أعمال الحفر (الهندسة)

الأعمال الترابية هي أعمال هندسية يتم إنشاؤها من خلال معالجة أجزاء من سطح الأرض باستخدام كميات من التربة أو الصخور غير المتشكلة .

قائمة غير مكتملة بالهياكل الجيوتقنية المؤقتة أو الدائمة المحتملة التي يمكن تصميمها واستخدامها كجزء من أعمال الحفر والردم:

يمكن تصنيف أعمال الحفر حسب نوع المادة: ^{[ 1 ] : 13.1}

• حفر التربة السطحية
• أعمال الحفر الترابية
• حفر الصخور
• حفر الطمي – يحتوي هذا عادةً على كميات زائدة من الماء وتربة غير مناسبة
• الحفريات غير المصنفة – وهي أي مزيج من أنواع المواد

يمكن تصنيف أعمال الحفر حسب الغرض: ^{[ 1 ] : 13.1، 13.2}

تشمل أعمال الحفر النموذجية إنشاء الطرق ، وقواعد السكك الحديدية ، والجسور ، والسدود ، والجدران الاستنادية ، والقنوات ، والحواجز الترابية . ومن أعمال الحفر الشائعة الأخرى تسوية الأرض لإعادة تشكيل تضاريس الموقع، أو لتثبيت المنحدرات.

في الهندسة العسكرية ، تُعرف الأعمال الترابية، تحديدًا، بأنها أنواع من التحصينات المبنية من التربة. ورغم أن التربة ليست شديدة الصلابة، إلا أنها رخيصة بما يكفي لاستخدام كميات هائلة منها، مما يُتيح بناء هياكل حصينة. ومن أمثلة التحصينات الترابية القديمة الخنادق ، والجدران العشبية ، والقلاع ذات التلال والساحات ، والحصون الجبلية . أما الأمثلة الحديثة فتشمل الخنادق والسواتر الترابية .

تُستخدم معدات البناء الثقيلة عادةً نظرًا لكميات المواد التي يجب نقلها، والتي تصل إلى ملايين الأمتار المكعبة. وقد أحدث تطوير الكاشطة ( فريسنو ) وغيرها من آلات نقل التربة ، مثل اللودر ، وشاحنة التفريغ ، والجريدرة ، والجرافة ، والحفار الخلفي ، والحفارة الجرافة، ثورةً في أعمال الحفر .

يحتاج المهندسون إلى الاهتمام بقضايا الهندسة الجيوتقنية (مثل كثافة التربة وقوتها) وتقدير الكميات لضمان تطابق أحجام التربة في الحفريات مع أحجامها في الردم ، مع تقليل مسافة النقل إلى أدنى حد. في الماضي، كانت هذه الحسابات تُجرى يدويًا باستخدام المسطرة الحاسبة وطرق مثل قاعدة سيمبسون . تكلفة أعمال الحفر هي دالة لكمية التربة المنقولة مضروبة في مسافة النقل. يهدف تخطيط النقل الجماعي إلى تحديد هذه الكميات، بينما يهدف تحسين النقل الجماعي إلى تقليل أحدهما أو كليهما. ^{[ 2 ]}

الآن يمكن تنفيذها باستخدام جهاز كمبيوتر وبرامج متخصصة، بما في ذلك تحسين تكلفة النقل وليس مسافة النقل (لأن تكلفة النقل لا تتناسب مع مسافة النقل).

تُعدّ برامج أعمال الحفر والردم عمومًا جزءًا من برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) ، وفي هذه الحالة غالبًا ما تكون إضافةً إلى حزمة CAD أكثر شمولًا مثل AutoCAD . ^{[ 3 ]} في هذه الحالة، تُستخدم برامج أعمال الحفر والردم بشكل أساسي لحساب أحجام الحفر والردم، والتي تُستخدم بدورها لتقدير المواد والوقت اللازمين. توفر معظم هذه البرامج وظائف إضافية، مثل إمكانية استخراج ارتفاعات التضاريس من المخططات (باستخدام خطوط الكنتور وارتفاعات النقاط )؛ وإنتاج خرائط مظللة للحفر والردم؛ وإنتاج مقاطع عرضية وتصوير التضاريس ثلاثي الأبعاد. ^{[ 4 ]} قد تختلف طرق حساب الأحجام في البرامج اختلافًا كبيرًا، مما قد يؤدي إلى نتائج مختلفة حتى مع نفس بيانات الإدخال. تستخدم العديد من البرامج طرقًا تعتمد على الشبكات المثلثية غير المنتظمة (TINS) وخوارزميات حجم المنشور المثلثي، بينما تُستخدم طرق حساب أخرى تعتمد على ترشيد الارتفاعات في شبكات أو مقاطع عرضية عالية الكثافة. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

تتخصص بعض البرامج في تحسين نقل أعمال الحفر وتخطيط أعمال البناء.

• Media related to Earthworks at Wikimedia Commons
• Saving Old Dirt: The Preservation of Earthworks at the American Battlefield Trust