تجربة الاندماجية Consolidation test شرح مبسط وموجز لتجربة الاندماجية أو (تجربة التصلد) والتي بدورها تقود المهندس الى اتخاذ قرار بناء المنشئات على التربة الطينية. لازال هناك العديد والعديد من تشعيبات هذه التجربة المعقدة والتي لم اوردها في هذه المحاضرة

1. SOIL MECHANICS
میــكــانـیـكـا الــتــربــة

2. 

بسم الله الرحمن الرحيم
Soil Mechanics (EEG 312)
Laboratory Works
CONSOLIDATION TEST
تجربة الإندماجیة (تجربة التصلد)
المملكة العربیة السعودية
وزارة التعلیم العالي
جامعة الملك عبدالعزيز
كلیة علوم الأرض
قسم الجیولوجیا الھندسیة والبیئیة

3. مقدمة :
تجربة الإندماج ... ببساطة ؟
تنقل المنشآت المقامة على التربة أحمالھا إلى التربة أسفلھا على شكل إجھادات
ینتج عنھا إعادة لترتیب حبیبات التربة بحیث تتقارب من بعضھا أو تزاح من
مكانھا أي یحدث في التربة ”تشكل“ ونتیجة لذلك یتحرك الأساس أولا ومن ثم
المنشأ لأسفل وھذا یمثل شكلا من أشكال تشكل التربة :
saturated clay
GL
ومن اھمھا (التصلب او الأندماجیة)
التصلب : إذا كانت التربة ناعمة و مشبعة فإنھا عند تعرضھا لزیادة في الإجھاد
یحدث بھا تغیر في الحجم یصاحبھ خروج میاه ، ویكون التغیر في الحجم تدریجی اً
مع خروج الماء إلى الوصول إلى درجة الاتزان عند توقف خروج المیاه .
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

4. مقدمة :
تجربة الإندماج ... ببساطة ؟
یتم في اختبار الاندماج تحدید مقدار الھبوط والوقت الذي یستغرقھ لذلك
بوضع عینة التربھ في حلقھ معدنیة ووضع اسطوانة مسامیة على اعلى
وأسفل الحلقھ لتسمح بمرور الماء من خلالھا ثم توضع في جھاز الاختبار
الموضح بالشریحة القادمة ویتم تحمیل العینھ وتسجیل مقدار الضغط و
الوقت حتى توقف الھبوط وعادة یتم ذلك في خلال ( 24 ) ساعة من بدایة
الاختبار ویتم رسم ذلك بیانیا وتكرر العملیھ بمضاعفة الضغط وھكذا حتى
یصل الى ضغط اعلى من الضغط الذي سینتج عن تحمیل التربھ من
Coefficient of المباني ومن الرسم البیاني یتم تحدید معامل الاندماج
الذي یستخدم في تحدید مقدار الھبوط والوقت اللازم Consolidation
للحصول علیھ باستخدام معادلات تحدید الھبوط .
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

5. العینة والحلقة المعدنیة :
الجھاز
Consolidometer Sample mold Loading Arm
یتكون الجھاز المعد خصیص اً لھذه التجربة من عدة اجزاء مھمة مثل ذراع
التحمیل والحلقة المعدنیة والأحمال
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

6. مقدمة :
تجربة الإندماج ... ببساطة ؟
الا ان One Dimensional اختبار التصلد في المعمل من النوع احادي الاتجاه
التصلد یكون في الاتجاه الرأسي بینما التصلد في الاتجاه الافقي لایكون موجودا
حیث ان العینھ تكون محاطھ بحلقھ معدنیھ تمنع التغیر في الحجم في الاتجاه الافقي
, في الحقل عادة یتسرب الماء في الاتجاھین الافقي والراسي وكذلك حجم التربھ من
الممكن ان یتغیر في الاتجاھین الراسي و الافقي ولكن التغیر في الاتجاه الافقي
یكون قلیلا جدا بحیث ان النتائج المتحصل علیھا في المعمل لاتختلف عن الواقع في
40 ملم - الحقل , یتم اجراء التجربھ في المعمل على عینة یتراوح سمكھا بین 20
توضع في حلقھ نحاسیھ یتراوح قطرھا بین 45 و 113 مم.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

7. تربة طينية
تربة رملية
علاقة الھبوط مع مرور الزمن :
من الواضح في الشكلین السابقین ان علاقة الھبوط مع الزمن في التربة
الطینیة متغیرة طردی اً , اما في التربة الرملیة فھي ثابتة الى حد ما.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

8. اولاً :
ما الھدف من التجربة ؟
الھدف من ھذه التجربة إیجاد بعضالمعاملات الخاصة بحساب مقدار الھبوط في التربة مثل:
1) Coefficient of consolidation (Cv)
2) Compression index (Cc).
و اللذان یفیدان في حساب مقدار الھبوط في التربة ، حیث عندما تتعرض التربة للأحمال تتأثر
بأنواع مختلفة من الھبوط وھي :
• Elastic or Immediate Settlement (Se).
و ھو ھبوط یحدث مباشرة بعد تأثیر الأحمال على التربة و یحدث نتیجة خروج الھواء من
الفراغات بین حبیبات التربة.
• Primary consolidation settlement (Sc).
و ھو ھبوط یحدث نتیجة تسرب الماء من بین حبیبات التربة، بحیث في بدایة تأثیر الأحمال على
التربة یحمل كل من الماء و التربة الأحمال، وحتى لحظة معینة یبدأ الماء بالتسرب فتبقى حبیبات
التربة وحدھا تقاوم الأحمال فتھبط التربة.
• Secondary consolidation settlement (Sp).
و ھو ھبوط یحدث في مراحل متقدمة في التربة نتیجة إعادة ترتیب حبیبات التربة بسبب التشوه
البلاستیكي الذي یحدث للتربة مع الزمن و تأثیر الأحمال.
وبالتالي فإن الھبوط الكلي الذي یحدث للتربة ھو عبارة عن مجموع مركبات الھبوط الثلاثة
السابقة الذكر:
ST = Se + Sc + Sp
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

9. اندماج التربة ...
Consolidation of Soil …
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

10. انواع الھبوط كما تظھر في الرسم البیاني لاحقاً :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

11. ثانیاً :
الأجھزة والأدوات المستخدمة في التجربة :
العینة بالإضافة الى الحلقة المعدنیة
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

12. حلقة معدنیة تحصر العینة
حلقة معدنیة یتراوح سمكھا بین
40-20 ملم ویتراوح قطرھا بین
45 و 113 مم .
اقراص مسامیة
قرصین من الحجر المسامي
یوضع احدھما porous stones
تحت العینھ اما الاخر یوضع فوقھا
من اجل تسرب الماء من خلال
العینھ اثناء عملیة الاندماج حتى
pour لایتولد ضغط ماء مسامي
یؤثر على water pressure
نتائج التجربھ .
عداد حساب التشوه
عداد التشوة ویحتوي على مؤقت
صغیر ومؤقت كبیر وتساوي كل
دورة كاملة من المؤقت الكبیر 200
(أي من الصفر حتى الصفر مره
اخرى) و تكون كل شرطھ من
المؤقت الصغیر تساوي 200 وثابت
ھذه الحلقھ یساوي 0.002
ذراع لتحمیل الأوزان
ان الاثقال لاتضاف مباشرة فوق
العینھ بل توضع فوق ذراع التحمیل
لذلك لابد من اخذ قیمة العزم المؤثر
على العینة وذلك بضرب قیمة الثقل
طول الذراع . مثلا عند x المضاف
وضع ثقل مقداره 1 كجم على
الذراع فان الضغط المؤثر على
العینھ
وعاء توضع العینة بداخلة
یتم consolidometer وعاء
بداخلة تثبیت العینة المحصورة
بحلقة معدنیة ثم اجراء التجربة
احمال متعددة الأوزان
تتم عملیة التصلد بوضع اثقال
مختلفھ فوق عینھ التربھ حیث یكون
الثقل الجدید في كل مره ضعف اخر
ثقل كان على العینھ.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

13. اداة لقطع العینة
تستخدم ھذه الاداة في قص وتسویة
سطح العینة في الحلقة المعدنیة قبل
تركیبھا في الوعاء.
ساعة ایقاف
ساعة توقیت تستخدم لحساب
الفترات الزمنیة التي تؤخذ فیھا
قراءات التشوه الحاصلة على العینة
المراد اختبارھا
فلاتر ورقیھ للترشیح
تفصل ھذه الفلاتر بین الحجر
المسامي والعینة سواء للحجر
المسامي العلوي او السفلي , وتفید
ھذه الفلاتر في منع التصاق العینة
بالأقراص المسامیة وزیادة نفاذیة
التربة بالمیاه من خلالھا عند تحمیل
العینة بالأوزان.
فرن خاص للتجفیف
تجفیف العینات لحساب محتواھا
المائي وایجاد نسبة الفراغات
الابتدائیة.
اوعیة
اوعیة تستخدم لحساب المحتوى
المائي للعینة , وذلك كمحتوى الماء
الابتدائي وایض اً نسبة الفراغات
الابتدائیة.
صفیحة زجاجیة
صفیحة زجاجیة تساعد في تسویة
العینة عند تقطیعھا وتجھیزھا في
الحلقة المعدنیة وایض اً من الممكن
ان تساعدنا في التأكد من نظافة
العینة من اختلاطھا بأي شوائب
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

14. ثالثاً :
خطوات التجربة :
أ- قبل البدء في التجربة :
1. قم بتنظیف جمیع الأدوات السابق ذكرھا والمستخدمھ في التجربة.
2. قم بغمر الأقراصالمسامیھ في وعاء یغلي بالماء المقطر حتى تزال الاملاح من بین الفراغات.
ب- قياسات , حسابات واوزان اساسية :
1. قم بوزن حلقة الجھاز المعدنیھ فارغھ .
2. ثم دون ابعاد الحلقھ في النموذج الخاصبالتجربھ (قطر وارتفاع).
3. حساب المحتوى المائي للتربة على الاقل ثلاث عینات واخذ المتوسط.
4. حساب الوزن النوعي للتربة على الأقل ثلاث عینات واخذ المتوسط.
5. حساب كثافة التربة الرطبة من خلال قسمة وزن التربة الرطبة فقط بدون الحلقة على حجم الحلقة.
6. جھز عینة التربھ كي تضعھا في حلقة الجھاز.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

15. ت- تحضير العينة :
ثالثاً :
خطوات التجربة :
یتم اجراء تجربة التصلد "الاندماجیة" على عینة تربھ غیر مشوھة وكذلك بالامكان على تربھ مشوھة بغرض
التدریب حیث یتراوح سمك العینھ من 20 الى 40 مم حسب سمك حلقة الجھاز وكذلك قطرھا یتراوح من 45 و
113 مم على ان یكون معدل القطر الى سمك العینھ اكثر من 1 الى 2.5
D/H = ˃ 1 - 2.5 mm
یتم قطع العینة بالحلقة المعدنیة ومن ثم تسویة السطحین السفلي والعلوي للعینة بأداة القطع وبدون أي ضغط
حتى لایتغیر الترتیب الحبیبي للعینة , ثم بعد ذلك یمكنك قیاس وزن العینة مع الحلقة المعدنیة وتدوین ھذه الوزن
, وبعد ذلك قم بوضع العینة في وعاء الاندماج بكل حرصبحیث یكون القرص المسامي الأكبر اولا (بالأسفل) ثم
فلتر ورقي مشبع بالماء ثم الحلقة المعدنیة بالعینة ثم فلتر ورقي مشبع بالماء ثم الحجر المسامي الأصغر في
الأعلى ثم ثبت الغطاء بالمسامیر وضع القطعة المعدنیة المستخدمة في توزیع الإجھاد واخیر اً املأ الوعاء
بالماء.
؟ (Wet Clay) (Saturated Clay) : مالفرق بین ھذه الجملتین
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

16. ث- تجهيز العينة تحت ذراع التحميل :
ثالثاً :
خطوات التجربة :
احمل الوعاء الذي یحتوي على العینة بھدوء ورفق وقم بتركیبھ في الجھاز ومن ثم ارفع الذراع الى
مستوى اعلى من مستوى الوعاء الخاص بالعینة ثم قم برفع المسمار الخاص بتثبیت الذراع حتى
یثبت الذراع في مستوى اعلى من مستوى الغطاء الخاص بتوزیع الجھد والمسمى (بمركز التحمیل)
بعد ذلك قم بوضع میزان مائي على المستوى العلوي للذراع وقم بتسویتھ حتى یصبح الذراع موازي
تمام اً للمستوى الافقي وذلك من خلال تدویر مسمار التثبیت للاسفل او للاعلى , بعد ذلك یمكنك إسقاط
مركز العزم الخاص بالذراع برفق على نقطة التحمیل الموجودة في علو الوعاء ثم توقف عن
الاسقاط عند ملاحظة تلامس مركز العزم مع مركز التحمیل.
فوق مركز العزم الخاص بالذراع على ان تترك مسافھ Dial Gauge قم بتثبیت عداد قراءة الھبوط
او مجال لحركة ذراع العداد في حدود 4 الى 12 مم من اجل قیاس الھبوط المتوقع حدوثھ في العینھ
عند إضافة الأحمال فوقھا.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

17. ثالثاً :
خطوات التجربة :
ث- كيف يمكن قراءة الهبوط على عداد او مقياس التشوه:
في تجربتنا لھذا الیوم لدینا عداد لقیاس التشوه بمؤشرات وعداد اخر رقمي , ففي حالة
العداد ذو المؤشرات فقراءتھ لابد ان تتم بحرصتام ودقھ متناھیھ وھي كالتالي :
كل شرطھ في الدائره الصغیره داخل العداد تساوي 200 شرطھ كبیره في العداد الخارجي
(أي ان العداد الخارجي یلتف مرتین اذا كان مقسم الى 100 شرطھ , اما اذا كان العداد
الخارجي مقسم الى 200 شرطھ فیلتف مره واحدة)
. مع العلم ان القراءه لابد ان تضرب في ثابت ھذا العداد والذي غالب اً مایكون 0.002
اما في حالة العداد الرقمي فتؤخذ القراءة كما ھي بدون أن نضربھا في أي ثابت.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

18. ج- اضافة الأحمال على العينة :
تتم عملیة التصلد بوضع اثقال مختلفھ فوق عینھ التربھ حیث یكون الثقل الجدید في كل مره ضعف اخر ثقل كان
على العینھ المثال التالي یعتبر نموذجي لھذه التجربھ , كما في الجدول التالي :
Kg/cm² Kpa (Kn/m²)
1/4 25
1/2 50
1 100
2 200
4 400
8 800
16 1600
32 32000
سؤال : ماھو الفرق بین الوحدتین ثم قم بالتحویل اذا كان :
43 Kg/cm² = Kpa (Kn/m²)
67 Kg/m² = Kpa (Kn/m²)
350 gm/cm² = Kpa (Kn/m²)
ثالثاً :
خطوات التجربة :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

19. ج- اضافة الأحمال على العينة :
في حالة تجربتنا لھذا الیوم سنلاحظ ان لدینا مساحة الحلقة ووزن الثقل والنسبة المطلوبة للتحمیل لتنتج لدینا
الاجھاد المطلوب لبدایة التجربة كما في الجدول التالي :
Rate of loading
Kg/cm²
1/4 =0.25
1/2 = 0.50
1
2
4
8
16
32
ثالثاً :
خطوات التجربة :
Stress Kg/cm² Weight (kg)
0,254 500
0.509 1
1.019 2
2.03 4
4.07 8
8.1 16
16.3 32
32.6 64
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

20. ثالثاً :
خطوات التجربة :
ح- اضافة الحمل الأول على العينة وبداية التجربة:
یمكن استعمال أي اوزان اخرى غیر ھذه التي ذكرناھا على ان یكون المعدل كما سبق (الضعف)
یلاحظ ان الاثقال لاتضاف مباشرة فوق العینھ بل توضع فوق ذراع التحمیل لذلك لابد من اخذ قیمة العزم المؤثر على
طول الذراع . مثلا عند وضع ثقل مقداره 1 كجم على الذراع فان الضغط المؤثر x العینة وذلك بضرب قیمة الثقل المضاف
( ² على العینھ = 1 مضروب في 10 / مساحة العینھ ( 40 سم
² 25 . كجم/ سم = ² 40 / 10 سم =
قم بإضافة الحمل الأول ثم تأكد من تصفیر مؤقت التشوة واضبط ساعة الایقاف لبدء
التجربة , حینما تكون مستعد اً ابدأ التجربة بتحریك مسمار التثبیت الى الأسفل ببطء
متناھي حتى یبدأ مؤشر عداد التشوه بالتحرك ثم قم بتشغیل ساعة الایقاف وسجل
القراءات في الوقت المحدد.
ملاحظة : یجب عدم لمس او تحریك أي شي موجود على طاولة الجھاز فإن ذلك یؤثر على التجربة سلب اً
ویجبرك على تكرارھا في بعضالاحیان للتأكد من صحة البیانات.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

21. خ- تسجيل القراءات وزيادة الأحمال :
ثالثاً :
خطوات التجربة :
عند انتھاء المدة التي اعدت لھذا الحمل (الحمل الأول 500 جرام) یتم تغییر الحمل برفع المسمار
تحت الذراع حتى یتم تثبیتھ ومن ثم یمكننا زیادة الحمل المطلوب , ثم تصفیر ساعة الایقاف فقط بدون
تصفیر لعداد التشوه , ثم ازالة المسمار من تحت الذراع حتى تتغیر القراءة في المؤقت تغیر اً یسیرا
وعندھا یمكنك تشغیل ساعة الایقاف وبدء تسجیل كل قراءة في اوانھا.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

22. رابعاً :
حسابات التجربة :
سیتم الحدیث بأذن لله عن كیفیة اجراء الحسابات
وكیفیة الرسم البیاني بعد اجراء التجربة.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

23. رابعًا :
أ- النتائج والحسابات :
ماذا نستفید من اجراء ھذه الحسابات ؟
وذلك عن طریق استخدام حسابات ھذه , Settlement (S) الفائدة الأساسیة من ھذه التجربة ھو الحصول على مقدار الھبوط في التربة
التجربة والعلاقات بینھا لإنتاج مجموعة من المعاملات التي تستخدم بدورھا للتعویضفي معادلة حساب الھبوط وھذه المعاملات كالتالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
:Coefficient of Consolidation (Cv) معامل الاندماجیة
:Coefficient of Axial Compressibility (av) معامل الانضغاطیة
:Coefficient of Volume Change (mv) معامل التغیر في الحجم
: Compression Index (Cc) دلیل الانضغاط
: Swelling Index (Cs) دلیل الإنتفاخ
: Recompression Index (Cr) دلیل اعادة الانضغاط
: Preconsolidation Pressure (Pc) اقصى ضغط سابق
: Compression Ratio (Cc') معدل الانضغاط
: Over Consolidation Ratio (O.C.R) نسبة مافوق الاندماجیة
: Coefficient of Permeability (K) معامل النفاذیة

24. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
:Coefficient of Consolidation (Cv) معامل الاندماجیة
ھو عبارة عن معامل یستخدم لوصف معدل اندماج او انضغاط التربة (كحجم) من
خلال تصریف التربة الطینیة المشبعة للماء في (وقت) معین عند زیادة الضغط
ویقاس بالسنتیمیتر المربع لكل دقیقة ویمكن حسابھ بالطرق التالیة :
Square root of time method ططررییققةة ججذذرر االلززممنن
Logarithm of time method ططررییققةة للووغغااررتتمم االلززممنن
Hyperbola method ططررییققةة االلققططعع االلززاائئدد
1
3
2

25. :Coefficient of Consolidation (Cv) معامل الاندماجیة
تشترك الطریقة الأولى (طریقة جذر الزمن) والثانیة (طریقة لوغارتم الزمن) في
استخدام الوقت كعامل في حساب معامل الاندماجیة وتفصیلھا كالتالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
معامل
الاندماجية
طریقة لوغارتم الزمن
T50
طریقة جذر الزمن
T90
0.197 ∗ (Hᵈ)
T50
0.848 ∗ (Hᵈ)
T90

26. Logarithm of time method طریقة لوغارتم الزمن
)
(
)
(
%50
,
حساب معامل الاندماجیة
)
بلوغارتم الزمن)
Cv = . ∗( ᵈ)
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

27. Square root of time method طریقة جذر الزمن
التشوة ( )
( )
%90
,
حساب معامل الاندماجیة
)
بجذر الزمن)
=
0.848 ∗ (Hᵈ)
T90
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

28. معامل
الاندماجية
طریقة لوغارتم الزمن
T50
طریقة جذر الزمن
T90
0.197 ∗ (Hᵈ)
T50
0.848 ∗ (Hᵈ)
T90
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

29. Hyperbola method طریقة القطع الزائد
)
عمودي) (
(
, m
d
)
بالقطع الزائد)
= 0.3 (
∗
)
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

30. رابعًا :
طريقة لوغارتم الزمن) : )T ب- الرسم البياني حسب الطريقة المعتمدة في تجربتنا لأستخراج 50
بعد اتمام التجربة عند كل الأحمال سیكون لدینا عدة بیانات وھي كالتالي :
1. التشوه الحاصل على العینة عند كل حمل.
2. زمن یحسب عنده مقدار التشوه الحاصل على العینة.
التشوه الحاصل على العینة يكون محسوبًا بالمليميتر واما الزمن المحسوب فيكون بالدقيقه , ونستطیع ادخال البیانات المطلوبھ من خلال
ورقة تسجیل البیانات الخاصة بھذه التجربة التي ستظھر في الشریحة اللاحقة.
یتم رسم العلاقة بین ( التشوة الحاصل على العينة و الزمن المسجل فيه كل القرائات ) كل حمل لھ منحنى مختلف وقیم مختلفھ ویشترط
في رسم العلاقة التالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
1. التشوه الحاصل على العینة في المحور العمودي بالملیمیتر ویكون التقسیم عادي.
یبدأ تقسیم القرائات على ھذا المحور من الأعلى الى الأسفل وتكون بدایة ھذا المحور من الصفر عند الحمل الأول 
عند استمرار وضع الأحمال یبدأ تقسیم المحور من اخر قراءة للحمل الذي قبلھ. 
2. الزمن المسجل في المحور الأفقي بالدقیقھ ویكون التقسیم لوغارتمي.

31. : ( 250 Gm ) ورقة تسجیل البیانات عند الحمل الأول
mm قراءة التشوه او الھبوط محولھ الى
تكتب mm قراءة التشوه او الھبوط غیر محولھ الى
(0.002)
mm لیتم تحویلھا الى
time (min)
0.25 106 0.212
0.5 121 0.242
1 142 0.284
2 174 0.348
4 214 0.428
8 276 0.552
15 359 0.718
30 483 0.966
60 564 1.128
120 636 1.272
240 673 1.346
1440 710 1.42
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

32. نستطیع رسم العلاقة بين مقدار التشوة الحاصل على العينة والزمن الذي حدث فيه هذا التشوه ,
واستخراج عدة بیانات تھمنا كثیر اً في عملیة الحسابات , ترسم العلاقة بین التشوه والزمن الذي حدث فیھ عند
كل حمل وتستخرج لھ بیانات منفرده وھي كالتالي :
D ھذه القراءة تعني ان العینة لم یحدث لھا أي اندماجیة , أي ان التجربة لم تبدأ بعد = 0
D ھذه القراءة (قراءة الھبوط) تعني ان العینة قد توصلت الى 100 % اندماجیة = 100
D ھذه القراءة (قراءة الھبوط) تعني ان العینة قد توصلت الى 50 % اندماجیة = 50
T100 =% ھو الزمن الذي حدث عنده اندماج للعینة بمقدار 100
T ھو الزمن الذي حدث عنده اندماج للعینة بمقدار 50 % (اھم قیمة مستخرجة) = 50
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

33. Consolidation Test , Load (250 gm)
D ھذه المسافھ تنقل كما ھي الى الأعلى لتسجیل قراءة 0
سؤال :
T50 T100
ماذا یمثل المحور الأفقي , والمحور العمودي مع ذكر الوحدات , مع ذكر طریقة التقسیم (لوغارتمي او عادي) ؟
D0
D50
D100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.01 0.1 1 10 100 1000 10000
T1 = 4*T1
مثال : لو مثلنا نقطة على محور الزمن وھي 0.5 ثم بعد ذلك ضربناھا في 4 سیكون الناتج ممثلاً للنقطھ الثانیھ على الجزء الأول (الھبوط الفوري) من المنحنى وتساوي 2
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

34. نستطیع من خلال الرسم السابق تلخیص مخرجات ھذه المحاولة وعند
ھذا الحمل فقط وتكرار ھذا التلخیص مع كل حمل تم التأثیر بھ على
العینة طیلة فترة التجربة :
D100 1.27 mm
T100 135 min
D0 0.15 mm
D50 0.71 mm
T50 17 min
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

35. رابعًا :
ت- الحسابات :
قبل ان تبدأ في اجراء الحسابات ورسم العلاقات النھائیة لإیجاد ھبوط التربة , لابد قبل ذلك من معرفة التالي :
عبارة عن وزن العینة الصلبھ فقط بدون وزن الھواء والماء ونستطیع ایجاده من خلال وزن العینة بداخل الحلقة المعدنیة بعد التجربة والانضغاط. =Ws
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
الوزن النوعي للتربة الصلبة فقط. = Gs
قطر الحلقة المعدنیة بالسنتیمیتر. = D
نصف قطر الحلقة المعدنیة بالسنتیمیتر. = r
.(r²) , ھو عبارة عن مساحة السطح الذي تعرض للقوى والأحمال بالسنتیمیتر المربع وفي حالة تجربتنا ھو عبارة عن مساحة سطح الحلقة المعدنیة =A
وزن وحدة الحجوم للماء وغالباً مایكون 1جرام للسنتیمیتر المكعب. = w
ارتفاع العینة الصلبة فقط بالسنتیمیتر , نستطیع ایجاده من خلال استخدام القانون ونستطیع التأكد من خلال قیاس ارتفاع العینة بعد التجربة ومقارنة القیمتین. = Hs
ارتفاع العینة الأبتدائي بالسنتیمیتر ونستطیع قیاسھ من خلال ارتفاع الحلقة. = H
ارتفاع الفراغات الابتدائي بالسنتیمیتر. = H
الحجم الابتدائي , وھو عبارة عن مساحة الحلقة المعدنیة مضروباً في ارتفاعھ. = Vi
نسبة الفراغات الابتدائیة. = e˳
=
∗ ∗
= −
˳ =

36. رابعًا :
ت- الحسابات :
قبل ان تبدأ في اجراء الحسابات ورسم العلاقات النھائیة لإیجاد ھبوط التربة , لابد قبل ذلك من معرفة التالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

37. رابعًا :
ت- الحسابات :
الأن نبدأ مرحلة الحسابات , وھي عبارة عن حسابات متتالیة تنتھي بحساب معامل الأندماجیة :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

38. سیتم الحدیث بأذن لله عن كیفیة رسم علاقات
خطیة ومنحنیات بیانیة من الجدول السابق وكیفیة
استنتاج قیم ومعاملات تدخل في حساب الھبوط
للتربة.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
رابعًا :
ث- علاقات مهمة لأستخراج قيم ومعاملات خاصة بالهبوط :

39. Coefficient of Axial Compressibility (av) معامل الانضغاطیة
ھو التغیر الرأسي في نسبة الفراغات لوحدة الزیادة في الضغط وبتعبير اخر
:ھو عبارة عن معدل الانضغاط الرأسي الحاصل للتربة عند زیادة الضغط ,
ویمكن حسابة من خلال العلاقة بین نسبة الفراغات و الضغط (تقسیم عادي لكلا
المحورین) حیث نستطیع ایجاده من خلال میل الخط المستقیم الظاھر في
المنحنى الذي یمثل ھذه العلاقة ثم التعویضفي القانون التالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
ᵥ =
Δ
Δ
m²/Kn

40. Coefficient of Axial Compressibility (av) معامل الانضغاطیة
)
) (
(
الانضغاطیة , والذي یساوي
y
x نقطتین من المحور
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

41. Coefficient of Volume Change (mv) معامل التغیر في الحجم
ھو التغیرفي حجم التربة المقابل للزیادة في الضغط , ویمكن حسابة من خلال
التعویضفي القانون التالي :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
ᵥ =
ᵥ
1 + e˳ m²/Kn
Soil Type mv (m²/Kn )
Very Highly Compressible > 0.001
Highly Compressible 0.001 – 0.0002
Med. Compressible 0.0002 – 0.00005
Low Compressible 0.00005 – 0.00002
Very Low Compressible < 0.00002

42. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Compression Index (Cc) دلیل الانضغاط
ھو عبارة عن العلاقة بین التغیر في
نسبة الفراغات المقابلة للزیادة في
الضغط ویعبر عن انضغاط التربة
نتیجة للاحمال التي حملت علیھا خلال
عمرھا الجیولوجي ویمكن حسابة من
خلال رسم العلاقة بین نسبة الفراغات
في المحور العمودي (تقسیم عادي)
(متزایدة من الأسفل للأعلى) وبین
الاجھاد (تقسیم لوغارتمي) (متزاید
من الیسار للیمین) ثم التعویض في
القانون التالي :
Cc =
Δₑ
log ₂ / ₁

43. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Swelling Index (Cs) دلیل الإنتفاخ
Cs =
Δₑ
log ₂ / ₁
ھو عبارة عن العلاقة بین نسبة
الفراغات المقابلة للنقصان في الضغط
ویعبر عن مقدار انتفاخ التربة نتیجة
لازاحة الاحمال عنھا خلال عمرھا
الجیولوجي ویمكن حسابة من خلال
رسم العلاقة بین نسبة الفراغات في
المحور العمودي (تقسیم عادي)
(متزایدة من الأسفل للأعلى) وبین
الاجھاد (تقسیم لوغارتمي) (متزاید
من الیسار للیمین) ثم التعویض في
القانون التالي :

44. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Recompression Index (Cr) دلیل اعادة الانضغاط
Cr =
Δₑ
log ₂ / ₁
ھو عبارة عن العلاقة بین نسبة
الفراغات المقابلة للزیادة في الضغط
ویعبر عن مقدار اعادة انضغاط التربة
بعد انتفاخھا نتیجة للاحمال التي حملت
علیھا خلال عمرھا الجیولوجي
ویمكن حسابة من خلال رسم العلاقة
بین نسبة الفراغات في المحور
العمودي (تقسیم عادي) (متزایدة من
الأسفل للأعلى) وبین الاجھاد (تقسیم
لوغارتمي) (متزاید من الیسار للیمین)
ثم التعویضفي القانون التالي :

45. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
Cc =
Δₑ
log ₂ / ₁
(Unloading)
(Reloading)
للمنحنى الأول وھو
الانضغاطیة :
Compression Index Cc

46. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Reconsolidation Pressure (Pc) اقصى ضغط سابق
ھو عبارة عن العلاقة بین نسبة الفراغات المقابلة للزیادة في
الضغط ویعبر عن اقصى ضغط تعرضت لھ التربة خلال عمرھا
الجیولوجي ویمكن حسابة من خلال رسم العلاقة بین نسبة
الفراغات في المحور العمودي (تقسیم عادي) (متزایدة من
الأسفل للأعلى) وبین الاجھاد (تقسیم لوغارتمي) (متزاید من
الیسار للیمین) ثم القیام بالتالي :
في اقصى تحدب موجود في المنحنى. (a) 1) اسقاط نقطة
.(a) افقي تمام اً منطلق من النقطة (b) 2) رسم خط مستقیم
.(a) مماس تمام اً للخط الذي تمثلھ النقطة (c) 3) رسم خط مستقیم
منصف للزاویة التي تكونت بین الخطین (d) 4) رسم خط مستقیم
.(b) و (c) المستقیمین
مماس تمام اً للجزء المستقیم من المنحنى. (e) 5) رسم خط مستقیم
على المحور الأفقي من نقطة (g) 6) اسقاط خط عمودي تمام اً
.(d) و (h) بین الخطین (f) التقاطع
a
c
b
d
α
α
g
e

47. Strain
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Compression Ratio (Cc') معدل الإنضغاط
Cc′ =
Δ ε
log ₂ / ₁
ھو عبارة عن العلاقة بین التغیر في
الانفعال المقابلة للزیادة في الضغط
ویعبر عن معدل انضغاط التربة
نتیجة للاحمال التي حملت علیھا
خلال عمرھا الجیولوجي ویمكن
حسابة من خلال رسم العلاقة بین
الانفعال في المحور العمودي (تقسیم
عادي) (متزایدة من الأعلى للأسفل)
وبین الاجھاد (تقسیم لوغارتمي)
(متزاید من الیسار للیمین) ثم
التعویضفي القانون التالي :

48. : Over Consolidation Ratio (O.C.R) نسبة مافوق الاندماجیة
ھو عبارة عن النسبة بین اقصى ضغط تعرضت لھ التربة خلال تاریخھا
الجیولوجي الى الضغط الرأسي الذي تتعرضلھ التربة حالی اً :
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
O.C.R =
Pc
Pₒ′
حیث ان :
Pc = اقصى ضغط سابق تعرضت لھ التربة خلال تاریخھا الجیولوجي
ₒ′= الضغط العمودي المؤثر حالیاً على التربة

49. O.C.R = 1
O.C.R > 1
حیث ان Preconsolidated Clay ان التربة الطینیة سابقة الاندماج
أي التربة الطینیة سبق لھا أن تعرضت لضغوط تفوق الضغط ( Pc > Pₒ' )
الحالي المؤثر علیھا وھذا الضغط السابق تسبب في تصلبھا.
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
نستطیع استنتاج التالي : O.C.R من خلال نسبة
حیث Normally consolidated Clay ان التربة الطینیة متوسطة الاندماج
أي ان التربة الطینیة لم یسبق لھا أن تعرضت لضغوط تفوق ( Pc = Pₒ' ) ان
الضغط الحالي المؤثر علیھا أي أنھا تربة عذراء لم یسبق تصلبھا.
O.C.R < 1
حیث Under consolidated Clay ان التربة الطینیة مازالت تحت الاندماج
أي التربة الطینیة مازالت في مراحل الاندماج وقیمة اقصى ( Pc < Pₒ' ) ان
لاتعتبر نھائیة لأن مراحل التصلب لم تكتمل ولازالت مستمرة. (Pc) ضغط سابق

50. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Coefficient of Permeability (K) معامل النفاذیة
ھو عبارة عن معامل یدل على مقدرة التربة لإنفاذ المیاه من خلال فراغتھا وھي
خاصیة نستطیع ایجادھا من خلال القانون التالي:
حیث ان :
mv = معامل التغیر في الحجم
Cv = معامل الاندماجیة
وزن وحدة الحجوم للماء =
K = mv× Cv× m/min

51. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
: Coefficient of Permeability (K) معامل النفاذیة
الأن نبدأ مرحلة الحسابات , وھي عبارة عن حسابات متتالیة تنتھي بحساب معامل النفاذیة :

52. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
Settlement (S) الھبوط
ھو عبارة عن مقدار الھبوط الذي قد تھبطھ التربة والمحسوب بالملیمیتر , وھو
ھبوط یحدث في التربة الطینیة المشبعة بالماء عند انشاء المنشأه نتیجة لاندماج
حبیبات التربة وخروج الماء , ونستطیع ایجاده من خلال القانون التالي:
S = ˳
ₒ [log σᵥƒ − log ᵥ˳]
حیث ان :
˳ = عبارة عن السمك الحقیقي لطبقة الطین
ₒ= عبارة عن نسبة الفراغات في التربة
σᵥƒ = عبارة عن مجموع الاجھاد الناتج من ضغط المبنى على مساحة التربة والضغط المحمول بواسطة حبیبات التربة والماء ( ᵥ˳ + ᵥ)
ᵥ= عبارة عن الاجھاد الناتج من ضغط وزن المنشأة على مساحة التربة
ᵥ˳ = ( عبارة عن الضغط المحمول بواسطة الفراغات والماء ویساوي (وزن وحدة الحجوم لتربة الطبقة الحاملة للضغط *سمكھا
Cc = دلیل الانضغاطیة

53. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
Settlement (S) الھبوط
مثال :

54. اخیر اً: ملحق التجربة ...
اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

55. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

56. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

57. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

58. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني

59. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني
Δ ( ضغط المبنى على مساحة التربة (الأجھاد الاساسي 
Δu ( ضغط الفراغات (وھو عبارة عن الضغط المحمول بواسطة الفراغات 
Δ ' ( الاجھاد الفعال (وھو عبارة عن مجموع ضغط الفراغات وضغط المبنى على المساحة 
Δ ' = Δu + Δ

60. اعداد أ.علي عبدلله الزھراني