تراکم به وسیله انفجار Blasting Compaction
یکی از مهمترین مولفه هایی که مبین مقاومت خاک است، میزان تراکم آن است. از آنجایی که بستر اکثر سازه های عمرانی اعم از ساختمان ها، سدها، راه ها، فرودگاه ها و بسیاری از موارد دیگر، خاک است، اهمیت مقاومت و میزان ظرفیت باربری آن نمود پیدا میکند. یکی از متداول ترین شیوه ها برای بالا بردن ظرفیت باربری خاک، متراکم نمودن آن بوده که توسط روش های مختلف قابل اجرا می باشد.
در این خصوص می توان به مواردی همچون بارگذاری استاتیکی، غلتک زنی، وزنه های کوبشی، زهکشی عمقی، عبور ماشین آلات و غیره اشاره داشت که همگی متصرف زمان و هزینه بالا بوده و هر یک محدودیتی را در نوع اجرا دارا می باشند. بدین منظور اخیراً روش نوینی مطرح شده که در جهت کاهش مشکلات و محدودیت های روش های قبل مورد استفاده قرار گیرد. این طرح، متراکم نمودن خاک توسط انفجارهای زیر سطحی کاملاً کنترل و طراحی شده در عمق خاک است.
برای این عمل گمانه هایی با عمق و فواصل معین، طبق یک الگوی طراحی شده بسته به نوع خاک، نوع مواد منفجره، میزان تراکم اولیه و مورد انتظار خاک، شرایط محیطی، سازه های مجاور و کنترل ارتعاشات ناشی از انفجارات حفر می‌شود. سپس عمل تعبیه مواد منفجره در عمق یا اعماقی از گمانه ها که خرج گذاری یا شارژ نمودن نام دارد، انجام می پذیرد. پس از آن به منظور محبوس نمودن موج انفجار و افزایش تأثیر تراکم بر روی خاک، درپوشی برای گمانه نصب می شود و در آخر عمل انفجار صورت می پذیرد. به دلیل پیچیدگی ماهیت دینامیکی فشار ناشی از انفجار و تأثیر آن روی خاک اطراف، بر خلاف تلاش‌ه ای محققین به منظور تعریف و ارائه پارامترهای مختلف مرتبط با انفجار، هنوز ابهاماتی در مورد خصوصیات دقیق آنها وجود دارد که این امر مهندسین را مستلزم تحقیق و مطالعه بیشتری در این زمینه می کند.
اکثر مطالعاتی که تا به امروز در رابطه با انفجار انجام شده است به اثرات مخرب این پدیده پرداخته اند و کمتر کسی تاثیر مثبت انفجار و بهره برداری از آن، جهت بهبود شرایط خاک را مورد بررسی قرار داده است. در روش انفجار تنش های برشی حاصل از انفجار مواد منفجره در سطح یا در عمق خاک می تواند موجب تراکم خاک های ماسه ای،شن ها و سنگریزه های سست و غیر متراکم شود.
در خاک های اشباع انفجار موجب بالا رفتن فشار آب منفذی شده و ممکن است باعث ایجاد پدیده روانگرایی شود در چنین شرایطی نصب زهکش های قائم موجب کاهش فشار آب منفذی و افزایش تاثیر موج های انفجاری در جهت متراکم ساختن خاک می شود. در صورت استفاده از روش انفجار لازم است که به وضعیت سازه های مجاور با محل انفجار توجه داشت و به گونه ای عمل نمود که روی سازه های مذکور تاثیر منفی ایجاد نشود.
مصالح دانه ای متخلخل و سست به وسیله ی عملیات انفجاری نیز قابل متراکم ساختن هستند. تراکم توسط انفجار شامل انفجار خرج های متعددی بوده که در چال های قائم به فواصل ۳ تا ۶ متر از هم دیگر جاگذاری می شود. چال ها معمولاً در فواصل ۵ تا ۱۵ متری تعبیه شده و قبل از انفجار دهانه ی آنها مسدود می‌شود. انفجار مؤثرترین روش جهت تراکم ماسه های متخلخلی است که دارای کم تر از ۲۰ درصد لای و ۵ درصد رس است. حتی مقدار کمی رس یا رگه های باریکی از رس می تواند مقدار قابل ملاحظه ای تاثیر انفجار را کاهش دهد. انفجار در خاک‌های خشک کاملاً مؤثر است.
مزایا و محدودیت‌های انفجار
1. سریع، ساده و مناسب
2. مشکل نفوذ در لایه‌های سفت و سخت
3. هزینه پایین عمل آوری مناطق کوچک
4. عدم تثبیت خاک در اعماق سطحی و تهدید محیط زیست
5. حصول دانسیته نسبی تا ۸۰٪