پاورپوینت شناسايي، نمونه برداري و اندازه گیری خاکهای درجا (pptx) 15 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 15 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
شناسايي، نمونه برداري و
اندازه گيري خاكهاي درجا
كليات و مفاهيم:
هدف از يك عمليات صحرايي و نمونه برداري، بررسي وضعيت منطقه از نظر خاكشناسي و تهيه اطلاعات اوليه جهت انجام يك پروژه اقتصادي و علمي است.
حذف عمليات صحرايي گاه در ساختمان هاي مهم باعث عدم پاسخگويي پي و طراحي مجدد آن مي شود كه از نظر اقتصادي 0.5 تا 1.0 درصد به ضرر است.
عموما يافتن محلي مناسب در خشكي براي بنا دشوار است و بايد محل اجباري را بازسازي نمود تا براي عمليات ساختماني مناسب كار شود.
همچنين در عمليات صحرايي بررسي هاي لازم جهت جلوگيري از تخريب سازه هاي موجود قديمي نيز به عمل مي آيد تا در خاكبرداري ها مانع ريزش و تخريب آنها شوند.
اساس بررسي هاي مكان مورد نظر در واقع وابسته به گستردگي پروژه مي باشد ولي عموما به يكي از حالات زير مي باشد:
اطلاعاتي كه نشان دهنده نوع فونداسيون مي باشد(سطحي-shallow- عميق-Deep-)
اطلاعاتي كه به مشاوران ژئوتكنيك كمك مي كند تا حداكثر با مجاز قابل تحمل فونداسيون را توصيه كنند.
اطلاعات كافي يا آزمايشگاهي براي پيشگويي نشست.
مكان سطح آبهاي زير زميني و يا اينكه اين آبها در محدودهي كارگاه ظاهر خواهند شد يا خير. براي برخي پروژه ها نوسانات سطح آب هاي زير زميني لازم است. براي اين كار پيزومترها و دستگاه هاي قرائت آنها براي دورههاي زماني بايد نصب شوند.
اطلاعاتي كه نشان دهنده مشكلات ساخت و ساز باشد مانند حفاري سنگ، ورقه اي شدن خاك، آبگيري و...
شناسايي مشكلات بالقوه مانند: نشست و آسيب ديدگي و ...
شناسايي مشكلات محيطي و راه حل هاي آنها.
روشهاي اكتشاف(Methods of Explorations)
گسترده ترين نوع اكتشاف و بررسي خاكهاي زير زميني و در عمق ، استفاده از مته براي حفر گودال و جمع آوري نمونه براي بررسي و معاينه ظاهري و يا تست هاي آزمايشگاهي مي باشد. اكثر روشهاي اجرا شامل سوراخ كردن و بدست آوردن نمونه مي باشند. عمليات اكتشاف براي خاكهاي آشفته و غير آشفته انجام مي شوند. برپايه حفاري هاي اوليه تصميماتي گرفته مي شود كه پايه اطلاعات طراحي سايت مي باشد. آزمايش خاكهاي درجا و خاكهاي غير آشفته درآزمايشگاه ها اطلاعات مفيدي را براي طراحان در بر دارند.
تعداد آزمايشهاي ”خاكهاي درجا“بسيار است كه نمونه اي از آنها آورده شده است. تا قبل از سال 1960 اين آزمايشها شامل ”آزمايش نفوذ استاندارد“ يا “standard penetration test (SPT)” و ”آزمايش مخروط مكانيكي“ يا “mechanical cone test(CPT)” و ”آزمايش بار صفحه اي“ يا “plate load test.” و ”آزمايش صفحه برش“ يا “vane shear test” مي بود. بسياري از دستگاه هايي كه در اينجا ليست شده اند از سال 1970 يه بعد ساخته و استفاده مي شوند.
VST
CPT
SPT
SPT
طرح ريزي برنامه اكتشاف (PLANNING THE EXPLORATION PROGRAM)
هدف اصلي عمليات اكتشافي صحرايي بدست آوردن اطلاعات مهندسي از خصوصيات و طبقه بندي خاك زير كارگاه سازه مي باشد. اغلب خصوصيات شامل : مشخصات هيدروليكي، تغيير شكل و مقاومت مي شود.
برنامه بايد طوري طرح ريزي شود كه بيشترين اطلاعات با كمترين قيمت بدست بيايد.
چنانچه خاك بسيار نامنظم باشد كافي است يك حفاري ساده صورت بگيرد تا تصويري از خاك در عمق بدست آيد و نيازي به تست هاي پرهزينه آزمايشگاهي نيست.
در طرح ريزي برنامه اكتشاف بايد تمامي اطلاعات موجود شامل اطلاعات ژئوتكنيكي موجود منطقه و خصوصيات جغرافيايي جمع آوري شود. اين اطلاعات ممكن است در اختيار دولت يا افرادي باشد كه قبلا در اين محدوده فعاليت هاي مهندسي انجام داده اند. طرح ريزي يك اكتشاف با كمك ان اطلاعات بسيار حرفه اي تر خواهد بود و يك حفاري اوليه ما را در اين طريح ريزي موفق تر خواهد نمود.
يك طرح ريزي براي اكتشاف لايه هاي زيرين زمين مي تواند شامل تعدادي يا همه مراحل زير باشد:
جمع آوري اطلاعات
شناسايي و بازديد اوليه محل
بررسي سطحي محل
بررسي با جزئيات از محل
در هر كدام از اين مراحل بايد اطلاعاتي جمع آوري شود تا مهندس را در طرح ريزي و پياده سازي ساختارهاي طراحي شده كمك كند.
حفاري خاك(SOIL BORING)
حفاري در زمين به كمك دست نيز مي تواند صورت گيرد ولي اين كار جديدا به كمك دستگاهها با قدرت و سرعت بيشتري انجام مي گيرد
حفاري با دست (Hand Tools)
در گذشته و همچنين هم اكنون براي پروژه هاي كوچك و درواقع براي پروژه هايي
كه آشفتگي و از هم گسيختگي خاك اهميتي نداشته باشد از روش حفاري با دست
استفاده مي شود به اين صورت كه در تصاوير ديده مي شود و به كمك ابزارهاي زير
مقطعي از محل را براي تست هاي گوناگون استخراج مي كنند.
در اين روش تا عمق هاي 8 تا 10 متري بدون مشكل برداشت مي شود و معمولا براي راه ها و مسيرهاي عبوري تا عمق هاي 2 تا 5 متر مورد نياز است
حفاري با مته و دستگاه(Mounted Power Drills)
براي حفاري در عمق و بدست آوردن نمونه همچين براي نمونه هايي كه آشفتگي و تغيير در آنها براي مهم است راهي نيست جز استفاده از دستگاه هاي پر قدرت و مته هاي مخصوص.
يكي از روش هاي معمول در اينگونه حفاري ها ” Wash boring“ است. در اين روش آب با فشار در يك لوله T شكل همراه با مته پمپ شده و باعث مي شود مسيري كه مته در خاك در حال طي كردن است همراه باز باشد و از تخريب گودال جلوگيري مي كند. بدين روش نمونه با حداقل سختي از عمق مورد نظر خارج مي شود.
روش ديگر ” Rotary drilling“ مي باشد. در اين ورش محفظه خارجي مانند تصوير بالا با گردش خاك خارج از خود را تخليه كرده و محفظه اصلي كه قابل تخليه است از نمونه پر مي شود.
نمونه گيري از خاك(SOIL SAMPLING)
از خصوصيات بسيار مهم و مهندسي خاك مي توان به مقاومت، فشردگي و نفوذ اشاره كرد كه البته نتيجه گيري اين خصوصيات در آزمايشگاه ها روي خاكهاي چسبنده نياز به نمونه هايي غير آشفته و دست نخورده دارد.
البته دراصل هرگز نمي توان خاكي را دست نخورده دانست ولي در اصطلاح علمي به خاكي كه كمترين تغييرات را در ساختارش ايجاد مي شود ، خاك دست نخورده و غير آشفته مي گوييم.
در زير فاكتورهايي را مشاهده مي كنيم كه بدست آوردن يك نمونه كاملا دست نخورده را سخت مي كند:
نمونه همواره از بارگزاري درجاي خود خارج مي شود
تغييراتي ناشناخته در مقدار آب و درجه اشباع خاك پس از استخراج
تغييرات هيدرو استناتيكي در خاك باعث به وجود آمدن حبابهايي از هوا در خاك مي شود.
حمل نمونه از محل و همچنين انتقال آن به دستگاه آزمايش باعث دستخوردگي و پخش شدن آن مي شود.
كيفيت مراحل مته كاري و استخراج تاثير بسياري بر آزمايشات دارد.
نمونه گيري خاكهاي غير چسبنده (Cohesionless Soil Sampling):
درواقع بدست آوردن يك نمونه غير آشفته براي آزمايشهاي مهم در خاكهاي غير چسبنده كار دشواري است. در خاكهاي داراي سنگ ريزه و يا داراي تراكم با كمي تلاش مي توان نمونه هايي مناسب جمع آوري نمود.
براي بدست آوردن حجمي معين از خاكهاي غير چسبنده و با هدف عدم برهم خوردگي آنها از روش ”انجماد“ استفاده مي شود. در روش انجماد اطراف نمونه مورد نظر و نه خود نمونه منجمد مي شود. گاه با افزودن قير به اطراف نمونه و در نهايت استخراج نمونه از داخل قير نمونه برداري صورت مي گيرد.
اما اكثرا از پيستونهاي لاغر-محصور ” thin-walled“ جهت استخراج خاكي دست نخورده استفاده مي شود. مراحل استخراج و حمل نمونه به آزمايشگاه تابع مقرراتي خاص مي باشد
THE STANDARD PENETRATION TEST (SPT)
آزمايش نفوذ استاندارد