ในวิศวกรรมธรณีเทคนิคการอัดแน่นของดินคือกระบวนการที่แรงกดที่กระทำต่อดินทำให้เกิดการเพิ่มความหนาแน่นเนื่องจากอากาศถูกแทนที่ออกจากรูพรุนระหว่างเม็ดดิน เมื่อแรงกดที่กระทำทำให้เกิดการเพิ่มความหนาแน่นเนื่องจากน้ำ (หรือของเหลวอื่นๆ) ถูกแทนที่ออกจากระหว่างเม็ดดิน กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าการรวมตัว ของดิน ไม่ใช่การอัดแน่น โดยปกติแล้ว การอัดแน่นเป็นผลมาจากการใช้เครื่องจักรหนักกดทับดินแต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้จากการกระทำของสัตว์ เช่น เท้าของสัตว์

ในวิทยาศาสตร์ดินและการเกษตรการอัดแน่นของดินมักเป็นการผสมผสานระหว่างการอัดแน่นทางวิศวกรรมและการรวมตัว ดังนั้นอาจเกิดขึ้นเนื่องจากขาดน้ำในดิน ความเครียดที่ใช้คือแรงดูดภายในเนื่องจากการระเหยของน้ำ^{[ 1 ]}เช่นเดียวกับการเหยียบย่ำของสัตว์ ดินที่ได้รับผลกระทบจะดูดซับน้ำฝน ได้น้อยลง ทำให้การไหลบ่าและการกัดเซาะ เพิ่มขึ้น พืชเจริญเติบโตได้ยากในดินที่อัดแน่นเนื่องจากเม็ดแร่ถูกกดเข้าด้วยกัน ทำให้มีพื้นที่น้อยสำหรับอากาศและน้ำ ซึ่งจำเป็นต่อ การเจริญเติบโต ของรากสัตว์ที่ขุดรูยังพบว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เนื่องจากดินที่หนาแน่นกว่านั้นยากต่อการเจาะทะลุ ความสามารถของดินในการฟื้นตัวจากการอัดแน่นประเภทนี้ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ แร่ธาตุ และสัตว์ ดินที่มีความสามารถในการหดตัวและขยายตัว สูง เช่นเวอร์ติโซลจะฟื้นตัวจากการอัดแน่นได้อย่างรวดเร็วเมื่อสภาพความชื้นเปลี่ยนแปลง (ช่วงแล้งทำให้ดินหดตัว ทำให้เกิดรอยแตก) แต่ดินเหนียว เช่นคาโอลิไนต์ซึ่งไม่แตกเมื่อแห้ง จะไม่สามารถฟื้นตัวจากการอัดแน่นได้ด้วยตัวเอง เว้นแต่จะมีสัตว์ที่อาศัยอยู่บนพื้นดิน เช่นไส้เดือนดินซึ่งดินชุดเซซิลเป็นตัวอย่างหนึ่ง

ก่อนที่จะสามารถอัดแน่นดินในพื้นที่ได้ จำเป็นต้องมีการทดสอบในห้องปฏิบัติการบางอย่างเพื่อกำหนดคุณสมบัติทางวิศวกรรมของดิน ในบรรดาคุณสมบัติต่างๆ ความหนาแน่นแห้งสูงสุดและปริมาณความชื้นที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญและระบุความหนาแน่นที่ต้องการอัดแน่นในพื้นที่^{[ 2 ]}

การอัดแน่นของดินเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการก่อสร้าง ใช้เพื่อรองรับโครงสร้างต่างๆ เช่น ฐานรากอาคาร ถนน ทางเดิน และโครงสร้างกั้นดิน เป็นต้น สำหรับดินประเภทใดประเภทหนึ่ง คุณสมบัติบางอย่างอาจทำให้เหมาะสมหรือไม่เหมาะสมกับการใช้งานในสถานการณ์เฉพาะ โดยทั่วไป ดินที่เลือกควรมีความแข็งแรงเพียงพอ อัดตัวได้ยากพอสมควรเพื่อไม่ให้การทรุดตัว ในอนาคต มีนัยสำคัญ มีความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเมื่อปริมาณน้ำหรือปัจจัยอื่นๆ เปลี่ยนแปลง มีความทนทานและปลอดภัยต่อการเสื่อมสภาพ และมีการซึมผ่าน ที่ เหมาะสม^{[ 3 ]}

เมื่อจะถมหรือถมดินในพื้นที่ใด พื้นที่นั้นจะต้องวางดินเป็นชั้นๆ เรียกว่าชั้นดินถม ความสามารถในการอัดแน่นของชั้นดินถมชั้นแรกจะขึ้นอยู่กับสภาพของวัสดุธรรมชาติที่ถูกปกคลุม หากปล่อยให้วัสดุที่ไม่เหมาะสมอยู่ในที่เดิมและถมกลับเข้าไป วัสดุนั้นอาจยุบตัวลงเมื่อเวลาผ่านไปนานภายใต้น้ำหนักของดินถม ทำให้เกิดรอยแตกร้าวจากการทรุดตัวในดินถมหรือในโครงสร้างใดๆ ที่รองรับโดยดินถมนั้น^{[ 4 ]} เพื่อตรวจสอบว่าดินธรรมชาติจะรองรับชั้นดินถมชั้นแรกได้หรือไม่ สามารถทำการทดสอบการกลิ้งดินได้ การทดสอบการกลิ้งดินประกอบด้วยการใช้เครื่องจักรกลหนักในการก่อสร้างกลิ้งไปทั่วพื้นที่ถมดินและสังเกตการโก่งตัวที่เกิดขึ้น บริเวณเหล่านี้จะแสดงให้เห็นได้จากการเกิดร่องลึกการโป่งพอง หรือ การ บิดเบี้ยวของพื้นดิน^{[ 5 ]}

เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการบดอัดดินเป็นไปอย่างเหมาะสม ข้อกำหนดของโครงการจะระบุความหนาแน่นของดินหรือระดับการบดอัดที่ต้องทำให้ได้ โดยทั่วไปแล้ว วิศวกรธรณี เทคนิคจะแนะนำข้อกำหนดเหล่านี้ ในรายงานวิศวกรรมธรณีเทคนิค

ประเภทของดิน —นั่นคือ การกระจายขนาดของเม็ดดิน รูปร่างของเม็ดดิน ความหนาแน่นจำเพาะของของแข็งในดิน และปริมาณและชนิดของแร่ดินเหนียวที่มีอยู่—มีอิทธิพลอย่างมากต่อน้ำหนัก แห้งสูงสุด และปริมาณความชื้นที่เหมาะสม^{[ 6 ]} นอกจากนี้ยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อวิธีการบดอัดวัสดุในสถานการณ์ที่กำหนด การบดอัดทำได้โดยการใช้เครื่องจักรหนัก ในทรายและกรวด เครื่องจักรมักจะสั่นเพื่อทำให้เกิดการจัดเรียงตัวใหม่ของอนุภาคดินให้มีความหนาแน่นมากขึ้น ในตะกอนและดินเหนียวมักใช้ลูกกลิ้งตีนแกะเพื่อสร้างโซนเล็กๆ ของแรงเฉือนที่รุนแรงซึ่งจะขับอากาศออกจากดิน

การพิจารณาความแน่นที่เหมาะสมทำได้โดยการกำหนดความหนาแน่นของดินในพื้นที่จริงและเปรียบเทียบกับความหนาแน่นสูงสุดที่กำหนดโดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการ การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ใช้กันทั่วไปเรียกว่าการทดสอบความแน่นของ Proctorและมีสองวิธีที่แตกต่างกันในการหาความหนาแน่นสูงสุด ได้แก่ การทดสอบ Proctor มาตรฐานและ การทดสอบ Proctor ดัดแปลงโดยการทดสอบ Proctor ดัดแปลงนั้นใช้กันทั่วไปมากกว่า สำหรับเขื่อนขนาดเล็ก การทดสอบ Proctor มาตรฐานอาจยังคงเป็นค่าอ้างอิงได้^{[ 5 ]}

แม้ว่าดินใต้โครงสร้างและทางเท้าจำเป็นต้องได้รับการบดอัด แต่หลังจากก่อสร้างเสร็จแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องคลายดินในบริเวณที่จะจัดสวนเพื่อให้พืชพรรณสามารถเจริญเติบโตได้

มีหลายวิธีในการอัดแน่นวัสดุ บางวิธีเหมาะสมกับการอัดแน่นดินมากกว่าวิธีอื่น ในขณะที่บางเทคนิคเหมาะสำหรับดินบางชนิดหรือดินในสภาพแวดล้อมเฉพาะเท่านั้น บางวิธีเหมาะสมกับการอัดแน่นวัสดุที่ไม่ใช่ดิน เช่นแอสฟัลต์โดยทั่วไปแล้ว วิธีที่สามารถใช้แรงเฉือนและแรงอัดในปริมาณมากได้ จะมีประสิทธิภาพมากที่สุด

เทคนิคที่มีอยู่สามารถจำแนกได้ดังนี้:

1. แบบสถิต – คือการค่อยๆ เพิ่มแรงกดขนาดใหญ่ให้กับดิน แล้วจึงปล่อยแรงกดนั้นออกไป
2. แรงกระแทก – เกิดจากการกระทำโดยการปล่อยมวลขนาดใหญ่ลงบนพื้นผิวของดิน
3. การสั่นสะเทือน – คือการใช้แรงกดซ้ำๆ อย่างรวดเร็วผ่านแผ่นหรือค้อนที่ขับเคลื่อนด้วยกลไก มักใช้ร่วมกับการบดอัดแบบกลิ้ง (ดูด้านล่าง)
4. การหมุนวน – คือการใช้แรงกดคงที่ในทิศทางเดียว ในขณะที่ดินจะเคลื่อนที่แบบหมุนวนรอบแกนของแรงกดคงที่นั้น วิธีนี้จำกัดเฉพาะการใช้งานในห้องปฏิบัติการเท่านั้น
5. การบดอัด – การใช้กระบอกทรงกระบอกหนักกลิ้งไปบนพื้นผิวของดิน วิธีนี้มักใช้ในสนามกีฬา เครื่องบดอัดดินแบบลูกกลิ้ง มักติดตั้งอุปกรณ์สั่นสะเทือนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
6. การนวด – การตัดเฉือนเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่สลับกันในตำแหน่งที่อยู่ติดกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ร่วมกับการบดอัดด้วยลูกกลิ้ง จะเห็นได้ว่ามีการใช้ลูกกลิ้งแบบ "ตีนแกะ" ในการบดอัดขยะในบ่อฝังกลบ

เครื่องมือและอุปกรณ์ก่อสร้างที่ใช้ในการบดอัดดินมีหลากหลายมาก ซึ่งได้อธิบายไว้ในที่อื่นแล้ว

เครื่องอัดดินใช้ในการดำเนินการทดสอบวิธีต่างๆ ซึ่งครอบคลุมถึงวิธีการอัดดินในห้องปฏิบัติการที่ใช้ในการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณน้ำหล่อและน้ำหนักแห้งของดิน ดินที่ใช้เป็นดินถมทางวิศวกรรมจะถูกอัดจนแน่นเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางวิศวกรรมที่น่าพอใจ เช่น ความแข็งแรงเฉือน ความสามารถในการอัด หรือการซึมผ่าน นอกจากนี้ ดินฐานรากมักจะถูกอัดเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางวิศวกรรม การทดสอบการอัดดินในห้องปฏิบัติการเป็นพื้นฐานในการกำหนดเปอร์เซ็นต์การอัดและปริมาณน้ำหล่อที่จำเป็นเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางวิศวกรรมที่ต้องการ และสำหรับการควบคุมการก่อสร้างเพื่อให้แน่ใจว่าได้การอัดและปริมาณน้ำที่ต้องการ วิธีการทดสอบ เช่น EN 13286-2, EN 13286-47, ASTM D698, ASTM D1557, AASHTO T99, AASHTO T180, AASHTO T193, BS 1377:4 ให้ขั้นตอนการทดสอบการอัดดิน^{[ 7 ]}

งานวิจัยล่าสุดได้เน้นย้ำถึงอิทธิพลที่สำคัญของเงื่อนไขการอัดแน่นต่อพฤติกรรมเชิงกลของดินที่ใช้ในงานวิศวกรรม พบว่าการอัดแน่นที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความสามารถในการรับน้ำหนักของดินเม็ดละเอียดและดินที่มีแร่ยิปซัม โดยการลดอัตราส่วนช่องว่างและเพิ่มความหนาแน่นแห้ง ซึ่งช่วยเพิ่มการยึดเกาะของอนุภาคและเสถียรภาพของดินโดยรวม^{[ 8 ]}

ผลการค้นพบเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการพิจารณาทั้งพารามิเตอร์การบดอัดและการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมในการออกแบบและการก่อสร้างคันทางและชั้นรองพื้นถนน การควบคุมการบดอัดและการเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพและความทนทานในระยะยาวของโครงสร้างพื้นฐานที่สร้างบนดินที่มีปัญหา^{[ 9 ]}

• การอัดแน่นของดิน (ด้านเกษตรกรรม)
• การเสื่อมโทรมของดิน
• เครื่องอัด
• งานดิน
• โครงสร้างของดิน
• การเติมอากาศ
• ความต้านทานแรงเฉือน (ดิน)