يمكن تحديد حمل الفشل على أنه الحمل الذي يتسبب في النهاية في فشل الخازوق أو الركيزة، أو هي الحمولة الذي يتم فيه استهلاك قدرة تحمل التربة بالكامل. ومع ذلك، بالمعنى الهندسي، ربما يحدث الفشل قبل فترة طويلة من تعرض الهيكل للحمل الأقصى بسبب الهبوط المفرط للهيكل.
يتفق المهندسون بشكل عام مع تأكيد Terzaghi أنه، لأغراض عملية، يمكن تعريف الحمل النهائي ultimate على أنه الحمل الذي ينتج عنه هبوط يعادل عُشر (٠.١٠) قطر أو عرض الخازوق. ومع ذلك، قد يكون الهبوط عند حمل العمل working مفرط إذا تم تطبيق هذا المعيار على خوازيق ذات قطر كبير وعامل أمان اسمي يساوي 2.
يتم تحديد الحمل المسموح به دائمًا تقريبًا من خلال الهبوط المقبول عند أحمال العمل working في الحالات التي تعمل فيها الخوازيق كأساسات هيكلية. لكل نوع وحجم معين من الخوازيق في أي تربة أو ظروف صخرية، يجب أن يكون المهندس قادرًا على التنبؤ بعلاقة (الحمل - الهبوط) حتى نقطة الفشل عند حساب الأحمال المسموح بها على الخوازيق.
حمل الانهيار أو الفشل والهبوط
في معظم الحالات، يكون الإجراء البسيط هو حساب قدرة التحمل النهائية ultimate للخازوق المنفصل وتقسيم هذه القيمة على عامل الأمان الذي أظهرت التجربة أنه سيحد من الهبوط عند حمل العمل working إلى قيمة يمكن أن يقبلها المصمم الإنشائي. ولكن عندما تكون الهبوط مسألة حرجة، فمن الضروري إجراء تقييم منفصل لنسب الحمل المطبق الذي يتم حمله في احتكاك جسم الخازوق ونهاية الاستناد ثم حساب هبوط رأس الخازوق من تفاعل الضغط المرن لعمود الخازوق مع تشوه Elasto-plastic للتربة حول الخازوق وانضغاط التربة أسفل قاعدة الخازوق.
في جميع الحالات التي يتم فيها دعم الخوازيق بالكامل بواسطة التربة وترتيبها في مجموعات، تكون الخطوات في حساب أحمال الخوازيق المسموح بها على النحو التالي؛
- تحديد منسوب التأسيس للخوازيق المطلوبة لتجنب الهبوط المفرط لمجموعة الخوازيق. يجب مراعاة إمكانية الوصول إلى هذا المنسوب بالطرق المتاحة لتركيب الخوازيق.
- حساب القطر أو العرض المطلوب للخوازيق بحيث لا يؤدي هبوط الخازوق الفردي عند حمل العمل working المحدد مسبقًا إلى هبوط مفرط لمجموعة الخوازيق.
- فحص اقتصاديات تغيير أعداد وأقطار الخوازيق في المجموعة لدعم الحمل الكلي على المجموعة.
يجب أن يكون الهدف العام هو استيعاب أعلى حمولة عمل working على كل خازوق فردي مع الحفاظ على عدد الخوازيق في كل مجموعة صغير قدر الإمكان. نتيجة لذلك، ستكون أغطية أو كابات الخوازيق أصغر وأقل تكلفة، وسيكون هبوط المجموعة عند الحد الأدنى. ومع ذلك، قد يحدث الهبوط المفرط الذي يسبب هبوطات تفاضلية غير مقبولة بين الخوازيق المجاورة أو مجموعات الخوازيق إذا كان عامل الأمان المطبق على الخازوق الفردي منخفضًا جدًا.
سيتم تحديد قطر وطول الخوازيق في حالة الخوازيق المفصولة أو الخوازيق المرتبة في مجموعات صغيرة جدًا فقط من خلال مراعاة هبوط الخازوق المنفصل عند حمل العمل. تؤثر طرق التثبيت بشكل كبير على القدرة الاستيعابية للخوازيق. يتأثر التفاعل بين الخازوق والتربة بعدد من المتغيرات، بما في ذلك ما إذا كانت الخوازيق مدفوعة (دق) أو خوازيق مصبوبة في الموقع بعد الحفر، وسواء كانت مستقيمة أو مدببة، وما إذا كانت مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة، أو الأخشاب.
لا ينبغي أن يكون لدى المهندسين توقعات عالية جدًا للصيغ المستخدمة لتحديد القدرة الاستيعابية للخوازيق ولا ينبغي أن ينزعجوا إذا أظهرت الحسابات أحمال الفشل التي تزيد أو تقل عن 60٪ من حمل الفشل المحدد عن طريق اختبار التحميل. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه يتم تقييم الأساس الكامل عندما تخضع الخوازيق لاختبار التحميل.
ليس من المستغرب أنه يمكن أن تكون هناك اختلافات كبيرة نسبيًا في أحمال الفشل في أي موقع معين بالنظر إلى التباين النموذجي في ظروف الأرض وتأثير تقنيات التثبيت على المقاومة النهائية. إذا تم تحميل اللبشة أو الأساسات الشريطية إلى حد الفشل، فلن يفاجأ المهندسون برؤية مثل هذه الاختلافات الهائلة.
اقرأ: اختبار تحميل الخوازيق - طرق وشرح ونتائج
البديل هو حساب الأحمال المسموح بها أو قدرات تحمل التصميم بواسطة الصيغ الديناميكية. ستوفر هذه الأشكال اختلافات أوسع من أساليب ميكانيكا التربة، وعلى أي حال، فإن هذه الصيغ الديناميكية تفقد مصداقيتها إلى حد كبير من قبل مهندسي الأساسات ذوي الخبرة، ما لم يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع الاختبار والتحليل الديناميكي باستخدام المعدات القياسية.
اقرأ:
ما المقصود بالأساسات العميقة؟ وأنواعها ولماذا نستخدم أساس عميق؟لماذا يتم قص وتكسير رؤوس الخوازيق؟