تربة مثبتة ميكانيكياً

التربة المُثبَّتة ميكانيكيًا ( MSE أو التربة المُدعَّمة ) هي تربة مُنشأة باستخدام تدعيم اصطناعي. يُمكن استخدامها في الجدران الاستنادية ، ودعامات الجسور ، والجدران البحرية ، والسدود . ^{[ 1 ] [ 2 ]} على الرغم من استخدام المبادئ الأساسية للتربة المُثبَّتة ميكانيكيًا عبر التاريخ، إلا أنها طُوِّرت بشكلها الحالي في ستينيات القرن الماضي. تتنوع عناصر التدعيم المستخدمة، ولكنها تشمل الفولاذ والمواد الجيوسينثيتيكية .

يُستخدم مصطلح MSE عادةً في الولايات المتحدة لتمييزه عن الاسم التجاري "التربة المدعمة". أما في أماكن أخرى، فيُعتبر مصطلح "التربة المدعمة" هو المصطلح المقبول عمومًا.

تعمل الجدران المسلحة ميكانيكيًا على تثبيت المنحدرات غير المستقرة واحتجاز التربة على المنحدرات الشديدة وتحت أحمال القمة. غالبًا ما تتكون واجهة الجدار من كتل أو ألواح أو خلايا جيولوجية مسبقة الصب ، قادرة على تحمل بعض الحركة التفاضلية. تُملأ الجدران بتربة حبيبية، مع أو بدون تسليح، مع الحفاظ على تربة الردم. تستخدم الجدران المُسلحة طبقات أفقية، عادةً من شبكات جيولوجية . تشكل كتلة التربة المُسلحة، إلى جانب الواجهة، الجدار. في العديد من أنواع الجدران المسلحة ميكانيكيًا، يكون كل صف من الواجهات الرأسية مُدمجًا، مما يوفر خلايا فردية يمكن ملؤها بالتربة السطحية وزراعتها بالنباتات لإنشاء جدار أخضر .

تتمثل المزايا الرئيسية لجدران التربة المسلحة ميكانيكياً مقارنةً بجدران الخرسانة المسلحة التقليدية في سهولة تركيبها وسرعة بنائها. فهي لا تتطلب قوالب أو معالجة مسبقة، وتكون كل طبقة منها متينة إنشائياً فور وضعها، مما يقلل الحاجة إلى الدعامات أو السقالات أو الرافعات. كما أنها لا تتطلب أعمالاً إضافية على الواجهة.

إضافةً إلى مرونة جدران التربة المسلحة ميكانيكيًا في التصميم والإنشاء، أظهرت الاختبارات الزلزالية التي أُجريت على طاولة اهتزاز واسعة النطاق في المعهد الوطني الياباني للهندسة الزراعية (مدينة تسوكوبا) أن الجدران المقواة بالكتل المعيارية ^{[ 3 ]} ، ولا سيما جدران الاحتواء المصنوعة من الخلايا الجيولوجية ^{[ 4 ]} ، تتمتع بمرونة كافية لتحمل التشوهات الكبيرة دون فقدان السلامة الهيكلية، كما أنها تتميز بمقاومة عالية للأحمال الزلزالية. غالبًا ما تستخدم جسور الطرق السريعة على طول الطرق السريعة بين الولايات نظام INTER-LOK .

لقد كان استخدام القش والعصي والأغصان لتقوية الطوب اللبن والمساكن الطينية أمراً شائعاً منذ أقدم العصور البشرية ، كما أن أجزاء من سور الصين العظيم تشكلت من التربة المقواة، وكذلك زقورات الشرق الأوسط.

في ستينيات القرن العشرين، ابتكر المهندس الفرنسي هنري فيدال الشكل الحديث للتربة المسلحة ميكانيكيًا، والذي أطلق عليه اسم " التربة المسلحة" ( terre armée )، باستخدام شرائط فولاذية للتدعيم. بُنيت أولى الجدران الترابية المدعمة بالمواد الجيوسينثيتيكية في فرنسا عامي 1970 و1971. ^{[ 5 ]} وتُستخدم الجدران المدعمة بالمواد الجيوسينثيتيكية في الولايات المتحدة منذ عام 1974. ويصف بيل وستيوارد (1977) بعضًا من هذه التطبيقات المبكرة، والتي كانت في الأساس جدرانًا ذات واجهة مغلفة بنسيج جيوتكستيل تدعم طرق قطع الأشجار في شمال غرب الولايات المتحدة. ^{[ 6 ]}

منذ ثمانينيات القرن الماضي، شهد تطوير التربة المسلحة تطوراً هائلاً باستخدام مجموعة متنوعة من أساليب البناء والتقوية، بما في ذلك المراسي المعدنية والبوليمرية، والشرائح، والشبكات. وقد شُيّدت أولى أشكال التربة المسلحة الحديثة في أوروبا أواخر ستينيات القرن الماضي. أما أول جدار مُدعّم ميكانيكياً في الولايات المتحدة، فقد بُني عام ١٩٧١ على الطريق السريع رقم ٣٩ بالقرب من لوس أنجلوس .

يُوفر التسليح الموضوع في طبقات أفقية على امتداد ارتفاع الجدار قوة الشد اللازمة لتماسك التربة. وتتنوع مواد التسليح المستخدمة في التربة المسلحة ميكانيكيًا. في الأصل، كانت تُستخدم شرائح فولاذية طويلة بعرض يتراوح بين 50 و120  ملم (2 إلى 5  بوصات) للتسليح. وتُزود هذه الشرائح أحيانًا بأضلاع، وإن لم يكن ذلك دائمًا، لزيادة الاحتكاك. كما تتوفر خيارات أكمام ركائز جاهزة الصنع لتقليل الاحتكاك السلبي على الركائز المدفونة خلف دعامات جسور التربة المسلحة ميكانيكيًا. ^{[ 7 ]} وفي بعض الأحيان، تُستخدم شبكات أو أقمشة فولاذية للتسليح. ويمكن استخدام أنواع عديدة من المواد الجيوسينثيتيكية، بما في ذلك الشبكات الجيولوجية والمنسوجات الجيولوجية . ويمكن تصنيع المواد الجيوسينثيتيكية المُقوية من البولي إيثيلين عالي الكثافة ، والبوليستر ، والبولي بروبيلين . وقد تكون هذه المواد مُضلّعة، وهي متوفرة بأحجام وقوى مختلفة. ^{[ 8 ]}

لأغراض التحكم في التعرية ودعم الأحمال، يمكن تدعيم الطبقة العلوية بمواد الخلايا الجيولوجية . ^{[ 9 ]}

• تثبيت التربة

• قلعة رملية تحمل سيارة! - هندسة عملية للأرض المثبتة ميكانيكياً