آزمایش خاک

برای ساخت و ساز بر روی یک زمین، حفاری و آزمایش خاک بسیار مهم است. مثلاً زمانی که برگه سبز ژئوتکنیک توسط مالک دریافت می شود، نیاز به حفاری خاک خواهد بود. دستگاه حفاری کرگیری با طراحی کاملاً یکپارچه، سیستم تنظیم زاویه حفاری و مکانیزم های چرخش پیشروی یک انتخاب بسیار دقیق برای شناسایی لایه های زمین به صورت دقیق و بدون خطا است.

آزمایش خاک، تستی است که به وسیله آن، می‌توان ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک را بررسی کرد. برای انجام آزمایش خاک، لازم است افراد متخصص، اقدام به گرفتن نمونه‌هایی از محل مورد درخواست، با استفاده از تجهیزات مخصوص، کنند؛ سپس نمونه‌ها را برای انجام آزمایشات، به آزمایشگاه تحویل دهند.

از جمله ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت برشی
• دانسیته خاک
• میزان تحمل بار
• اسیدیته

انجام تست خاک در ساختمان‌سازی، بسیار اهمیت دارد؛ به این علت که به وزن ساختمان و نیروهای طبیعی وارد بر ساختمان و انتقال این نیروها، به محلی که ساختمان روی آن قرار دارد، بستگی دارد. پس سازندگان باید تیپ‌های مختلف خاک را با استفاده از آزمایش خاک، مشخص کرده و بدانند بهترین نوع اسکلت سازه کدام است.

آزمایش خاک، دارای یک سری کاربردهای منحصر به فرد است که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم:

• به وسیله این آزمایش، می‌توان نوع مصالح و مقدار مورد نیاز آن را برای شروع یک پروژه ساختمان سازی، مشخص نمود.
• ازمایش خاک، امکان تعیین شرایط، به منظور مقاوم‌سازی ساختمان در برابر عوامل طبیعی مانند زلزله را فراهم می‌کند.

• از دیگر کاربردهای این آزمایش، می‌توان به تشخیص منحنی دانه، حد روانی، حد خمیری، مشخص نمودن میزان رطوبت، آزمایش تحکیم، میزان چگالی، تعیین نسبت باربری و آزمایش تراکم استاندارد اشاره کرد.

بر اساس دستورالعملی که از جانب شهرداری تهران صادر شده است، در صورتی که پروژه ساختمان سازی، بیش از ۲۰۰۰ متر زیر بنا داشته یا حداقل ۶ طبقه باشد؛ لازم است که آزمایش خاک، پیش از تهیه نقشه ساختمان، صورت پذیرد. نتایج این آزمایش باید در کارتابل پروژه (سیستم اتوماسیون اداری محیطی)، ثبت شده و پس از آن، برگه سبز ژئوتکنیک اخذ می گردد.

بنابراین، توجه داشته باشید که در پروژه‌های ساختمان‌سازی عظیم، به منظور داشتن یک سازه مقاوم و استاندارد، حتما می‌بایست آزمایش خاک انجام شود.

فکر می کنید از آزمایش خاک انجام نشود چه مشکلاتی ایجاد می شود؟ یکی از موارد مهمی که لزوم اجرای انواع آزمایش خاک را مشخص می کند ناشناخته باقی ماندن سطح آب زیرزمینی است. به هر حال وقتی صحبت از پروژه های ژئوتکنیکی است بسیار مهم است تا سطح آب زیرزمینی مشخص باشد. مثلاً اگر گودبرداری عمیق باشد می بایست وجود یا عدم وجود سطح آب زیرزمینی را ارزیابی کرد در غیر این صورت هزینه کلی اجرای پروژه بسیار بیشتر خواهد شد.

موضوع دیگر نشست سازه است. در صورتی که آزمایش خاک به درستی صورت نگیرد احتمال نشست سازه بسیار زیاد است. مثلاً به واسطه نمونه حفاری خاک با دستگاه کرگیری به راحتی می توانید متوجه شوید که خاک منطقه مورد نظر ضعیف است یا خیر.

آزمایش خاک سبب صرفه جویی در هزینه ها می شود. مثلاً اگر قرار ساخت ساختمان بر روی خاکی از تیپ 4 باشد در صورتی که پارامترهای شناسایی خاک رعایت نشود نیاز به رعایت عواملی به منظور اطمینان بیشتر است و این موضوع در نظر سبب می شود تا هزینه های نهایی دستخوش تغییر باشند.

بررسی خصوصیات خاک

هدف اصلی از آزمایش خاک، بررسی خصوصیات آن است. یکی از روش های جالبی که به واسطه آن می توان خصوصیات خاک را مشخص کرد، اجرای یک گیرنده در داخل خاک است. گیرنده مورد نظر می تواند روی سطح زمین، موجی تولید نماید. حال نوبت به محاسبه زمان رسیدن موج به گیرنده است. منظور ما فاصله زمانی رسیدن موج از منبع تولید موج به گیرنده خواهد بود. اگر مسافت بین منبع تولید موج و گیرنده را محاسبه کنیم سرعت موج برشی که در spt بسیار از آن یاد می شد، به دست می آید.

زمانی که سرعت موج به دست بیاید در نهایت خصوصیات خاک نیز بهتر تخمین زده می شود. مثلاً ازمایش خاک دانهول یکی از روش هایی است که در این راستا مورد استفاده قرار می گیرد. اولین قدم برای مشخص کردن خصوصیات خاک، حفاری گمانه یا چاه است. این کار هم به صورت دستی و هم به شکل ماشینی صورت می گیرد. استفاده از دستگاه حفاری کرگیری سبب می شود تا دقت لازم بر روی لایه های زمین صورت بگیرد. معمولاً برای لوله گذاری به منظور اجرای آزمایش خاک، نیز دستگاه کرگیری می تواند سایز دقیق اجرای لوله در داخل خاک را مشخص نماید.

برای اینکه از ریزش گمانه های ماشینی جلوگیری شود لوله های پلیکا انتخاب خوبی هستند. برای اینکه آزمایش دانهول با دقت بالایی صورت بگیرد نیاز به تولید موج خواهد بود. در این شرایط از یک سری صفحه های فلزی یا چوبی در کنار گمانه ها استفاده می شود.

پس از آن به واسطه پتک بر روی صفحه فلزی ضربه زده می شود و امواج برشی یا فشاری مخصوصی ایجاد خواهد شد. پس از اینکه ضربات وارد شدند می توان گفت که نفوذ به داخل زمین صورت می گیرد. زمان رسیدن امواج به واسطه ژئوفن ها به ثبت می رسند.

افراد معمولا برای گذراندن مراحل آزمایش خاک و اخذ مجوزهای مرتبط با آن زمان زیادی را صرف می‌کنند، علت این امر نداشتن اطلاعات کافی برای انجام این کار است. ما در ادامه به طور کامل، مراحل اداری دریافت مجوزهای لازم آزمایش خاک را توضیح می‌دهیم تا از اتلاف زمان و پرداخت هزینه‌های احتمالی پیشروی شما، جلوگیری شود.

بررسی محل پروژه

پس از صدور عوارض شهرداری، می‌توان اقدام به آزمایش خاک کرد. در ابتدا باید به شرکتی که در حیطه آزمایش خاک، دارای اعتبار است، مشورت و مذاکره انجام شود و پس از آنکه توافق‌های اولیه به ثمر نشست، کارشناسان آن شرکت، برای بازدید از محل پروژه، اعزام می‌شوند.

بررسی‌هایی که توسط کارشناسان صورت می‌گیرد شامل: شمالی یا جنوبی بودن سوی ساختمان، موقعیت کلی زمین پروژه و بررسی موقعیت و وضعیت زمین‌های همسایه. تمام این موارد به این دلیل بررسی می‌شود تا مناسب‌ترین روش حفاری و برداشت خاک تعیین گردد.

توافق بر قیمت

پس از بررسی‌های اولیه بر روی زمین، نوبت به بستن قرارداد و توافق قیمت با شرکت آزمایشگر است. با گذراندن این مرحله، برگه سبز ژئوتکنیک به مالک پروژه تعلق می‌گیرد. برای آنکه مالک پروژه بتواند تاییدیه نهایی را به دست آورد، لازم است تا این برگه سبز را به دفتر خدمات الکترونیک برده و مدارک وی مورد تایید قرار گیرد.

فرایند حفاری و برداشت خاک

این مرحله، پس از تایید برگه سبز ژئوتکنیک صورت می‌گیرد. در صورتی که می‌خواهید فرایند حفاری به بهترین شکل ممکن انجام شود، پیشنهاد می‌کنیم که از یک شرکت معتبر در زمینه حفاری، کمک دریافت کنید. استفاده از افراد غیر متخصص برای انجام این فرایند، زمان و هزینه بیشتری را به همراه دارد.

اعزام کارشناس ژئوتکنیک

زمانی که فرایند حفاری زمین آغاز می‌شود، شرکت آزمایشگر موظف است تا یک کارشناس ژئوتکنیک را برای درج اطلاعات این فرایند، به محل پروژه ارسال کند. حضور این کارشناس در محل پروژه، مستلزم اخذ تاییدیه‌ نهایی از جانب سازمان نظام مهندسی است؛ زیرا استانداردهایی که این سازمان در این زمینه تعیین نموده، سختگیرانه است. اگر حفاری به خوبی صورت گرفته و ناظر نیز به دقت، مستندسازی کرده باشد، اخذ تاییدیه نظام مهندسی راحت خواهد بود.

اعمال فرایندهای آزمایشگاهی

با به پایان رسیدن فرایند حفاری، نوبت به انجام فرایندهای آزمایشگاهی می‌رسد. در این مرحله، تست‌های تخصصی روی خاک صورت می‌گیرد؛ پس از آن به طور مفصل، آزمایش‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند. در نهایت خروجی باید مورد تایید نظام مهندسی قرار بگیرد. لازم به ذکر است، مقاومت و دوام سازه، وابسته به نتایج اخذ شده از این آزمایش است.

صادر شدن دفترچه نتایج تست خاک

این دفترچه که به دفترچه مکانیک خاک معروف است، دارای 70 صفحه می‌باشد و گزارش جامع و کاملی از نتایج آزمایش‌های گوناگون خاک در اختیارتان می‌گذارد. گفتنی است که این گزارش به صورت یک فایل دی وی دی است. نکته مهمی که در رابطه با این گزارش باید بدانید این است که در ادامه فرایند ساختمان‌سازی، علل‌الخصوص در مراحل زیرسازی و طراحی ساختمان، بسیار مهم است. این مرحله، پایان کار شما با شرکت آزمایشگر است.

ارسال مدارک به نظام مهندسی جهت دریافت تاییدیه

مالکان و صاحبان پروژه ساخت و ساز، در این مرحله باید دفترچه مکانیک خاک که یک فایل دی وی دی است، به نظام مهندسی ارسال کرده و منتظر پاسخ نهایی باشند. به منظور صدور مجوز نهایی توسط این سازمان، تمامی خروجی‌ها به دقیق‌ترین شکل ممکن توسط آنها، مورد بررسی قرار می‌گیرند.

اخذ جواب نهایی از نظام مهندسی

با دریافت مجوز و تاییدیه نهایی از نظام مهندسی، یک گزارش کامل مبنی بر دفترچه مکانیک خاک، از سمت این سازمان به شما ارائه می‌شود. این گزارش شامل دستورالعمل‌هایی است که مهندسان پروژه به آن نیاز دارند.

در انجام آزمایش خاک یکی از سوالاتی که توسط بسیاری از افراد پرسیده می شود، لزوم استفاده از کرگیری است. شما برای انجام آزمایش خاک نیاز به حفاری زمین دارید. شاید از دید شما این کار به راحتی به صورت دستی انجام شود اما اینطور نیست. فرض کنید زمین مورد نظر نزدیک جاده قرار دارد.

این زمین در معرض عبور و مرور اتومبیل است و این رویکرد سبب ایجاد نویز می شود. در نهایت آزمایش خاک با خلل ایجاد می شود بنابراین خاک مورد نظر باید با دقت بالاتری حفاری شود.

موضوع دیگر در راستای انجام استاندارد آزمایش خاک مربوط به زمین هایی است که نزدیک به ساحل هستند. برخورد امواج به این زمین ها در نهایت نویز ایجاد می کنند. حتی اگر قرار به اجرای آزمایش خاک بر روی لایه های عمیق تر زمین است باید این موضوع را در نظر گرفت که این لایه ها نرم تر از خاک های بخش بالایی زمین هستند. لایه های عمیق تر معمولاً می بایست با دقت بیشتری حفاری شوند.

حتی اگر سطح بین لایه ها نامنظم باشد در نهایت دستگاه کرگیری می تواند بهترین دقت را اجرا کند و نتایج عالی به همراه داشته باشد. در صورتی که هدف ساخت و ساز برای ساختمان های بالای ده طبقه است قطعاً باید آزمایش خاک دانهول انجام شود و این موضوع اجباری خواهد بود.

همچنان تاکید ما بر روی آزمایشی است که خصوصیات خاک را مشخص می کند و برای این کار آزمایش خاک دانهول یک پیشنهاد عالی محسوب می شود. در یک بررسی کلی نتایج به دست آمده به شکل زیر خواهد بود.

1. اگر میانگین سرعت موج برشی از 175 متر بر ثانیه کمتر اعلام شده باشد یعنی خاک غیر مجاز و یا از نوع تیپ 4 است و شرایط ساخت و ساز نخواهد داشت.
2. در صورتی که سرعت موج بین 175 الی 375 متر بر ثانیه ارزیابی شود خاک از نوع تیپ سه خواهد بود.
3. معمولاً سرعت موج بین 375 الی 750 متر بر ثانیه مربوط به زمین هایی با تیپ خاک دو است که انتخاب خوبی برای ساخت و ساز محسوب می شود.
4. در نهایت اگر سرعت موج برشی بیش از 750 بر ثانیه باشد یعنی خاک تیپ 1 است و بیشترین تراکم را دارد.

آزمایش خاک مخصوص ارزیابی چگالی زمین

سند باتل sand bottle یا آزمایش دانسیته در لیست آزمایش خاک قابل قبول به منظور سنجش چگالی خاک قرار گرفته است. در واقع در این آزمایش سنجش تراکم خاک به صورت دقیق انجام می شود. برای انجام این نوع آزمایش خاک در ابتدا نیاز است تا گودالی در زمین حفر شود. به منظور این کار از دستگاه کرگیری با زیربندی چرخ دار و اسکی دار  استفاده می شود تا دقت حفاری خاک به بیشتر حد خود برسد.

البته که تنظیم زاویه حفاری نیز برای اجرای دقیق این گودال اهمیت زیادی دارد. مقدار خاکی که از گودال به دست می آید می بایست قابل وزن کردن باشد.

 هر یک از روش های آزمایشگاهی برای تعیین چگالی خاک با دقت بالایی همراه هستند. یکی از روش های آزمایشگاهی معروف، آزمایش تعیین وزن جیوه ای است که می تواند به خوبی سطح چگالی خاک های نرم و متراکم را مشخص نماید. در یک بررسی کلی که به واسطه آزمایش دانسیته خاک به دست آمده مشخص شده است که اگر خاک از نوع شن باشد بیشترین چگالی برای آن 20 کیلونیوتن بر متر مکعب خواهد بود.

ماسه های شن دار دارای حداکثر چگالی 22 کیلونیوتن بر متر مکعب در نهایت ماسه های استاندارد نیز دارای حداکثر چگالی 17 کیلونیوتن بر متر مکعب خواهند بود. نوع حفاری خاک در نتایج آزمایش تاثیر زیادی می گذارند و به نوعی سبب می شوند تا دقت کار بیشتر شود. بنابراین چه خوب است دقت لازم در مورد نوع دستگاه برای حفاری خاک مبذول شود.

آزمایش خاک مخصوص به دست آوردن مقاومت برشی در خاک چسبنده

خاک های چسبنده در ابتدا یک انتخاب ایمن برای ساخت و ساز به نظر می رسند اما پس از مدتی مشخص می شود که این خاک ها نیز تحت فشار آب، تراکم اولیه خود را از دست می دهند.

مقاومت چسبندگی در خاک مربوط به نیروهای سطحی است و در این شرایط معمولاً دستگاه کرگیری می تواند یک ابزار ایمن برای بررسی نیروی های سطحی خاک محسوب شود. وقتی صحبت از مقاومت برشی زهکشی شده باشد یعنی فرصت کافی به منظور خروج آب از داخل نمونه وجود دارد. در واقع رقم صفر بری فشار آب حفره ای در نظر گرفته می شود.

اسکلت خاک نیز می تواند تمام نیرو را تحمل نماید. مقاومت برشی خاک در این وضعیت به نسبت زمانی که زهکشی صورت نگرفته بیشتر خواهد بود. مثال ساده ای که برای این وضعیت می توان زد خاک رس است که به عنوان زیر پی ساختمان استفاده می شود.

در مورد مقاومت برشی زهکشی نشده شرایط متفاوت خواهد بود. در این شرایط بارگذاری با سرعت انجام می شود. به زبانی ساده تر فرصت خاصی برای فرار آب از داخل نمونه خاک وجود ندارد. معمولاً فشار آب حفره ای رقمی بیشتر از صفر است. تحمل این فشار تنها به واسطه اسکلت خاک نیست. سد های خاکی معمولاً مثال مناسبی برای این شرایط هستند.

آزمایش خاک از نوع فشاری ساده

آزمایش خاک فشاری ساده برای خاک های چسبناک مورد استفاده قرار می گیرد. خاک های دانه ای معمولاً معمولاً به فرم مشخصی نخواهند بود و این موضوع می بایست پیش از ساخت و ساز بررسی شود.. در صورتی که قصد دارید از ساده ترین روش برای دست یابی به پارامتر مقاومت برشی خاک چسبنده استفاده کنید این آزمایش بهترین گزینه محسوب می شود. تنش و کرنش در این آزمایش به صورت یکنواخت خواهد بود.

برای این کار نیاز به تهیه نمونه خاک است. برای تهیه نمونه خاک می بایست حفاری با دقت بالایی صورت بگیرد. در واقع شرایط نمونه می بایست با شرایط واقعی خاک در طبیعت یکسان باشد. دستگاه کرگیری کمک می کند تا درصد رطوبت خاک حفاری شده و همینطور میزان تراکم آن مشخص شود. البته دست خوردگی نمونه نیز می بایست مشخص باشد. نمونه هایی که توسط دستگاه مغزه گیری به دست می آیند می بایست در ظرف استاندارد خود در سیستم تک محوری قرار بگیرند.

میزان باری که در مرکز نمونه وجود دارد ملاک اصلی است. گیج های افقی و عمودی معمولاً به منظور اندازه گیری بار و تغییر مکان استفاده می شوند که در ابتدای آزمایش باید صفر شوند. نرخ کرنش برای آزمایش خاک تک محوری بین 0.5 الی 2 درصد در دقیقه اعمال می شود. بارگذاری بر روی خاک نباید سریعاً خاتمه یابد نیاز به ایجاد ترک بر روی نمونه خواهد بود. همینطور نیاز به منحنی تنش کرنش خاک به صورت افقی خواهد بود.

نیاز است تا نمونه گسیخته شده در اتاقی با سطح رطوبت بالا منتقل شود و زاویه گسیختگی به نسبت افق به ثبت برسد. سپس باید بخشی از نمونه را جدا کنید و درصد رطوبت را نیز ارزیابی نمایید.

آزمایش خاک اجباری صحرایی برای اخذ تاییدیه

یک سری آزمایش های اجباری برای اخذ تاییدیه مکانیک خاک وجود دارد. این آزمایش ها به دو دسته صحرایی و آزمایشگاهی تقسیم می شوند. 4 نوع آزمایش خاک از نوع صحرایی مورد تایید قرار گرفته است که عبارت است از: آزمایش spt، آزمایشگاه دانسیته در محل، آزمایش دانهول و آزمایش بارگذاری صفحه.

در صورتی که هدف اصلی تشخیص میزان نفوذ صورت گرفته برای مشخص شدن تیپ خاک باشد آزمایش اس پی تی گزینه کاملاً تایید شده ای است. در این آزمایش خاک، وزن دستگاه و همینطور فاصله پرتاب آن بسیار مهم است و باید دقیق بررسی شود. این آزمایش مربوط به حفاری زمین هایی با عمق دو الی سه متر صورت می گیرد. در واقع نیاز است برای عمق سه متر دقت بیشتری در تکرار آزمایش صورت بگیرد. آزمایش خاک اس پی تی نیاز به حفاری زمین توسط دستگاه مغزه گیری دارد.

برای دستیابی به چگالی خاک می بایست تست دانسیته را به درستی انجام داد. این تست به منظور حفاری در تراز های پی الزامی است. اگر حفاری به صورت ماشینی صورت گیرد تعیین چگالی از روش موم گیری، جیوه و آزمایش چگالی ویژه نیز انجام می شود.

آزمایش خاک دانهول برای اخذ سرعت موج برشی خاک و همینطور تخمین تیپ خاک خواهد بود.

آزمایش برش برجا که نام دیگر آن آزمایش خاک بارگذاری صفحه است به منظور محاسبه دقیق مدول الاستیسیته و مدول های عکس العمل خواهد بود. در صورتی که گودبرداری بیش از 6 متر باشد اجرای این آزمایش الزامی است. در هر صورت برای انجام آزمایش هایی که نیاز به حفاری دارند باید از دستگاه کرگیری استفاده شود که شامل سیستم دکل حفاری هستند و همینطور از مکانیزم پیشروی حرفه ای برای آنها استفاده شده است.

آزمایش خاک اجباری مربوط به آزمایشگاه

آزمایش دانه بندی، درصد رطوبت و برش مستقیم در لیست آزمایش های خاک اجباری آزمایشگاهی محسوب می شوند. در آزمایش دانه بندی هدف اصلی مشخص کردن طبقه بندی خاک است. گمانه های دستی در این آزمایش استفاده می شوند که مربوط به عمق دو متر زمین خواهد بود. برای گمانه های ماشینی معمولاً برای هر سه متر یک بار می بایست این آزمایش تکرار شود.

آزمایش درصد رطوبت خاک به عنوان یک آزمایش پایه ای محسوب می شود و به این ترتیب به واسطه دستگاه کرگیری که شامل آپشن های پاوریونیت و روتیشن بوده می توان درصد رطوبت خاک را با دقت بالایی به دست آورد. حقیقت امر این است که این آزمایش در سال های اخیر دستخوش تغییراتی بوده است و امروزه دقت بالایی می طلبد.

آزمایش هایی که نیاز به نمونه خاک در آزمایشگاه دارند معمولاً به چند درجه تقسیم می شوند. دقت کنید نوع خاک حفاری شده و حتی شرایط حفاری می تواند بر روی نتایج آزمایش تاثیرگذار باشد. در بهترین شرایط می توان از دستگاه های حفاری با کمترین خطا کمک گرفت.

آزمایش خاک حد روانی

هدف اصلی از آزمایش خاک حد روانی این است که بدانیم چند درصد آب سبب روان شدن خاک می شود. در واقع این آزمایش برای مناطقی که باران خیز هستند بسیار مورد توجه قرار می گیرد و یک انتخاب عالی خواهد بود. مهمترین موضوع برای انجام این نوع آزمایش، تهیه نمونه خاک است.

این آزمایش ها برای خاک های ریزدانه تعریف شده اند. پس از اینکه حفاری خاک توسط دستگاه کرگیری مجموعه آرمیکو صورت گرفت نیاز به الک های شماره 40 است. در نهایت خاک الک شده در محیطی گرم، خشک می شود و با مقداری آب ترکیب می شود و حالت خمیری خواهد گرفت.

معمولاً نشانه روانی برای خاک های رسی هم تعریف می شود. خاک های رسی معمولاً شامل کانی های مختلفی هستند. در صورتی که کانی رسی خاک، مونت موریلونیت باشد حد روانی آن بین 100 الی 860 اعلام می شود. کانی های ایلیت نیز حد روانی بین 55 الی 120 دارند و کانی های کائولینیت نیز شامل حد روانی بین 35 الی 100 هستند.

آزمایش تحکیم خاک

اگر بخواهیم یکی از مهمترین آزمایش خاک مکانیکی را معرفی کنیم، قطعاً آزمایش تحکیم بهترین گزینه محسوب می شود. این آزمایش برای بررسی نشست زمین پس از ساخت ساختمان است. در واقع منظور از تحکیم در آزمایش خاک کاهش حجم خاک به منظور اثر خروج آب از داخل خاک خواهد بود. در صورتی که خاک ها دانه درشت باشند اثر بارگذاری بسیار سریع است و خروج آب نیز به سرعت رخ می دهد.

خاک های دانه ریز رسی معمولاً مهمترین نمونه برای انجام این آزمایش هستند. خروج آب در این خاک ها به صورت خیلی کند صورت می گیرد. آزمایش تحکیم خاک مشخص می کند که چه مدت طول می کشد تا آب از بخش داخل خاک خارج شود. برای انجام آزمایش خاک به منظور بررسی تحکیم نیاز به نمونه خاک داریم. در این راستا باید نمونه خاک دست نخورده باشد. به طور کلی سه شرط مهم برای نمونه خاک می بایست مطرح شود.

قطر نمونه می بایست حداقل 50 میلی متر یا دو اینچ باشد. کمینه ضخامت نمونه نیز 13 میلی متر یا 1.5 اینچ در نظر گرفته شود. همینطور می بایست حداقل نسبت قطر به ضخامت در نمونه کار نیز بررسی شود. این رقم برابر با 2.5 اینچ است. موارد یاد شده به واسطه دستگاه کرگیری به راحتی انجام می شود. به واسطه این دستگاه می توانید نمونه خاک را داخل محفظه تست تحکیم قرار دهید. این کار باید با دقت و بدون دست خوردگی صورت بگیرد.

از آنجایی که سوالات زیادی در مورد بهترین نوع دستگاه حفاری به منظور اجرای دقیق آزمایش خاک شده است قصدمان این است راهنمای انتخاب و شناسایی دستگاه های حفاری خاک باکیفیت را مفصل تر توضیح دهیم. دستگاه حفاری معمولاً به منظور شناسایی فیزیکی، شیمیایی و همینطور مقاومتی لایه های زیر سطحی استفاده می شود. این دستگاه به واسطه سوراخ کردن زمین با عمق مختلف این کار را انجام می دهد.

بررسی اجزای تشکیل دهنده دستگاه حفاری کرگیری بسیار مهم است. اولین قطعه در این دستگاه ها مولد است. مولد ها در سبک های دیزل، دینام و یا نیروی باد فشرده خواهند بود. مولد برای سیستم انتقال نیرو و همینطور دوران استفاده می شود. می بایست به اسپندیل، دنده کرانویل پینیون ویچ و همینطور گیربکس دستگاه نیز دقت شود.

رادهای حفاری که برای دستگاه کرگیری اجرا شده است به همراه نوع سرمته، آچارها و ابزارآلات مختلف این پروسه را دقیق تر دنبال می کنند. دستگاه های کرگیری 50 و 100 کرل شرایط مختلفی از نظر قدرت و راندمان حفاری دارند. نیاز است تا ماژول های دستگاه به صورت هیدرولیک عمل نمایند.

دستگاه های کرگیری که در شرکت آرمیکو عرضه می شوند دارای سیستم پمپ آب مخصوص بوده و طراحی آنها یکپارچه است. به این ترتیب وجود سیستم تزریق آب و یا کنترل پنل های قوی برای این دستگاه ها می تواند اثر بخشی دقیقتری فراهم سازد. این دستگاه ها می توانید بر اساس نوع پروژه مورد نظر خریداری کنید. خرید دستگاه حفاری کرگیری برای انجام آزمایش نفوذ استاندارد بسیار پر اهمیت است.

در مواقعی که قصد انتخاب یکی از انواع خاک براساس میزان مقاومت آنها در برابر زلزله داریم، دانستن تیپ خاک اهمیت بالایی دارد.  برای مشخص نمودن تیپ نهایی خاک، نتایج آزمایشات برش مستقیم و برش سه محوری، دارای اهمیت است.

تیپ‌های خاک به ۴ دسته طبقه‌بندی می‌شوند: مقاوم‌ترین نوع از انواع تیپ خاک که در برابر زلزله مقاوم است؛ تیپ یک می‌باشد و آسیب‌پذیرترین آن، تیپ چهارم است. به عنوان اصلی‌ترین و ضروری‌ترین کارکردهای تست خاک، باید تیپ خاک را معرفی کرد؛ زیرا نتیجه‌ای که از آن به دست می‌آید، به طور کامل بر میزان مصالحی که برای ساخت یک بنای ضد زلزله لازم است، بستگی دارد.

به عنوان مثال، هزینه‌ای که برای ساخت ساختمان مقاوم در برابر زلزله که خاک آن، تیپ سه می‌باشد، صرف می‌شود، چندین برابر بیشتر از ساخت همان ساختمان در خاک تیپ دو است؛ بنابراین در خرید زمین، حتما به این موضوع توجه ویژه‌ای داشته باشید.

لازم به ذکر است که تیپ خاک در هر منطقه معمولا یکی است. در صورتی که نوع تیپ خاک زمین‌هایی که در مجاورت پروژه شما است را بشناسید، احتمالا بتوانید نوع تیپ خاک زمین خود را شناسایی کنید.

منظور از درجه اشباع خاک

برای انجام آزمایش خاک استاندارد می بایست درجه اشباع خاک ارزیابی شود. خاک ها معمولاً از نظر درصد اشباع در سه وضعیت طبقه بندی می شوند.

• خاک های کاملاً اشباع: تمام حفره های این مدل خاک از آب پر شده اند و مشخص است که هیچ هوایی در این خاک وجود ندارد. در یک بررسی دقیقتر می توان گفت که حجم حفره ها دقیقاً مساوی با حجم آب داخل خاک هستند. درصد اشباع نیز مساوی با 100 در نظر گرفته شده است. اگر بتوانید درجه اشباع برای این سبک خاک را در نظر بگیریم، رقم 100 درصد اعلام می شود.
• خاک کاملاً خشک: در بررسی آزمایش خاک، خاک های کاملاً خشک نیز مدنظر هستند. در این دسته خاک ها نفوذ آب مطرح نبوده و ملاک ارزیابی هوا است. هیچ اشباعی برای این خاک گزارش نشده است.
• خاک غیر اشباع: دقت کنید که بین خاک خشک و خاک غیر اشباع تفاوتی وجود ندارد که نباید اشتباه گرفته شود. خاک های غیر اشباع نه در دسته خاک های خشک قرار می گیرند و نه به عنوان خاک اشباع شناخته می شوند. بخشی از حفره ها با خاک و بخش دیگر نیز با هوا پر شده و می توان درصد اشباع این مدل خاک را از صفر تا نهایتاً 99 در نظر گرفت. درصد اشباع در این خاک ها هرگز صد نخواهد بود.

به کمک دستگاه مغزه گیری خاک به راحتی می توانید شناسایی دقیقی بر روی خاک از نظر درجه اشباع داشته باشید. از یاد نبرید که خاک ها بر اساس سبکی که دارند می توانند درجه های مختلفی را شامل شوند.

در کل، هزینه حفاری برای انجام آزمایش خاک، متغیر است و به عوامل زیر بستگی دارد:

• نوع زمین
• نوع حفاری
• متراژ حفاری
• محل حفاری
• عمق حفاری
• تعداد گمانه ماشینی

هر چه تعداد طبقات ساختمان بیشتر باشد، متراژ حفاری هم زیادتر می‌شود. با افزایش متراژ حفاری، تعداد گمانه‌ها نیز بالطبع، بیشتر می‌شود و هزینه افزایش می‌یابد. در ضمن، نوع آزمایشات صحرایی که انجام می شود و عمق حفاری در هزینه آزمایش خاک تاثیرگذار است. در فصل‌های سرد سال؛ مانند پاییز و زمستان که ساخت و ساز کمتر است، هزینه آزمایش و حفاری خاک نیز کمتر است.

آزمایش خاک در واقع برای تشخیص خاک خوب از بد است بنابراین چه خوب است تا خاک های مشکل دار در این راستا شناسایی شوند. خاک های متورم شونده در لیست خاک های مساله دار قرار می گیرند. این خاک ها معمولاً بعد از جذب با افزایش حجم غیر عادی روبرو می شوند. در این خاک ها کانی های رسی مونت موریلونیت وجود دارد که عامل اصلی تورم محسوب می شوند. خاک های متورم در نهایت سبب تخریب پوشش ساختمانی، سیستم آبرسانی و گازرسانی خواهند شد.

در آزمایش خاک در مورد خاک های فروریزشی نیز تحقیقات زیادی صورت گرفته است. این خاک ها از نوع غیر اشباع هستند و در زمان جذب آب کاهش حجم شدیدی خواهند داشت. بارندگی و همینطور شکستن لوله های آبرسانی و نشست لوله های فاضلاب در این میان بسیار مورد تایید قرار گرفته اند.

خاک های واگرا از دسته خاک هایی هستند که در صورت تماس با آب سریعاً شسته می شوند و به نوعی دچار فرسایش خواهند شد. به این ترتیب نیاز است تا نمونه گیری توسط دستگاه کرگیری و انجام آزمایش خاک با دقت بالایی صورت بگیرد.

جمع بندی

به واسطه آزمایش خاک می توانید بهترین محل برای حفر گمانه را شناسایی نمایید. از سوی دیگر این آزمایش ها کمک می کنند تا طبقه بندی خاک با دقت بالایی صورت بگیرد و همینطور ضوابط آزمایش خاک در زمان برخورد به سطح زیرزمینی ارزیابی شود. روش های تعیین نفوذپذیری خاک که معمولاً توسط آزمایش خاک اس پی تی صورت می گیرد کمک می کند تا روابط وزنی حجمی خاک به دقت شناسایی شود.

درصد اشباع خاک که در گذشته به آن اهمیت داده نمی شد امروزه به عنوان یک فاکتور مهم ساخت و ساز شناسایی می شود. آزمایش حد روانی و همینطور بررسی سطح چگالی خاک نیز از مواردی است که باید به شکل اصولی بررسی شود. انواع دستگاه کرگیری که در مجموعه آرمیکو عرضه می شود با مدل موتورهای 292 و 912 عرضه شده اند. خوشبختانه حداقل فشار کاری پمپ آب برای این دستگاه ها شامل 7، 10 و 40 بار خواهد بود.

از سوی دیگر نوع پمپ ها نیز طبقاتی 5 و 7 بوده و همینطور شامل سبک های پیستونی سه سیلندر است. این دستگاه برای انجام آزمایش خاک می تواند بهترین نتایج را به همراه داشته باشد. حقیقت این است که بیشترین عمق حفاری تا 100 متر نیز پوشش داده شده است که برای پروژه های بزرگ عالی است.