دمك التربة

دمك التربة اهميتة وانواعة :
==================
مقدمة: عرف دمك التربة منذ القدم حينما بدأ الإنسان في بناء السدود القديمة حيث كانت تتم عملية دمك التربة بتمرير أعداد كبيرة من العمال و الحيوانات على التربة المفككة مرات متعددة. و كانت جسور السكك الحديدية في البداية تدمك بترك تربتها عدة سنين لتدمك تحت تأثير وزنها قبل وضع طبقة الزلط فوقها. و كانت الأساليب المستخدمة قديما في دمك التربة وسائل تقريبية إلى أن قدم بروكتور أبحاثه عام 1933م فأدخل الأسلوب العلمي في هذا المجال.
الدمك هو إعادة ترتيب حبيبات التربة بطرد الهواء فقط من فراغات التربة و يتم ذلك باستخدام وسائل ميكانيكية و ينتج عن ذلك نقص في حجم فراغات الهواء و زيادة في كثافة التربة. و يختلف الدمك من التصلب بأن الأخير هو طرد تدريجي للمياه من التربة المشبعة باستخدام إجهاد مستمر و يصاحب ذلك نقص في الحجم.
أهمية الدمك كتطبيق هندسي
في مجال السدود الترابية فإن دمك تربة الردم في السد تزيد مناعته لنفاذ الماء مما يقلل كمية الماء المتسربة منه. كما أن قوة القص لردم مدموك جيدا تساعد على ثبات هذا الردم و مقاومته للانزلاق.
و في مجال الطرق و المطارات فإن هذه الأعمال الهندسية تزيد سعتها الحملية إذا أنشأت على أساس مدموك جيدا.
و في مجال تحسين خواص التربة في عمليات الأحلال
الدمك من أهم العمليات اللازمة لتثبيت التربة سواء أضيفت مادة التثبيت أم لم تضاف.
- العوامل المؤثرة الهامة التي يحتاج المهندس لاخذها بنظر الاعتبار فيما يخص اجراء الحدل تتضمن::
1- المحتوى المائي: تزيد الكثافة الجافة في زيادة المحتوى المائي إلى أن تصل التربة بمحتواه المائي إلى القيمة القصوى ثم بعدها تتناقص الكثافة الجافة بزيادة المحتوى المائي.
2- كمية الدمك: لكل تربة نوع معين مناسب لها من الدمك، و زيادة طاقة الدمك تزيد من قيمة الكثافة الجافة القصوى و يخفض المحتوى المائي الأمثل و عامة فإن زيادة جهد الدمك أو طاقة الدمك تجعل المنحنى يتحرك شمالا إلى الأعلى.
3- نوع التربة: الكثافة الجافة القصوى تعتمد على نوع التربة. و التربة ذات الحبيبات الخشنة المتدرجة يكون لها كثافة جافة قصوى أكبر من تلك التربة ذات الحبيبات الناعمة. و الطين له أقل كثافة قصوى.
4- طريقة الدمك: تؤثر على قيم الدمك و تشمل طريقة الدمك سواء المعلمية أو الحلقية على وزن المطارق وكيفية الدمك (ديناميكي أو ستاتيكي، عجن أو هرس) و زمن الدمك و المساحة المعرضة للدمك.
5- الإضافات: توجد بعض الإضافات يمكن استخدامها لتحسين صفات الدمك.
تأثير الدمك على خواص التربة
1- يزيد الدمك من مقاومة القص للتربة.
2- يزيد قدرة تحمل التربة.
3- يخفض من قدرة التربة على الانضغاط و الهبوط.
4- يقلل الدمك من نفاذية التربة و بالتالي تنخفض قدرتها على تسرب المياه (تقليل نزف الماء، الانتفاخ والانكماش).
5- توفير الاستقرار والثبات للمنشأ
حدل (دمك) التربة، اهميته وانواعه :
ان دمك التربة يعرف بانه الطريقة التي يتم زيادة كثافة التربة فيها بشكل ميكانيكي، ويعد جزء هام من مراحل الانشاء، واذا تم تنفيذه بطريقة غير صحيحة فأن ذلك سوف يؤدي الى هبوط التربة مما يستلزم تكاليف صيانة غير ضرورية، او فشل المنشأ المنفذ.
ان جميع مواقع البناء ومشاريع الانشاء تقريباً تستخدم تقنيات دمك التربة الميكانيكية.
ان انواع الدمك، والتي يمكن تصنيفها حسب الجهد المسلط على التربة يمكن تلخيصها كما يلي :
1 - الدمك بالاهتزاز vibration
2 - الدمك بالصدمة impact
3 - الدمك بالعجن kneading
4 - الدمك بالضغط pressure
ان هذه الانواع من جهد الدمك يمكن تلخيصها ضمن مفهومين، الدمك بالقوة الساكنة static force والدمك بقوة الاهتزاز vibratory force .
ان الدمك بالقوة الساكنة static force هو تسليط حمل الماكنة على طبقة التربة المطلوب اجراء الدمك لها، مما يؤدي الى ضغط اجزاء التربة، ان الطريقة الوحيدة لتغيير قوة الحدل الفعالة يكون باضافة او طرح وزن من ماكنة الحدل، ان الدمك بالقوة الساكنة يكون محدد بطبقات التربة العليا ولا يصل تأثيره الى اعماق كبيرة، العجن والضغط هما مثالين للدمك بالقوة الساكنة.
اما الدمك بقوة الاهتزاز vibratory force فانه يستخدم تقنية خاصة بالاضافة الى تأثير وزن الماكنة، وذلك لخلق قوة اهتزاز اضافية تكون هذه التقنية اما عن طريق تدوير وزن بشكل لامركزي، او عن طريق ضغط محاور متلاحقة pistons ، وبالتالي توفر ماكنة الدمك سلسلة متلاحقة من الضربات على السطح المدموك، ويمتد التأثير من اعلى سطح الطبقة الى الطبقات الاعمق، حيث ان قوة الاهتزاز تقوم بتحريك اجزاء التربة من مواقعها وتجميعها لتوفير اعلى كثافة ممكنة.
ان الدمك غير الصحيح للتربة من الممكن ان يؤدي الى اضرار بالمنشأت، مثل التشققات والنزف في الخزانات، التكسرات والتصدعات في الارضيات، التكسرات والنزف في الانابيب والتشققات في الاسس وغيرها.
اختبارات دمك التربة:

( اختبار بروكتور القياسي )

تجفف عينة من التربة بعد أن تسحق بحيث يكون التجفيف هوائيا في حدود 5 كحجم مارة من منخل فتحته 20ملم ثم تضاف كمية من الماء حسب نوع التجربة بحيث تعطي محتوى رطوبة ما بين 4% إلى 6% للتربة الرملية و الزلطية و بقيمة تتراوح بين 8% إلى 10% للتربة الطينية و الطمية ثم توضع العينة على ثلاث طبقات في القالب المكون في اسطوانة مفرغة قطر 10.2سم و ارتفاعه الداخلي 1.6سم (يعطي حجما حوالي 944سم3) كما أن هذه الاسطوانة لها امتداد علوي ارتفاعه 6سم و تدمك كل طبقة من الطبقات الثلاث بواسطة الدق 20دقة بمطرقة تزن حوالي 2.5كلغ و قطرها 5.1سم و تسقط من ارتفاع 30.5سم ثم يزال الامتداد العلوي للاسطوانة و تسوى التربة بداخلها ثم يوزن القالب الاسطواني بما يحتويه من تربة لحساب الكثافة الرطبة للعينة و المحتوى المائي لها.

( اختبار بروكتور المعدل )

أحدث الاتحاد الأمريكي لموظفي الطرق الحكومية تطويرا في تجربة بروكتور القياسية شمل وضع العينة على 5 طبقات و المطرقة بوزن 4.5كجم  تسقط من ارتفاع 45 سم و هذا يبين أنه كلما زاد جهد الدمك فإن أكبر كثافة جافة لنفس التربة تزيد و أقصى رطوبة محتوية تقل.