جدران استنادية بالخرسانة المقذوفة: دليل ميداني لـ تثبيت المنحدرات في المملكة العربية السعودية

معظم حالات انهيار المنحدرات في المملكة العربية السعودية لا تحدث بسبب خطأ في المواد. السبب الحقيقي هو أن المقاول لم يتعامل مع منظومة الجدار الاستنادي كنظام متكامل يشمل التصريف والتسليح والتنفيذ على مراحل. رأينا هذا كثيراً في مواقع الإصلاح.

تثبيت المنحدرات بالجدران الاستنادية من الخرسانة المقذوفة من أصعب العمليات الميدانية في البناء الجيوتقني. تعمل على سطح غير مستقر بميلان يتجاوز 45 درجة في أغلب الأحيان، مع مادة يجب أن تلتصق فوراً وتتحمل الأحمال من اليوم الأول. هذا الدليل يشرح آلية عملنا على أرض الواقع.

تطبيق الخرسانة المقذوفة بطريقة الخلط الرطب على منحدر صخري حاد ضمن مشروع بنية تحتية سعودي نشط.

التضاريس في المملكة متنوعة جداً، من مرتفعات عسير إلى قطوعات الطرق ومستلزمات التطوير العمراني لمشاريع رؤية 2030 الكبرى في نيوم ومناطق التوسع بالرياض. كل موقع يفرض ظروف تحميل مختلفة وسيناريوهات مياه جوفية متباينة ومخاطر تآكل خاصة. ما لا يتغير هو الانضباط الهندسي الأساسي المطلوب لضمان أداء الجدار الاستنادي على مدى 30 أو 50 سنة تصميمية.

تصميم الخلطة ومتطلبات المقاومة

نستهدف مقاومة ضغط تتراوح بين 35 و45 ميجاباسكال عند 28 يوماً للجدران الاستنادية الإنشائية. في تطبيقات حماية المنحدرات من التآكل فقط وفي المواقع منخفضة المخاطر قد تكفي 25 ميجاباسكال، لكن هذا ليس معيارنا في عقود أرامكو والمشاريع المدنية الكبرى.

نسبة الماء إلى الإسمنت لا تتجاوز 0.45. أي زيادة تضر بالمقاومة والمتانة على المدى البعيد، خاصة في الترب الغنية بالكبريتات الشائعة في أجزاء من المنطقة الشرقية وحوض الرياض. في هذه المواقع نستخدم إسمنت مقاوم للكبريتات من النوع الخامس (Type V) دون استثناء.

جرعة المعجل تُضبط في الموقع. نظام الخلط الرطب يعمل بنسبة معجل خالٍ من القلويات بين 4 و6 بالمئة من وزن الإسمنت، وهذا يعطي سرعة الأخذ الأولية اللازمة لبناء السماكة على الأسطح الشديدة الانحدار دون انزلاق. تجاوز 8 بالمئة يعني التضحية بالمقاومة النهائية، وهو ما يظهر في نتائج فحص النوى بعد أشهر. إضافة الدخان السيليكي بنسبة 7 إلى 10 بالمئة إحلالاً يحسن التماسك أثناء التطبيق ويقلل الارتداد بشكل ملحوظ على الأسطح العمودية وشبه العمودية.

أسلوب التطبيق والتحكم في السماكة

مسافة الفوهة أهم مما يظن كثيرون. المسافة المثلى لفوهة الخلط الرطب على وجه الجدار الاستنادي بين 0.9 و1.5 متر. الاقتراب الزائد يولد فراغات انضغاط خلف شبكة التسليح. الابتعاد الزائد يرفع معدل الارتداد بشدة ويرفع هدر المواد ويقلل كثافة الطبقة المنفذة.

في تجربتنا، أكبر خطأ يقع فيه المقاولون هنا هو تطبيق السماكة التصميمية الكاملة في مرور واحد. عند تصميم سماكة 200 ملم تحتاج إلى طبقتين على الأقل: الطبقة الأولى 100 إلى 120 ملم تُترك لتكتسب أخذاً أولياً لمدة 2 إلى 4 ساعات قبل تطبيق الطبقة الثانية. إهمال هذا يخلق كتلة متجانسة تتقلص كوحدة واحدة، فتتشقق الواجهة وينفصل الالتصاق بالصخر أو التربة خلفها.

ثقوب التصريف ضرورة لا خيار. الضغط الهيدروستاتيكي المتراكم خلف الجدار الاستنادي من أشيع أسباب الانهيار المفاجئ للألواح. نركب أنابيب تصريف من PVC قطر 50 ملم بمسافة 1.5 إلى 2 متر أفقياً و1.0 إلى 1.5 متر رأسياً مدمجة في اللوح أثناء التطبيق. في المواقع المؤكدة بحركة مياه جوفية نضيف طبقة صرف جيومركبة قبل رش الخرسانة.

التسليح والترسيخ وضبط الجودة

مسامير الصخر أو مسامير التربة تُركب وتُحقن قبل البدء في رش الخرسانة. الخرسانة المقذوفة ليست هي عنصر الربط. هي الواجهة التي توزع الأحمال بين المراسي وتحمي وجه المنحدر من التآكل والتجوية. نصمم أنماط المسامير بناءً على الهندسة الطبوغرافية والدراسة الجيوتقنية، وعادةً بشبكة 1.5 في 1.5 متر أو 2 في 2 متر حسب تصنيف التربة أو الصخر.

شبكة التسليح، عادةً A393 أو طبقة مزدوجة من A252 في الجدران عالية الإجهاد، تُثبت بغطاء لا يقل عن 50 ملم على الوجه الخارجي. فحص النوى هو الطريقة الوحيدة الموثوقة للتحقق من السماكة والمقاومة بعد التطبيق. نشترط نواة واحدة على الأقل لكل 50 متراً مربعاً بقطر لا يقل عن 75 ملم تُفحص عند 7 و28 يوماً.

اختبار السحب على رؤوس المراسي يؤكد أن المنظومة تعمل كما صُممت. الحد الأدنى لإجهاد التماسك 0.6 ميجاباسكال في الصخر و0.15 إلى 0.3 ميجاباسكال في التربة هو المرجع الذي نعتمده في مشاريع مجاورة لأرامكو. أي نتيجة دون هذا الحد تستدعي بروتوكول إعادة الحقن قبل قبول اللوح.