م.م رغدة علي ناصر تأثير المياه الجوفية على قدرة تحمل التربة في المناطق الساحلية: التحديات والحلول الهندسيةتُعد المناطق الساحلية مراكز جذب استراتيجي للتطوير العمراني والسياحي، إلا أنها تفرض تحديات جيوتقنية معقدة. يُعتبر منسوب المياه الجوفية (Groundwater Table - GWT) المتذبذب والمرتفع أحد أخطر العوامل التي تهدد سلامة المنشآت في هذه المناطق، حيث يؤثر بشكل مباشر وحاد على قدرة تحمل التربة (Bearing Capacity).1. المفهوم الأساسي: كيف تؤثر المياه على الإجهادات؟لفهم تأثير المياه الجوفية، يجب العودة إلى مبدأ الإجهاد الفعال (Effective Stress) الذي وضعه العالم كارل ترزاغي. التربة تستمد قوتها وقدرتها على التحمل من الاحتكاك والتلاحم بين حبيباتها. الإجهاد الفعال (Effective Stress) - وهو المسؤول عن قوة التربة.$\sigma$: الإجهاد الكلي (Total Stress) - وزن التربة والماء والمنشأ.$u$: ضغط الماء المسامي (Pore Water Pressure).النتيجة: عندما يرتفع منسوب المياه الجوفية، يزداد ضغط الماء المسامي ($u$)، مما يؤدي تلقائياً إلى انخفاض الإجهاد الفعال ($\sigma'$). انخفاض الإجهاد الفعال يعني تقليل احتكاك الحبيبات ببعضها، وبالتالي انخفاض قدرة تحمل التربة.2. آليات التأثير السلبي للمياه الجوفية في البيئة الساحليةتتميز المناطق الساحلية بخصوصية هيدروليكية تجعل تأثير المياه الجوفية أكثر تعقيداً، وذلك عبر الآليات التالية:أ. تقليل وزن التربة (تأثير الطفو)عندما تكون التربة مغمورة بالماء، فإن وزنها الفعال يقل بسبب قوة الطفو (Archimedes' principle). تتحول كثافة التربة من "الكثافة المشبعة" ($\gamma_{sat}$) إلى "الكثافة المغمورة" ($\gamma'$):$$\gamma' = \gamma_{sat} - \gamma_{w}$$بما أن كثافة الماء ($\gamma_{w}$) تساوي تقريباً $9.81 \, kN/m^3$، فإن الكثافة الفعالة للتربة تنخفض إلى النصف تقريباً، مما يقلل قدرة التحمل القصوى ($q_{ult}$) بشكل كبير (قد يصل النقصان إلى 50%).ب. ظاهرة التسيل (Liquefaction)في المناطق الساحلية ذات التربة الرملية المفككة (Loose Sand)، ومع وجود نشاط زلزالي أو اهتزازات، يؤدي وجود المياه الجوفية المرتفعة إلى فقدان التربة لقوتها تماماً وتصرفها كسائل لزج. هذا يؤدي إلى انهيار مفاجئ للمنشآت وغوص الأساسات.ج. التذبذب المدّي (Tidal Fluctuation)في المناطق القريبة جداً من الشاطئ، يتغير منسوب المياه الجوفية دورياً مع المد والجزر. هذا التغير المستمر يؤدي إلى:غسل الحبيبات الدقيقة (Fines washout) من تحت الأساسات.تغيرات دورية في ضغط الماء المسامي، مما يسبب هبوطاً متفاوتاً (Differential Settlement).3. التحديات الكيميائية (العدوانية)المياه الجوفية في المناطق الساحلية ليست مياهاً عذبة، بل هي غالباً مياه مالحة أو "أجاج" (Brackish). هذا يضيف بُعداً كيميائياً لتأثيرها على "نظام التربة والأساس":هجوم الكلوريدات: يؤدي إلى تآكل حديد التسليح في الأساسات الخرسانية.هجوم الكبريتات: يتفاعل مع مركبات الأسمنت ويؤدي إلى تفتت الخرسانة وتمددها.هذا الضعف في المادة الإنشائية للأساس يقلل من قدرة النظام الكلي على نقل الأحمال للتربة بأمان.4. الحلول الهندسية وتدابير التخفيفللتعامل مع انخفاض قدرة تحمل التربة في المناطق الساحلية، يعتمد المهندسون استراتيجيات محددة:أولاً: تحسين خواص التربة (Ground Improvement)الدمك الاهتزازي (Vibro-compaction): لزيادة كثافة التربة الرملية وتقليل نفاذيتها ومخاطر التسيل.الحقن الأسمنتي (Jet Grouting): حقن مواد مصلبة لملء الفراغات وزيادة تماسك التربة وتقليل نفاذية المياه.ثانياً: تصميم الأساسات المناسبالأساسات العميقة (Piles): استخدام الخوازيق لنقل الأحمال إلى طبقات تربة أعمق وأكثر ثباتاً، بعيداً عن تأثير تذبذب المياه السطحية.أساسات الحصيرة (Raft Foundations): لتوزيع الأحمال على مساحة واسعة وتقليل الهبوط المتفاوت ومقاومة ضغط الرفع المائي (Uplift Pressure).ثالثاً: التحكم في المياه (Dewatering & Waterproofing)نظام النزح الجوفي: أثناء التنفيذ، لضمان صب الخرسانة في وسط جاف.العزل المائي: استخدام أغشية (Membranes) وخرسانة منخفضة النفاذية ومقاومة للكبريتات لحماية الأساسات.الخاتمةإن المياه الجوفية في المناطق الساحلية ليست مجرد عامل هيدروليكي، بل هي عامل جيوتقني حاسم يحدد مصير المنشأة. إن تجاهل تأثير ارتفاع منسوب المياه على تقليل الإجهاد الفعال وقدرة التحمل قد يؤدي إلى كوارث إنشائية. لذا، فإن دراسات التربة الدقيقة (Soil Investigation) التي ترصد تغيرات منسوب المياه وملوحتها هي الخطوة الأولى والأهم لأي مشروع ساحلي ناجح.