همه چیز درباره آزمایشات و بررسی خاک در پروژه های عمرانی

در این مقاله قصد داریم در مورد آزمایشات و بررسی خاک در پروژه های عمرانی صحبت کنیم. اکثر افراد توجه کافی در مورد بررسی خاک در پروژه های عمرانی ندارند و ارزش چندانی برای این تست‌ها قائل نیستند؛ اما زمانی که نقشه‌های طبقه و پلان خانه رویایی جدید خود را می‌کشند و می‌خواهند فوندانسیون را پی‌ریزی کرده و پروژه را استارت بزنند، متوجه اهمیت این تست‌ها و محدودیت‌هایی که جنس خاک برای آن‌ها ایجاد می‌کند، می‌شوند.

ماهیت زمینی که پروژه عمرانی خود را روی آن می‌سازید، شاید بزرگ‌ترین متغیر یک پروژه ساختمانی و یکی از جنبه‌های حیاتی باشد که درست قبل از شروع فاز ساخت‌وساز با آن مواجه خواهید شد. اینجا است که آزمایشات و بررسی خاک در پروژه های عمرانی (Soil Test) و طبقه‌بندی سایت (Site Classification) وارد ماجرا می‌شود. این آزمایشات و بررسی‌ها اطلاعات مورد نیاز در مورد آنچه در زیر زمین اتفاق می‌افتد و نحوه ساخت‌وساز بر روی آن را در اختیار ما قرار می‌دهند.

درباره میخکوبی یا نیلینگ در روش پایدارسازی گود بیشتر بخوانید.

بررسی خاک در پروژه های عمرانی

همه نتایج آزمایش خاک یکسان نیستند. تفاوت‌هایی در نحوه انجام آزمایش‌ها در محل، کیفیت و خوانایی گزارش آزمایش خاک وجود دارد و تأثیر خود را در طبقه‌بندی سایت نهایی ارائه‌شده برای بلوک می‌گذارد. برای اطمینان از شروع محکم برای هر پروژه ساختمانی و به حداقل رساندن مشکلات یا تأخیر‌های بعدی در ساخت‌وساز، عاقلانه است که ابتدا روی بررسی خاک در پروژه های عمرانی متمرکز شویم.

تفاوت بین طبقه‌بندی سایت (Site Classification) و آزمایش خاک (Soil Test) چیست؟ آزمایش خاک برای ساخت‌وساز ساختمان و طبقه‌بندی سایت اساساً دو روی یک سکه هستند. این دو تست به شما این امکان را می‌دهند که قبل از شروع برنامه‌ریزی ساخت‌وساز یا طراحی فوندانسیون، ماهیت و ویژگی‌های خاک خود را درک کنید.

آزمایش خاک

آزمایش خاک دارای دو جزء است:

تجزیه‌وتحلیل میدانی خاک برای جمع‌آوری خاک، داده‌ها و اندازه‌گیری‌های سایت
تست‌های آزمایشگاهی (Laboratory tests) بر روی نمونه‌های خاک

مؤلفه زمین شامل استخراج نمونه‌های خاک، مستندسازی لایه‌های خاک موجود و جمع‌آوری داده‌های میدانی مانند ظرفیت باربری برای تعیین مناسب بودن خاک برای قرار دادن بار بر روی آن است. همچنین به‌عنوان بخشی از بررسی سایت، مستندسازی سایر عواملی که ممکن است بر پایداری بلندمدت پایه‌های طراحی‌شده تأثیر بگذارد، الزامی است. به‌عنوان مثال درختان، زهکشی، شیب، سازه‌های موجود در اطراف و غیره.

جزء آزمایشگاهی شامل انجام تست‌های آزمایشگاهی به‌منظور تعیین ظرفیت خاک برای متورم شدن و انقباض در طول عمر خانه تحت شرایط عادی و مختلف زمین است.

درباره انواع روش های بهسازی خاک اعم از تزریق با فشار بالا یا جت گروتینگ،میکروپایل و ریزشمع، تراکم دینامیکی بیشتر بدانید.

طبقه‌بندی سایت

طبقه‌بندی سایت، تعیین ویژگی‌های سایت بر اساس استاندارد‌های موجود جهانی است. اطلاعات جمع‌آوری‌شده در طول آزمایش خاک (تحلیل میدانی، ویژگی‌های سایت و تست‌های آزمایشگاهی) اطلاعات لازم را فراهم می‌کند تا بتوان طبقه‌بندی دقیقی را بر اساس استانداردها تعیین کرد. این طبقه‌بندی به نوبه خود طراحی پایه را تعیین می‌کند. برای هر طبقه‌بندی سایت مانند A، S، M و غیره، طرح‌ها و دستورالعمل‌های طراحی خاصی برای پی‌ها و پایه‌ها وجود دارد.

تجزیه‌وتحلیل خاک زمین برای بررسی خاک در پروژه های عمرانی

برای ساخت‌وساز مسکونی، ساختمان پیشنهادی نیاز به بررسی میدانی دارد تا داده‌های مربوط به ویژگی‌های زیر مشخص شود:

شیب
درختان
جریان‌های زمینی
ساختار‌های موجود

به‌عنوان بخشی از فرآیند، لایه‌های خاک به‌گونه‌ای مستند می‌شوند که انواع مختلف خاک، رنگ و قوام را با استفاده از یک دکل حفاری شناسایی می‌کنند. آزمایشات در محل ممکن است شامل یک یا چند مورد از موارد زیر باشد:

حفر چاله‌ها، مستندسازی و نمونه‌برداری.
نفوذسنج مخروطی داینامیک (DCP) که امکان تعیین ظرفیت باربری مجاز را فراهم می‌کند.
نفوذسنج جیبی (PP) که برای انجام آزمایش‌های مقاومت خاک بر روی رس‌های چسبنده استفاده می‌شود.
تست پره برشی که در تعیین ظرفیت برشی خاک در محل استفاده می‌شود
آزمایش‌های pH و شوری که در تعیین طبقه‌بندی مواجهه برای بتن، شمع‌های پیچ و غیره استفاده می‌شوند.
شناسایی آب‌های زیرزمینی

اهمیت آزمایش خاک در ساخت‌وساز: بررسی ژئوتکنیکی شرایط خاک در محل پروژه

بررسی خاک، که معمولاً به‌عنوان آزمایش خاک یا تجزیه‌وتحلیل خاک شناخته می‌شود، بخشی جدایی‌ناپذیر از مرحله قبل از ساخت است. بررسی خاک در پروژه های عمرانی یک بررسی ژئوتکنیکی از وضعیت خاک است که در محل پروژه در حال ساخت انجام می‌شود.

چه یک ساختمان جدید باشد و چه توسعه یک پروژه موجود، آزمایش خاک تقریباً برای هر نوع ساخت‌وساز ضروری است و برای تعیین خصوصیات خاک از جمله ساختار، تخلخل، شیمی و بافت آن استفاده می‌شود.

انواع آزمایش خاک برای پروژه‌های ساختمانی

بر اساس ویژگی‌ها و شرایط خاک، بررسی ژئوتکنیکی از دیدگاه‌های مختلف انجام می‌شود. به همین دلیل است که روش‌های مختلفی برای آنالیز خاک وجود دارد. در ادامه ما پنج تست رایج آزمایش خاک در ساختمان برای بررسی خاک در پروژه های عمرانی را مورد بررسی قرار خواهیم داد:

آزمایش گرانش (Gravity Test)

برای تعیین مقدار گرانش خاک که به‌اندازه دانه آن بستگی دارد استفاده می‌شود. جرم خاک بر اساس نسبت اندازه دانه خاک و فضای خالی بین دانه‌ها محاسبه می‌شود. گرانش خاک با روش‌های زیر تعیین می‌شود:

روش بطری چگالی
روش پیکنومتر
روش جار گاز
روش حد انقباض
روش فلاسک اندازه‌گیری

بیشتر بخوانید: اختلاط عمیق خاک

آزمایش رطوبت (Moisture Test)

مراحل مهم آزمایش خاک شامل ارزیابی رفتار خاک در شرایط مختلف مانند تنش، بارگذاری، دما و از همه مهم‌تر رطوبت است. آزمایش محتوای رطوبت به‌طور مؤثر عملکرد و استحکام خاک را در هنگام تماس با رطوبت و آب اندازه‌گیری می‌کند. این مشخصه با چند روش زیر تعیین می‌شود:

روش خشک‌کردن در کوره
روش کاربید کلسیم
روش تعادل پیچشی
روش پیکنومتر
روش حمام شنی
روش تشعشع
روش الکل

آزمایش تراکم خشک (Dry Density Test)

یکی از رایج‌ترین انواع آزمایش‌ها برای بررسی خاک در پروژه های عمرانی، تست تراکم خشک است. این تست به سازندگان و مهندسان کمک می‌کند تا وزن و چگالی مقدار معینی از خاک کاملاً خشک‌شده را تعیین کنند.

تست تراکم پروکتور (Proctor’s Compaction Test)

آزمایش تراکم پروکتور یک آزمایش و گزارش فنی است. این کار برای یافتن ویژگی‌های تراکم خاک انجام می‌شود و ‌ایده‌ای در مورد اینکه خاک زمین چقدر می‌تواند فشار‌ها و نیرو‌های بیش از حد را تحمل کند، انجام می‌شود.

بیشتر بخوانید: انکراژ چیست؟

آزمایش محدودیت آتربرگ (Atterberg Limits Test)

این تست یکی دیگر از انواع بسیار فنی آزمایش خاک است که بر روی یک دانه خاک به‌عنوان نمونه انجام می‌شود. این تست به شناسایی برخی ویژگی‌های بسیار مهم خاک مانند محدودیت‌های انقباض آن و رفتار آن در هنگام تبدیل به حالت‌های نیمه جامد، مایع و پلاستیک کمک می‌کند.

سخن پایانی

در این مقاله با ۵ آزمایش و تست رایج برای بررسی خاک در پروژه های عمرانی آشنا شدیم. ‌امیدواریم اطلاعاتی که در این مطلب ارائه کرده‌ایم به شما کمک کند تا درک بهتری از ضروریات فنی آزمایشات و بررسی خاک در زمینه ساخت‌وساز و پروژه‌های عمرانی به دست آورده باشید.