آزمایش خاک ساختمان

آزمایش خاک چیست ؟

آزمایش خاک یک فرایند تخصصی است که در آن ویژگی‌های خاک مانند نوع، ساختار مکانیکی و لایه‌های ژئوتکنیکی مشخص می‌شود. این آزمایش قبل از شروع ساختمان‌سازی انجام می‌شود و اهمیت زیادی برای حفظ ایمنی سازه دارد.

نوع آزمایش خاک ساختمان به خواص خاک بستگی دارد. فونداسیون یک بنا نیز براساس گزارش تست خاک محل ساخت‌وساز طراحی می‌شود. بنابراین تست خاک و اطمینان از مناسب بودن خاک اولین قدم در برنامه‌ریزی ساخت و ساز است. در صورت درست نبودن آزمایشات امکان آسیب یا فروریختن بنا و یا حتی کج شدن آن مثل برج پیزا وجود دارد.

شرکت‌های مختلفی خدمات آزمایش خاک را ارائه می‌دهند. هزینه آزمایش خاک برای احداث ساختمان به نوع آزمایش، جنس خاک، تعداد تست خاک، متراژ و نوع حفاری وابسته است. هزینه آزمایش خاک ساختمان که توسط آزمایشگاه ژئوتکنیک انجام می‌شود، در مناطق مختلف متفاوت می‌باشد.

در نهایت، آزمایش خاک یکی از مراحل اصلی در ساخت و سازهای شهری و صنعتی است و دستگاه‌های اجرایی ملزم به کنترل نتایج تست خاک می‌باشند. همچنین در سایر پروژه‌های عمرانی، طرح‌های آبرسانی، پروژه‌های نفت و گاز، سدسازی و راهسازی نیز آزمایش مکانیک خاک و تست بتن اهمیت زیادی دارد

نحوه انجام آزمایش خاک ساختمان

برای انجام آزمایش خاک برای ساختمان، مراحل زیر را دنبال می‌کنند:

1. نمونه‌برداری: در ابتدا از گمانه نمونه برداری صورت می‌گیرد.

2. انتقال به آزمایشگاه: سپس نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل می‌شوند.

3. آزمایش دانه‌بندی: بر روی نمونه‌ها آزمایش دانه‌بندی به صورت دقیق انجام می‌شود.

4. طبقه‌بندی خاک: با استفاده از نتایج آزمایش دانه‌بندی، طبقه‌بندی خاک انجام می‌شود.

5. آزمایش‌های خاص: برخی آزمایش‌های خاص مانند آزمایش برش مستقیم و آزمایش سه محوری برای به دست آوردن پارامتر مقاومت برشی خاک، آزمایش ضریب نفوذپذیری و آزمایش بار آبی برای مشخص کردن ضریب نفوذپذیری خاک انجام می‌شود.

6. گزارش آزمایش: پس از انجام آزمایش‌ها، یک گزارش تهیه می‌شود که شامل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، مقدار خوردگی و مقاومت خاک است.

7. تأیید گزارش: گزارش آزمایش خاک به نظام مهندسی ارسال می‌شود و سازمان نظام مهندسی آن را بررسی می‌کند.

8. ارسال گزارش به شهرداری: پس از تأیید گزارش توسط نظام مهندسی، گزارش به شهرداری ارسال می‌شود.

9. صدور دستور ساخت: در صورتی که همه چیز درست باشد، شهرداری دستور ساخت را ثبت می‌کند.

این مراحل باید با دقت انجام شوند. در غیر این صورت، مسئول پروژه باید هزینه‌های سنگین و جریمه‌های زیادی را بپردازد و مجدداً آن را تکرار کند.

آزمایشات مکانیک خاک برای ساختمان‌سازی بسیار حیاتی هستند و به مهندسین کمک می‌کنند تا خواص فیزیکی و مکانیکی خاک را بررسی کنند

انواع آزمایش های مکانیک خاک

1. آزمایش سه محوری: این آزمایش برای تعیین خواص مکانیکی خاک در شرایط سه بعدی استفاده می‌شود.

2. آزمایش ضریب نفوذپذیری: این آزمایش برای تعیین توانایی خاک در اجازه دادن به آب یا هر مایع دیگری برای عبور از آن استفاده می‌شود.

3. تست دانسیته: این تست برای تعیین چگالی خاک استفاده می‌شود.

4. آزمایش دانه‌بندی: این آزمایش برای تعیین اندازه و توزیع ذرات خاک استفاده می‌شود.

5. تست وزن مخصوص خاک: این تست برای تعیین وزن واحد حجم خاک استفاده می‌شود.

6. آزمایش هم ارز ماسه: این آزمایش برای بدست آوردن نسبت ماسه به کل خاک که به صورت درصد بیان می‌شود، انجام می‌شود.

7. آزمایش برش مستقیم: این آزمایش برای تعیین خواص برشی خاک استفاده می‌شود.

این آزمایشات به مهندسین کمک می‌کنند تا خواص خاک را بررسی کنند و بر اساس آن‌ها تصمیمات مهندسی مناسب را اتخاذ کنند.

دستگاه‌های آزمایش مکانیک ساختمان

برای انجام آزمایش‌های مختلفی بر روی خاک و نمونه‌های خاکی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها شامل:

دستگاه CBR

دستگاه مقاومت تک محوری و سه محوری

دستگاه حدود روانی

دستگاه تحکیم

دستگاه مقاومت برشی

دستگاه هیدرومتری

این دستگاه‌ها به دانشمندان و محققان کمک می‌کنند تا بر روی نمونه خاک آزمایش کنند و اطلاعاتی از قبیل رطوبت، هیدرومتر خاک و تجزیه و تحلیل اندازه ذرات سیلتو خاک را با آن اندازه گیری کنند .

آزمایش مکانیک خاک ساختمان :

مکانیک خاک یکی از گرایش‌های مهندسی عمران است که به مطالعه رفتار خاک در شرایط بارگذاری مختلف می‌پردازد. این گرایش با عنوان مهندسی ژئوتکنیک (خاک و پی) شناخته می‌شود. مهندس ژئوتکنیک با بهره‌گیری از روابط ریاضی و اصول مکانیک خاک، رفتار محیط خاکی را تحلیل و المان‌های سازه را طراحی می‌کند.

خاک، لایه بالایی سطح زمین است که در اثر عوامل طبیعی نظیر هوازدگی فیزیکی (باد، باران، تغییرات دمایی)، شیمیایی (هیدراتاسیون، کربناتاسیون، اکسیداسیون) و زیستی (فعالیت گیاهان و حیوانات) یا عوامل مصنوعی مانند حفاری و انفجار سنگ تشکیل می‌شود.

خاک بر اساس ابعاد ذرات تشکیل دهنده به چهار نوع شن (خاک‌های درشت‌دانه)، ماسه (خاک‌های ریزدانه)، لای و رس تقسیم می‌شود. توزیع ابعاد ذرات خاک توسط دانه‌بندی آن نمایش داده می‌شود.

آزمایشات مکانیک خاک شامل آزمایش هم ارز (معادل) ماسه، آزمایش هیدرومتری، آزمایش حد روانی و حد خمیری، آزمایش تعیین چگالی ویژه، آزمایش تعیین وزن واحد حجم خاک به روش مخروط ماسه، و آزمایش CBR یا تعیین نسبت باربری کالیفرنیا می‌باشد.

آزمایش هم ارز (معادل) ماسه یا آزمایش SE به منظور بدست آوردن نسبت ماسه به کل خاک که به صورت درصد بیان می‌شود، انجام می‌شود. آزمایش هیدرومتری برای دانه‌بندی خاک‌های رد شده از الک نمره ۲۰۰ (خاک‌های ریزدانه) و تکمیل منحنی دانه‌بندی انجام می‌شود. آزمایش حد روانی و حد خمیری برای تعیین حدود اتربرگ انجام می‌شود. آزمایش تعیین چگالی ویژه برای تعیین چگالی ویژه خاک انجام می‌شود. آزمایش تعیین وزن واحد حجم خاک به روش مخروط ماسه برای تعیین وزن واحد حجم خاک انجام می‌شود. آزمایش CBR یا تعیین نسبت باربری کالیفرنیا برای تعیین نسبت باربری خاک انجام می‌شود.

به طور کلی، آزمایشات مکانیک خاک به منظور تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی خاک و تعیین رفتار خاک در شرایط مختلف بارگذاری انجام می‌شود.

انجام کلیه امور اخذ جواز، استحکام بنا ، پایان کار و طراحی نقشه های چهار رشته و تست بتن ، خاک و جوش

هزینه انجام آزمایش خاک

 بستگی به چندین عامل دارد این عوامل شامل متراژ حفاری، هزینه برگ سبز ژئوتکنیک، و خدمات آزمایشگاهی مربوط به مطالعات ژئوتکنیکی می‌شوند.

هزینه برگ سبز ژئوتکنیک: این هزینه برای انجام خدمات آزمایشگاهی پرداخت می‌شود. این خدمات شامل انجام آزمایش‌های صحرایی مثل آزمایش SPT، نمونه‌برداری از خاک، ایاب و ذهاب جهت انجام آزمایش‌های صحرایی، فیلم‌برداری از آزمایش‌ها، پیگیری و اخذ تاییدیه از سازمان نظام مهندسی می‌باشد.

هزینه حفاری: این هزینه وابسته به جنس لایه‌های خاک، سختی محل پروژه و استهلاک قطعات می‌باشد.

هزینه کل آزمایش خاک معمولا در سه بخش پرداخت می‌شود:

1. یک سوم مبلغ کل به عنوان پیش‌پرداخت هنگام عقد قرارداد.

2. یک سوم کل قرارداد پس از اتمام حفاری‌ها.

3. یک سوم نهایی در آخر کار بعد از تایید سازمان نظام مهندسی استان.

همچنین باید توجه داشت که در برخی فصول سال قیمت آزمایش خاک ممکن است تغییر کند. به عنوان مثال، با نزدیک شدن به ماه‌های پایانی سال، به دلیل سوختن سهمیه‌ها، قیمت برگه آزمایشگاه خاک منقضی شده و اصطلاحا می‌سوزد. در ماه‌های ابتدایی سال مثل اردیبهشت و خرداد به دلیل تقاضای زیاد بازار جهت ساخت و ساز، قیمت آزمایش خاک حداکثر است.