آزمایش خاک چیست؟ با مراحل انجام آن در ساختمان‌سازی آشنا شوید
پیش‌ازاین که یک پروژه عمرانی را شروع کنید لازم است که روی آن آزمایش خاک انجام دهید. در این آزمایش که افراد متخصص این حوزه و یا بهتر است بگوییم زمین‌شناسی آن را انجام می‌دهند، یک سری آزمون‌وخطاها ثبت می‌شود که بر مبنای آن، می‌توان ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک را کنترل کرد. به طور مثال بالا بودن نرخ رطوبت خاک می‌تواند موجب شود که ساخت‌وساز روی آن دشوار شده و نیاز به ایجاد یک سری تغییرات باشد. در این شرایط در مورد اهمیت آزمایش خاک و انواع آن البته در ادامه بیشتر صحبت خواهیم کرد. باید این را هم بگوییم که در سایت پیوان علاوه بر انتشار مقالات مرتبط به صنعت‌های مختلف، قیمت محصولات فولادی نظیر قیمت میلگرد و قیمت تیرآهن درج می‌شود.
منظور از آزمایش خاک چیست؟
به بیان ساده‌تر عملیات آزمایش خاک عبارت است از تست‌های دقیق و تخصصی که بررسی ویژگی‌ها و خواص شیمیایی و فیزیکی و مقدار خوردگی و مقاومت خاک را بیان می‌کند. حال از این آزمایش که به‌صورت فیزیکی و شیمیایی انجام می‌شود ما خروجی‌های مختلف خواهیم داشت. از جمله مقاومت برشی، میزان تحمل وزن، اسیدی بودن، نرخ نفوذ، دانه‌بندی در خاک، حدود خمیری یا تخمیری، گرانروی و چگالی. درصورتی‌که آزمایش به‌درستی انجام شود یک گزارش به‌دست‌آمده و بر مبنای آن می‌توانید نواقص و مشکلات و یا حتی مفاد یک خاک را تشخیص داد.
برای مطالعه بیشتر: چگالی ورق گالوانیزه چگونه محاسبه می‌شود؟
بررسی مراحل انجام آزمایش خاک
تفاوت ندارد که از ساختمان اسکلت فلزی یا بتنی استفاده می‌کنید یا کل پروژه شما بر مبنای فلزات بنا می‌شود. در نهایت انجام مراحل آزمایش خاک به یک صورت است. در این مراحل نمونه‌گیری به‌صورت عینی انجام می‌گردد. لازم است که هر یک از مراحل بادقت پیش برود. در غیر این صورت مسئول پروژه باید هزینه‌های سنگین و جریمه‌های زیادی را بپردازد و مجدداً آن را تکرار کند. در این مورد نخست لازم است که درخواست به آزمایشگاه ارائه شود. در مرحله بعد عملیات حفاری تا سطح مورد نیاز و به تشخیص آزمایشگاه انجام خواهد شد. حالا استعلام برگه سبز تعهد مطالعات ژئوتکنیک کشور صادر می‌شود.
بعد از آن زایش توسط آزمایشگاه خاک ارائه شده و در نهایت لازم است که به نظام‌مهندسی ارسال گردیده و سازمان نظام‌مهندسی آن را بررسی کند. این بررسی در سازمان حداکثر ده روز طول می‌کشد. در نهایت تأیید گزارش خاک و ارسال آن به شهرداری انجام می‌گردد. درصورتی‌که همه چیز درست باشد شهرداری دستور ساخت را ثبت می‌کند.
انواع آزمایش خاک
باید خاطرنشان شویم که آزمایش خاک در پروژه‌های عمرانی اهمیت زیادی دارد و پیمانکار در این پروژه‌ها صرفاً وظیفه استعلام قیمت میلگرد و تیرآهن را ندارد. بلکه باید بتواند یک اساس و پایه استاندارد برای اجرای پروژه در نظر بگیرد. در ادامه البته در مورد انواع آزمایش‌هایی که روی خاک انجام می‌گردد صحبت می‌کنیم، اما در ابتدا لازم دانستیم که در مورد اهمیت این تست هم کمی به شما توضیح دهیم.
آزمایش سه محور
در این آزمایش میزان مقاومت برشی خاک در مقابل خاک‌های چسبنده و غیرچسبنده و یا دانه‌ای بررسی و محاسبه می‌گردد و اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. می‌تواند روی میزان استفاده از مصالح فلزی تأثیر بسزایی بگذارد.
آزمایش SP
این آزمایش نیز نفوذ حد استاندارد خاک را کنترل می‌کند. در این آزمایش که در محل دقیق ساخت‌وساز پروژه عمرانی انجام می‌گردد یک وزن 5.63 کیلوگرمی از فاصله هشت سانتی‌متری رها می‌شود که نشان دهد خاک تا چه حد فرورفتگی خواهد داشت. یکی از سنتی‌ترین و البته بهترین روش‌ها برای به‌دست‌آوردن مشخصات و نوع تیپ یا تایپ خاک است. هر متریال در این جدول با این نمادها مشخص می‌گردد.
|
نماد
|
نام |
| G |
شن |
| S |
ماسه |
| F |
ریزدانه |
| M |
لای |
| C |
رس |
| P |
خاک نباتی |
آزمایش ضریب نفوذ
نرخ نفوذ یا همان ضریب نفوذ در واقع یک راهکار برای مشخص‌کردن بار آبی افتان در جهت مشخص‌کردن ضریب نفوذ است. در کنار این تست، تست ضریب نفوذپذیری نیز به‌صورت جداگانه انجام می‌گردد که باز هم بر مبنای کنترل میزان مقاومت یک خاک است.
آزمایش هم ارز خاک
در این آزمایش نیز نسبت ماسه به خاک و خاک به ماسه تشخیص داده می‌شود. اگر نرخ ماسه بیش از حد باشد ممکن است رانش به وجود بیاید که در این صورت مشکل باید حل شود. در غیر این صورت پروژه مجوز دریافت نمی‌کند.
آزمایش تک محور خاک
آزمایش تک محور در خاک‌های چسبنده نیز پروژه‌ای است که در آن پارامترهای مقاومت برشی یک خاک چسبنده مشخص می‌گردد و لازم است که دقیق اجرا گردد.
آزمایش هیدرومتر
این آزمایش در دانه‌بندی‌های خاک رد شده از الک‌های مخصوص 200 و کامل کردن منحنی انجام می‌گردد و در دسته‌بندی ساده‌ترین بخش‌های این آزمایش کلی قرار می‌گیرد. آزمایش خاک در این مرحله البته اهمیت زیادی دارد.
آزمایش برش مستقیم
یکی دیگر از آزمایش‌های مهم در تست خاک‌های ساختمان‌سازی، برای به‌دست‌آوردن پارامترهای مقاومت برشی خاک است. این مقاومت برشی یک میزان برای مشخص‌کردن استحکام خاک بر ساخت سازه خواهد بود.
آزمایش حد روانی
این آزمایش که البته نام‌گذاری متفاوتی با موضوعیت و محوریت کلی خود دارد به جهت به‌دست‌آوردن درصد رطوبتی است که در آن خاک از حالت خمیری خارج شده و به‌صورت روان و حرکت روان درمی‌آید. این آزمایش در دسته‌بندی سطح اول از مهم‌ترین‌ها قرار می‌گیرد.
آزمایش تراکم خاک
تفاوت قیمت اسکلت فلزی با بتنی برای کسانی که تست خاک انجام داده و نتیجه را دریافت کرده‌اند اهمیت زیادی دارد. در این تست در واقع واکنش‌های خاک در مقابل نیروهای تراکمی انجام می‌گردد. در این آزمایش به این موضوع می‌رسیم که خاک تا چه حد می‌تواند در مقابل تراکم بارهای سازه و پروژه عمرانی ما از خود مقاومت نشان دهد. درصورتی‌که این نرخ بیش از حد پایین باشد به طبع خاک برای ساخت‌وساز چه اسکلت فلزی و چه بتنی مقاومت لازم را ندارد.
آزمایش تحکیم خاک
یکی دیگر از الزامات انجام آزمایش خاک، مربوط به بررسی تحکیم آن یا استحکام است. این آزمایش در واقع برای کنش و واکنش بر بارهای فشاری است. درصورتی‌که خاک مقاومت لازم را نداشته باشد، سازه بعد از مدتی دچار نشست و تخریب شدید می‌شود و لازم است که این موضوع از همان ابتدا کنترل شود. متأسفانه اکثر مشکلاتی که در پروژه‌های عمرانی در این مدت به وجود آمده است مبتنی بر همین مشکل خواهد بود.
آزمایش‌های دانه‌بندی
آزمایش مهم دیگری که در دسته‌بندی آزمایش خاک قرار می‌گیرد، دسته‌بندی ذرات تشکیل‌دهنده است. این دسته‌بندی می‌تواند از نظر مشخصات، اندازه و یا استانداردهای مورد نیاز در ساختمان باشد. هر چه میزان مقاومت کم‌تر باشد لازم است که تقویت چه در اسکلت و چه در زیرسازی و شناژ به‌درستی انجام گردد.
بررسی انواع تیپ خاک در آزمایش خاک
هر خاک که در آزمایش اس پی مورد بررسی قرار می‌گیرد دارای یک تیپ مشخص خواهد بود. یکی از روش‌های تشخیص کیفیت خاک آزمایش آن در دستگاه‌های ویژه‌ای است که در لابراتوارهای زمین‌شناسی در دسترس خواهند بود. در این آزمایش در واقع متخصص خاک‌شناسی به‌گونه‌ای آن را مورد بررسی و آزمایش قرار می‌دهد که خاک در شرایط لرزش و ارتعاش قرار گرفته و لازم باشد که واکنش درستی به اطراف و دستگاه نشان دهد. در این شرایط می‌توان خاک را بررسی و در نهایت تیپ آن را کنترل کرد.
اطلاعات بیشتر: انواع پروفیل آلومینیوم درب و پنجره
حال اجازه دهید با انواع تیپ‌های خاک آشنا شویم که در آزمایش با دستگاه زمین‌شناسی در نهایت خروجی‌هایی خواهد بود که شما از دستگاه می‌گیرید، در آزمایش خاک البته به این موضوع دقت کنید که ممکن است دستگاه کالیبره نشده باشد و لازم باشد که تست را باز هم انجام دهید.
خاک تیپ یک
در معرفی اولین نسل از خاک، در مورد تیپ یک در آزمایش خاک صحبت خواهیم کرد. این خاک از لحاظ کیفیت بهترین نوع موجود است و دارای دانه‌های درشت، سخت و البته تراکم بالا است. به همین منوال می‌توان گفت که این نوع خاک مقاومت فوق‌العاده‌ای برای احداث انواع پروژه‌های ساختمانی و عمرانی دارد.
خاک تیپ دو
خاک تیپ دو نسبت به تیک یک البته گزینه کم‌کیفیت‌تری است اما به‌هرحال می‌توان گفت که این خاک برای ایجاد انواع پروژه‌ها تأیید می‌شود. مگر پروژه و احداث آن بر اساس آزمایش خاک شرایط خاصی داشته باشد و یا این که تعداد طبقات و یا محیط اطراف در وضعیت نرمالی نباشد. در این صورت باید کنترل‌های لازم انجام گیرد که این کار بر عهده سازمان نظام‌مهندسی و شهرداری خواهد بود.
خاک تیپ سه
این خاک نیز جز دسته‌های ریزدانه بوده که البته درون آن دانه‌درشت نیز دیده می‌شود و کیفیت متوسطی خواهد داشت. برای ساخت بیشتر سازه‌ها خاک مناسبی به‌حساب نمی‌آید و معمولاً پیشنهاد نمی‌شود که روی آن پروژه‌ای عمرانی بنا گردد.
خاک تیپ چهار
آخرین نوع خاک که در رده خاک‌های ریزدانه‌ای قرار می‌گیرد و ساختار خالصی دارد جز دسته‌بندی‌های ضعیف بوده و پیشنهاد نمی‌شود که به‌هیچ‌عنوان روی آن یک پروژه عمرانی چه شهری و چه روستایی و چه حتی یک طبقه انجام گیرد.
چه سازه‌هایی نیاز به آزمایش خاک ندارند؟
شاید این تیتر برای شما عجیب باشد اما باید بدانید که برخی از دسته‌بندی‌ها و سازه‌ها برای این که بتوانند مجوز ساخت و پروانه بگیرند نیازی به آزمایش خاک ندارند. در ادامه البته با این نوع سازه‌ها آشنا می‌شویم، اما پیش از هر چیزی لازم است که در این مورد توضیحات دقیق را در کتب مهندسی خاک و سازه بخوانید.
- سازه‌هایی با چهار طبقه یا کم‌تر
- ساختمان‌هایی با زیربنای کم‌تر از 300 مترمربع
- پروژه‌هایی که اهمیت زیادی ندارند، مانند انواع انبارها و پارکینگ‌ها
- ساختمان‌هایی که مسکونی بوده و با تخریب آن‌ها خسارات سطح بالا نیست.
- سازه‌هایی که کم‌تر از دو متر به گودبرداری نیاز دارند.
- ساختمان‌هایی که در دسته‌بندی خاک‌های تیپ اول و دوم قرار نگرفته باشند.
- پروژه‌های عمرانی که در آن‌ها احتمال روان گرا یا تورم خاک وجود نداشته باشد نیازی به آزمایش خاک ندارند.
- تعداد ساختمان‌ها در محله خیلی زیاد نباشد مانند شهرک‌ها و پروژه‌های عمرانی محدود و خانه‌های سازمانی که در مناطق خلوت هستند.
- در سازه‌هایی که سطح آب‌های زیرزمینی در منطقه بالا نباشد.
- محل ساخت پروژه عمرانی روی گسل نباشد (البته که منطقه گسل خیز از قبل توسط مؤسسه ژئوفیزیک مشخص گردیده است)
- پروژه‌هایی که اطلاعاتی از ساخت‌وساز در آن‌ها وجود داشته باشد تا بتوان تأیید موردنظر را از سازمان نظام‌مهندسی و ژئوفیزیک دریافت کرد.
مهم‌ترین کاربرد آزمایش خاک
درصورتی‌که آزمایش خاک وجود نداشت امکان ایجاد پروژه‌های بزرگ عمرانی وجود نداشت و همواره با این مشکل مواجه می‌شدیم که آیا احداث یک ساختمان بیش از 4 طبقه در یک منطقه ریسک به‌حساب نمی‌آید. به بیان بهتر اگر بخواهیم در این مورد توضیحات تخصصی تری ارائه دهیم لازم است به این مسئله اشاره داشته باشیم که آزمایش روی خاک انجام می‌گردد تا بتوان:
- نسبت باربری درصد مقاومت ساختاری سازه
- تعیین درصد رطوبت خاک
- آزمایش هم‌ارزی و فشاری محصور نشده
- تحکیم خاک و مقاومت و عدم نشست
- برش و تراکم استاندارد
- تشخیص منحنی‌های دانه‌بندی
- مقاومت و چگالی بخش جامد خاک
را تشخیص داد که البته یک آزمایش خاک می‌تواند مراحل مختلفی داشته باشد. حتی برای بررسی چاله آسانسور نیز انجام این آزمایش مهم خواهد بود که البته به طور دقیق پروژه عمرانی اجرا شده و بعدازاین که کار تا نیمه به اتمام رسید، لازم است که این تست با دقت بالایی انجام گردد. در برخی پروژه‌ها نیز این تست از قبل انجام می‌گردد و البته در برخی موارد نیز اصلاً نیازی به اجرای آن نخواهد بود.
هزینه حفاری آزمایش خاک
برای انجام یک آزمایش خاک شما نیاز به یک سری حفاری‌های کلی خواهید داشت. البته که قیمت‌گذاری حفاری خاک در آزمایش به موارد و المان‌های زیادی وابسته است. از جمله آن‌ها تعداد طبقات خواهد بود که بر میزان حفاری تأثیر می‌گذارد. برای این کار از سیستم‌های مکانیکی قدرتمندی استفاده می‌شود و تعداد گمانه‌ها، فصل و برخی مصوبات در سازمان نظام‌مهندسی کل کشور هم می‌تواند در نهایت یک تلرانس کلی روی این قیمت‌گذاری داشته باشد. فارغ از این موضوع، باید خاطرنشان شد که هر چه تعداد طبقات سازه شما در پروژه عمرانی افزایش یابد. به طور معمول لازم است که میزان حفر نیز گسترش یابد و این عمق نیز بالاتر برود.
تأثیر مستقیم آزمایش ساخت بر هزینه پروژه
این سوال مطرح می‌شود که آیا آزمایش خاکی که انجام می‌گیرد می‌تواند باعث شود که پروژه عمرانی با هزینه بیشتری ساخته شود و لازم باشد پیمانکار و مجری اجرای طرح پول بیشتری را بابت خرید تجهیزات و یا لوازم و حتی یراق‌آلات و مصالح پرداخت کند؟ در واقع این اشتباه است که آزمایش خاک می‌تواند برای پروژه ضرر مالی باشد. اول این که تمام این تست‌ها برای حفظ جان ارزشمند افرادی گرفته می‌شود که قرار است در ساختمان زندگی کنند. در درجه بعدی اهمیت انجام تست و آزمایش خاک در این است که سبب کم‌تر شدن هزینه‌ها می‌شود. درصورتی‌که آزمایش را انجام ندهید ناچار هستید که برای پروژه مصالح مورد نیاز یک خاک کاملاً سست و ضعیف را انتخاب کنید
سخن نهایی
در نتیجه می‌توان گفت که اهمیت زیادی دارد که بتوانید یک تست درست روی خاک مورد استفاده در ساخت و پرداخت پروژه عمرانی خود انجام دهید، برای کسب اطلاعات دقیق‌تر در این مورد لازم است مقاله انکراژ چیست را نیز مطالعه نمایید تا در مورد مهار گذاری خاک بیشتر بدانید.
میلگرد
ورق فولادی
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
