آزمایش پرسیومتری و مزایا و معایب آن

آزمایش پرسیومتری (Pressuremeter Test) یا PMT با نام آزمایش فشارسنجی یاد می شود که، اولین بار توسط لوئیس منارد در سال ۱۹۵۴ در فرانسه ارائه شد. پرسیومتری از جمله آزمایش های صحرایی می باشد که از آن جهت سنجش خواص فیزیکی و مکانیکی خاک استفاده می شود.

مهم ترین نتایجی که با استفاده از آزمایش پرسیومتری می توان بدست آورد، مدول الاستیک خاک، مقاومت زهکشی نشده خاک های رسی اشباع، تراکم نسبی خاک و زاویه اصطکاک داخلی خاک است.

روش انجام آزمایش پرسیومتری

در این آزمایش یک غشا استوانه ای شکل تحت فشار سیال درون گمانه دچار افزایش حجم می شود و تغییرات حجم و فشار به طور پیوسته اندازه گیری می شود. سپس این داده ها به صورت نمودار فشار اعمال شده در مقابل تغییر حجم یا فشار در مقابل تغییر شعاع غشا رسم می شود. پرسیومتری انواع مختلفی دارد که عبارتند از :

• آزمایش پرسیومتری پیش حفار
• آزمایش پرسیومتری خود حفار
• آزمایش پرسیومتری تغییر مکانی

پرسیومترهای پیش حفار 

پرسیومتر پیش حفار که ترجمه شده عبارت Pre-Bored Pressuremeter  می باشد حالتی از پرسیومتری است که درون گمانه از قبل حفر شده قرار گرفته و سپس آزمایش انجام می شود. این نوع از پرسیومترها جزو اولین پرسیومترهای ارائه شده است.

این نوع آزمایش پرسیومتری در کلیه خاک ها و سنگ های ضعیف که امکان ایجاد گمانه در انها باشد قابل استفاده می باشند.

پرسیومتر پیش حفار به دو صورت زیر می باشد :

• آزمایش پرسیومتری پیش حفار تغییر حجمی
• آزمایش پرسیومتری حفار تغییر شعاعی

پرسیومترهای خود حفار ( Self Boring Pressuremeter )

مهم ترین نوع این پرسیومتر ها، پرسیومتر خودحفار کمبریج می باشد که در دانشگاه کمبریج انگلستان ساخته شده و در سال ۱۹۷۵ کامل شد. پرسیومتر خود حفار کمبریج دو نوع دارد که عبارتند از :

• پرسیومتر انبساطی : پرسیومتر انبساطی با انبساط حفره اطراف دستگاه فشار لازم برای تغییر شعاع را ارزیابی می کند.

• پرسیومتر سلول بار : پرسیومتر سلول بار فشارهای وارد بر بیرون دستگاه را ارزیابی می کند، بنابراین تنش کل و فشار آب حفره ای برجا را به طور پیوسته، نامحدود و در هر مسیر افقی اندازه گیری می کند.

این وسیله بارگذاری یا انبساط ندارد.

پرسیومترهای تغییر مکانی ( Displacement Pressuremeter )

پرسیومترهای تغییر مکانی دو نوع دارد که عبارتند از :

• پرسیومتر رانشی PIP
• پرسیومتر مخروطی

مزایا و معایب پرسیومتری :

مزایا آزمایش پرسیومتری

• آزمایش پرسیومتری نسبت به سایر آزمایش های برجا اطلاعات بیشتری از خاک مورد بررسی در اختیار ما قرار می دهد
•  نتایج آزمایش از تکرار پذیری مناسبی برخوردار است.
• در مقایسه با  دیگر آزمایش های صحرایی و همچنین آزمایش های آزمایشگاهی حجم بیشتری از خاک را مورد بررسی قرار می دهد و بر همین اساس به لحاظ حجم نمونه انطباق بیشتری با شرایط واقعی دارد.
• آزمایش در محدوده کرنش های بزرگ و نزدیک به واقعیت انجام می شود و لذا مدول برشی خاک را به طور مناسب تری به دست می دهد.
• منحنی کامل از رفتار تنش – کرنش خاک به دست می دهد و پارامترهای رفتاری نظیر مدول شکل پذیری که در تحلیل نشست اهمیت ویژه ای دارند، به طور مستقیم از آزمایش به دست می آیند.
• دست خوردگی محیط، به ویژه در پرسیومترهای خود حفار، قابل توجه نیست.
• در پرسیومترهایی که دارای سیستم کنترل اتوماتیک هستند و به ویژه در پرسیومترهای خود حفار، نتایج تا حد زیادی تحت تاثیر اپراتور نمی باشند.

معایب آزمایش پرسیومتری

• اجرای آزمایش با توجه به تجهیزات خاص آن نیازمند افراد متخصص و با تجربه است و نتایج حاصل از این آزمایش اگر به وسیله افراد کم تجربه انجام شده باشد ممکن است گمراه کننده باشد.
• آزمایش پرسیومتری در زمره آزمایش های صحرایی پرهزینه است.
• اعمال بار به محیط در آزمایش پرسیومتری به صورت افقی است، در حالی که بار وارده به پی سازه های غالبا در جهت قائم وارد می شود.
• این ازمایش تجهیزات ظریف و حساسی دارد و باید برای جلوگیری از آسیب دیدن دستگاه تحت حفاظت قرار گیرد.
• دستگاه باید به طور مرتب کالیبره شود.
• در اکثر دستگاه های پرسیومتری انجام آزمایش همراه با اخذ نمونه نیست.