مستخدم:Mohammad Hijjawi/مسودة مقال سويل ميكانيكس الجزء الأول
ميكانيكا التربة
ميكانيكا التربة هي فرع من فيزياء التربة والميكانيكا التطبيقية التي تصف سلوك الاتربة. انها تختلف عن ميكانيكا الموائع والميكانيكا الصلبة في مبدأ احتواء الاتربة على خليط غير متجانس من الموائع (عادة الهواء والماء) والحبيبات (عادة الطين, الوحل, الرمل والحصى) لكن التربة قد تحتوي احيانا على المواد الصلبة العضوية و غيرها من المواد. وتماشيا مع ميكانيكا الصخور ميكانيكا التربة تقدم القواعد النظرية للتحليل في الهندسة الجيوتقنية, تخصص فرعي للهندسة المدنية, والجيولوجيا الهندسية, تخصص فرعي للجيولوجيا. وتستخدم ميكانيكا التربة لتحليل تشوهات وتدفق السوائل داخل المنشآت الطبيعية والصناعية التي تدعم أو تنشأ من التربة، أو المنشآت التي دفنت في التربة. ومن الأمثلة التطبيقية على ذلك بناء الجسور و أساساتها والجدران الاستنادية، والسدود وشبكات الأنابيب المدفونة. وتستخدم مبادئ ميكانيكا التربة أيضا في تخصصات مترابطة مثل الجيولوجيا الهندسية, الهندسة الجيوفيزيائية, الهندسة الساحلية, الهندسة الزراعية, الهيدرولوجيا وفيزياء التربة.
توضح هذه المقالة نشأة التربة وتكوينها، والفرق بين ضغط المياه المسامية و الضغط الفعال بين الحبيبات, و الخاصية الشعرية للموائع في مسامات التربة, تصنيف التربة, الترشيح والنفاذية, تغير الحجم المرتبط بالزمن نتيجة لضخ الماء من المسامات الصغيرة, و التي تعرف ايضا على انها تقوية, قوة القص و صلابة التربة. وتتكون قوة قص التربة أساسا من الاحتكاك والتشابك بين الجسيمات, و التي هي حساسة جدا للضغط الفعلي. وتختتم المقالة ببعض الأمثلة التطبيقية على مبادئ ميكانيكا التربة مثل استقرار المنحدرات، ضغط الأرض الجانبي على الجدران الاستنادية، وقدرة تحمل الأساسات.
منشأ و تكوين الاتربة
الآلية الرئيسية لتكوين التربة هي تجوية الصخور. جميع انواع الصخور (صخور نارية, صخور متحولة وصخور رسوبية) يمكن ان تتكسر لاجزاء صغيرة لتكون التربة. آليات التجوية هي التجوية الفيزيائية، التجوية الكيميائية والتجوية البيولوجية. الأنشطة البشرية مثل الحفر، التفجير والتخلص من النفايات، قد تكون التربة ايضا. وعلى مدى الزمن الجيولوجي، يمكن أن تتغير التربة المدفونة بعمق من خلال الضغط ودرجة الحرارة لتصبح صخر متحول أو رسوبي، وإذا ما تم تذويبها وتحجرت مرة أخرى، فإنها ستكمل الدورة الجيولوجية من خلال أن تصبح صخر ناري.
التجوية الفيزيائية تشمل تاثيرات الحرارة, تأثير تجمد و ذوبان الماء في الشقوق, المطر, الرياح وعوامل اخرى. التجوية الكيميائية تشمل تحلل المادة المكونة للصخر و ترسبها على شكل معدن اخر. المعادن الطينية, على سبيل المثال يمكن تشكيلها من خلال تجوية الفلسبار (سيلكات الالمنيوم), وهو من اكثر المعادن الشائعة المكونة للصخور النارية.
المكون المعدني الأكثر شيوعا في الوحل والرمل هو الكوارتز, ويسمى أيضا السيليكا، الذي لديه الاسم الكيميائي ثاني أكسيد السيليكون. السبب في أن الفلسبار أكثر شيوعا في الصخور والسيليكون أكثر انتشارا في التربة هو أن الفلسبار أكثر قابلية للذوبان السيليكا.
الوحل، الرمل، والحصى هي في الأساس قطع صغيرة من صخور مكسورة.
وفقا لنظام تصنيف التربة الموحد، تكون أحجام جسيمات الوحل في حدود 0.002 مم إلى 0.075 ملم وجسيمات الرمل لها أحجام في نطاق 0.075 ملم إلى 4.75 ملم.
جسيمات الحصى هي قطع مكسورة من الصخور في نطاق حجم 4.75 مم إلى 100 ملم. وتدعى الجسيمات الأكبر من الحصى بالحجارة والجلمود.