Published in: الهندسة المدنية

التفجير لتنفيذ الأعمال الترابية – المواد المتفجرة المستخدمة وأساليبها

Author م. لين رحمون

Published on: 30 أبريل، 2023

م. لين رحمون

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تُعدُّ أعمال التفجير من أكثر الطرق أهميةً واستخداماً بشكلٍ أساسي لتنفيذ الأعمال الترابية التي تسبق مرحلة البَدء بتشييد هياكل المباني والمنشآت الهندسية، والتي تساعد في مرحلة حفر التربة التي تتميز بالصعوبة.

ما هو مفهوم التفجير المستخدم لتنفيذ الأعمال الترابية؟

هو عبارة عن عملية يتمُّ فيها إنشاء ثقوبٍ ضمن التربة المراد تفجيرها، ووضع كميةٍ من المواد المتفجرة التي تؤدي إلى فصل التربة عن الكتلة الأساسية الملتصقة بها، وجرفها إلى مسافاتٍ ليست كبيرةً جداً، وذلك نتيجة الطاقة التي تظهر عند انفجار شحنات المواد المتفجرة. ^[1]

ما هي استخدامات التفجير لتنفيذ الأعمال الترابية؟

1- يُعدُّ استخدام التفجير لتنفيذ الأعمال الترابية في المناطق غير المأهولة وغير العمرانية، من أكثر الطرق الأساسية المعتمدة للأعمال الترابية. ^{[1] [2]}

2- يُستخدم التفجير ضمن الأعمال التحضيرية لموقع العمل في هدم الأبنية القديمة و إزالتها.

3- يُستخدم التفجير من أجل خلخلة الترب الصخرية والمتماسكة المتواجدة في المقالع والمآخذ، ولكنها تتطلب تقنياتٍ عمليةً جداً، حيث يمكن أن يتمُّ حفر الآبار والثقوب لتنفيذ عملية التفجير في حال استخدام الآبار التي يجب أن تتراوح أقطارها ما بين 75 و 150ملم، ويمكن أن تتوضّع هذه الآبار شاقولية أو مائلة وبعمقٍ يتناسب مع عمق الكتف الترابي، وعند توزيع الآبار تُترك فواصل بينها ما بين 3 و 4 متر.

بينما في حالة الثقوب يتمُّ وضع المواد المتفجرة ضمن هذه الثقوب التي تتراوح أقطارها ما بين 25 إلى 75 ملم، ثم يتمُّ الاعتماد على هذه الطريقة للحصول قدر الإمكان على تركيب حَبّي متماثلٍ للتربة، ويمكن أن يتمّ التعديل بكمية المواد المتفجرة وأسلوب توزيع العبوات.         

4- يُستخدم التفجير أيضاً من أجل تنفيذ الحفريات، والخنادق، والقنوات.

5- في حالة المناطق المأهولة والعمرانية يتمُّ اللجوء للتفجير في حالاتٍ خاصة جداً.

ما هي المواد المتفجرة المستخدمة في أعمال التفجير لتنفيذ الأعمال الترابية؟

المواد المتفجرة هي مواد كيميائية يتمّ تشكيل خليطٍ منها، ويمكن أن تُعطي غازاً بسرعة كبيرة يتحول مباشرةً إلى ضغط غازيّ كبير، وذلك تحت تأثير خارجي على هذه المواد المتفجرة. يُولّد الضغط الغازي طاقةً كبيرةً قادرةً على تحطيم أكثر الصخور متانة.

كيف يتمُّ تقسيم المواد المتفجرة المستخدمة لتنفيذ الأعمال الترابية؟

تُقسم المواد المتفجرة بحسب سرعة الانفجار إلى:

القسم الأول

يتضمن المتفجرات الصاعقة، وتتميز هذه المجموعة بتفجرها السريع في حال التأثير بها بشكل مباشر، سواءً من خلال النار أو الطَّرق أو الشرارة، ومن أهم هذه المتفجرات الصاعقة أسيد الرصاص. ^[1]

القسم الثاني

يشمل هذا القسم المواد المتفجرة سريعة الانفجار، وتُعدُّ من المواد التي قد توفر الأمان أثناء التعامل معها مما يجعلها الأكثر انتشاراً واستخداماً، ويعود ذلك الأمان من خلال حساسيتها القليلة للطّرق ومن أهم هذه المواد الديناميت. ^[3]

القسم الثالث

وهو القسم الذي تتميز المواد المتفجرة فيه ببطء سرعة الانفجار، ومن أهم هذه المواد: البارود، والفحم، والكبريت. يتمُّ وضع المواد المتفجرة أثناء عمليات التحضير للتفجير إما داخل الثقوب مباشرةً، أو في العبوات أولاً، ومن ثم داخل الثقوب.

ما هي العبوات المستخدمة في أعمال التفجير لتنفيذ الأعمال الترابية؟

العبوة هي عبارة عن المخزن الحاوي للكمية المتفجرة المحددة، وتكون بالوزن وبشكل وضعها ضمن الكتلة الترابية. يمكن للعبوة أن تتوضّع داخل الكتلة الترابية المراد تفجيرها أو تكون على سطح الكتلة، وتُدعى بهذه الحالة العبوات الخارجية.

ما هي أساليب التفجير التي يتم فيها تفجير العبوة لتنفيذ الأعمال الترابية؟

1- الأسلوب الناري

ويُعدُّ من الأساليب الأساسية يُستخدم لتفجير العبوات المفردة الوحيدة، كأمثلة تفجير الأساسات أو حفر القنوات الأفقية، ويتمُّ التفجير بهذا الأسلوب بوساطة فتيل الاشتعال والمُشعل. ^[1]

2- الأسلوب الكهربائي

وهو الأسلوب الذي يتمُّ استخدامه عندما يقوم الاختصاصيون بتفجير عددٍ كبير من العبوات، ويلزم لاستخدام هذا الأسلوب صاعقاً كهربائياً، وأشرطة وصلٍ كهربائية، وكذلك مولداً كهربائياً.

الطرق الأساسية للتفجير المستخدم لتنفيذ الأعمال الترابية بالاعتماد على شكل توضع العبوات

1- طريقة عبوات الثقوب

تستخدم هذه الطريقة للتفجير السطحي، أي تكون على سطح الأرض، وكذلك التفجير تحت الأرض. وعادةً ما يتمُّ حفر الثقوب مسبقاً ويتمُّ ملء الثقوب بالمواد المتفجرة، كما يكون عمق الحفر يساوي عمق الكتلة الترابية المراد حفرها، ويملأ ثلثي الثقب بالمواد المتفجرة 2/3.

أما الثلث الأخير يُطلق عليه الوسادة، ويُملأ بخليطٍ من الغُضار والرمل. عادةً تتراوح المسافات الفاصلة بين الثقوب ما بين (1 إلى 1,5) W ونقصد ب W مسافة المقاومة الدنيا. ^[4]

2- طريقة العبوة بشكل حَوجلة

يتمُّ اللجوء إلى هذه الطريقة عندما يكون حجم عبوة التفجير لا يتسع ضمن البئر المستخدم، وعلى ذلك يتمُّ الحفر والتوسيع عند قاعدة البئر في أسفله، وتتوضّع العبوة بشكل يتمُّ فيه الحصول على أكبر حجم من التربة المُفجَّرة، وهذا ما يُعدُّ من أهم ميزاتها.

3- طريقة عبوات الآبار

تعتمد هذه الطريقة على الآبار التي توزع على عدة صفوف، حيث تكون المسافة الفاصلة بين الآبار في الصف الواحد ما بين (0,9 إلى 0,7 ) W،  وقد تكون هذه الآبار شاقوليةً أو مائلةً، ولكن يُفضّل أن تكون شاقوليةً. أقطارها تصل إلى 200 ملم، وما يميز هذه الطريقة عن طريقة عبوات الثقوب أنه يتمُّ حفرها 2 متر تحت عمق الكتلة الترابية المراد تفجيرها، أي يزيد عمق البئر 2 متر عن عمق الكتلة الترابية.