تحت اشراف رئيس قسم هندسة تقنيات البناء والانشاءات الدكتورة ميادة وحيد فلاح، وتحقيقا للهدف السابع من اهداف التنمية المستدامة (طاقة نظيفة وباسعار معقولة) نظم التدريسي أ.د نجاح مهدي لطيف، والتدريسي م.م عقيل عبدالحسن، نشاطا بعنوان (الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد حسب نظرية المرونة).<br /> يُعتبر الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد (Overloading-Induced Lateral Pressure) أحد العوامل المهمة التي تؤثر على استقرار التربة والمنشآت الداعمة مثل الجدران الاستنادية والأساسات العميقة. حسب نظرية المرونة (Elasticity Theory)، يتم تحليل هذا الضغط من خلال نماذج رياضية تفترض أن التربة تتصرف كمادة مرنة خطية ضمن حدود معينة من الإجهادات.<br /><br />🔹 أسباب الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد<br />عند إضافة حمولة إضافية فوق سطح التربة (مثل المباني، الردميات، أو المعدات الثقيلة)، فإن هذه الأحمال تؤدي إلى:<br />1️⃣ زيادة الإجهاد العمودي (Vertical Stress) في منطقة التحميل.<br />2️⃣ توليد إجهادات جانبية (Lateral Stresses) نتيجة لانتقال القوى داخل التربة وفقًا لقوانين المرونة.<br />3️⃣ تشوه التربة تحت تأثير هذه الأحمال، مما يؤدي إلى دفع جانبي قد يؤثر على المنشآت المجاورة.<br /><br />🔹 تحليل الضغط الجانبي باستخدام نظرية المرونة<br />يتم تحليل الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد باستخدام معادلات بيزنسك (Boussinesq Equations)، التي تصف كيفية انتشار الإجهادات في وسط مرن. المعادلات تعتمد على:<br />✅ حجم واتجاه الحمل الخارجي.<br />✅ خصائص التربة (معامل المرونة ونسبة بواسون).<br />✅ عمق ونوع الأساس الذي ينقل الحمل إلى التربة.<br /><br />🔹 العوامل المؤثرة على الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد<br />🔸 نوع التربة: التربة الرملية والطينية تستجيب بشكل مختلف تحت تأثير الأحمال.<br />🔸 خصائص التربة المرنة: مثل معامل المرونة (Elastic Modulus, E) ونسبة بواسون (Poisson’s Ratio, ν)، والتي تؤثر على كيفية انتقال الأحمال.<br />🔸 مستوى المياه الجوفية: قد يزيد من الضغط الجانبي بسبب تأثيرات الرفع الهيدروستاتيكي.<br />🔸 طريقة تطبيق الحمل: هل هو حمل ثابت أم متغير، مما يؤثر على كيفية توزيع الإجهادات.<br /><br />🔹 الأثر على المنشآت الهندسية<br />🔹 الجدران الاستنادية: قد تتعرض للانهيار الجزئي أو الدوران إذا لم يتم تصميمها لاستيعاب الضغط الجانبي الإضافي.<br />🔹 الأساسات: زيادة الأحمال قد تؤدي إلى هبوط غير متكافئ (Differential Settlement) وتشوه في الهياكل.<br />🔹 الأنفاق والمنشآت تحت الأرض: تحتاج إلى تعزيزات إضافية لتقليل تأثير الضغط الجانبي المتولد.<br /><br />🔹 الحلول الهندسية لتقليل الضغط الجانبي<br />🔹 استخدام مواد خفيفة للردم لتقليل الشحن الزائد.<br />🔹 تصميم أنظمة تصريف جيدة لتقليل تأثير المياه الجوفية.<br />🔹 تعزيز التربة باستخدام طرق مثل الدعامات أو الحقن الإسمنتي.<br />🔹 تحليل الإجهادات مسبقًا باستخدام برامج النمذجة العددية (Finite Element Analysis - FEA).<br /><br /> الخلاصة:<br />وفقًا لنظرية المرونة، فإن الضغط الجانبي الناتج عن الشحن الزائد يعتمد على طريقة انتقال الأحمال داخل التربة، ويتطلب تحليلاً دقيقًا لضمان استقرار المنشآت الهندسية. لذلك، يجب على المهندسين الجيوتقنيين مراعاة هذه العوامل أثناء التصميم لضمان الأمان والاستدامة.<br />جامعة المستقبل - الجامعة الاولى في العراق