يعاني العديد من المزارعين من نقص المعلومات وبعضهم يفتقر إلى الخبرة، في الأزمان القديمة، كان الإنسان يعمل بجدية وبمدة قياسية محدودة لبناء السدود القديمة، حيث كانوا يقومون بعملية دمك التربة بشكل مفرط، وكانت تقوم مجموعة كبيرة من الرجال الزراعيين بالضغط عليها واستخدام الحيوانات لدمك الأرض بأرجلها عدة مرات حتى تصبح الأرض مدكوكة بشكل بدائي .
الدمك هو عملية إعادة ترتيب حبيبات التربة وطرد الهواء من فراغاتها، ما يؤدي إلى تقليل حجم الفراغات وزيادة كثافة التربة، ويختلف الدمك عن التصلب في أنه لا يحدث بطرد تدريجي للمياه من التربة المشبعة، ويتم باستخدام إجهاد مستمر. في الماضي، كانت جسور السكك الحديدية تتم دمكها بترك التربة لعدة سنوات تحت وزن الجسر قبل وضع طبقة الزلط فوقها، وكانت هذه الطريقة بدائية، ولكن جاء بروكتور في عام 1933 وقدم أبحاثه في هذا المجال وأدخل الأسلوب العلمي في الدمك.
طرق عملية الدمك
- – في حالة رغبتك في إجراء عملية الدمك، يمكنك استخدام “هراسات قدم الغنم” كما ذُكر في بداية المقال، حيث تتكون ببساطة من أسطوانات صلبة مفرغة ذات أرجل منشورية يتم توزيعها على سطح الأسطوانات، ويمكن تعديل وزن الأسطوانات عن طريق ملئها بالماء.
- عليك استخدام الهراسات التي تأتي بأنواع مختلفة، منها هراسات العجل الناعم والمعروفة باسم هراسات العجلات الثلاث، والتي تأتي بأحجام وأوزان مختلفة.
- يمكن أيضًا استخدام هراسات مجهزة بإطارات منفوخة تحت ضغط لأنها مزودة بعدد من العجلات الصغيرة التي تحمل إطارات منفوخة ويصل وزن الأثقال منها إلى حوالي 200 طن، وتتوقف عملية مرور هذه الهراسات والضغط الذي تولده على التربة على درجة الدمك المطلوبة وسمك التربة.
- فيما يتعلق بتنوع الأدوات، نجد أن الدمك بالمطارق يتم عن طريق ضرب المطارق على الأرض الزراعية، ويتراوح وزن المطرقة بين 30 و 150 كيلو جرام، ويصل وزن بعضها إلى طن واحد.
- والكثير لا يعرف مدى أهمية استخدام الدمك بالهز الذي يتم به دمك التربة باستخدام أجهزة محدثة للاهتزازات، ومنها ما هو يدوي للأعمال الصغيرة، ومنها ما هو ضخم وتنزل الاسطوانة الاهتزازية لتؤثر في التربة بواسطة دفع المياه من أسفلها، ثم تعرض الاسطوانة للاهتزاز لتدمك التربة المحيطة بها، وعندما يتم الدمك يتم إضافة تربة أخرى حول الاسطوانة، ثم يتم رفع الاسطوانة بمقدار 30 سم، ثم يتم تكرار العملية مرة أخرى، ويستخدم هذا النوع لدمك أعماق تصل إلى تسعة مترات.
علاقة بروكتور بالدمك
أجرى أحد العمال عملية دمك للأرض، ويجب أن يدرك أهمية الدمك كتطبيق هندسي. في مجال السدود الترابية، يزيد دمك التربة في السد من مقاومتها لنفاذ الماء، مما يقلل من كمية الماء التي تتسرب منه. بالإضافة إلى ذلك، يساعد الدمك الجيد في زيادة قوة القص للتربة المدموكة، مما يساعد على استقرار السد ومقاومته للانزلاق. وفيما يتعلق بتحسين خصائص التربة في عمليات التحسين، يعد الدمك واحدا من أهم العمليات اللازمة لتثبيت التربة سواء تمت إضافة مادة تثبيت أو لم يتم ذلك .
تهدف تجارب الدمك العملية إلى إيجاد وضع قياسي يكون أساسًا ومرجعًا لإجراء عملية الدمك في الموقع، وهناك العديد من التجارب العملية التي تعتمد على طريقة ونوع الدمك.
أنواع الدمك
- أولأ .. الدمك بالعجن: يتم دمك التربة بشكل كامل بواسطة اختراق وافر للتربة، ويحدث بعض العجن في التربة خلال الدمك.
- ثانيا.. الدمك بحمل ستاتيكي: وتتم هذه العملية عن طريق ضغط التربة في قالب تحت تحمل استاتيكي.
- يتم الدمك الديناميكي بواسطة الدق بمطرقة تسقط من ارتفاع معين، وهو الخطوة الثالثة.
- رابعا.. الدمك بالهز: يتم تربة هذا النوع عن طريق تعريضها للاهتزاز.
اختبار بروكتور المعدل
يتم وضع العينة على 5 طبقات من الأرض وتطرق بواسطة مطرقة بوزن 4.5 كغم تسقط من ارتفاع 45 سم، وهذا يوضح أن كلما زاد جهد الدمك، زادت كثافة التربة الجافة القصوى لنفس النوع من التربة .
اختبار بروكتور القياسي
تقوم عملية الدمك بعدة طرق وأشكال ومقاييس ففي تجربة بروكتور القياسي تجفف عينة من التربة ولكن يتم ذلك بعد أن تسحق بحيث يكون التجفيف هوائيا ، في حدود 5 كيلو جرام مارة من منخل “غوربال”، فتحته 20ملم ثم تضاف كمية من الماء حسب نوع التجربة بحيث تعطي محتوى رطوبة ما بين 4% إلى 6% للتربة الرملية و الزلطية .
تتراوح قيمتها بين 8% إلى 10% للتربة الطينية والطمية، ثم يتم وضع العينة على ثلاث طبقات في القالب المكون من اسطوانة مفرغة قطرها 10.2 سم وارتفاعها الداخلي 1.6 سم (مما يعطي حجما حوالي 944 سم³). تحتوي هذه الاسطوانة على امتداد علوي بارتفاع 6 سم، ويتم دمك كل طبقة من الطبقات الثلاث باستخدام الدق 20 مرة بواسطة مطرقة تزن حوالي 2.5 كلغ وقطرها 5.1 سم، ثم يتم إسقاطها من ارتفاع 30.5 سم. بعد ذلك، يتم إزالة الامتداد العلوي للأسطوانة وتسوى التربة بداخلها، ثم يتم وزن القالب الأسطواني بما يحتويه من تربة لحساب الكثافة الرطبة للعينة ومحتواها المائي.
عوامل مؤثرة على الدمك
تزداد الكثافة الجافة عندما يتزايد تربة الدم في الرطوبة، ولكنها تصل إلى أقصى حد لها عندما يصل المستوى الرطوبي في العينة إلى الحد الأقصى، وبعد ذلك تنخفض الكثافة الجافة مرة أخرى عند زيادة الرطوبة. وفي البداية تكون الكثافة الجافة عالية
- المحتوى المائي: تزيد الكثافة الجافة مع زيادة محتوى الماء حتى تصل التربة إلى أقصى قيمة ممكنة من محتوى الماء، ثم تتناقص الكثافةالجافة مع زيادة محتوى الماء.
- كمية الدمك: لكل نوع من التربة نوع محدد من الدمك الذي يناسبه، وزيادة طاقة الدمك تزيد من كثافة التربة الجافة القصوى وتقلل من محتواها المائي الأمثل. وبشكل عام، فإن زيادة جهد الدمك أو طاقة الدمك تجعل المنحنى يتحرك شمالًا إلى الأعلى.
- نوع التربة: تعتمد الكثافة الجافة القصوى على نوع التربة، وتكونالتربة ذات الحبيبات الخشنة المتدرجة لها أكبر كثافة جافة قصوى من تلك التربة ذات الحبيبات الناعمة، كما أن الطين له أقل كثافة قصوى.
- طريقة الدمك: تؤثر طريقة الدمك (سواء كانت معلمية أو حلقية) على وزن المطارق وعلى قيم الدمك، بالإضافة إلى كيفية الدمك (ديناميكي أو ستاتيكي، عجن أو هرس) وزمن الدمك والمساحة المعرضة للدمك.