رسالة مقدمة إلى كلية الهندسة من متطلبات نيل درجة ماجستيرعلوم في الهندسة المدنية / الموارد المائية قدمت من قبل هدى نهاد عبد الرزاق بإشراف أ.د. عبد الحسن خضير الشكري وناقشت الرسالة السدة الترابية عبارة عن حاجز صناعي يستخدم لتعلية واسناد الطرق في المناطق ذات مناسيب طبيعية اقل من باقي مناسيب المناطق المجاورة التي يمر بها الطريق.وكيفية تصميم السدة الترابية للطرق السريعة تصميما امثل للحصول على اقل مساحة لسدة الترابية لتقليل كلفة انشائها، كذلك تناقش مشاكل التربية الطينية الرخوة ومستوى المياه الجوفية العالي في جنوب العراق عند انشاء السدة الترابية للطرق السريعة مثل الهبوط الزائد و قلة سعة تحمل التربة للاحمال المسلط عليها، وكيفية معالجة هذه المشاكل. كذلك دراسة بعض المحددات التي تؤثر على التصميم وملاحظة حجم تأثير كل محدد على التصميم بصورة منفردة.
تم بناء نموذج للسدة الترابية للطرق السريعة بدون تحسين التربة الطينية الرخوة للارتفاعات (H=2m وH=3m) لمعرفة المشاكل التي سوف تواجه بناء السدة الترابية للطرق السريعة مستقبلا. عندما يكون ارتفاع السدة الترابية (H=2m) تظهر مشكلة الهبوط الزائد ولكن عندما يكون ارتفاع السدة الترابية (H=3m) تظهر مشكلة قلة سعة تحمل التربة بالاضافة الى الهبوط الزائد، لتجنب هذه المشاكل سوف تحسن التربة الطينية الرخوة باضافة اعمدة حجرية وتصميمها تصميما امثل للحصول على اقل مساحة للاعمدة الحجرية بامكانها تحمل الاحمال المسلطة بدون اي مشاكل مثل قلة سعة تحمل التربة او الهبوط الزائد وباقل كلفة.
عند استخدام الاعمدة الحجرية لتحسين التربة الطينية الرخوة يمكن ملاحظة نقصان الهبوط بنسبة (99%) للسدة الترابية للطرق السريعة بأرتفاع (H=2m)، وزيادة سعة تحمل التربة بنسبة (15%) للسدة الترابية للطرق السريعة بارتفاع (H=3m) لقطر معين يمثل اقل قطر للاعمدة الحجرية يمكنه تحمل الاحمال المسلطة على الاساس.
كذلك في هذه الرسالة تم دراسة تأثير بعض المحددات على تصميم الاعمدة الحجرية كتأثير ارتفاع السدة الترابية للطرق السريعة على التصميم حيث وجد انه مع ارتفاع السدة الترابية يزداد القطر للاعمدة الحجرية حتى يصل (103%) بين ارتفاع (H=3m وH=10m)، كذلك تأثير زاوية الاحتكاك للاعمدة الحجرية على التصميم حيث وجد انه بزيادة زاوية الاحتكاك يقل قطر الاعمدة الحجرية ونسبة النقصان تصل الى (31%) اذا زادت زاوية الاحتكاك من (?=38? و?=50?) لسدة ترابية ذات ارتفاع (H=10m)، وتم دراسة تأثير احمال الطريق حيث انه بزيادة الاحمال يزداد قطر الاعمدة الحجرية ونسبة الزيادة مع زيادة الاحمل من (0 الى 10KN/m2) تصل الى 2% لسدة ذات ارتفاع (H=3m) ولكن اذا كان ارتفاع السدة (H=10m) ولنفس الزيادة بالاحمال فالنسبة تساوي صفر، واخيرا تم دراسة تاثير مستوى المياه الجوفية على التصميم حيث انه بزيادة منسوب المياه الجوفية يزداد قطر الاعمدة الحجرية ونسبة الزيادة تصل الى 33% لسدة ذات ارتفاع (H=10m)، في هذه الرسالة تم دراسة اسوء حالة لمنسوب المياه الجوفية عندما يكون سطح المياه الجوفية ملامس لسطح التربة وايجاد اقل قطر للاعمدة.
تم نمذجة السدة الترابية للطرق السريعة والاعمدة الحجرية بواسطة برنامج الANSYS وهذا البرنامج مفيد جدا لايجاد التصميم الامثل بواسطة اداة الامثلية الموجودة ضمن البرنامج، وتم استخدام برنامج الGEO SLOPE لايجاد استقرارية منحدر السدة الترابية للطرق السريعة بطريقة (Bishop).
وفاء هاشم الحسيني / اعلام كلية الهندسة
|