مناقشة رسالة ماجستير

جرت في كلية الهندسة جامعة ذي قار مناقشة رسالة الماجستير للطالب (حسام الدين جابر حسن)

عن رسالته الموسومة..

(قابلية تحمل الاساس المعرض الى حمل لامركزي على تربة مسلحة)

والمختصة بالهندسة المدنية (الجيوتقنية)

وتألفت لجنة المناقشة من..

أ.د. مهدي عبيد كركوش من كلية الهندسة / جامعة بغداد (رئيساً).

و أ.م.د. علاء حسين جاسم من كلية الهندسة / جامعة ذي قار (عضواً).

و م.د. علي ماجد ناصر من كليه الهندسة / جامعة ذي قار (عضواً).

و أ.د. رسول ريسان شاكر من كلية الهندسة / جامعة ذي قار (مشرفاً).

وتطرقت الدراسة حول تعرض التربة الموجودة أسفل الأساس لعزوم وقوى عمودية، مما يؤدي إلى تولد احمال لا مركزية؛ ونتيجة لذلك، تتأثر استقراريه الأساس الكلية، بالإضافة الى حدوث النزول التفاضلي، وميلان الأساس، وانتفاخ التربة الساندة، مما يؤدي بالنهاية إلى انخفاض في قابلية تحمل التربة (BC). أجريت هذه الدراسة لإثبات أهمية استخدام التسليح لتحسين قابلية تحمل التربة وتقليل تأثير نسبة اللامركزية (e/B). هذا الإثبات ينبغي ان يساعد على تقليل استخدام الطرق الشائعة والتي تكون مكلفة ومستهلكة للوقت كزيادة ابعاد الاساس أو عملية استبدال التربة، وزيادة استخدام مواد التسليح، وخاصة القصب المتوفر محليًا.

تهدف هذه الدراسة إلى دراسة وتقييم قابلية التحمل (BC) للأساس المربع المعرض الى احمال مركزية ولامركزية مع تسليح التربة ادناه. تم استخدام مادتين لتسليح التربة الطينية، احداهما صناعية (جيوكريد ثنائي المحور) والاخرى طبيعية (مشبك القصب). تم اختيار القصب لوفرته محلياً في جنوب العراق ورخص ثمنه وملائمة خصائصه الميكانيكية. تم ربط قطع القصب لتشكيل مشبك مشابه بأبعاده الى ابعاد مشبك الجيوكريد. لأجل دراسة تأثير التسليح والحمل اللامركزي، تم اجراء 43 فحص نموذج مختبري. القيم 0.05 و0.1 و0.16 و0.25 تم استعمالها لتمثيل نسب اللامركزية (e/B). تم ايضاً فحص تأثير حجم فتحات مشبك القصب وزاوية ميلان الاساس.

اثبتت النتائج الاولية ان قابلية التحمل تزداد عند استعمال التسليح للمادتين في حالتي الحمل المركزي واللامركزي. ايضا تم استنتاج ان أفضل نسق للتسليح والذي يعطي أفضل قيمة لقابلية التحمل قد لوحظ عند 0.35 لـ (u/B) و1.4 لـ (d/B) في حالة تسليح التربة بالجيوكريد و0.35 لـ (u/B) و1.5 لـ (d/B) في حالة تسليح التربة بالقصب. اشارت نتائج الفحوصات الى ان عدد طبقات التسليح المستخدمة يلعب دوراً اساسيا في تحسين قابلية التحمل حتى قيمة معينة لكلا مادتي الجيوكريد والقصب، حيث ان عدد الطبقات الامثل 4 عند نسبة تحسين 2.27 للجيوكريد و3 عند نسبة تحسين 1.93 للقصب. تم اقتراح معادلة جديدة تربط بين قابلية التحسين وعدد طبقات التسليح لكلا مادتي الجيوكريد والقصب على حدةٍ. عندما تكون لامركزية الحمل خارج حدودية المركز للاساس فإن قابلية التحسين تنخفض، وهذا الانخفاض يكون أكبر بنسبة 44% للجيوكريد و32% للقصب. لوحظ ان مساهمة التسليح في تحسين قابلية التحمل القصوى بالنسبة للتربة الغير مسلحة قد عانت من الانخفاض عند زيادة قيمة اللامركزية تحت الحمل اللامركزي، فان زاوية ميلان الاساس تزداد خطياً مع زيادة قيمة اللامركزية في كلا التسليحيين، ومعدل هذه الزيادة هو عندما تكون لامركزية الحمل داخل حدودية المركز اقل ب 16% مما هي عليه خارج حدودية المركز للجيوكريد، اما بالنسبة للقصب فعند لامركزية الحمل داخل حدودية المركز تقل بمقدار 28% مما هي عليه على حدودية المركز و اقل بنسبة 9% ما بين على وخارج حدودية المركز للأساس. تمت مقارنة نتائج الفحوصات مع عدة معادلات لباحثين سابقين. تم تطوير معادلتين لحساب قابلية التحمل للتربة المسلحة بالقصب والمحملة لا مركزياُ. وايضا تم تقييم العديد من موديلات الرياضية المهمة الباحثين السابقين مع نـتـائـج الدراسـة الحـالية.

واهم الاستنتاجات العملية (المختبرية)

1. أفضل تحسين لقدرة التحمل بوجود التسليح تم ايجادها عندما تكون نسبة بعد الطبقة الاولى تساوي 0.35 ونسبة العمق المؤثر لطبقات التسليح تساوي 1.4 للجيوكريد و0.35 و1.5 للقصب.

 2. يلعب عدد طبقات التسليح دوراً مهما في تحسين قدرة تحمل التربة عند حد معين بالنسبة لمادتي الجيوكريد والقصب حيث تم الاستنتاج بان أفضل عدد طبقات هو 4 للجيوكريد و3 للقصب.

3. تم اقتراح معادلة لحساب نسبة تحسين قدرة التحمل للتربة بدلالة عدد طبقات التسليح الموجود وتم تقييم المعادلة بمقارنتها مع نتائج باحثين سابقين.

4. الزيادة في لامركزية الحمل المسلط على الاساس يسبب في انخفاض قدرة التحمل بغض النظر عن عدد طبقات التسليح المستخدمة، وإن هذا الانخفاض يكون أكبر عندما يكون موقع اللامركزية خارج حدودية مركز الاساس.

5. وجود التسليح في التربة يقلل من تأثير اللامركزية العكسي وبالتالي عدم الحاجة الى زيادة ابعاد الاساس بشكل كبير وتوفير تصميم اقتصادي للأساس.

6. مقارنة بالتربة الغير مسلحة، فإن معدل زيادة قدرة التحمل يقل بزيادة اللامركزية.

7. تزداد زاوية ميلان الاساس المربع خطيا مع هطول الاساس.

8. مختبرياً، القصب اعطى تحسيناً اعلى من الجيوكريد بنسب اختلاف تتراوح من 11% الى 60% عندما تكون عدد طبقات التسليح من 1 الى 3.

9. تم تناول عدة نسب لفتحات مشبك القصب ووجد بأن أصغر نسبة تعطي اعلى نسبة تحسين والعكس صحيح، حيث كانت نسبة التحسين هي 302% عند أصغر نسبة فتحات و171% عند أكبر نسبة فتحات بالنسبة لقابلية التربة الغير مسلحة.

 

وكذلك الاستنتاجات النظرية

1. من خلال تقييم موديلات (1953) Meyerhof و(1971) Prakash و(1977) and Char Purkayastha و(2012) Patra، مع النتائج العملية في حالة التربة غير المقواة والمعرضة الى حمل لامركزي، وتم اختيار معادلة (1977) and Char Purkayastha باعتبارها الموديل الأكثر توافقًا مع نتائج هذه الدراسة.

2. اقتراحنا معادلة مركبة من موديل (1963) Meyerhof و موديل (2015) Hegde and Sitharam كمعدلة يمكن اعتمادها في حساب قابلية تحمل التربة المسلحة بالقصب والمعرضة الى احمال لامركزية.

3. تم دمج معادلة (1963) Meyerhof ومعادلة (2018) et al. Badakhshan في موديل جديد وتقييمها بالنتائج العملية للبحث.

4. اجري تعديل على موديل (2018) et al. Badakhshan لحساب تاثير تسليح القصب بدل الجيوكريد.

5. قُيم موديل تم اقتراحه كمركب من موديلي (1971) Prakash و (2015) and Sitharam Hegde. الموديل المركب هنا، اعطى نتائج قريبة بامتياز من النتائج المختبرية.

6. تقييم موديل مقترح كمركب من موديلي (1977) Purkayastha and Char و (2015) and Sitharam Hegde. نتائج الموديل المركب الاخير كانت غير مرضية ما عدا حالة معينة وهي عند تطبيق الموديل عند أصغر قيمة لامركزية بوجود القصب.