مقاله تحلیلی: مزایای بهسازی خاک با تکنیک تراکم دینامیکی

تراکم دینامیکی خاک

تراکم دینامیکی یک تکنیک بهسازی خاک است که در آن به‌واسطه سقوط یک وزنه، خاک و مواد پرکننده متراکم می‌شوند. این وزنه که معمولاً از فولاد ساخته می‌شود، توسط یک جرثقیل بلند شده و بارها و بارها روی سطح زمین پرتاب می‌شود. ارتعاشات ناشی از سقوط وزنه به زیر سطح زمین انتقال می‌یابد و به همین طریق سبب تراکم خاک در لایه‌های عمیق‌تر و نهایتاً بهسازی خاک می‌شود. مکان‌هایی که قرار است سقوط وزنه در آن‌ها رخ دهد، معمولاً به‌صورت یک الگوی شبکه‌ای هستند. شرایط سطح زیرین ،بارگذاری و هندسه فونداسیون، از عوامل اثرگذار در تعیین فاصله الگوی شبکه محسوب می‌شوند.

تراکم دینامیکی مواد پرکننده شل

تراکم دینامیکی از اثر دینامیکی ضربات پرانرژی که در اثر سقوط وزنه فولادی ایجاد می‌شود، بهره می‌برد. این وزنه‌های فولادی بزرگ وزنی برابر با 15 تا 40 تن دارند و از ارتفاع 10 تا 30 متر به سمت زمین رها می‌شوند. هدف واقعی از این تکنیک انتقال امواجی باانرژی بالا از طریق یک لایه خاک متراکم برای بهبود خواص ژئوتکنیکی خاک در عمق‌های بیشتر است.

تراکم دینامیکی برای تمام انواع خاک‌های دانه‌ای قابل استفاده است. این تکنیک به‌خوبی در خاک‌های زیر به کار گرفته می‌شود:

غیر آلی
مواد پرکننده غیر همگن
زمين و خاک اصلاح‌شده (مناطقی که از طريق احياء اراضی تالاب‌ها، دریاچه‌ها يا ساحل ساخته شده‌اند)
مناطق احیاء شده با مشخصات متغیر
جایی که شبکه‌های زیرزمینی وجود دارد و یا قطعه‌ای زیر خاک مدفون شده است.
خاک‌هایی که حفره‌های هوای بزرگی دارند: مانند زباله‌های دفن شده و زمینی که با خاک ضعیفی پر شده است.

تراکم دینامیکی هم در خاک‌های اشباع و هم در خاک‌های غیراشباع مؤثر است. به‌طور معمول این تکنیک نباید در 15 متری شبکه‌های زیرزمینی و 30 متری ساختمان‌های موجود انجام شود. جرثقیل‌های 80 تا 120 تنی به‌طور خاص برای این کار طراحی شده‌اند.

فاصله بین نقاط ضربه به موارد زیر بستگی دارد:

عمق لایه تراکم پذیر
نفوذپذیری خاک
سطح آب‌های زیرزمینی

لایه‌های عمیق‌تر با فواصل بیشتر و لایه‌های بالاتر با فواصل کمتر متراکم می‌شوند.

اثر فوری ناشی از این تکنیک بسیار مهم است زیرا باعث کاهش سریع مقدار تخلخل اندازه‌گیری شده در نشست پ‍س از ضربه ‍ می‌گردد.
افزایش فشار منفذی و روانگرایی موضعی در برخی از خاک‌های اشباع، باعث کند روند بهسازی خاک می‌گردد. فشار منفذی در طی دوره استراحت حذف می‌شود. همین موضوع موجب خاکی بهبودیافته به دلیل تشکیل ساختار مجدد خاک می‌شود.

مزایای تراکم دینامیکی

متراکم سازی مناطق بزرگی که با خاک‌های دانه‌ای سست پر شده‌اند.
کاهش حجم ضایعات در محل دفن زباله
افزایش تراکم و کاهش حفره‌ها
افزایش ظرفیت باربری
کاهش نشست‌های پس از ساخت و ساز

کاربردهای تراکم دینامیکی

بنادر و فرودگاه‌ها
انبارهای ذخیره بارهای سنگین
مناطق دفن زباله

تراکم دینامیکی باانرژی بالا

هنگامی که لازم باشد خاک بیش از 10 تا 12 متر در عمق متراکم شود، می‌توان از تراکم دینامیکی انرژی بالا استفاده نمود. در این تکنیک از تجهیزاتی استفاده می‌شود که شامل وزنه‌های سقوط آزادی است که نیازمند سیستم ویژه‌ی رهاسازی وزنه با استفاده از گیره‌های هیدرولیکی برای جلوگیری از استهلاک و اصطکاک کابل و همچنین قلاب‌های بالابر سیکلی است.

ملاحظات

مفهوم تراکم دینامیکی ساده است اما وجود مهندسان باتجربه و یک برنامه‌ریزی خوب ضروری است. همچنین شناخت کامل لایه‌های خاک قبل از اصلاح و حفظ یک برنامه کنترل تمام مراحل کار ضروری است.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.