دمك التربه
محمد ابو ياسين
مشترك منذ 10-1-2012
مواضيع محمد ابو ياسين
ردود محمد ابو ياسين

دمك التربه




فى السنوات الخمس الأولى من القرن العشرين ظهرت الطرق البسيطة لتصنيف التربة الناعمة المتماسكة من خلال قوامها ولدونتها ويرجع ذلك الى اتربرج Aterberg الذى ابتكرها عام 1911 وما زالت تستخدم للآن .
فى سنة 1913 تكونت لجنة ميكانيكا التربة لسكك حديد السويد والتى توصلت الى طرق حساب إتزان الميول وبرز فى هذه اللجنة العالم ويللر فللنيس W.Fellneius.
فى السنوات من 1920 الى 1925 تطورت الأبحاث الهندسية الخاصة بالتربة بفضل تطور إنشاء الطرق فى الولايات المتحدة الأمريكية .
ويرجع الفضل فى ظهور ميكانيكا التربة كعلم للعالم الألمانى كارل ترزاجى Terzaghi بعد ظهور مؤلفه عام 1925 والذى تناول فيه موضوعات هامة فى مجال التربة .
ثم تطور علم ميكانيكا التربة soil mechanics بعد ذلك تطوراً كبيراً بفضل جهود وأبحاث ومؤلفات العديد من العلماء , كما عقدت المؤتمرات الدولية المتلاحقة لبحث العديد من الموضوعات الحيوية فى هذا العلم والذى تغير اسمه الى اسم أدق وهو هندسة تقنية

التربة Geotechnical Eng
تعريف ineering .
التربة :

التربة soil ترجع تسميتها الى كلمة لاتينية قديمة هى solum والتربة هندسياً تعنى فتات الصخور الناتج عن عوامل التعرية و المواد العضوية الناتجة من تحلل النباتات و الحيوانات و الرطوبة وما تحتويه من محاليل ومعلقات عضوية ومعدنية وكذلك الهواء داخل التربة , كما يشمل تعريف التربة سمك الطبقة المفتتة من قشرة الكرة الأرضية وهى بذلك خليط معقد من مادة صلبة تحتوى على سوائل وغازات ومكونات عضوية .

دمك التربة Soil compaction

عرف دمك التربة منذ القدم حينما بدأ الإنسان فى بناء السدود القديمة حيث كانت تتم عملية دمك التربة بتمرير أعداد كبيرة من العمال و الحيوانات على التربة المفككة مرات متعددة .
وكانت جسور السكك الحديد فى البداية تدمك بترك تربتها عدة سنين لتدمك تحت تأثير وزنها قبل وضع طبقة الزلط فوقها , وكانت الأساليب المستخدمة قديماً فى دمك التربة وسائل تقريبية إلى أن قدم بروكتور Proctor أبحاثه عام 1923 فأدخل الأسلوب العلمى فى هذا المجال .
تعريف الدمك :

الدمك هو إعادة ترتيب حبيبات التربة بطرد الهواء فقط من فراغات التربة ويتم ذلك بإستخدام وسائل ميكانيكية وينتج عن ذلك نقص فى حجم فراغات الهواء وزيادة فى كثافة التربة .
ويختلف الدمك عن التصلب consolidation بأن الأخير هوطرد تدريجى للمياه من التربة المشبعة بإستخدام إجهاد مستمر ويصاحب ذلك النقص فى الحجم .

أهمية الدمك كتطبيق هندسى :


فى مجال السدود الترابية فإن دمك تربة الردم فى السد تزيد مناعته لنفاذ الماء مما يقلل كمية الماء المتسرب منه , كما أن قوة القص لردم مدموك جيداً تساعد على ثبات هذا الردم ومقاومته للإنزلاق .



وفى مجال الطرق و المطارات فإن الأعمال الهندسية تزيد سعتها الحملية إذا أنشئت على أساس مدموك جيداً .



الدمك من أهم العمليات اللازمة لتثبيت التربة سواء أضيفت مادة تثبيت أو لم تضاف .


نظرية الدمك " Compaction theory " :

تبين من نتائج اختبارات الدمك أن الكثافة الجافة تزداد عند دمك تربة ما مع زيادة نسبة الرطوبة تحت أى جهد دمك إلى أن العينة الرطوبة القصوى ثم تنخفض الكثافة الجافة بعد الزيادة فى الرطوبة عند الحد الأقصى . وهناك نظريات كثيرة لتفسير ذلك منها أنه إذا كانت الرطوبة فى تربة ما منخفضة فإن حبيباتها تتغلف بطبقة رقيقة من الماء , والهواء الذى يفصل هذه الحبيبات يكتسب ضغطاً جوياً حيث يكون الهواء فى بادئ الأمر متصلاً بالجو فإذا دمكت الحبيبات مع بعضها بحيث يمتنع اتصال الهواء الموجود فى الفراغات بالجو فإن ضغط الهواء المحبوس فى الفراغات يزيد يزيد عن الضغط الجوى بمقدار يتوقف على درجة تقارب الحبيبات من بعضها وحجم الهواء المحبوس فى الجيوب الناتجة من تقارب الحبيبات . وكلما كان حجم الهواء المحبوس كبيراً كلما كان ضغطه صغيراً والعكس صحيح .
وبزيادة نسبة محتوى الماء فى التربة المعرضة للدمك يزيد سمك طبقة الماء المغلفة للحبيبات وذلك بسبب :




تقليل الشد السطحى لطبقة الماء المغلفة للحبيبات , مما يقلل من مقاومة الإحتكاك بين الحبيبات .


زيادة عدد الجيوب الهوائية كلما دمكت الحبيبات الدقيقة فى الفراغات بين الحبيبات الخشنة نتيجة ضغط مقاومة الإحتكاك بين الحبيبات .


نقص الهواء المحبوس فى الجيب الواحد ( نقص فى الحجم ) .


وعند إجراء الدمك يستعمل جزء من جهد الدمك لدفع الحبيبات الدقيقة _ والتى تكون أقل مقاومة لكبر سمك طبقة الماء المغلف _ فى الفراغات بين الحبيبات الكبيرة , أما الجزء الأخر من جهد الدمك فإنه يستنفذ فى مقاومة الضغط الذى يتولد فى الجيوب الهوائية كلما دمكت الحبيبات مع بعضها على أن ضغط الهواء فى هذه المرحلة لا يكون كبيراً فتنتج تربة مدموكة كثيفة ذات فراغات كلية أقل وذات نسبة هواء أقل من التربة المدموكة عند نسبة رطوبة محتوى أقل .
تستمر هذه العملية الميكانيكية مع زيادة نسبة الرطوبة إلى أن تبلغ الرطوبة أقصى رطوبة محتوى للتربة . عند هذا الحد ينخفض الشد السطحى لطبقة الماء المغلف للحبيبات إلى أقل درجة ممكه له وبالتالى تكون مقاومة الإحتكاك بين الحبيبات أقل ما يمكن . ولذا فإن الحبيبات الدقيقة تندمك داخل الفراغات بين الحبيبات الخشنة تحت تأثير جزء صغير من مجهود الدمك.
ومن ناحية أخرى يزيد الضغط الناشىء فى الفراغات الهوائية زيادة كبيرة إلى درجة أن جزءاً كبيراً من جهد الدمك يستفذ للتغلب على هذا الضغط فينتج أكبر كثافة جافة وأقل نسبة مسام .


وعندما تزيد الرطوبة عن أقصى محتوى فإن الجزء الأكبر من جهد الدمك يستنفذ للتغلب على الزيادة فى ضغط الهواء المحبوس والذى يبدو أنه أكبر من الضغط فى حالة نسبة الرطوبة القصوى مما ينتج انخفاض فى نسبة الهواء المحبوس أما الجزء المتبقى من جهد الدمك فإنه يفشل حتى فى التغلب على مقاومة الإحتكاك الصغير بين الحبيبات مما ينتج عنه زيادة فى نسبة المسام وبالتالى انخفاض فى الكثافة الجافة وتستمر هذه العملية مع زيادة الرطوبة إلى أن تصل إلى رطوبة تكون عندها نسبة الفراغات الهوائية أقل ما يمكن .
وإذا زادت الرطوبة عن هذا الحد فإن الهواء المحبوس يكون أكبر من جهد الدمك الذى يفشل فى ضغط الهواء المحبوس أو التغلب على الإحتكاك بين الحبيبات . وعلى هذا تكون النتيجة انخفاض فى كثافة التربة الجافة وزيادة فى المسام ونسبة الفراغات الهوائية .

العوامل المؤثرة على الدمك :
1_ المحتوى المائى :

تزيد الكثافة الجافة بزيادة المحتوى المائى إلى أن تصل التربة بمحتواها المائى إلى القيمة القصوى OMC ثم بعدها تتناقص الكثافة الجافة بزيادة المحتوى المائى .

2_ كمية الدمك :

لكل تربة نوع معين مناسب لها من الدمك , وزيادة طاقة الدمك تزيد من قيمة الكثافة الجافة القصوى وتخفض المحتوى المائى الأمثل OMC .

3_ نوع التربة :

الكثافة الجافة القصوى تعتمد على نوع التربة , والتربة ذات الحبيبات الخشنة المتدرجة يكون لها كثافة جافة قصوى أكبر مت تلك التربة ذات الحبيبات الناعمة , والطين له أقلف كثافة قصوى .

4_ طريقة الدمك :

طريقة الدمك تؤثر على قيم الدمك ( OMC & Ґd max ) وتشمل طريقة الدمك سواء المعملية أو الحقلية على وزن المطارق وكيفية الدمك ( ديناميكى أو استاتيكى ,عجن أوهرس ) وزمن الدمك و المساحة المعرضة للدمك .

5_ الإضافات :

توجد بعض الإضافات يمكن بإستخدامها تحسين صفات الدمك .

تأثير الدمك على خواص التربة :




يزيد الدمك من مقاومة القص للتربة .


يزيد قدرة تحمل التربة .


يخفض من قدرة التربة على الإنضغاط والهبوط .


يقلل الدمك من نفاذية التربة وبالتالى تنخفض قدرتها على تسرب المياه .




نشر بتاريخ 31-1-2012

جميع الحقوق محفوظة تجارة