الضربات باستخدام مطرقة بوزن محدد.
  2. اختبار ضغط بروكتور المعدل: هذا الاختبار مشابه لاختبار بروكتور القياسي ولكنه يستخدم جهد ضغط أعلى ، والذي يمكن أن يوفر تمثيلًا أفضل لسلوك التربة في ظل ظروف التحميل الأكثر قسوة.
  3. اختبار نسبة تحمل كاليفورنيا (CBR): يستخدم هذا الاختبار لتحديد قوة التربة عن طريق قياس الضغط المطلوب لاختراق عينة التربة بمكبس بحجم قياسي. ثم يتم حساب قيمة CBR كنسبة الضغط المقاس إلى الضغط المطلوب لاختراق مادة قياسية.
  4. اختبار الضغط الخفيف الوزن: تستخدم هذه الطريقة مطرقة خفيفة الوزن ، عادةً حوالي 4.5 كجم ، لضغط عينة التربة في قالب صغير. الاختبار بسيط نسبيًا وسريع الأداء ويستخدم بشكل شائع في الميدان لتقييم جودة التربة المضغوطة.
  5. اختبار ضغط الوزن الثقيل: هذا الاختبار مشابه لاختبار الوزن الخفيف ، ولكنه يستخدم مطرقة أثقل بكثير ، تزن عادة حوالي 30 كجم. يستخدم الاختبار لتقييم خصائص ضغط التربة التي ستتعرض لأحمال ثقيلة أو دورات تحميل متكررة.
  6. اختبار الضغط الاهتزازي: يتضمن هذا الاختبار استخدام ضاغط اهتزازي لضغط عينة التربة في أ
  7. قالب أسطواني. يطبق الضاغط الاهتزازي قوة واهتزازًا ثابتين على عينة التربة ، مما يمكن أن يحسن الضغط مقارنة باختبار Proctor القياسي.
  8. اختبار مخروط المخروط الديناميكي (DCP): يتضمن هذا الاختبار قيادة قضيب فولاذي بطرف مخروطي الشكل في التربة وقياس عمق الاختراق لكل ضربة. يمكن استخدام اختبار DCP لتقدير قوة التربة ويستخدم بشكل شائع لتقييم ضغط التربة في الحقل.
  9. اختبار قياس الكثافة النووية: تتضمن هذه الطريقة استخدام مقياس الكثافة النووية لقياس كثافة عينة التربة المضغوطة. يصدر المقياس مستوى منخفض من الإشعاع ، يتم اكتشافه بواسطة مستشعر في المقياس. يمكن حساب كثافة التربة بناءً على الإشعاع الذي تم اكتشافه.
  10. طريقة استبدال الرمال: تتضمن هذه الطريقة حفر حفرة في الأرض ، ووزن التربة التي تمت إزالتها ، ثم ملء الحفرة برمل ذي كثافة معروفة. ثم يتم وزن عينة التربة وحساب الحجم بناءً على وزن التربة وكثافة الرمال. تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع لقياس كثافة التربة في الموقع.
  11. هناك العديد من الطرق الأخرى المستخدمة في اختبار الضغط ، ويعتمد اختيار الطريقة على المتطلبات المحددة للمشروع وخصائص التربة التي يتم اختبارها.

اختبار قوة القص

يعد اختبار قوة القص جزءًا مهمًا من الهندسة الجيوتقنية ويتضمن قياس مقاومة التربة أو الصخور لضغوط القص. يعد اختبار مقاومة القص ضروريًا لتصميم الأساسات والجدران الاستنادية والمنحدرات والهياكل الجيوتقنية الأخرى.

هناك عدد من الطرق المختلفة المستخدمة لاختبار قوة القص. تتضمن بعض الطرق الأكثر شيوعًا ما يلي:

  1. اختبار القص المباشر: يتضمن هذا الاختبار تطبيق حمل القص على عينة من التربة أو الصخور وقياس مقاومة الفشل. يتضمن الاختبار وضع العينة في صندوق القص وتطبيق الحمل أفقيًا على الجزء العلوي من العينة. يزداد الحمل حتى تفشل العينة ، ويتم تسجيل الحمل الأقصى.
  2. اختبار القص ثلاثي المحاور: يتضمن هذا الاختبار تطبيق ضغط محصور على عينة من التربة أو الصخور ، ثم تطبيق حمولة رأسية على العينة. يتم قص العينة حتى تفشل ، ويتم تسجيل الحمل الأقصى. غالبًا ما يستخدم اختبار القص ثلاثي المحاور لقياس قوة التربة المتماسكة.
  3. اختبار الضغط غير المحصور: يتضمن هذا الاختبار تطبيق حمل رأسي على عينة من التربة أو الصخور غير المحصورة. يتم ضغط العينة حتى تفشل ، ويتم تسجيل الحمل الأقصى. يستخدم اختبار الضغط غير المحصور بشكل شائع لقياس قوة التربة المتماسكة.
  4. اختبار قص الريشة: يتضمن هذا الاختبار إدخال ريشة في عينة التربة وتدويرها لقياس المقاومة لضغوط القص. يستخدم اختبار قص الريشة بشكل شائع لقياس قوة التربة الرخوة.
  5. اختبار Torvane: يتضمن هذا الاختبار تطبيق عزم دوران على عينة تربة أسطوانية باستخدام جهاز محمول باليد يسمى torvane. يتم زيادة عزم الدوران تدريجيًا حتى تفشل عينة التربة ، ويتم تسجيل أقصى عزم دوران. يستخدم اختبار torvane بشكل شائع لقياس قوة التربة المتماسكة.

يعتمد اختيار طريقة اختبار مقاومة القص على المتطلبات المحددة للمشروع وخصائص التربة أو الصخور التي يتم اختبارها.

اختبار النفاذية

اختبار النفاذية هو طريقة اختبار جيوتقنية تستخدم لقياس معدل تدفق السوائل عبر مادة مسامية مثل التربة أو الصخور. يستخدم الاختبار لتحديد معامل النفاذية ، وهو مقياس لمدى سهولة تدفق المياه أو السوائل الأخرى عبر التربة أو الصخور. يتأثر معامل النفاذية بحجم وشكل واتجاه جزيئات التربة ، وكذلك بنية التربة أو الصخور.

هناك عدة طرق لإجراء اختبارات النفاذية ، منها:

  1. طريقة الرأس الثابت: في هذه الطريقة ، يتم الحفاظ على رأس هيدروليكي ثابت عبر عينة التربة. يتم قياس حجم المياه التي تتدفق عبر العينة خلال فترة زمنية معينة واستخدامها لحساب معامل النفاذية.
  2. طريقة الرأس المتساقطة: في هذه الطريقة ، يتم تقليل الرأس الهيدروليكي تدريجيًا بمرور الوقت. يتم قياس حجم الماء الذي يتدفق عبر العينة في نقاط مختلفة مع سقوط الرأس ، وتستخدم النتائج لحساب معامل النفاذية.
  3. طريقة الضغط: في هذه الطريقة ، يتم تطبيق ضغط ثابت على عينة التربة ، ويتم قياس معدل تدفق المياه عبر العينة. ثم تُستخدم النتائج لحساب معامل النفاذية.
  4. طريقة الضخ: في هذه الطريقة يتم حفر بئر في التربة واستخدام مضخة لاستخراج المياه من البئر. يتم قياس انخفاض منسوب المياه في البئر بمرور الوقت ، ويتم استخدام النتائج لحساب معامل النفاذية.

يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مختلفة ، مثل نوع التربة والغرض من الاختبار والمعدات المتاحة والدقة المطلوبة للنتائج. كل طريقة لها مزاياها وعيوبها ، ويجب اختيار الطريقة المناسبة بناءً على المتطلبات المحددة للمشروع.

اختبار التسوية

يعد اختبار التسوية جزءًا مهمًا من الهندسة الجيوتقنية ويتضمن قياس مقدار تشوه التربة تحت الحمل. هذا مهم لأن وزن الهياكل المبنية على التربة يمكن أن يتسبب في انضغاط التربة واستقرارها بمرور الوقت ، وهو ما يمكن أن يحدث قيادة لتلف أو حتى فشل الهياكل. هناك عدة طرق لإجراء اختبار الاستقرار ، بما في ذلك:

  1. اختبار حمل اللوحة: في هذا الاختبار ، يتم وضع صفيحة فولاذية على الأرض ، ويتم تطبيق حمولة معروفة على اللوحة باستخدام الرافعات الهيدروليكية. يتم قياس استقرار اللوحة بمرور الوقت ، ويتم استخدام النتائج لحساب تسوية التربة.
  2. اختبار الاختراق القياسي: في هذا الاختبار ، يتم إدخال أنبوب عينة إلى التربة باستخدام مطرقة. يتم قياس عدد ضربات المطرقة المطلوبة لدفع الأنبوب مسافة معينة ، ويستخدم هذا كمؤشر لمقاومة التربة للاختراق.
  3. اختبار الاختراق المخروطي: في هذا الاختبار ، يتم دفع مقياس اختراق مخروطي الشكل إلى الأرض بمعدل ثابت. يتم قياس مقاومة التربة لاختراق المخروط ، ويستخدم هذا كمؤشر على قوة التربة.
  4. مقياس تمدد البئر: في هذا الاختبار ، يتم حفر بئر في التربة ، ويتم تركيب مقاييس تمدد لقياس تشوه التربة تحت الحمل.

يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مختلفة ، مثل نوع التربة والغرض من الاختبار والمعدات المتاحة والدقة المطلوبة للنتائج. كل طريقة لها مزاياها وعيوبها ، ويجب اختيار الطريقة المناسبة بناءً على المتطلبات المحددة للمشروع.

تقييم الخطر

تقييم المخاطر هو عملية تحديد وتقييم التهديدات المحتملة التي تشكلها الأخطار الطبيعية والتي من صنع الإنسان على الأشخاص والبنية التحتية والبيئة. الهدف من تقييم المخاطر هو تقدير احتمالية وقوع حدث وحجم تأثيره المحتمل ، واستخدام هذه المعلومات لتنوير عملية صنع القرار وإدارة المخاطر.

فيما يلي بعض الخطوات المتبعة في تقييم المخاطر:

  1. تحديد المخاطر: يتضمن تحديد المخاطر الطبيعية والتي من صنع الإنسان والتي يمكن أن تشكل تهديدًا لمجال الاهتمام. يمكن القيام بذلك من خلال مراجعة الأدبيات وتحليل البيانات التاريخية والملاحظات الميدانية.
  2. توصيف المخاطر: يتضمن ذلك فهم خصائص الأخطار المحددة ، بما في ذلك تواترها وحجمها وتأثيرها المحتمل.
  3. رسم خرائط المخاطر: يتضمن ذلك استخدام تقنية نظم المعلومات الجغرافية لرسم خرائط للمناطق الأكثر تعرضًا للمخاطر من المخاطر المحددة.
  4. تقييم قابلية التأثر: يتضمن ذلك تقييم مدى تعرض السكان المعرضين والبنية التحتية والبيئة للمخاطر المحددة.
  5. تقييم المخاطر: يتضمن ذلك الجمع بين معلومات المخاطر والضعف لتقدير الاحتمالية والتأثير المحتمل للمخاطر المحددة.
  6. إدارة المخاطر: وهذا يشمل تطوير وتنفيذ استراتيجيات للحد من المخاطر التي تشكلها المخاطر المحددة. قد يشمل ذلك تدابير التخفيف والتأهب والاستجابة والتعافي.

يتم إجراء تقييمات المخاطر لمجموعة واسعة من المخاطر الطبيعية والتي من صنع الإنسان ، بما في ذلك الزلازل والفيضانات والانهيارات الأرضية والأعاصير وأمواج تسونامي وحرائق الغابات والحوادث الصناعية. يمكن استخدام نتائج تقييم المخاطر لإرشاد تخطيط استخدام الأراضي ، وإدارة الطوارئ ، وتطوير البنية التحتية ، من بين أمور أخرى

معالجة الموقع

يشير علاج الموقع إلى عملية استعادة أو تحسين حالة الموقع الذي تأثر بالأنشطة البشرية أو الطبيعية. الهدف من معالجة الموقع هو تقليل أو إزالة أي آثار ضارة قد تحدث للموقع على صحة الإنسان أو البيئة أو كليهما.

تتضمن عملية معالجة الموقع عادةً سلسلة من الخطوات ، بما في ذلك التحقيق في الموقع ، وتقييم المخاطر ، والتصميم العلاجي ، والتنفيذ ، والمراقبة اللاحقة للمعالجة. ستختلف الخطوات المحددة التي ينطوي عليها علاج الموقع اعتمادًا على طبيعة ومدى التلوث ، فضلاً عن الظروف الخاصة بالموقع والمتطلبات التنظيمية.

تشمل تقنيات معالجة الموقع الشائعة الإزالة الفيزيائية للتربة أو المياه الجوفية الملوثة ، والمعالجة الحيوية ، والمعالجة الكيميائية ، واحتواء الملوثات أو عزلها. يعتمد اختيار أسلوب المعالجة على عوامل مثل نوع التلوث ومدى انتشاره ، وظروف الموقع ، واللوائح المحلية والسياسات البيئية.

يعد علاج الموقع مكونًا مهمًا للإدارة البيئية ، حيث يساعد على حماية صحة الإنسان والبيئة من خلال تقليل المخاطر المرتبطة بالمواقع الملوثة.

ادارة مشروع

تعد إدارة المشروع جانبًا أساسيًا من عمل الجيولوجي الهندسي. بشكل عام ، الهدف من إدارة المشروع هو ضمان اكتمال المشروع في الوقت المحدد ، وفي حدود الميزانية ، ووفقًا لمعايير الجودة المطلوبة. بالنسبة للجيولوجي الهندسي ، هذا يعني أنه يجب تصميم المشروع وتنفيذه بطريقة تتفق مع مبادئ الجيولوجيا الهندسية ، مع تلبية احتياجات ومتطلبات العميل وأي هيئات تنظيمية ذات صلة.

تتضمن بعض المهام الرئيسية التي ينطوي عليها إدارة المشاريع لعلماء الجيولوجيا الهندسية ما يلي:

  1. تخطيط المشروع: يتضمن ذلك وضع خطة مفصلة للمشروع ، بما في ذلك الجدول الزمني والميزانية ونطاق العمل.
  2. إدارة المخاطر: وهذا ينطوي على تحديد المخاطر المحتملة ووضع استراتيجيات للتخفيف منها.
  3. تخصيص الموارد: يتضمن ذلك تخصيص الموارد ، مثل الموظفين والمعدات والمواد ، لضمان إمكانية إكمال المشروع في الوقت المحدد وفي حدود الميزانية.
  4. الاتصال: يتضمن هذا إبقاء العميل وأصحاب المصلحة الآخرين على اطلاع بتقدم المشروع وأي قضايا تطرأ.
  5. مراقبة الجودة: يتضمن ذلك التأكد من أن العمل يفي بمعايير الجودة المطلوبة ، من خلال عمليات التفتيش والاختبار المنتظمة.
  6. إغلاق المشروع: يتضمن ذلك توثيق المشروع والتأكد من اكتمال جميع الأوراق والسجلات اللازمة.

تتطلب الإدارة الفعالة للمشروع مهارات تنظيمية وقيادية واتصالات قوية ، فضلاً عن فهم شامل لمبادئ الجيولوجيا الهندسية والبيئة التنظيمية التي يتم تنفيذ المشروع فيها. تعد القدرة على إدارة الوقت والموارد والمخاطر بشكل فعال أمرًا ضروريًا أيضًا لتحقيق نتائج ناجحة للمشروع.

مراجع حسابات

  1. Press، F.، & Siever، R. (1986). فهم الأرض (الطبعة الثانية). دبليو فريمان وشركاه.
  2. مارشاك ، س. (2015). أساسيات الجيولوجيا (الطبعة الخامسة). دبليو دبليو نورتون وشركاه.
  3. بيتس ، آر إل ، جاكسون ، جا ، وهاربر ، جا (2016). قاموس المصطلحات الجيولوجية. المعهد الجيولوجي الأمريكي.
  4. الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (ASCE). (2012). الحد الأدنى لأحمال التصميم للمباني والمنشآت الأخرى (ASCE / SEI 7-10). الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين.
  5. داس ، بي إم (2010). مبادئ الهندسة الجيوتقنية (الطبعة السابعة). سينجاج ليرنينج.
  6. بولز ، جي إي (1996). تحليل وتصميم الأساس (الطبعة الخامسة). ماكجرو هيل.
  7. Peck ، RB ، Hanson ، WE ، & Thornburn ، TH (1974). هندسة الأساسات (الطبعة الثانية). جون وايلي وأولاده.
  8. Terzaghi ، K. ، Peck ، RB ، & Mesri ، G. (1996). ميكانيكا التربة في الممارسة الهندسية (الطبعة الثالثة). جون وايلي وأولاده.
  9. ASTM الدولية. (2017). الكتاب السنوي لمعايير ASTM: القسم 4 - البناء. ASTM الدولية.
  10. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. (اختصار الثاني). الصفحة الرئيسية. تم الاسترجاع من https://www.usgs.gov/