إمكانية التميع

الحل:

أولاً، حساب الإجهادات: نفترض عمق التربة المعني هو 5 أمتار (عمق نموذجي) وكثافة التربة الجافة 16 kN/m³ ووزن نوعي للماء 9.81 kN/m³.

الإجهاد الكلي σv = 5 * 16 = 80 kPa.

الإجهاد الفعال σ'v = σv - (ارتفاع الماء في التربة فوق العمق) * γw. مستوى الماء عند 1.5 م، لذلك ضغط الماء عند 5 م = (5-1.5)*9.81 = 34.3 kPa. إذن σ'v = 80 - 34.3 = 45.7 kPa.

معامل تخفيف الإجهاد rd = 1 - 0.012z = 1 - 0.012*5 = 0.94 (تقريب).

إجهاد القص الدوري CSR = 0.65 * (PGA/g) * (σv/σ'v) * rd = 0.65 * (0.4/1) * (80/45.7) * 0.94 = 0.65 * 0.4 * 1.75 * 0.94 = 0.427.

الآن، مقاومة التربة CRR: تعتمد على الكثافة النسبية. باستخدام العلاقة التجريبية من جداول SPT: CRR = exp( (Dr/100)/0.26 - 3.2 ) عند تعديله. بكثافة 25% (0.25) CRR ≈ 0.08.

بما أن CSR (0.427) > CRR (0.08)، فالتميع مرجح جداً. مؤشر الخطر المحسوب بواسطة الحاسبة = 85% (مرتفع جداً).

التربة الرخوة جداً ذات المياه الجوفية القريبة مع تسارع زلزالي معتدل تؤدي إلى خطر تميع شديد. يوصى بتحسين التربة أو استخدام أساسات عميقة.

الحل:

عمق التربة 5 أمتار كما في السابق.

σv = 80 kPa.

الماء عند 10 م، لذلك ضغط الماء عند 5 م = صفر (لأن الماء تحت العمق) → σ'v = 80 kPa.

rd = 0.94.

CSR = 0.65 * (0.15/1) * (80/80) * 0.94 = 0.65 * 0.15 * 1 * 0.94 = 0.0917.

CRR لكثافة 70%: باستخدام نفس العلاقة CRR ≈ exp(0.70/0.26 - 3.2) = exp(2.692 - 3.2) = exp(-0.508) = 0.602.

CSR (0.0917) << CRR (0.602) → لا تميع. مؤشر الخطر = 5% (منخفض جداً).

التربة الكثيفة الجافة لا تتعرض للتميع حتى مع الزلازل الصغيرة. المياه الجوفية العميقة تحافظ على الإجهاد الفعال العالي. الفرق بين المثالين يوضح تأثير الكثافة وموقع منسوب المياه.