قیمت آزمایش خاک در سال 1402 بر حسب تعرفه به شرح تصویر زیر می باشد :
به طور خلاصه  قیمت برگه 110 میلیون تومان می باشد و قیمت حفاری بسته منطقه آن از 1.000.000 تومان تا 2.000.000 تومان متغیر است.

جهت توضیحات بیشتر با آزمایشگاه خاک  تماس بگیرید.

رخداد های ژیوتکنیکی به رخدادهایی گفته می شود که در اثر تغییرات و یا حرکات  در ساختار خاک پدیدار می شوند .

از جمله این رخداد ها می توان به پدیده های زیر اشاره نمود:

1- نشست

2- فرو نشست

3- روانگرایی

4- گسیختگی خاک

5- زلزله

نشست خاک به دو صورت رخ میدهد :

1- نشست آنی :

این نوع نشست عمدتا در خاکهای دانه ای و ماسه ای رخ میدهد به این صورت که بلافاصله پس از بارگذاری نشست خاک رخ میدهد.

2- نشست تحکیمی :  "consolidation setlement"

این نوع نشست بیشتر در خاکهای ریزدانه رسی رخ میدهد و به فرآیند خروج آب از میان خاکهای رسی نشست تحکیمی می گویند . این نشست معمولا طولانی است و حتی سالها ممکن است طول بکشد.

از ویژگی های فیزیکی و ظاهری خاک می توان به رنگ خاک ، اندازه ذرات خاک ( دانه بندی خاک ) ، جنس خاک ( شن، ماسه ، رس و لای)  اشاره نمود.

عموما جهت تعیین دقیق جنس خاک در ابتدا به دانه بندی پرداخته می شود سپس با توجه به درصد هر یک از ذرات رد شده از الک های استاندارد و استانداردهای طبقه بندی خاک از جمله استاندارد یونیفاید جنس خاک به لحاظ فیزیکی شن ، ماسه ، رس و یا لای تعیین میگردد.

color of soil

خاک را از جنبه های مختلفی می توان بررسی کرد از جمله ویژگی های فیزیکی - شیمیایی - مکانیکی

آنچه که در بحث طراحی ساختمان نمود بیشتری دارد ، ویژگی های مکانیکی خاک و یکی از مهم ترین این ویژگی ها، "تراکم خاک"  (density of soil) است.

تراکم خاک :

میزان تراکم لایه های خاک از جمله موارد بسیار مهم در بحث های مهندسی مرتبط با موضوع خاک و ژئوتکنیک است. پارامتری بسیار مهم که میزان آن نقش مهمی در نشست یا عدم نشست خاک دارد.

تراکم خاک با روش های مختلفی سنجیده می شود از جمله آزمایش نفوذ استاندارد (spt) soil penetration test  - تعیین وزن مخصوص خاک در محل - density of soil  آزمایش CBR  -   آزمایش تحکیم (consolidation) -  آزمایش بارکذازی صفحه ای ( plate load test) -

مشخصات مکانیکی خاک را همچنین می توان با پارامترهایی مثل مدول الاستیسیته (Es)  - مدول عکس العمل بستر ( Ks)  - نمایش داد .

طبق آیین نامه مبحث هفتم برای احداث هر ساختمان تا مساحت سطح اشغال فنداسیون 300 متر مربع لازم است یک گمانه حفاری شود. و در صورت مساخت بیشتر تا 1000 متر مربع 2 عدد و از ان مقدار بیشتر به ازای هر 1000 متر یک گمانه به تعداد گمانه ها اضافه میگردد. مثال : برای ساختمانی با سطح اشغال فنداسیون 2400 متر مربع تعداد 4 گمانه لازم است.

در خصوص تعیین عمق گمانه ها این مقدار عرض پی ( فنداسیون) است که عامل تعیین کننده می باشد. به عنوان مثال برای سطح اشغال تا 300 متر مربع عمق گمانه 2برابر عرض پی به اضافه ی تراز استقرار پی می باشد. و برای سطح اشغال بین 300 تا 1000 متر مربع عمق گمانه 1.5 برابر عرض پی به اضافه ی تراز پی می باشد.

 دانسیته

آزمایش دانسیته در محل


با استفاده از این آزمایش می توان وزن مخصوص خاک را در محل تعیین نمود. این آزمایش برای خاک هایی استفاده می شود که درصد قابل توجهی سنگ و مصالح درشت دانه بزرگتر از 38 میلی متر نداشته باشند. همچنین خاک باید به اندازه کافی چسبندگی یا در هم قفل شدگی داشته باشد تا در حفر یک گودال کوچک دیواره های گودال پایدار بماند.
این آزمایش عموماً برای کنترل وزن مخصوص خاکریزهای کوبیده شده در سد های خاکی، راهسازی و ... استفاده می گردد. این آزمایش به همراه آزمایش تراکم به عنوان مبنای پذیرش کفایت عملیات تراکم مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد این آزمایش در خاک های اشباع محدود بوده و همچنین در خاک های نرم و شدیدا شکننده توصیه نمی شود. هدف از این آزمایش به دست آوردن وزن مرطوب نمونه ای از خاک حفاری شده از یک گودال با شکل هندسی نامنظم است که اگر حجم آن گودال مشخص باشد دانسیته ظاهری یا مرطوب خاک به سادگی محاسبه می شود.

در زمان انجام عمليات آگاهی از وزن ماسه لازم برای پرکردن قیف مخروط ماسه مفيد است. در اين آزمايش از نوع مخصوصی از ماسه به نام ماسه اتاوا استفاده می‌شود. در ابتدای كار بايد وزن مخصوص ماسه اتاوا را تعيين كرد. براي اين كار از آب استفاده می‌شود. بدين ترتيب كه در ظرف مخصوصی پر از آب می‌شود و وزن ظرف و آب را به دست می آید. وزن ظرف اندازه گیری می‌شود. تفاضل اين دو عدد برابر وزن آب داخل ظرف است و به این ترتیب حجم ظرف به دست می آید. سپس همان ظرف از ماسه اتاوا پر شده و توزين می‌شود. بدين طريق می‌توان وزن ماسه داخل ظرف را به دست آورد. از تقسيم كردن وزن به دست آمده برای ماسه به حجم ظرف وزن مخصوص ماسه اتاوا به دست می آيد.
در اين قسمت هدف به دست آوردن وزن ماسه درون مخروط مي باشد. بنابراین ابتدا دستگاه استوانه دانسيته روی سطح محكم و صافی قرار می‌گیرد. شير خروج ماسه بسته و مقداری در آن ماسه در ظرف ریخته می شود. سپس شير ظرف باز شده تا مخروط زير دستگاه از ماسه پر شود. شير را بسته و باقيمانده ماسه داخل دستگاه وزن می‌شود تا پس از كسر آن از وزن ماسه اوليه وزن ماسه زير مخروط به دست آيد. يا می‌توان ماسه را مستقيماً به دقت وزن كرد.
براي تعيين وزن مخصوص خاك در محل به طريق زير عمل مي شود :
سطح محلی كه آزمايش می‌شود بايد صاف باشد. استوانه دانسيته روی سطح صاف قرار داده می‌شود. حدود اطراف كف استوانه دانسيته روي زمين مشخص می‌شود.
چاله آزمايش در وسط محدوده‌ای كه روی زمين مشخص شده حفر می‌شود. در حين حفر چاله بايد دقت شود كه ديواره چاله خراب نشود و خاك كنده شده كاملا در ظرفی جمع آوری و هيچگونه مصالحي دور ريخته نشود.
استوانه دانسيته كه مقدار معيني ماسه در آن ريخته شده روی چاله درست در محل مورد نظر قرار داده می‌شود، بطوريكه سوراخ شير در مركز چاله قرار گيرد. شير خروج ماسه باز می شود تا تا چاله پر از ماسه شود. وقتی جريان ماسه به داخل چاله متوقف شد، شير بسته می شود.
ماسه باقيمانده در دستگاه وزن مي گردد. خاك كنده شده از چاله نيز وزن مي شود. خاك كنده شده از چاله به خوبی مخلوط شده و مقداری جهت تعيين درصد رطوبت برداشته و پس از توزين در گرمخانه قرار می‌گیرد. پس از آن كه نمونه خاك در گرم خانه خشك شد (بعد از 24 ساعت) نمونه وزن شده و از اعداد به دست آمده درصد رطوبت خاك محاسبه می‌شود. در نهایت با داشتن وزن خاک تر و بدست آمدن حجم ماسه داخل چاله با استفاده از چگالی ماسه، که برابر با حجم خاک خروجی است چگالی تر خاک بدست می آید

محاسبات:
محاسبه حجم درون گودال به روش زیر انجام می‌شود:

که در این رابطه، V برابر حجم گودال بر حسب سانتی متر مکعب، M1 برابر وزن ماسه استفاده شده برای پر کردن گودال آزمایش، قیف و صفحه بر حسب گرم، M2 برابر وزن ماسه استفاده شده برای پر کردن قیف و صفحه و ρ1 دانسیته حجمی ماسه بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب.
محاسبه وزن خشک ماسه برداشته شده از گودال آزمایش به روش زیر انجام می شود:

که در آن w برابر محتوای آب برداشته شده از گودال آزمایش (%)، M3 وزن ماسه مرطوب برداشته شده از گودال آزمایش (گرم) و M4 وزن خشک مواد برداشته شده از گودال آزمایش (گرم).
محاسبه دانسیته خشک و مرطوب درجای خاک به روش زیر انجام می شود:

که در این رابطه ρm برابر دانسیته مرطوب مواد مورد آزمایش بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب و ρd برابر دانسیته خشک مواد مورد آزمایش بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب است.

گروت چیست

بر اساس مصارف مختلف و مقاومت های مدنظر و ضخامت اجرا ، انواع گروت به شرح زیر توسط شرکت شیمیایی بتن پلاست فرموله و تولید می شود .

1-   گروت پایه سیمانی ویژه2-   گروت پایه سیمانی دانه درشت3-   نانو گروت  ( گروت ریز دانه )4-   گروت منبسط شونده5-   گروت اپوکسی

گروت پایه سیمانی چیست ؟

گروت ملاتی آماده شامل سنگدانه های دانه بندی شده سیمان ، الیاف پلی پروپیلن ، روانسازها و مواد ضد انقباض می باشد که در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد .

 . عمده ترین کاربرد گروت پایه سیمانی ، جایگذاری و نصب صحیح صفحات تکیه گاه یا بیس پلیت ها بر روی فونداسیون در سازه های اسکلت فلزی و همچنین نصب ماشین آلات صنعتی سنگین می باشد. 

گروت های پایه سیمانی حاوی موادی هستند که انبساط کنترل شده ای را در ملات در هنگام گیرش ایجاد می کنند که این انبساط ، میزان انقباض طبیعی ملات را در روند گیرش و از دست دادن آب اختلاط جبران می کند . گروت پایه سیمانی به دلیل سهولت اجرا و روانی و قابلیت بهره برداری سریع تر از سازه .  مورد توجه فراوانی قرار گرفته است .

1 – گروت پایه سیمانی ویژه:

گروت سیمانی ویژه ملاتی متشکل از سیمان ، سنگدانه ، الیاف ، روانساز و مواد ضد انقباض می باشد که معمول ترین نوع گروت برای مصارف عمومی می باشد. گروت سمانی ویژه برای ضخامت های 2 الی 10 سانتیمتر مناسب می باشد و دارای دانه بندی حداکثر تا 3 میلیمتر می باشد . گروت سیمانی ویژه بدون انقباض می باشد و پس از ترکیب با آب ، ملاتی روان و توانمند جهت پر نمودن حفره ها و منافذ دور از دسترس ایجاد خواهد نمود .

2 – گروت سیمانی دانه درشت :

گروت سیمانی دانه درشت ملاتی متشکل از سیمان ، سنگدانه های دانه بندی شده ، الیاف پلی پروپیلن ، روانسازها و مواد منبسط کننده می باشد که عموما برای استفاده در ضخامت های بالای 10 سانتیمتر به کار می رود . گروت سیمانی دانه ذرشت بدون انقباض می باشد و دارای مقاومت بالای 70 مگا پاسکال می باشد و پس از ترکیب با آب ملاتی روان و توانمند برای پر نمودن زی تکیه گاهها را ایجاد خواهد نمود .

3 – نانو گروت ( گروت ریز دانه )

گروت ریز دانه دارای دانه بندی حداکثر تا 1 میلیمتر می باشد و برای پر کردن فضای خالی زیر بیس پلیت ها تا ضخامت 2 سانتیمتر مناسب می باشد . نانو گروت یا گروت ریز دانه به لحاظ دانه بندی نسبت به سایر گروت ها ریزتر هستند و بدین ترتیب قابلیت پرکردن بهتر فضاهای متراکم و کوچک را خواهند داشت . پودر نانو گروت پس از ترکیب با آب ملاتی توانمند و بدون انقباض و روان را تولید خواهد نمود . نکته قابل توجه در مورد استفاده از نان گروت این است که نسبت به ساید گروت های مذکور دیرتر به گیرش و سخت شدن میرسد .

4 – گروت منبسط شونده

گروت منبسط شونده علاوه بر دارا بودن کلیه خواص گروت های پایه سیمانی دارای میزان انبساط بیشتری می باشد که در برخش شرایط خاص استفاده از گروت منبسط شونده پیشنهاد می شود .

5 – گروت اپوکسی :

گروت اپوکسی متشکل از سیمان و سنگدانه و الیاف و رزین و هاردنر اپوکسی می باشد که بصورت سه جزیی عرضه می شود . گروت اپوکسی عموما برای نصب و جایگداری و تثبیت ماشین آلات صنعتی سنگین ، کاشت میلگرد و ... مناسب می باشد . گروت اپوکسی دارای مقاومت بالاتری نسبت به گروت های پایه سیمانی نرمال می باشد و پس از گیرش و سخت شدن مقاومت کششی بالاتر از 90 مگاپاسکال را تحمل خواهد نمود .

روش اجرای گروت پایه سیمانی :

میزان دقیق مصرف گروت پایه سیمانی را می توان بر اساس حجم مقطع مورد نظر برای گروت ریزی و همچنین در نظر گرفتن وزن مخصوص گروت به دست آورد . جهت ساخت ملات گروت خمیری به ازای هر کیسه 25 کیلویی 3.5 لیتر آب و برای تولید گروت روان به ازای هر کیسه 25 کیلویی 4.5 لیتر آب مورد نیاز است . دقت نمایید که همواره باید پودر به آب اضافه شود . بدین منظور ظرفی مناسب که ظرفیت نهایی ملات را پس از ترکیب با آب را دارا باشد انتخاب نموده و با در نظر گرفتن گروت خمیری یا گروت روان ، میزان آب مورد نیاز را در ظرف ریخته و کم کم پودر گروت را به آن بیافزایید و در حین افزودن پودر همواره توسط میکسر مکانیکی مناسب ( دریل + پره ) هم بزنید تا ملاتی همگن و یکدست ایجاد شود . دقت نمایید که ملات گروت زودتر از ملاتهای معمولی سخت می شود به همین منظور همواره مقداری از گروت را با آب ترکیب نمایید که حداکثر تا 30 دقیقه پس از ترکیب مورد استفاده قرار گیرد . پودر گروت بر اساس استانداردهای خاص فرموله و تولید شده است و اضافه نمودن هرگونه سنگدانه یا سیمان و یا مواد افزودنی دیگری مجاز نمی باشد و خواص آن را تغییر خواهد داد .

نکات اجرایی گروت پایه سیمانی :

-        قبل از اجرای گروت پایه سیمانی  از قرار گرفتن تکیه گاهها در جای خود مطمین شوید قبل از اجرای گروت از صاف بودن و تراز بودن سطح بیس پلیت ها مطمین شوید دقت نمایید که بتن زیر بیس پلیت ها قبل از گروت ریزی باید حداقل به سن 7 روزه رسیده باشد. دقت نمایید که حداقل فاصله بین بتن و سطح زیر بیس پلیت باید حداقل 1 سانتیمتر باشد . 

 تمامی سطوحی که قرار است با گروت درگیر شوند اعم از سطح رویه بتن و سطح زیر تکیه گاهها باید عاری از هرگونه ذرات سست و گرد و غبار و آلودگی و چربی و ...باشند و قبل از گروت ریزی نسبت به زدودن هرگونه آلودگی از سطوح مورد تماس با گروت اقدام شود.

-        برای جلوگیری از ترک خوردگی و کنترل از دست دادن سریع آب ملات گروت ، قبل از گروت ریزی بهتر است سطح ابتدا توسط آب آشامیدنی کاملا اشباع شود

-        قالبهای کار گذاشته شده برای گروت ریزی باید 2.5 تا 5 سانتیمتر بالاتر از سطح بیس پلیت قرار گیرند.

-        در صورت وجود تراکم بالا در محل مورد نظر برای گروت ریزی پیشنهاد می شود در گوشه های قالب قطعاتی قیفی شکل برای هدایت بهتر ملات گروت قرار داده شود

-        در نظر داشته باشید که چنانچه گروت ریزی گسترده باشدپیشنهاد می شود با کمک قالب های موقت ، مقطع به قسمت های کوچکتر تقسیم شوند . قالبهای موقت امکان پیشروی بهتری را به گروت خواهند داد .

-        در نظر داشته باشید که گروت ریزی باید همواره از یک انجام شود و از همان نقطه به سایر نقاط به صورت سیال جاری شود .

-        پس از ریختن گروت زیر بیس پلیت ها بایستی توسط دست کمی حرارت در ملات ایجاد شود تا هوای اضافی آن خارج شده و ملات گروت متراکم شود .

-        با تامین فضای خالی مناسب در زیر تکیه گاهها می توان از ماندن هوای اضافی در زیر آنها جلوگیری نمود.

-        دقت نمایید بهترین دما برای اجرای گروت 5+ الی 30+ درجه سانتیگراد است . چنانچه گروت ریزی در دمای زیر 5 درجه سانتیگراد انجام شود گیرش اولیه به تاخیر خواهد افتاد و چنانچه گروت ریزی در دمای بالای 30 درجه سانتیگراد انجام شود نیز گیرش اولیه سریعتر اتفاق می افتد و در نتیجه گروت به مقاومت مورد نظر نخواهد رسید

-        ملات گروت پس از اجرا باید به مدت 7 روز مرطوب نگه داشته شود.

موارد کاربرد آزمایش بارگذاری صفحه ای

  • محاسبه میزان نشست و ظرفیت باربری بستر
  • محاسبه مدول الاستیسیته (E) و ضریب عکس العمل بستر (k)
  • مقاومت زهکشی نشده خاکهای چسبنده (Cu)، در صورت اجرای آزمایش به روش کنترل تغییرشکل، که صفحه بارگذاری با سرعت ثابت در زمین فرو رانده می شود.

قابل ذکر است که در میان آزمایش های صحرایی مکانیک سنگ نیز، از آزمایش بارگذاری صفحه، به عنوان روشی برای تعیین مدول تغییرشکل توده سنگ یاد شده است. آزمایش مذکور در توده های سنگی، کاملا مشابه آزمایش بارگذاری صفحه در خاک است، با این حال، تجهیزات و روش انجام آزمایش و همچنین در مواردی، محاسبات آنها با همدیگر متفاوت است. لذا، در این فصل، به مندرجات استاندارد مربوط به هر دو مورد اشاره شده است.

مقاومت مجاز(qa): میزان مقاومتی است که خاک در مقابل بارهای وارده از خود نشان می دهد، بدون آن که در آن، شکست (گسیختگی) با نشست غیرمجاز مشاهده گردد.

مقاومت نهایی(qu): میزان مقاومتی است که در آن نقطه، خاک مقاومت خود را از دست داده و گسیخته میشود.

مدول عکس العمل بسترا(ks): مدول عکس العمل، در واقع، مقدار تنشی است که اگر به صورت عمود بر صفحه پی وارد گردد، به میزان یک واحد، در پی، نشست ایجاد می کند. به عبارت دیگر مدول عکس العمل بستر، شیب منحنی تنش-نشست میباشد.

روش انجام آزمایش بارگذاری صفحه ای

روش انجام آزمایش بارگذاری صفحه ای (PLT)، مطابق استاندارد ASTM-D1194، با هدف اصلی اندازه گیری نشست خاک به ازای بارهای مختلف و تعیین ظرفیت باربری بستر ساختگاه پروژه های با اهمیت بالا، مورد استفاده قرار می گیرد. این آزمایش، به دو روش کنترل تنش و کنترل تغییرشکل، قابل اجرا است.

در روش کنترل تنش، بار نهایی، به صورت تدریجی(Incremental)، به صفحه آزمایش وارد می شود و در روش کنترل تغییرشکل، صفحه آزمایش، با سرعت ثابت در زمین فرو رانده می شود. مقادیر نشست صفحه، در هر مرحله از بارگذاری، توسط گیج های تعبیه شده در نقاط مناسب واقع بر صفحه ثبت می شوند. با استفاده از نتایج نشست و ظرفیت باربری حاصل از آزمایش بارگذاری صفحه و روابط تجربی ارائه شده، می توان به میزان نشست و ظرفیت باربری پی با ابعاد واقعی، دست یافت.

روش معمول انجام آزمایش بارگذاری صفحه ای در ایران

  • انجام آزمایش در گالری حفر شده در چاه دستی؛
  • انجام آزمایش در گالری حفر شده در ترانشه خاکی؛
  • انجام آزمایش در سطح زمین؛ و
  • انجام آزمایش در کف چاه حفر شده، تا تراز پیشنهادی پی، طبق استاندارد ASTM-D1194 در دو مورد اول، تراز قرارگیری صفحه بارگذاری، همان تراز كف گالری می باشد. ابعاد گالری، معمولا، دارای 1 متر عرض، ۲ متر طول و ۸۰ سانتیمتر ارتفاع می باشد.

مزایای آزمایش بارگذاری صفحه ای

  • آزمایش PLT، تقریبا برای همه انواع خاک ها، در سطح، یا در تراز پی، قابل استفاده است؛ و
  • این آزمایش، در خاک های سخت، سنگ نرم و شن های درشت، که امکان نمونه گیری و استفاده از آزمایش های SPT و CPT وجود ندارد، بسیار مفید و کارگشا است.

معایب آزمایش بارگذاری صفحه ای

  • در اغلب موارد، ظرفیت سیستم بارگذاری برای رساندن خاک به حد گسیخته ظرفیت باربری، کفایت نمی کند؛
  • انجام آزمایش PLT، در اعماق زیاد و زیر سطح آب، مقدور نیست؛
  • هزینه اجرای آزمایش PLT، بالا بوده و از این جهت، صرفا، برای پروژه های مهم صرف اقتصادی دارد؛
  • امکان نمونه گیری از خاک، در این روش وجود ندارد؛
  • عمقی از بستر که تحت تأثیر بارگذاری صفحه PLT قرار می گیرد، بسیار کمتر از عمق تحت تأثیر بستر، تحت سازه واقعی است که این مساله، می تواند باعث خطا در نتایج آزمایش شود؛
  • عدم امکان رعایت بندهای اجرایی آئین نامه، در صورت اجرای آزمایش در داخل چاه و گالری ها؛
  • به دلیل استفاده از بار مرده و یا ماشین الات سنگین، به عنوان تأمین کننده نیروی عکس العمل، نیاز به زمین مسطح برای انجام آزمایش است؛ و
  • محدودیت استفاده از آزمایش PLT، در خاک های دارای نشست تحکیمی.

 

شرح مختصری از روش آزمون

نحوه انجام آزمایش، به صورت زیر است:

  • صفحات فولادی، معمولا دایره ای، با قطر 15 تا 100 سانتی متر و یا مربعی، به ابعاد 30 تا 60 سانتی متر. برای اطمینان از صلبیت صفحه، اغلب از سه صفحه هم مرکز، با قطرهای مختلف استفاده می شود. قطر صفحه آزمایش، نباید کمتر از شش برابر حداکثر اندازه دانه های خاک باشد. همچنین در صورت نیاز، برای افزایش سختی صفحه، از سخت کننده استفاده می شود؛
  • جک هیدرولیکی، به همراه گیج اندازه گیری فشار قائم و سه عدد گیج اندازه گیری نشست؛
  • برای اعمال فشار جک، لازم است که جک به یک تکیه گاه تغییرشکل ناپذیر بسته شود. می توان از تیر فولادی که وزنه های سنگین روی آن باشد، استفاده کرد. همچنین، می توان از محور ماشین آلات سنگین استفاده نمود؛
  • اگر قرار باشد آزمایش در یک گالری افقی انجام شود، مانند آزمایش جکینگ توده های سنگی، از سقف گالری، به عنوان تکیه گاه جک های هیدرولیکی استفاده می شود و شایسته است، نتایج را با توجه به عمق آزمایش و سختی خاک محیط تصحيح نمود؛
  • قبل از آزمایش، باید در مورد چگونگی ایجاد بار مرده موردنیاز برای آزمایش، تصمیم گیری لازم به عمل آید (تکیه گاه بار)؛
  • برای انجام آزمایش، گودالی به قطر حداقل ۴ برابر قطر صفحه آزمایش و تا عمق استقرار پی (ds) حفر شده و صفحه در مرکز سوراخ قرار داده میشود؛
  • گام های بارگذاری، حداکثر، مساوی یک چهارم تا یک پنجم بار نهایی تخمین زده شده، میباشند؛
  • در هر گام بارگذاری، نشست شالوده، توسط گیج با دقت ۰/۲۵ میلیمتر اندازه گیری می شود؛
  • بار هر گام بارگذاری، حداقل به اندازه یک ساعت حفظ می شود؛
  • خاتمه ازمایش که مصادف است با لحظه گسیختگی، معادل است با وقوع نشست به میزان ۲۵ میلیمتر، یا زمانی که تنش صفحه، به ۲ یا ۳ برابر بار طراحی پیشنهادی برای پی اصلی برسد؛
  • همچنین، پس از برداشتن بار، باید برجهندگی (بازگشت) الاستیک خاک را برای مدت زمانی حداقل یا طول و مو بار ثبت کرد. ثبت نشستها، برای یک ساعت اول، هر ۵ تا ۱۰ دقیقه انجام می گیرد؛ و
  • نتایج اندازه گیری ها، به صورت منحنی های زمان – نشست و بار – نشست، ارائه می گردد، به نحوی که استخراج بار نهایی، به آسانی مقدور می باشد.

روش معمول انجام آزمایش بارگذاری صفحه ای در ایران

  • انجام آزمایش در گالری حفر شده در چاه دستی؛
  • انجام آزمایش در گالری حفر شده در ترانشه خاکی؛
  • انجام آزمایش در سطح زمین؛ و
  • انجام آزمایش در کف چاه حفر شده، تا تراز پیشنهادی پی، طبق استاندارد ASTM-D1194 در دو مورد اول، تراز قرارگیری صفحه بارگذاری، همان تراز كف گالری می باشد. ابعاد گالری، معمولا، دارای 1 متر عرض، ۲ متر طول و ۸۰ سانتیمتر ارتفاع می باشد.

    خطاهای معمول شده در انجام آزمایش

  • عدم رعایت فاصله صفحه از دیواره ترانشه (در آزمایشات داخل گالری و چاه، این خطا، به طور طبیعی ایجاد
    می گردد)؛
  • استفاده از محیطهای انعطاف پذیر برای تکیه گاه جک که فشار را به صفحه وارد می نماید (به ویژه، محيط انعطاف پذیر سقف گالری)؛
  • اگر آزمایش در چاه یا گالری انجام شود، عمق انجام آزمایش، در نتایج حاصله تأثیر خواهد داشت (وقتی فاصله صفحه بار از جدارة ترانشه، کافی نباشد، گوه های گسیختگی تودۂ خاک زیر صفحه، از عمق انجام آزمایش تأثیر می پذیرند و این، بر خلاف استاندارد است. فلذا، مدول الاستیسیته و یا مدول عکس العمل بستر، با خطا مواجه میشود)؛
  • با توجه به اینکه ابعاد صفحه آزمایش بارگذاری، اغلب، نسبت به ابعاد یی اصلی، کوچک بوده و عمق نفود تنش، نسبت به شرایط پی اصلی، کوچکتر است، در صورت وجود لایه بندی با تفاوت مشخصات ژئوتکنیکی در محدوده تأثیر پی، باید از تعمیم نتایج آزمایش برای پی خودداری شود؛ و
  • بدیهی است که نتایج به دست آمده از آزمایش، در راستای بار وارده، دارای اعتبار است و به وي خاکهای ناهمگن و ناهمسان، در تعميم نتایج، باید به این نکته توجه کرد

دستگاه بارگذاری صفحه ای

محاسبات

محاسبه مدول الاستیسیته
برای محاسبه مدول الاستیسیته از روی نتایج آزمایش بارگذاری صفحه ای، استاندارد BS5930، رابطه زیر پیشنهاد شده است:

محاسبه مدول الاستیسیته

E: مدول الاستیسیته؛

u: ضریب پواسون خاک؛

B: عرض صفحه؛

Q: فشار اعمال شده بین صفحه و خاک؛ و

e: نشست صفحه.

تعیین مقاومت برشی یا ظرفیت باربری خاک های چسبنده
اگر هدف آزمایش بارگذاری صفحه ای، به دست آوردن مقادیر مقاومت برشی یا ظرفیت باربری در خاک های چسبنده باشد، بارگذاری نباید در چند مرحله انجام گیرد. صفحه، طوری به پایین فشار داده می شود که نرخ نفوذ ثابتی داشته باشد. در آن صورت، مقاومت برشی زهکشی نشده، از معادله زیر حاصل می شود:

تعیین مقاومت برشی

در رابطه فوق:
Cu: مقاومت برشی زهکشی نشده؛

qult: ظرفیت باربری نهایی؛

b: وزن مخصوص متوسط تودۂ خاک بالای تراز آزمایش؛

b: عمق انجام آزمایش؛ و

Nc: فاكتور ظرفیت باربری، که برای ناحیه بارگذاری دایره ای در سطح، برابر ۶/۱۵ و برای وقتی که بار با یک صفحه در کف گمانه انجام می شود و صفحه، قطری برابر قطر گمانه دارد، معادل ۹/۲۵ باشد. وقتی ظرفیت باربری نهایی، در منحنی بار – نشست مشخص نباشد، این مقدار، باید معادل مقداری که در نشستی، برابر ۱۵ درصد قطر صفحه رخ می دهد، فرض شود.

محاسبه مدول عکس العمل بستر

مدول عکس العمل بستر، به صورت زیر تعریف می گردد:

محاسبه مدول عکس العمل بستر

در رابطه فوق:

k: مدول عکس العمل بستر؛

Q: تنش وارد بر پی؛ و

Δ: تغییر شکل یا نشست حاصله.

بهتر است، به جای یک عدد در گزارش مدول عکس العمل بستر، منحنی تغییرات k بر حسب سطح تنش ارائه گردد و یا این که برای هر سازه ای، این پارامتر، با توجه به سطح تنش واقعی پی، تعیین گردد.

صفحه1 از2