Nature and Basic Constituents of Soil

طبيعة التربة ومكوناتها الأساسية
(Nature and Basic Constituents of Soil)
تشكلت التربة الطبيعية التي نتعامل معها نتيجة لتأثير مجموعة من العوامل الفيزيائية والكيميائية على طبقة القشرة الأرضية على مر السنين، ونتيجة لتأثير هذه العوامل تكونت الخصائص الرئيسية للتربة. ويتراوح العمر الزمني للتربة التي يتعامل معها الإنسان في نشاطه اليومي بين مئات الآلاف الى ملايين السنين، وقد يصل الى ما هو أكثر. وخلال هذه الفترة الطويلة كانت التربة معرضة للكثير من التأثيرات والتقلبات في الظروف الطبيعية، حيث تتشكل تربة جديدة باستمرار، ويتم ارتصاص الطبقات الموجودة منها. كما أن العوامل الخارجية كالرياح وتأثير المياه وتقلبات الحرارة تلعب دوراً لا يستهان به في تغيير تركيب التربة، يضاف إليها عوامل أخرى ليست أقل أهمية كالزلازل والبراكين.
أما المكونات الأساسية للتربة الهندسية، أي التي يتعامل معها المهندس، فيمكن إيجازها بثلاث مكونات أساسية هي:
1- الحبيبات الصلبة Solid particles =
2- الفراغات بين الحبيبات = Voids
3- الماء (Water) أو الهواء (Air) داخل الفراغات، منفردين أو مجتمعين.
وإضافة إلى هذه المكونات الأساسية، فإن بعض أشكال التربة تحتوي في تركيبها على مواد عضوية وبلورات معدنية مختلفة تؤثر على خصائصها. وتسمى التربة التي تحتوي الماء والهواء في فراغاتها بالتربة المشبعة جزئياً (Partially saturated)، وتلك التي تمتلئ فراغاتها بالماء المشبعة تماماً (Fully saturated).
ويجري تصنيف التربة أساساً بالاعتماد على حجم حبيباتها الصلبة، حيث تقسم التربة حسب حجم حبيباتها في أغلب المواصفات العالمية إلى:
1.التربة غير المتماسكة (Non-cohesive soil)- وهي التربة التي لا تتماسك حبيباتها، وتكون خشنة وناتجة عن تفتت الصخور بفعل عوامل التعرية (Erosion). ويفتقر هذا النوع من التربة الى خاصية اللدونة (Plasticity) والتماسك بين الحبيبات (Cohesion)، وأما أشكال التربة غير المتماسكة فهي:
أ‌- الأحجار الكبيرة (Boulders) والدبش (Cobbles)، ويزيد مقاسها عن 60ملمتر.
ب‌- الحصى (Gravel) وأشكاله الأساسية :
- الحصى الناعم (Fine) وأبعاده تتراوح بين 2و6ملمتر،
- الحصى متوسط النعومة (Medium) وأبعاده تتراوح بين 6و20ملمتراً،
- الحصى الخشن (Coarse) وأبعاده تتراوح بين 20و60 ملمتراً.
جـ – الرمل (Sand) وأشكاله الأساسية:
- الرمل الناعم وأبعاده تتراوح بين 0.06 و 0.20 ملمتر،
- الرمل متوسط النعومة وأبعاده تتراوح بين 0.20 و 0.60 ملمتر،
- الرمل الخشن وأبعاده تتراوح بين0.60 و 2.00 ملمتر.
2- التربة المتماسكة (Cohesive soil)- وتتميز بوجود التماسك بين حبيباتها وكذلك باللدونة، إضافة إلى أنها تتكون من مواد ناعمة يقل مقاسها عن 0.06 ملمتر، وتقسم إلى الأشكال التالية:
• الطمي (Silt) ويتراوح مقاس حبيباته بين 0.002 و 0.060 ملمتر،
• الطين (Clay) ويتكون من حبيبات يقل مقاسها عن 0.002 ملمتر.
ومن النادر إيجاد نوع من أنواع التربة المذكورة منفصلاً في الطبيعة، فغالباً ما تتكون التربة من خليط : من الطين مخلوطاً ببعض الرمل مثلاً (طين رملي- Sandy clay)، أو الرمل المخلوط ببعض الطين (رمل طيني – Clayey sand)، أو الطـين المخلوط ببعض الطمي (طين طميي- Silty clay)، كما أن هناك خليطاً من الرمل والطمي والطين اصطلح على تسميته بالطفال (Loam).