بخشی از مقاله
چکیده
برای طراحی شالوده ای که بار مشخصی از سازه را حمل می کند. مهندس طراح باید از طبیعت و رفتار خاک زیر شالوده مطلع باشد. فرآیند شناسایی لایه های خاک تحت الارضی و تعیین مشخصات فیزیکی آنها شناسایی تحت الارضی نامیده می شود که در این تحقیق بطور کامل مورد بررسی قرار می گیرد. عملیات شناسایی شامل طرح ریزی عملیات گمانه زنی اخذ نمونه ها در اعماق مختلف برای شناسایی و انجام آزمایش های آزمایشگاهی می باشد. در ابتدای کار لازم است یک عمق تقریبی و اولیه برای گمانه ها تعیین شود. گاهی مواقع شرایط تحت الارضی به گونه ای است که بار شالوده ممکن است با بستر سنگیانتقال یابد. در چنین مواردی حداقل عمق نفوذ گمانه به بستر سنگی 3 متر می باشد.
مقدمه
در آزمایش نفوذ مخروط یک مخروط با زاویه رأس 60 درجه و سطح قاعده 10 سانتی متر مربع با سرعت یکنواختی در حدود 20 میلی متر بر ثانیه به داخل خاک رانده شد و مقاومت اندک مخروط و مقاومت اصطکاکی جدار قلاف با خاک اطراف آن اندازه گیری می شود. برای اجرای آن احتیاج به گمانه زنی نیست نفوذسنج های مخروطی اصلاح شده ای هم وجود دارند که مقاومت نوک مخروط را در یک عمق مشخص و مقاومت اصطکاکی خاک بالای آن نقطه را اندازه گیری می نمایند.
مقاومت اصطکاکی به وسیله غلافی به طول محدود به دست می آید. مقاومت نوک بدست آمده از آزمایش نفوذ مخروط با زاویه اصطکاک خاک و به سختی خاک های رسی ربط داده می شود. نسبت برای ماسه در حدود 400 تا 600 و برای نهشته های شن دار بین اعداد 800 تا 1000 متغیر است. اگر در حین عملیات گمانه زنی به لایه سنگی برخورد شود مغزه گیری از سنگ ممکن است لازم گردد.
برای مغزه گیری از سنگ یک لوله مغزه گیر به میله حفاری متصل می شود به لوله تحتانی لوله مغزه گیر یک سر مته متصل است. لبه برنده سر مته ممکن است الماس، تنگستن و ... باشد. در این روش از انواع لوله های مغزه گیر به همراه اندازه و نوع میله حفاری استفاده می شود. مغزه گیری به کم گمانه زنی دورانی انجام می شود. در حین مغزه گیری از طریق میله حفاری به مغزه گیر آب تزریق می شود که این آب در برگشت محصولات حفاری را با خود بالا می آورد. دو نوع لوله مغزه گیر وجود دارد : مغزه گیر تک لوله و مغزه گیر با لوله مضاعف.
پس از اخذ نمونه های مغزه برای مطالعات بصری عمق مغزه گیری باید یادداشت شود. بر پایه طول مغزه بدست آمده در هر راه مغزه گیری می توان نسبت زیر را بیان داشت :
طول مغزه بدست آمده × طول مغزه گیری = بازده مغزه گیری
بازده مغزه گیری عدد 1 مبین سنگ سالم و بدون درز است. سنگ های خیلی درزدار دارای بازده ای مغزه گیری 0/5 و یا کمتر هستند.
روش های گمانه زنی
گمانه زنی با استفاده از مته های مارپیچ ساده ترین روش گمانه زنی است. حداکثر عمق پیشروی آنها 3 تا 5 متر است و کاربرد آنها در گمانه زنی برای راه ها و ساختمان های سبک می باشد. برای گمانه زنی در اعماق بیشتر می توان از مته های مارپیچی همراه با موتورهای سبک استفاده کرد. در صورتی که احتیاج به گمانه زنی با عمق بزرگ باشد.در مته های مارپیچ که نیروی محرکه دورانی آنها توسط یک موتور دیزل سوار بر پشت کامیون تأمین می گردد استفاده می شود. گمانه زنی تزریقی روش دیگری برای حفاری گمانه ها می باشد. در این روش یک غلاف فولادی داخل خاک کوبیده می شود.
خاک داخل غلاف به وسیله یک سرعت ضربه ای که به میله حفاری متصل است کنده می شود. از دیگر روش های حفاری گمانه ها گمانه زنی دورانی است که از آن می توان در ماسه، رس و سنگ استفاده کرد. با استفاده از حفاری دورانی می توان به آسانی گمانه هایی با قطر 50 تا 200 میلی متر حفاری نمود. گل حفاری مخلوطی از آب و بنتوتیت وقتی استفاده می شود که جدار گمانه های ریزشی باشد.
روش های نمونه گیری
نمونه گیر قاشقی
از نمونه گیر قاشقی برای اخذ نمونه های دست خورده استفاده می شود. نمونه گیر با استفاده از ضربات چکش به داخل خاک رانده می شود. برای هر ضربه چکشی از ارتفاع 75 سانتی متر رها می شود. درجه دستخوردگی نمونه خاک طبق رابطه زیر تعریف می شود :
وقتی که نسبت سطح کمتر یا مساوی 10 درصد باشد نمونه دست نخورده تلقی می شود. بنابراین نمونه اخذ شده توسط نمونه گیر قاشقی بسیار دستخورده تلقی می گردد.
