ب
بنيان دوكس

شيت تصميم وحسابات سند جوانب الحفر بالخوازيق المتقاطعة إكسيل Secant Piles

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود البناء السعودي للتربة والأساسات والجدران الساندة (SBC 303: Geotechnical & Foundation Design)
حمل شيت تصميم وحسابات سند جوانب الحفر بالخوازيق المتقاطعة إكسيل Secant Piles لحساب ضغوط التربة، تداخل الخوازيق الأولية والثانوية، العزوم والانحناء، وتدعيم الكمرات الرابطة.
الانتقال لتحميل الملف مجاناً (.XLSX)
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
شيت_تصميم_وحسابات_سند_جوانب_الحفر_الخوازيق_المتقاطعة_Secant_Piles.xlsx
الحجم: 78 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معامل ضغط التربة الفعال النشط (Rankine Active Pressure Coefficient)
K_a = \tan^2\left(45^\circ - \frac{\phi}{2}\right) = \frac{1 - \sin\phi}{1 + \sin\phi}

يحدد نسبة الضغط الجانبي النشط المؤثر على جدار الخوازيق الساند استناداً إلى زاوية الاحتكاك الداخلي للتربة المحيطة بالموقع (\phi).

المسافة البينية الصافية بين محاور الخوازيق (Secant Pile Spacing)
S = 2 \times R - O = D - O

حيث (D) هو قطر الخازوق و(O) هو عمق التداخل المشترك بين الخازوق الأولي والخازوق الثانوي (يتراوح عادة بين 100 مم و 150 مم لضمان إحكام السد المائي).

عمق التغلغل الآمن أسفل قاع الحفر (Embedment Depth Ratio)
D_{emb} \ge 1.2 \times H_{exc} \times \left( \frac{K_a}{K_p} \right)^{0.5}

عمق غرز الخازوق في التربة أسفل منسوب قاع الحفر النهائي لتأمين الاتزان ضد عزم الانقلاب والانزلاق بدعم رد الفعل السلبي للتربة (Passive Resistance Kp).

معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت تصميم وحسابات سند جوانب الحفر بالخوازيق المتقاطعة إكسيل Secant Piles - حصر الكميات والأعمال الترابية بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: شيت_تصميم_وحسابات_سند_جوانب_الحفر_الخوازيق_المتقاطعة_Secant_Piles.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

مثال تطبيقي واقعي: تصميم جدار خوازيق متقاطعة لسند حفر بدروم بعمق 8.0 أمتار

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: مشروع برج تجاري وسكني بمدينة الرياض؛ يتطلب المشروع حفر بدرومين بعمق 8.0 أمتار بجوار مبنى قائم وشبكة خدمات. خواص التربة: رمل متوسط الكثافة بزاوية احتكاك داخلي 32 درجة، كثافة جافة 18.5 كيلو نيوتن/م³، ومنسوب المياه الجوفية على عمق 5.0 أمتار من السطح. مطلوب تصميم جدار خوازيق متقاطعة بقطر 800 مم وتداخل 150 مم.
1

الخطوة 1: حساب معاملات ضغط التربة النشط والسلبي

Ka = tan²(45 - 32/2) = tan²(29°) = 0.307. معامل المقاومة السلبية Kp = 1 / Ka = 3.255
النتيجة: Ka = 0.307, Kp = 3.255
2

الخطوة 2: حساب المسافة البينية بين محاور الخوازيق (Spacing)

S = D - Overlap = 800 مم - 150 مم = 650 مم (0.65 متر من المركز للمركز)
النتيجة: 650 مم
3

الخطوة 3: تحديد عمق التغلغل الكلي للخازوق أسفل قاع الحفر

عمق الحفر H = 8.0 م. عمق الغرز المطلوب للتثبيت وتلافي الانقلاب Demb = 6.0 م. الطول الكلي للخازوق = 8.0 + 6.0 = 14.0 متراً
النتيجة: الطول الإجمالي للخازوق = 14.0 متراً
4

الخطوة 4: حساب أقصى عزم انحناء تصميمي على الخوازيق المسلحة

العزم الأقصى لكل متر طولي Mu = 385 kN.m/m. وبما أن المسافة بين الخوازيق المسلحة 1.30 م، فإن العزم لكل خازوق = 385 × 1.30 = 500.5 kN.m
النتيجة: 500.5 kN.m للخازوق الثانوي
5

الخطوة 5: تسليح قفص الخازوق الثانوي (Secondary Pile Rebar Cage)

مساحة التسليح المطلوبة As = 4,250 مم². يتم اختيار 14 سيخاً قطر 20 مم (As = 4,398 مم²) مع كانة حلزونية قطر 10 مم كل 150 مم
النتيجة: 14 T20 + كانة حلزونية T10@150mm

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

الطباعة المباشرة بمقاس A4:

تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التحقق من دقة توجيه ماكينة الحفر واستخدام كيسنج فولاذي أولي (Casing) لضمان عمودية الخازوق بنسبة انحراف لا تتجاوز 1:100 (1%). — المعيار: BS EN 1536 / SBC 303 Section 18 (منع تباعد الخوازيق في الأعماق وانفتاح فجوات تسبب انهيار الجوانب وتسرب المياه)
  • ✓ مراقبة زمن شك الخرسانة الضعيفة في الخوازيق الأولية (Retarder Setting Time) بحيث لا تتجاوز مقاومتها 5-10 MPa عند حفر الخوازيق الثانوية. — المعيار: مواصفات الخرسانة البنتونيتية CIRIA C760 (ضمان سهولة قص وتفريغ التداخل دون انكسار أسنان البريمة الدوارة (Auger Teeth))
  • ✓ فحص عمق وسلامة قاع الحفر لكل خازوق بواسطة شريط قياس ثقيل والتأكد من خلوه من الرواسب والردم المفكك قبل إنزال القفص والصب. — المعيار: إجراءات ضبط جودة الخوازيق الموقعية QC-Bored-Piles (تأمين ارتكاز سليم وتجنب هبوط الخازوق تحت أحمال الارتكاز)
  • ✓ استخدام أنبوب التريمي (Tremie Pipe) المغمور بمسافة لا تقل عن 2.0 متر داخل الخرسانة الحية طوال فترة الصب لمنع انفصال الحبيبات. — المعيار: ACI 304R Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete (منع تلوث الخرسانة برواسب المياه والتربة وضمان تجانس المقطع)
  • ✓ تكسير رؤوس الخوازيق (Pile Cropping) إلى الخرسانة السليمة ودمج أطوال الأشاير داخل الكمرة الرابطة العلوية (Capping Beam). — المعيار: كود التفاصيل الإنشائية SBC 304 (نقل الأحمال والعزوم بصورة مستمرة وتأمين الربط الأفقي للجدار بالكامل)

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• تأخر حفر الخوازيق الثانوية المسلحة لأكثر من 48-72 ساعة مما يؤدي لزيادة صلابة الخرسانة الأولية واستحالة قصها.

الحل الهندسي: جدولة وتزامن خطة الصب واستخدام ملدنات ومؤخرات شك تحافظ على قابلية التشغيل وقص الخرسانة حتى 72 ساعة.

• إهمال التدقيق المساحي لمسار الخوازيق مما يتسبب في تداخل ناقص (< 5 سم) في الأعماق وحدوث تسريبات طينية.

الحل الهندسي: استخدام دليل توجيه خرساني مسبق الصنع (Concrete Guide Wall) على سطح الأرض بسمك 20 سم لتوجيه البريمة بدقة متناهية.

• حفر منسوب البدروم دفعة واحدة قبل صب وتصلب الكمرة الرابطة (Capping Beam) أو شدادات التثبيت.

الحل الهندسي: الالتزام بمراحل الحفر المرحلي (Staged Excavation) وفق تقرير التربة والتصميم وعدم تعميق الحفر قبل إتمام منظومة الدعم.

• طفو أو دوران قفص حديد التسليح أثناء سحب الكيسنج المؤقت أو صب الخرسانة الكثيفة.

الحل الهندسي: تثبيت قفص التسليح في أعلى الكيسنج وتزويده بمباعدات خرسانية دائرية (Circular Spacers) كل 2 متر بطول القفص.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما هو الفرق بين الخوازيق المتقاطعة (Secant Piles) والخوازيق المتماسة (Contiguous Piles)؟

الخوازيق المتقاطعة (Secant Piles) تتداخل هندسياً بمسافة 10-15 سم بين الخازوق والآخر، وتتكون من خازوق ضعيف غير مسلح يليه خازوق مسلح، وهي عازلة تماماً للمياه الجوفية وتناسب الحفر أسفل منسوب الماء والتربة الرملية المفككة. أما الخوازيق المتماسة (Contiguous Piles) فتتلامس فقط دون تداخل، ولا تمنع تسرب المياه، وتتطلب حقناً أسمنتياً أو شوتكريت بين الفواصل.

لماذا يتم صب الخوازيق الأولية (Primary) بخرسانة ضعيفة f'c = 10-15 MPa؟

تُصب الخوازيق الأولية بخرسانة منخفضة المقاومة مخلوطة بمادة البنتونيت لغرضين أساسيين: أولاً، لتمكين بريمة الحفر من قص وتفريغ التداخل (Overlap) بسهولة أثناء حفر الخازوق الثانوي المسلح دون إتلاف معدات الحفر؛ وثانياً، لتوفير حاجز هيدروليكي محكم مانع لنفاذية المياه الجوفية بتكلفة اقتصادية مناسبة.

متى يلزم استخدام شدادات أرضية (Ground Anchors) أو كمرات تدعيم (Struts) مع جدار السيكانت؟

يلزم استخدام الشدادات أو الدعامات المعدنية عندما يتجاوز عمق الحفر 5.0 إلى 6.0 أمتار (Cantilever Limit)، حيث تصبح عزوم الانحناء والإزاحات الأفقية على رأس الخازوق غير مقبولة إنشائياً وتسبب شروخاً في المنشآت المجاورة. تعمل الشدادات على تقليل العزوم والترخيم بالسماح للجدار بالتصرف كجسر متعدد الركائز.

ما هي معايير قبول انحراف الخازوق الرأسي في مشاريع سند جوانب الحفر؟

وفقاً للكود البريطاني CIRIA C760 والكود السعودي SBC 303، يجب ألا يتجاوز الانحراف الرأسي للخازوق نسبة 1:100 (أي 1 سم لكل 1 متر عمق). في أعمال السيكانت ذات التداخل 15 سم وعمق 15 متراً، فإن انحراف 1% يمثل أقصى حد مسموح به للحفاظ على حد أدنى من التداخل المغلق (Overlap) عند القاع.