اهداف و مراحل مطالعه خاک

اهداف یک مطالعه خاک

یک برنامه مطالعه خاک برای فراهم کردن اطلاعات لازم برای طراحی، ساختمان و ارزیابی محیط ضروری است. اهداف مطالعات خاک عبارتند از:

۱- ارزیابی مناسب بودن عمومی محل برای پروژه پیشنهادی.

۲- امکان انجام یک طرح کافی و اقتصادی

۳- آشکارسازی و فراهم کردن تدابیر لازم برای مشکلاتی که ممکن است در حین ساختمان ازشرایط زمین و سایر شرایط موضعی ایجاد شوند.

 

مراحل مطالعه خاک

مراحل مطالعه خاک به نوع، اندازه و اهميت سازه، کارفرما، آشنایی مهندس با خاکهای محل و آیین نامه های ساختمانی در آن منطقه، بستگی دارد. معمولا سازه هایی مانند پی ماشین آلات و ساختمانهای با استفاده زیاد که به نشست حساس هستند، در مقایسه با پی یک خانه مسکونی به مطالعات کلی تر نیاز دارند. ممکن است کارفرما برای صرفه جویی در هزینه بخواهد بیش از حد معمول ریسک نماید و محدودیت هایی برای نوع و حد مطالعات محل قرار دهد. اگر مهندس ژئوتکنیک با محل آشنا باشد ممکن است یک مطالعه خیلی ساده از خاک را جهت تأئید تجربه خود انجام دهد. بعضی از آیین نامه های ساختمانی حد و حدود مطالعات محلی را مشخص نموده اند. بازدید از محل پیشنهادی الزامی می باشد.

در مراحل اولیه یک پروژه، اغلب اطلاعات موجود ناکافی هستند تا امکان انجام برنامه ریزی تفصیلی مقدور باشد. انجام مطالعات محلی باید به صورت مرحله ای انجام پذیرد.

مرحله ۱: جمع آوری اطلاعات موجود نظیر پلان موقعیت، نوع، اندازه و اهمیت سازه، شرایط بارگذاری، گزارش های ژئوتکنیکی قبلی، نقشه های توپوگرافی، عکس های هوایی، نقشه های زمین شناسی و برش روزنامه ها.

مرحله ۲: شناخت اولیه یا بازدید محلی برای فراهم کردن یک تصویر کلی از توپوگرافی و زمین شناسی محل، ضروری است. در موقع بازدید محلی تمام اطلاعات جمع آوری شده در مرحله ۱ به محل برده شده و با شرایط موجود محل مقایسه می گردند.

مرحله 3: اکتشافات تفصیلی خاک. هدف از کاوش تفصیلی خاک به شرح زیر است:

  • برای تعیین ساختمان زمین شناسی شامل ضخامت، ترتیب و حدود لایه های خاک.
  • برای تعیین شرایط آب زیرزمینی.
  • برای به دست آوردن نمونه های دست خورده و دست نخورده برای آزمایش های آزمایشگاهی

 

انجام آزمایش های صحرایی

مرحله ۴: نوشتن یک گزارش. گزارش باید شامل شرح واضحی از محل، روشهای کاوش، پروفیل خاک، روش ها و نتایج آزمایش و موقعیت آب زیرزمینی باشد. گزارش همچنین باید شامل اطلاعات و یا توضیحات هر نوع خاک غیر عادی، قشرهای محتوی آب و شرایط خاک و آب زیرزمینی که ممکن است در حین ساختمان مشکل ساز گردند، باشد.

 

برنامه کاوش خاک

برنامه اکتشافات خاک معمولا شامل چاهها و یا گمانه های آزمایشی می باشد. در حین بازدید محلی (مرحله ۲) باید قسمت اعظم برنامه کاوش خاک را تهیه کرده باشید. یک برنامه تفصیلی اکتشافات خاک شامل موارد زیر است:

١- موقعیت اولیه هر گمانه یا چاه.

۲- شماره گذاری گمانه ها یا چاه ها۔

۳- عمق مورد نظر هر گمانه یا چاه.

۴- روش های پیشروی گمانه ها

۵- دستورالعمل های نمونه برداری برای حداقل اولین گمانه، دستورالعملهای نمونه برداری باید شامل تعداد نمونه ها و محل های ممکن آنها باشد. تغییرات در دستورالعمل های نمونه برداری اغلب بعد از اولین گمانه اتفاق می افتد.

۶- ملزومات برای مشاهدات آب زیرزمینی

 

روشهای کاوش خاک

دسترسی به خاک از روش های زیر به دست می آید:

1-چاه های آزمایشی و مته های دستی یا ماشینی (اوگر).

2-گمانه زنی شستشویی

3-دکل های چرخشی

مزایا و معایب هریک از این روش ها در جدول ۸-۲ نشان داده شده اند.

 

تعیین مشخصات خاک در صحرا

در صحرا اغلب انواع خاکها با بررسی براساس بافت آنها تعیین مشخصات می شوند. شن و ماسه، ریگ مانند بوده و تک تک ذرات قابل رویت هستند. سیلت ها به سهولت خرد می شوند و با وارد کردن فشار، آب رو میزند. رسها در آزمایش رو زدن آب نتیجه نمیدهند زیرا آب از داخل خاک رس خیلی به کندی جریان پیدا می کند. خاک های رس، نرم، روغنی و در حالت خیس با تماس، چسبناک احساس می شوند ولی در حالت خشک خیلی سخت و مقاوم می باشند.

 

عمق گمانه ها

در خاک های تراکم پذیر مانند رسها، گمانه ها ۱ / ۵ تا ۲ برابر کوچکترین بعد پی، یا تا عمقی که تنش اضافه ناشی از بار پیها کمتر از ۱۰٪ باشد، ادامه پیدا می کنند. (هرکدام بیشتر باشد.) گمانهها حداقل یک متر باید در داخل سنگ ادامه پیدا کنند. در خاک رس های خیلی سفت، گمانه ها باید ۵ تا ۷ ادامه پیدا کنند تا اطمینان حاصل شود که ضخامت لایه کافی می باشد.

 

نمونه برداری

هدف از نمونه برداری خاک، به دست آوردن خاکهای با اندازه معقول با حداقل دست خوردگی به منظور مشاهده و آزمایش ها می باشد. نمونه های خاک معمولا با اتصال یک لوله جدار نازک سرگشاد- به نام لوله شلبی یا به طور ساده لوله نمونه گیری - با میله های حفاری و فرو بردن آن در داخل خاک به دست می آید. | این لوله به امید آنکه خاک در داخل آن است. به دقت بیرون کشیده می شود. در حین نمونه گیری از طریق چند منبع مانند اصطکاک بین خاک و لوله نمونه گیر، ضخامت جدار لوله نمونه گیر، تیزی لبه برنده و دقت و جابه جا کردن در حین انتقال لوله نمونه گیر، دست خوردگی اتفاق می افتد. برای به حداقل رساندن اصطکاک، باید لوله نمونه گیر به جای چرخاندن با فشار در داخل زمین فرو رود.

 

لوله های نمونه گیر که معمولا مورد استفاده هستند، طوری طراحی شده اند که به هم خوردگی و دسته خوردگی نمونه گیری را به حداقل برسانند. معیار اثرات ضخامت دیوار نمونه گیر عبارت از نسیت بازیافت می باشد که به صورت L/Z تعریف می شود، که در آن اطول نمونه بوده و فاصله ایست که نمونه گیر فرو برده شده است. هرچه ضخامت جدار بیشتر باشد، نسبت بازیافت بیشتر بوده و دست خوردگی نمونه گیری بیشتر خواهد بود.

یک نوع متداول نمونه گیر خاک عبارت از "لوله شلبی" است که یک لوله فولادی بدون درز جدار نازک به قطر ۵۰ یا ۷۵ میلی متر و طول ۶۰۰ - ۹۰۰ میلی متر می باشد (شکل ۲-۳۰ (a)). نمونه گیر متداول دیگر عبارت از نمونه گیر استاندارد می باشد که بین مردم به نام نمونه گیر قاشق دو تکه شناخته شده است، و دارای قطر داخلی ۳۵mm و قطر خارجی mm ۵۰ می باشد (شکل ۲-۳۰ (b)). نمونه گیر دارای یک وله دو تکه است که با استفاده از یک پیچ روی کفشک در انتهای پایین و یک کلاهک در انتهای فوقانی با همدیگر نگه داشته میشوند. ضخامت بیشتر دیواره نمونه گیر استاندارد، موجب می شود که تنشهای وارده برای فرو بردن نمونه گیر بیشتر از لوله شلبی باشد ولی این کار به قیمت دست خوردگی خیلی زیاد خاک اتمام می شود. از این نمونه ها برای بررسی های بعدی و آزمایشهای طبقه بندی استفاده می شود.

 

لوگ گمانه (نمودار گمانه)

در حین کاوش خاک، تمام جزئیات مربوطه ثبت شده و در یک نمودار گمانه ارائه می گردد. یک نمودار تیپ برای گمانه در شکل ۲-۳۱ نشان داده شده است. برای تکمیل نمودار گمانه، اطلاعات اضافه عمدتا شامل نتایج آزمایشگاهی و صحرایی به آن افزوده می شود.

 

نکات اساسی به شرح زیر است:

١- کاوش محلی برای تعیین طبیعت خاکها در یک سایت پیشنهادی به منظور طراحی و ساختمان ضروری است.

٢- کاوش خاک به برنامه ریزی دقیق نیاز دارد و معمولا به صورت مرحله ای انجام می گیرد.

۳- برای کاوش خاک تعدادی ابزار موجود است. برای یک پروژه معین باید قضاوت لازم جهت استفاده از نوع مناسب ابزار انجام پذیرد.

 

خلاصه

مقدار زیادی از اطلاعات اساسی در مورد مشخصات فیزیکی خاکها و روشهای کاوش خاک را مورد بررسی قرار دادیم. خلاصه آنچه که پوشش داده ایم به شرح زیر می باشد. خاکها از هوازدگی سنگها به وجود آمده و به ترتیب کاهش اندازه ذرات شامل شن ها، ماسه ها، سیلتها و رسها می باشند.

خاکها به طور ایده آل از سه فاز تشکیل می یابند: بخش جامد، آب و هوا. خواص فیزیکی یک خاک به سهم نسبی این اجزاء تشکیل دهنده در یک جرم معین بستگی دارد. خاکها براساس اندازه ذرات آنها و حدود اتربرگ به گروههای مختلف طبقه بندی می شوند. خاکهایی که در گروه مشابه قرار دارند، احتمالا دارای رفتار مکانیکی و استفاده ساختمانی مشابه هستند. جریان آب از داخل خاکها از قانون دارسی تبعیت می کند. یک توده خاک را می توان با حذف جزء هوا از طریق انرژی مکانیکی (تراکم) توپرتر نمود. پارامترهای اصلی فیزیکی برای خاکها عبارت از: اندازه ذرات، نسبت تخلخل، حد روانی، حد خمیری، حد انقباض، نشانه خمیری و روانی، و ضریب نفوذپذیری می باشند. آب می تواند به طور مؤثری خصوصیات خاک را تغییر دهد.

شرکت مقاوم سازان مینو با بیش از 10 سال سابقه اجرای ژئوسنتتیک ها در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، صنعت و معدن، گودهای ساختمانی و... در تمامی نقاط کشور ... بیشتر بدانید

ساعت کاری

شنبه تا

پنج شنبه

08:00 صبح  الی

15:00 بعد از ظهر

جمعه   تعطیل

 

Please publish modules in offcanvas position.