اختبار تصنيف التربة (Soil Classification Test)
ما هو اختبار التصنيف؟
اختبار تصنيف التربة هو عملية تحديد نوع التربة وسلوكها الهندسي اعتمادًا على خصائصها الفيزيائية، وذلك بهدف استخدامها في التصميم الإنشائي، الطرق، الأساسات، والسدود.
يعتبر التصنيف هو الخطوة الأولى قبل أي تحليل جيوتقني، لأنه يحدد طريقة التعامل مع التربة من ناحية:-
- قدرة التحمل
- الهبوط
- الانتفاخ والانكماش
-النفاذية
- القوة القصية
أهم أنظمة تصنيف التربة المستخدمة عالميًا
يوجد نظامان أساسيان هما الأكثر استخدامًا:
1) نظام التصنيف الموحد للتربة (USCS – Unified Soil Classification System)
يقسم التربة إلى:
الترب الخشنة (Coarse-grained Soils)
مثل:
- الحصى (G)
- الرمل (S)
يتم تحديد درجتها بناءً على:
- نسبة الناعم fines
- التدرج Gradation
أمثلة رموز:
- GW: Gravel Well Graded
- SP: Sand Poorly Graded
- SM: Sandy Silt
الترب الناعمة (Fine-grained Soils)
مثل الطين والطمي.
تصنف حسب حدود أتربرج:
- حد اللدونة (PL-Plastic Limit) = هو محتوي الماء الذي يتغير عنده قوام التربة من حالة شبة صلبة الي حالة لدنة (يمكن تشكيلها) تحدد عندما تتشقق التربة اثناء تشكيلها علي هيئة خيط بقطر 3.2 مم .
-حد السيولة ( LL -Liquid Limit) = هو محتوي الماء الذي تبدأ عندة التربة باالتصرف كسائل .
- حد الانكماش (SL-Shrinkage limit) = هو محتوي الماء الذي إذا قلت عنه نسبة الرطوبة في التربة , فان حجم التربة لا ينكمش.
- مؤشر اللدونة (Plasticity Index - PI): هو الفرق بين حد السيولة وحد اللدونة
PI=LL-PL
وهو يمثل نطاق محتوى الماء الذي تظهر فيه التربة سلوكاً لَدِناً.
أمثلة رموز:
- CL: Clay of Low Plasticity
- CH: Clay of High Plasticity
- ML: Silt of Low Plasticity
2) نظام AASHTO (للطرق)
مستخدم بكثرة في مشاريع الطرق.
يقسم التربة إلى:
- A-1 إلى A-7
- الأفضل للطرق: A-1 → A-3
- الأسوأ: A-7-5 و A-7-6 (طين عالي اللدونة)
-------------------------------------------------------------
الاختبارات المعملية المستخدمة في التصنيف
يتم استخدام عدة اختبارات لتحديد معايير التصنيف:
1) التحليل الحبيبي (Sieve Analysis & Hydrometer)
يحدد حجم الحبيبات ونسبتها في العينة.
مهم للترب الرملية والحصوية.
2) حدود أتربرج (Atterberg Limits)
تشمل:
- حد السيولة LL
- حد اللدونة PL
- مؤشر اللدونة PI
تستخدم لتصنيف التربة الطينية والطميية.
3) نسبة الناعم (Passing No. 200)
تحدد إن كانت التربة خشنة أو ناعمة.
4) التدرج الحبيبي D10 – D30 – D60
يستخدم لتحديد:
-
معامل الانتظام Cu
-
معامل التدرج Cc
وهما مهمان لتحديد جودة التربة الرملية.
------------------------------------------------------------
كيف نحدد نوع التربة فعليًا؟ (مثال عملي)
لنفترض أن لدينا نتائج:
- 40% يَمُر من منخل رقم 200 → تربة ناعمة
- LL = 45
- PI = 25
إذاً:
PI > 20 → تربة طينية لدنة
LL > 50 تقريبًا → عالية اللدونة
التصنيف = CH – Clay High Plasticity
----------------------------------------------------------
لماذا يعتبر اختبار التصنيف مهمًا؟
لأنه يحدد طريقة التصميم، مثلًا:
التربة الرملية (SP – SW):
✔ مناسبة للأساسات السطحية
✔ هبوط قليل
✘ نفاذية عالية
التربة الطينية (CL – CH):
✘ هبوط كبير
✘ مشاكل انتفاخ
✔ تحتاج تحسين أو خوازيق غالبًا
التربة المختلطة (SM – ML):
✔ خصائص متوسطة
✔ مناسبة للردم بعد الدمك الجيد
-----------------------------------------------------------
أخطاء شائعة في تصنيف التربة
----------------------------------------------------------
الخلاصة
اختبار تصنيف التربة هو الأساس في أي مشروع إنشائي.
بدونه، لا يمكن تحديد:
- قدرة التحمل
- الهبوط
- اختيار نوع الأساس
- تقييم المخاطر الجيوتقنية
إنه ببساطة بطاقة تحديد الهوية لأي تربة قبل البدء في العمل.