برعاية السيد عميد كلية الهندسة الاستاذ الدكتور (ا.د.جمعة سلمان جياد) اجريت في الساعة التاسعة من صباح يوم الخميس الموافق 21 / 12 / 2023 وعلى قاعة مجلس قسم الهندسة المدنية / كلية الهندسة / جامعة النهرين  مناقشة طالب الدكتوراه في قسم الهندسة المدنية (حسن محمد مهدي) في اطروحتها الموسومة: 

 “Simulating the Subgrade properties on the Structural Response of Rigid Pavement”

" محاكاة  خصائص الطبقة تحت الاساس على الاستجابة الهيكلية للتبليط الجاسئ"

وقد كانت لجنة المناقشة برئاسة الأستاذ الدكتور محمد عباس حسن / كلية الهندسة / جامعة الكوفة وعضوية كل من الأستاذ الدكتور قاسيون سعد الدين محمد شفيق / كلية الهندسة / جامعة النهرين والأستاذ الدكتور علاء حسين عبد الحافظ / كلية الهندسة / جامعة النهرين والأستاذ الدكتور احمد سلطان علي / كلية الهندسة / جامعة النهرين والأستاذ المساعد الدكتور حسن موسى جواد/ كلية الهندسة / جامعة النهرين وقد تمت الاطروحة بإشراف الأستاذ المساعد الدكتور اسماء ثامر ابراهيم / كلية الهندسة / جامعة النهرين.

تم تقويم الاطروحة علميا من قبل المقوم العلمي الاول (ا. د. باسم حسن شناوه ) / كلية الهندسة / جامعة القادسية والمقوم العلمي الثاني ( ا.د. علي عبد المير علوش / كلية الهندسة /

جامعة بابل ) ولغويا من قبل (م.د.احمد فرحان مويز / كلية الهندسة / جامعة النهرين) حيث تم قبول الاطروحة كونها مستوفية لمتطلبات نيل شهادة الدكتوراه.

الخلاصة

تعد الخصائص الجيدة للتربة تحت الطرق الصلبة من الأمور المهمة جدًا لضمان عمر وأداء الطريق بمرور الزمن، حيث توفر أساسًا مستقرًا للألواح الخرسانية لمنع التشقق والهبوط وأشكال الضرر الأخرى.

تعتمد منهجية هذه الأطروحة على أنواع مختلفة من التربة مثل التربة الجبسية الطبيعية، التربة المثبتة بالمستحلب الأسفلتي باستخدام مادة (Ploycoat REB) والتربة الطبيعية مع طبقة من الحصى الخابط، كما وتتعامل مع مقاومات الانضغاط المختلفة للخرسانة (C35, C30, C25) والتي أُستخدم فيها مادة (سيكا 905) كمادة مضافة. اضافة الى ما سبق، تم استخدام برنامَج (Ever FE) وفقًا لنظرية العناصر المحددة لحساب كل من الإجهادات، الانحناءات والأحمال على القضبان الوتدية لثلاث حالات من التبليط الجاسئ: لوح واحد، لوح مزدوج، ولوح رباعي.

وفقًا للمنهجية المقدمة أعلاه، فعند تغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 أو 141 ميجا نت/م³، أدى إلى تقليل سمك اللوح الخرساني بمقدار 15 ملم أو 25 ملم على التوالي مع ثبات مقاومة الانضغاط للخرسانة وعوامل التصميم الأخرى على حد سواء، وتم تقليل سمك اللوح الخرساني بمقدار 15 ملم أو 30 ملم، عند تقليل مقاومة الانضغاط للخرسانة من 25 ميجا باسكال إلى 30 ميجا باسكال أو 35 ميجا باسكال على التوالي، طالمَا تبقى عوامل التصميم الأخرى ومعامل رد فعل الطبقة تحت الأساس ثابتة أيضًا.

عند تحليل التبليط الجاسئ ذو اللوح الخرساني الواحد بأبعاد (4×5) متر، فان زيادة حمولة المحاور من المحور الأحادي إلى المحور الثلاثي أدى إلى زيادة مقدار الانحناء، والذي يكون بنسبة 54% عندما يرتفع معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 ميجا نت/م³ وبنسبة 69% عندما يرتفع المعامل إلى 141 ميجا نت/م³. إن تغيير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 141 ميجا نت/م³ وثبات مقاومة الانضغاط للخرسانة بمقدار 35 ميجا باسكال، أدى إلى تقليل الإجهاد بنسبة 6.53% و15.48% و12.56% للمحاور الفردية والثنائية والثلاثية المسلطة على التوالي. إضافة إلى ذلك، فان زيادة سمك اللوح الخرساني وقيمة رد فعل الطبقة تحت الأساس (K) تقلل من الإجهاد على اللوح الخرساني المفرد.

أما بالنسبة لتحليل التبليط الجاسئ ذو الالواح الخرسانية المزدوجة بأبعاد (4×10) متر، فإن مقدار الانحناء يزداد مع زيادة الحمولة المسلطة عليها من المحور الأحادي إلى المحور الثلاثي، ويصل إلى ذروته عند المحور الثلاثي، ويقل الانحناء أيضًا بنسبة 57% و68.5% عندما يتغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 ميجا نت/م³ ومن 40 إلى 141 ميجا نت/م³ على التوالي. يزداد الإجهاد مع انخفاض سمك اللوح الخرساني المزدوج، حيث كانت الزيادة بنسبة 19.3% و7.2% و8.63% للمحاور الفردية والثنائية والثلاثية المسلطة على التوالي، عندما يتغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 141 ميجا نت/م³ وعند مقاومة انضغاط للخرسانة 35 ميجا باسكال، أما بالنسبة للمحور الفردي المطبق بشكل مباشر على المفصل الرابط للألواح، فقد أسفر عن أقصى حمل على القضبان الوتدية عند مقاومة الخرسانة 35 ميكا باسكال ولمختلف معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس (141،100،40) ميجا نت/م³. يقل الحمل على القضبان الوتدية بنسبة 34%، 57%و46% عند تغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 ميجا نت/م³، ويقل ايضاً بنسبة 43%، 70% و52% عند تغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 141 ميجا نت/م³ لكل من المحاور المسلطة: الأحادي والثنائي والثلاثي المسلط على التوالي.

ارتفع مقدار الانحناء مع زيادة الحمولة المسلطة من المحور الاحادي إلى المحور الثلاثي في تحليل التبليط الجاسئ ذو الالواح الخرسانية الرباعية بأبعاد (8×10) متر، حيث وصل إلى أعلى قيمة له عند تسليط المحور الثلاثي، وانخفض الانحناء بنسبة 54% و65.5% عندما تغير رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 ميجا نت/م³ ومن 40 إلى 141 ميجا نت/م³ على التوالي.  يزداد الاجهاد بنسبة 9.2% للمحور الفردي و7.24% للمحور الثلاثي، عندما تغير معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 141 ميكا نت/م³ ومقاومة انضغاط للخرسانة 35 ميكا باسكال. زيادةً على ذلك، انخفضت قيمة الإجهاد عند زيادة سمك الالواح الخرسانية الرباعية لكافة المحاور المسلطة ولمختلف قيم معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس ايضًا. إن تسليط حمل المحور الأحادي على المفصل الرابط للألواح الرباعية أدى إلى اعلى حمل على القضبان الوتدية عند مقاومة انضغاط 35 ميجاباسكال نتيجة تأثير مقاومة الانضغاط للخرسانة ومعامل رد فعل الطبقة تحت الأساس، وانخفض الحمل على القضبان بنسبة 58% و71% و72% عند زيادة معامل رد فعل الطبقة تحت الأساس من 40 إلى 100 ميجا نت/م³، وانخفض الحمل على القضبان أكثر وأصبح بنسبة 72% و85% و84% عند تغير المعامل من 40 إلى 141 ميجا نت/م³ للمحاور

الفردية والثنائية والثلاثية المسلطة على التوالي.