نوقشت يوم الاثنين الموافق 30/10/2023 و على رحاب قاعة مناقشات كلية الهندسة و بحضور السيد عميد كلية الهندسة الاستاذ المساعد الدكتور خالد حمود مضحي الجنابي اطروحة الدكتوراه للباحثة ( اسراء صالح حسين) / قسم الهندسة المدنية و الموسومة GEOTECHNICAL BEHAVIOR OF NATURAL AND TREATED UNSATURATED GYPSEOUS SOILS الخصائص الجيوتقنية للترب الجبسية غيرالمشبعة الطبيعية والمعالجة
الخلاصة :
تم استخدام ثلاثة أنواع من الترب الجبسية الرملية في هذه الدراسة اخذت من مناطق مختلفة من محافظة صلاح الدين في العراق وبمحتوى جبسي 15 و35 و60%. تم استخدام نوعين من المواد المضافة لتعزيز خصائص التربة الجبسية: النوره (أحد أكثر المواد فعالية واقتصادية وأرخصها ثمنا) وغبار السيليكا (من المواد الدقيقة التي حققت تقدمًا كبيرًا في مجالات متعددة التخصصات). تم رص التربة عند الكثافة الجافة الحقلية للحصول على كثافة نسبية تقارب 78% للترب الثلاثة.
تم قياس منحنى خاصية التربة-الماء للترب الجبسية الثلاثة الطبيعية والمعالجة بطريقة ورق الترشيح. وقد وجد أن منحني خاصية التربة-الماء للتربة التي تحتوي على نسبة أكثر من الجبس، أعلى من منحنى خاصية التربة-الماء للتربتين الأخرتين، اللتين تحويان على نسبة أقل من الجبس. بالإضافة إلى ذلك، يكون منحنى خاصية التربة-الماء للتربة المعالجة بالنورة وغبار السيليكا مائل الى اليمين أكثر مقارنة بمنحنى خاصية التربة-الماء للتربة غير المعالجة. زادت قيمة دخول الهواء والقيمة المتبقية مع زيادة محتوى الجبس ونسبة المواد المضافة، وكان بالنسبة للتربة المعالجة بغبار السيليكا أكبر من التربة المعالجة بالنورة.
تمت دراسة تأثير اختلاف درجة التشبع الأولي واجهاد المص الأولي على احتمالية انهيار التربة الجبسية المعالجة وغير المعالجة. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد درجة التشبع الفعالة، والتي تحقق الحد الأدنى من احتمالية الانهيار، بعدها يكون حدوث احتمالية الانهيار غير كبيرة. أظهرت النتائج الرئيسية أن رص التربة بدرجة تشبع 10 و20 و30% يؤدي إلى احتمالية انهيار عالية نسبياً للتربة الطبيعية والمعالجة. كانت درجة التشبع الفعالة التي تعطي الحد الأدنى من احتمالية الانهيار ما بين 40-50%. كان لإجهاد المص الاولي تأثير كبير على قابلية انهيار الترب الطبيعية والمعالجة.
يعتبرغبار السيليكا أكثر فعالية من النوره، حيث انه يقلل بشكل كبير من احتمالية انهيار التربة عندما يتم رصها بدرجة التشبع الفعالة. بلغت نسبة انخفاض احتمالية الانهيار للتربة المعالجة بالنورة 84، 80، 79%، بينما بلغت نسبة انخفاض احتمالية الانهيار للتربة المعالجة بغبار السيليكا 86، 84، 83.6% للترب الثلاث (التربة A، B، C) على التوالي. تم التنبؤ بمعادلة تجريبية لمحاكاة قابلية انهيار التربة الجبسية الطبيعية والمعالجة، والتي بينت أن اجهاد المص الاولي هو العامل الأكثر فعالية في انهيار التربة الجبسية الطبيعية والمعالجة بالنوره وغبار السيليكا.
بالإضافة إلى ذلك، فإن احتمالية انهيار التربة الجبسية المعالجة (خاصة المعالجة بغبار السيليكا) كانت أقل تأثراً بالتغيرالحاصل في قيمة اجهاد المص النسيجي أثناء عملية الترطيب من التربة الطبيعية. وبالتالي فإن اجهاد المص في التربة له تصرفان مختلفان. الزيادة في اجهاد المص الناتجة عن الأملاح الذائبة ومحتوى الجبس مما يؤدي إلى احتمالية انهيارها بشكل كبير خاصة عندما مرصوصة عند درجة تشبع أولي منخفضة. والآخر هو الزيادة في اجهاد المص الناتج عن تثبيت التربة مما يؤدي إلى انخفاض احتمالية الانهيار بسبب قدرة المواد المعالجة على تقليل حجم الفراغات وتغليف حبيبات التربة بتأثير النواتج البوزولانية التي لها القدرة على ملء الفراغات داخل التربة جزئيًا أو كليًا وتعزيز البنية الداخلية. ومع ذلك، فإن اجهاد المص لا يزال هو العامل المهيمن الذي يسبب إمكانية الانهيار في التربة ضمن نطاق عالٍ من اجهادات المص.
تم استخدام موديل بأبعاد مربعة (800×800×700) ملم لدراسة تأثير الترطيب على التربة الجبسية الطبيعية والمعالجة. لقياس التغيير في اجهاد المص أثناء عملية الترطيب، تم استخدام مستشعرات الكتل الجبسية المسامية المرفقة بمسجل بيانات خاص في هذه الدراسة. تم وضع هذه المستشعرات على أعماق 100 و200 و300 ملم من سطح التربة، حيث قامت بقياس منحنى خاصية التربة- الماء. تم فحص تأثير تغير اجهاد المص مع الزمن تحت تأثير الحمل الساكن على تغير نسبة الهبوط ومعدل الجريان ونسبة الفراغات في التربة. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس منحنى خاصية التربة-الماء من الموديل عندما تعرضت التربة للترطيب في الاتجاه التصاعدي. تم عمل مقارنة بين سلوك الترب المعالجة بالنوره وغبار السيليكا تحت الظروف الغير المشبعة.
أظهرت النتائج أن الوقت اللازم لانخفاض اجهاد المص (الوصول إلى حالة التشبع بالكامل) يزداد مع زيادة محتوى الجبس وبعد المعالجة يالنوره وغبار السيليكا، وأنه بالنسبة للتربة المعالجة بغبار السيليكا أكبر من التربة المعالجة بالنوره والترب الغير معالجة. انخفض معدل الجريان للتربة المعالجة ا بالنورة والمرصوصة عند درجة تشبع أولية 20% بنسبة 25 و22 و 26% بينما انخفض بنسبة 41 و 40 و 43% للتربة المعالجة بغبار السيليكا للثلاث ترب على التوالي، (التربة-A، B، C). عندما تم رص التربة عند درجة تشبعها الفعالة البالغة 50%، انخفض معدل الجريان بنسبة 43 و41 و41% للتربة المعالجة بالنوره، بينما انخفض بنسبة 55 و56 و57% للتربة المعالجة بغبار السيليكا للترب الثلاثة على التوالي. لذلك فإن غبار السيليكا أكثر فعالية في تقليل معدل الجريان من النوره وان التربة المرصوصة بدرجة التشبع الفعالة (50%) تكون أكثر فعالية في زيادة الوقت اللازم للوصول إلى مرحلة التشبع الكامل وتقليل معدل الجريان.
بالإضافة إلى ذلك، لوحظ أنه عند معالجة التربة، حتى لو تم رصها عند درجة تشبع أولية منخفضة (20%)، فإنها تزيد من الوقت اللازم لحدوث النقطة الحرجة (النقطة التي يبدأ عندها حدوث نسبة هبوط واضحة للأساس بتأثير عملية الترطيب) وتقلل من خطر اقتراب منسوب المياه من قاعدة الأساس، ولكن إلى حد ما. عندما يتم رص التربة عند درجة التشبع الفعالة، فإنه يلغي وجود النقطة الحرجة ويقلل بشكل كبير من خطر اقتراب مستوى الماء من قاعدة الأساس. يعتبر غبار السيليكا أكثر فعالية من النوره في هذه المسألة.
و تشكلت لجنة المناقشة من السادة :
1. أ.د جودت كاظم عباس / رئيساً .
2. أ.د محمد عبد اللطيف محمود / عضواً .
3. أ.م.د عدنان جايد زيدان / عضواً .
4. أ.م.د فاروق مجيد مهوس / عضواً .
5.أ.م.د اكرم حسن عبد / عضواً .
6. أ.م.د محمود غازي جسام / عضواً و مشرفاً .
و قد اوصت اللجنة بقبول اطروحة الدكتوراه للباحثة في اختصاص الهندسة المدنية .


