كيفية معالجة التربة الطينية للبناء

طبيعة التربة الطينية

يختلف أنواع التربة من منطقة إلى أخرى ومن مكان إلى آخر، وفي علوم التربة، يتم تصنيفها وفقا للبيئة الجغرافية التي تنشأ فيها هذه التربة، ويتم دراسة مراحل تكون التربة بشكل عام. وبالتالي، هناك دول تتميز بوجود مساحات رملية شاسعة غير صالحة للزراعة، بينما تصبح أنواع التربة التي تصلح للبناء متاحة في بيئات أخرى، وتتسع بعض البيئات لتربة مختلطة تتكون من تربة طينية ورملية معا، في حين تحتوي بعض المناطق على تربة طينية كثيرة التشققات وليست صالحة للبناء.

يمكن القول إن عملية إصلاح التربة الطينية يجب أن تتم بدقة من خلال إدارتها علمياً وفق قواعد علمية منظمة تساعد في عملية البناء عليها، ولكن هناك عدد من الخطوات الهامة التي تهدف هذه المقالة إلى عرضها.

معالجة التربة الطينية للبناء

فحص طبيعة التربة الطينية

هناك عدد من المعايير الأساسية لتقييم التربة قبل البدء في عملية البناء عليها ، حيث يجب معرفة مكونات التربة بما في ذلك التربة الطينية ومعرفة إمكانية البناء عليها بشكل ثابت. فمن بين أنواع التربة المختلفة مثل التربة الرملية والطينية والمختلطة، هناك عوامل متعددة تظهر في التربة الطينية مثل نسبة الماء التي تؤثر على سماكة طبقات التربة الطينية. لذلك، يجب معرفة جميع أنواع التربة ذات المشاكل وطرق علاجها بدقة لضمان عملية البناء بدون عوائق أو مشاكل. يتم ذلك من خلال تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة الطينية التي تساهم في تحديد سماكة وعمق التربة ومطابقتها لقدرة الخرسانة وأسس البناء .

تحديد درجة استقرار التربة الطينية

يعد تثبيت التربة أمرًا ضروريًا عند البدء في انشاء أي مشروع ، يحتوي على تربة طينية شاسعة . ومن خلال تحقيق تثبيت التربة الطينية ، يمكن أن يقل حجم الأساس الخرساني ، ومواجهة تحديات استقرار التربة في التربة الطينية . حيث تكون التربة الطينية مكونة من مادة قابلة للضغط ، ومن ثم يمكن أن تتحول في طبيعتها مع وجود تغير مناخي في الفصول ، فضلاً عن أهمية مواجهة درجة الرطوبة في هذا النوع من الأراضي ، حيث يعتبر الطين بصفة عامة مرتبط بدرجة كبيرة بالرطوبة ، مما يعني أنه أن هذه الأرض تصبح قابلة لانكماش والتمدد ، وهو ما يعني أنها ستؤثر على عملية الأساس ، و البناء فيما بعد.

وتؤدي هذه الظروف إلى حدوث تشققات في المباني، وتغير في سماكة الجدران، وتسرب الماء وظهور الرطوبة التي تؤثر على عمليات البناء، حيث تسمح هذه التشققات بدخول الماء مع تغير الفصول، مما يؤدي في النهاية إلى تلف عمليات الأساس .

تحديد درجات صب الأساسيات في عمق التربة

عندما تبدأ في صب الأساسيات، يجب أن تكون حذرا من طبيعة التربة الطينية التي قد تحتوي على نسب متفاوتة من المياه بدرجات مختلفة. كما يجب عليك معرفة مستوى الرطوبة والمياه في المناطق التي تحتوي على أشجار وغابات، حيث تكون نسبة المياه في التربة متنوعة. هذا يسبب تغيرات في انتفاخ التربة. لذلك، من الضروري أن يتم تشييد الأساس على عمق مناسب لمنع حركته بعد عملية البناء.

واجبا قبل البناء، يجب معرفة خصائص التربة الطينية نفسها لتحديد العمق المطلوب أثناء عمليات الحفر للأساس. هناك ثلاثة أنواع عامة من التربة الطينية، تصنف وفقا لدرجة الرطوبة. توجد تربة ذات رطوبة عالية جدا، وتربة ذات رطوبة متوسطة، وتربة ذات رطوبة قليلة. كلما زادت درجة رطوبة التربة الطينية، زادت خطورة البناء عليها. بناء على ذلك، يتم تحديد الأعماق المطلوبة في البناء وفقا لمعايير محددة. يجب صب أساسات البناء في الحفر بعمق لا يقل عن 750 مم في التربة الطينية ذات الرطوبة المنخفضة، و900 مم في التربة ذات الرطوبة المتوسطة، و1000 مم في المناطق الأكثر خطورة .

الحشو بالركام عالي الجودة

يستخدم خبراء البناء في التربة الطينية عملية الحشو بالكرام ذات الجودة العالية، وهذا يسهم في تقليل آثار تمدد الطين في المناطق التي تحتوي على تربة طينية ناعمة، وخاصة في المناطق الجليدية تحت الصفر. وهذه الآثار تعوق عمليات البناء في فصل الشتاء على هذا النوع من الترب والأراضي. يظهر أيضا مشاكل أخرى في هذه المناطق أثناء ذوبان الجليد بسبب طبيعة التربة الطينية. لذلك، يقوم المهندسون المعماريون بحفر وإزالة التربة غير المرغوب فيها واستبدالها بحشو ركام ذو جودة عالية.

بالرغم من جودة هذه الطريقة، إلا أنها مكلفة وتستغرق وقتا، حيث يتم استيراد هذا الركام. بالإضافة إلى ذلك، سيتطلب التربة الطينية نفس الحجم والكمية من الركام البديل. ويجب أن نلاحظ أن المشكلة الأساسية تكمن في درجة الرطوبة، ولذلك يتم استخدام هذا النهج لتحقيق الاستقرار والثبات في التربة .

استخدام الخلايا الجيولوجية

باستخدام الخلايا الجيولوجيةNPA Geocells، يقوم الخبراء المختصون بتصميم هياكل تتحمل تحديات وظروف التربة الطينية وغيرها. تساهم هذه الخلايا المفيدة في تثبيت أنواع مختلفة من التربة، مثل التربة الطينية، من خلال لحام طبقات البولي ايثيلين. وتكون هذه العملية ذات فائدة كبيرة في إنجاز عمليات البناء على الأراضي الضعيفة والرطبة، كما هو الحال في التربة الطينية. ولذلك، قامت الحكومة الأمريكية باستخدام هذه الطريقة لإجراء عمليات البناء على التربة الضعيفة.

كما أظهرت NPa Geocells فاعلية في تقليل الضغط على طبقات التربة ، وتحسين معامل الطبقة القوية التي تعمل التربة المزودة بالخلايا الجغرافية بمثابة طبقة شبه صلبة تعمل على توزيع الأحمال على مساحة واسعة.  حيث تعمل هذه الخلايا بمعامل قوي يصل وفق تقديرات الجيولوجيين إلى 2.90 لتحسين درجة صلابة وثبات التربة الطينية التي تسهم في القيام بعمليات البناء عليها دون أن تتأثر بدرجات الرطوبة ، التي قد تؤدي إلى مشكلات متعددة في المستقبل.

يقوم الخلايا الجيولوجية بحصر التربة بالاعتماد على هندسة الخلية، حيث يحدث تمدد في مادة البوليمر داخل الخلية عندما يتم تحميل التربة، مما يجعلها تتمتع بمرونة في عملية البناء وذلك بسبب البناء والضغط على التربة .