مطالعات ژئوتکنیک خاک (مطالعات خاک) شاخه ای تخصصی از مهندسی عمران، با هدف شناسائی وضعیت لایه بندی زیر سطحی و ویژگی های مهندسی خاک و نحوه اندرکنش آنها با توسعه عمرانی، پیش نیاز تمامی پروژه های عمرانی است. مطالعات ژئوتکنیک به طور معمول یکی از اولین بخش های مطالعاتی در طرح های عمرانی محسوب می شود.
به طور کلی هدف از انجام مطالعات ژئوتکنیک کسب اطلاعاتی در مورد شرایط زیر سطحی زمین و کمیت و کیفیت مصالح طبیعی موجود در محل ساختگاه یک پروژه عمرانی است.
فهرست مطالب
آزمایش ژئوتکنیک
پروژه های عمرانی، ساخت و ساز به ویژه پروژه هایی که در حوزه نفت و گاز و پتروشیمی اجرا می شوند به قدری اهمیت دارند که لزوم استفاده از خدمات شرکت مشاوره ژئو تکنیک قبل از آغاز یک پروژه و همچنین در طول اجرا از اهمیت زیادی برخوردار است. مطالعات ژئوتکنیک به نوعی موجب افزایش اعتماد در فونداسیون و پایه ریزی تاسیسات می گردد. طراحی ساختمان و جلوگیری از نشست ساختمان از خدمات تخصصی ترانشه با کادری متخصص می باشد با ما در تماس باشید.
مطالعات خاک (مطالعات ژئوتکنیک)
به طوركلي كاوش هاي ژئوتكنيك براي جمع آوري اطلاعات از وضعيت زير سطحي زمين صورت مي پذيرد و هدف نهايي آن تعيين مشخصات پي از لحاظ مقاومت، نفوذپذيري، شرايط هندسي لايه ها، دانه بندي و ساير مشخصات فيزيكي خاك و سنگ براي طراح مي باشد.
بر همين اساس مي بايست آن دسته از مشخصاتي كه به كار طراحي مي آيد مورد كاوش قرار گيرد و از شناسايي هاي غير ضروري خودداري گردد. به طور معمول در پروژه هاي عمراني موارد زير به عنوان اهداف كاوش هاي صحرايي ژئوتكنيك در نظر گرفته مي شود:
- تعيين ضخامت و جنس لايه هاي خاك و عمق سنگ بستر
- تعيين عمق سطح آب زير زميني و احتمالاً تعيين تركيبات شيميايي آب زيرزميني
- مشخصات مصالح و استخراج پارامترهاي طراحي از طريق آزمونهاي صحرايي.
- نمونه گيري براي مطالعات تكميلي و انجام آزمايش هاي آزمايشگاهي.
- تعيين موقعيت حفرات يا قناتهاي موجود در پي و همچنين ساير عوارض طبيعي و مصنوعي.
تعداد و نوع كاوش ها و آزمايش هايي كه در صحرا مي بايست صورت پذيرد تابع شرايط زمين، مشخصات سازه و سطح مطالعات مي باشد. با اين حال، همانگونه كه پيشتر بيان گرديد، زمين يك محيط طبيعي است و شناخت طبيعت همواره مشكل تر از شناخت محصولات مصنوعي است.
بر همين اساس براي شناسايي مشخصات پي هر سازه لازم است كاوش هاي مستقلي صورت پذيرد و عدم توجه به مطالعات صحرايي معمولاً منجر به طرح سازه هاي غير اقتصادي يا غير ايمن مي گردد.
بايد يادآوري گردد كه انجام كاوش هاي صحرايي نيز مستلزم صرف هزينه و زمان است و لازم است احجام حفاري ها، تعداد آزمايش ها و نوع كاوش هايي كه صورت مي پذيرد به لحاظ اقتصادي توجيه پذير باشد.
جهت دریافت مشاوره برای خدمات سازه نگهبان، حفاری دستی، حفاری ماشینی، آزمایش ژئوتکنیک در اسرع وقت با ترانشه تماس بگیرید تا کارشناسان ما شما را راهنمایی کنند.
برهمين اساس پيش از انجام مطالعات لازم است برنامه ريزي كلي و تحليل سود به هزينه به صورت مستند ارائه گرديده و هر مرحله اي از مطالعات كه انجام آن به صرفه نيست و توجيه كافي ندارد از برنامه حذف گردد.
جايگاه كاوش هاي صحرايي ژئوتكنيك در پروژه هاي مختلف:
شناخت مشخصات و وضعيت زمين در بسياري از پروژه هاي عمراني و صنعتي به عنوان مرحلة اول مطالعات طرح به حساب مي آيد. برهمين اساس كاوش هاي صحرايي ژئوتكنيك كه عمده ترين روش شناسايي جنس پي و جمع آوري اطلاعات زمين مستند در پروژه هاي مذكور كارايي داشته و از جايگاه ويژه اي برخوردار مي باشند.
در اينجا برخي از عناوين مطالعاتي مرتبط با مطالعات ژئوتكنيك عنوان شده و كاربرد كاوش هاي صحرايي در اين مطالعات مورد بحث واقع مي شود:
الف) انتخاب ساختگاه مناسب :
براي احداث برخي از سازه ها ساختگاههاي متعددي وجود دارد و يكي از معيارهاي انتخاب ساختگاه بهينه وضعيت ژئوتكنيكي پي مي باشد. در اين موارد علاوه بر برآورد مشخصات زمين لازم است مزايا و معايب ساختگاه هاي مختلف مورد ارزيابي و مقايسه قرار گيرد. برهمين اساس ممكن است مطالعات ژئوتكنيك در دو فاز مقدماتي و تكميلي انجام شود.
در فاز مقدماتي صرفاً مشخصاتي از زمين كه براي مقايسه ساختگا ه ها و يا ترسيم طرح اوليه سازه مورد نياز است برآورد مي گردد و اين عمليات ممكن است براي چندين ساختگاه انجام شود. در فاز تكميلي ضمن تدقيق مشخصات زمين در ساختگاه منتخب، آزمايشهاي تكميلي و خاص نيز انجام مي شود.
براي انتخاب محور مناسب جهت ساخت سدها معمولاً به همين نحو عمل مي گردد.
همچنين براي انتخاب محل مناسب براي جانمايي سيلوي سنگين يك كارخانه سيمان علاوه بر محدوديت هاي طرح صنعتي لازم است مشخصات زمين پي در گزينه هاي مختلف ساختگاه سيلو مورد ارزيابي و مقايسه واقع شود. برای آشنایی با انواع خاک و شناخت بیشتر تیپ خاک نیز می توانید از وبلاگ مجموعه ترانشه بازدید کنید.
ب) طراحي پي ساز ه ها:
پس از آنكه محل سازه قطعي گرديد، معمولاً مهندس سازه براي آنكه بتواند ابعاد و نوع پي ها را طراحي كند به داده هاي ژئوتكنيكي كافي احتياج دارد . علاوه براين در برخي از سازه ها طراحي پي ها به طور معمول با وضعيت اوليه زمين مقدور نيست. در اين گونه موارد معمولاً اصلاح زمين و بهبود مشخصات آن در دستور كار قرار مي گيرد.
در مورد اخير ممكن است لازم باشد آزمونهاي صحرايي تكميلي پيش از اصلاح زمين و يا در حين آن صورت پذيرد . به عنوان مثال، در صورتي كه اصلاح مشخصات آبگذري و يا مقاومت توسط عمليات تزريق و يا شمع كوبي در دستور كار باشد لازم است در حين اجرا با آزمون هاي صحرايي ژئوتكنيك كفايت اصلاحات مذكور بررسي گردد.
ج) طراحي سازه هاي موقت:
اجراي برخي سازه ها مستلزم انجام پاره اي كارهاي موقتي نظير گودبرداري پي، پايدارسازي موقت جدار حفاري شده و آب بندي گودال پي مي باشد. در اين موارد ممكن است لازم باشد كاوش هاي ويژه اي براي طرح سازه هاي موقت صورت پذيرد. به عنوان مثال اطلاع از نفوذپذيري زمين در مطالعه پي ساختمان ها ضرورتي ندارد.
با اين حال اگر پي ها در زير سطح آب زير زميني اجرا مي شوند، لازم است گودال پي به صورت موقت آب بندي شده و يا آب هاي نفوذي به آن توسط سيستم پمپاژ تخليه گردند. در اين موارد اطلاع از نفوذپذيري زمين و ميزان نشت آبهاي ورودي به پي اهميت پيدا مي نمايد. شرکت ترانشه ارائه دهنده خدمات نیلینگ، خرپا، انکراژ، میکروپایل می باشد. جهت دریافت مشاوره و قیمت دهی با ما در تماس باشید.
د) مطالعه اثرات زيست محيطي پروژ ه ها:
بررسي اثرات زيست محيطي پروژه هاي صنعتي و عمراني در كنار ساير مطالعات پايه و طراحي هاي پروژه صورت مي پذيرد. براي آنكه يك پروژه مجوز اجرا دريافت نمايد، لازم است علاوه بر شاخص هاي اقتصادي و اجتماعي، شاخص هاي ارزيابي زيست محيطي پروژه نيز در مجموع وضعيت مناسبي داشته باشد. انجام برخي از مطالعات زيست محيطي مستلزم كاوش هاي صحرايي ژئوتكنيك است.
از جمله موارد مذكور مي توان به بررسي آلودگي هاي زير سطحي، ميزان نشت شيرابه ها، تركيب شيميايي املاح موجود در آبهاي سطحي و زير سطحي و اثرات آن در انحلال خاك اشاره نمود. ژئوتكنيك زيست محيطي شاخه اي از مهندسي ژئوتكنيك است كه در سالهاي اخير از كاربردهاي فراواني برخوردار گشته است.
ه) طرح علاج بخشي سازه هاي آسيب ديده:
براي سازه هايي كه در معرض خرابي كلي يا موضعي قرار مي گيرند معمولاً طرح علاج بخشي و مقاوم سازي ارائه مي گردد. ارائه طرح علاج بخشي مستلزم اطلاع از مشخصات زمين و پارامترهاي معرف مصالح مي باشد. معمولاً براي جمع آوري اين اطلاعات از آزمونهاي صحرايي ژئوتكنيك استفاده مي شود.
و) بررسي عملكرد ساز ه هاي موجود:
سازه هاي موجود بر مبناي اطلاعات علمي زمان ساخت سازه طراحي شده اند. با توجه به آنكه دانش مهندسي ژئوتكنيك و مطالعه رفتار زمين در دهه هاي اخير با پيشرفت هاي چشمگيري مواجه بوده است لازم است پايداري پي اين سازه ها مورد بازبيني واقع شود. كاوش هاي صحرايي ژئوتكنيك براي تخمين مشخصات زمين در اين طرح ها كارائي دارد.
در اين موارد ممكن است محاسبة نشست هاي آني و تحكيمي اهميت نداشته باشد، زيرا عملكرد استاتيكي اين سازه ها با گذشت زمان تاييد شده است. با اين حال به دليل عدم وقوع زلزله هاي شديد در منطقه مورد نظر، ممكن است مطالعه رفتار لرزه اي پي و سازه اهميت داشته باشد.
آزمایش خاک، مکانیک خاک، مقاومت خاک، طبقه بندی خاک از خدمات تخصصی مجموعه ترانشه با سال ها تجربه درخشان می باشد با ما در ارتباط باشید.
طبق قوانین نظام مهندسی چه ساختمان هایی نیاز به انجام مطالعات ژئوتکنیک ندارند:
درصورتي كه تمام شرايط زير برقرار باشد نياز به انجام عمليات گمانه زني نمي باشد و جمع آوري اطلاعات وبازديد محلي كفايت مي كند.
- داده هاي كافي از محدوده محل مورد نظر و زمين هاي باسازند زمين شناسي مشابه در دسترس باشد.
- ساختمان مورد نظر با اهميت كم يا با اهميت متوسط باحداكثر۴طبقه باشد.
- ساختمان مورد نظر با سطح اشغال كمتر از۳۰۰متر مربع باشد.
- درطراحي و اجراي ساختمان نياز به گودبرداري به ميزان كمتر از۲متر باشد.
- تعداد ساختمان ها زياد(بيش از سه ساختمان مشابه و نزديك به يكديگرمانند شهرك ها، پروژه ها انبوه سازي و غيره) نباشد.
- نوع زمين طبق مبحث ششم مقررات ملي ساختمان(استاندارد۲۸۰۰)نوع۱و۲نباشد.
- هيچكدام از شرايط ذيل نيز وجود نداشته باشد:
- الف) احتمال مواجه شدن با خاك دستي در محل ساخت
- ب) احتمال مواجه شدن با خاك هاي مسئله دار(مانند خاكهاي متورم شونده، خاك هاي با پتانسيل روانگرايي و خاك هاي رمبنده)
- ج) سازه اي در مجاور محل مورد نظر كه احتمال خسارت به آن وجود دارد.
- د) محل مورد نظر در منطقه خردشده گسل اصلي واقع شده باشد.
- ه)مناطقي با سطح آب زيرزميني بالا(براساس بررسي هاي محلي).
- حتي يكي از شرايط مندرج در بند فوق برقرار نباشد، آنگاه لازم است شناسايي هايي ژئوتكنيكي در محل مورد نظر انجام گيرد .
منبع :کاوش های صحرایی در مهندسی ژئوتکنیک (دکتر علی قنبری)
گردآورندگان:
مهندس کیمیا سبزه پرور(کارشناس ارشد مهندسی ژئوتکنیک دانشگاه بین المللی امام خمینی)
مهندس میلاد مصر آبادی(کارشناس ارشد مهندسی ژئوتکنیک دانشگاه بین المللی امام خمینی)
کابرد مطالعات ژئوتکنیک چیست؟
مطالعات ژئوتکنیک به نوعی موجب افزایش اعتماد در فونداسیون و پایه ریزی تاسیسات می گردد. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره مطالعات ژئوتکنیک با ترانشه همراه باشید.
كاوش هاي ژئوتكنيك به چه منظور صورت می گیرد و هدف آن چیست؟
بطوركلي كاوش هاي ژئوتكنيك براي جمع آوري اطلاعات از وضعيت زير سطحي زمين صورت مي پذيرد و هدف نهايي آن تعيين مشخصات پي از لحاظ مقاومت، نفوذپذيري، شرايط هندسي لايه ها، دانه بندي و ساير مشخصات فيزيكي خاك و سنگ براي طراح مي باشد.
