گمانه زنی ، انواع و کاربردهای آن در ژئوتکنیک
گمانه چیست؟
گمانه زنی یا سنداژ به حفر چاه های مطالعاتی جهت بررسی قشرهای مختلف زمین محل احداث سازه جهت شناسایی پارامترهای فیزیکی و دینامیکی آن است. این چاه های مطالعاتی قبل از شروع عملیات ساختمانی حفر شده و با استفاده از یک سری آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی، مشخصات مصالح برداشت شده از گمانه ها، تعیین می شود. همچنین بدین طریق می توان به سطح آب های زیرزمینی و وضعیت شیمیایی خاک زیر پی دست پیدا کرد.
به زبان ساده تر میتوان گفت در واقع گمانه چاهی است که به دو صورت دستی یا ماشینی کنده می شود. بدیهی است که قطر گمانه ای دستی بیشتر از گمانه های ماشینی می باشد. در شکل زیر می توان گمانه ماشینی و دستی را مشاهده نمود.
حداقل عمق لازم برای حفاری :
حداقل عمق لازم برای حفر گمانه ها جهت انجام مطالعات برابر است با عمقی که تنش ناشی از سرباز سازه روی آن به ۱۰ درصد تنش زیر شالوده برسد . به طور معمول و تجربه مهندسی ، یک و نیم برابر ارتفاع ساختمان ، خاک زیر شالوده تحت تاثیر قرار می گیرد. توصیه می گردد تا این ارتفاع مقاومت خاک مورد بررسی قرارگیرد.
روش های حفاری:
جهت حفر گمانه های ماشینی روشهای مختلفی وجود دارد.
۴ روش زیر بهترین روش های حفاری خاک هستند.
حفاری مارپیچی: یکی از متداول ترین روش های حفر گمانه است که مته بصورت مارپیچ در زمین پیش می رود که غالبا در زمین های نرم و نیمه سخت مورد استفاده قرار می گیرد.
حفاری شستشویی یا آبشویی: روشی ساده برای گمانه زنی که در حفاری زمین های نیمه سخت کاربرد دارد و معمولا سوراخ های ایجاد شده توسط این روش قطری در حدود ۱۵ سانتیمتر دارد.
روش ضربه ای : این روش حفاری مختص خاک های سخت و متراکم است اما به لحاظ اقتصادی مناسب نبوده و به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.
روش حفر دورانی یا روتاری: حفاری دورانی معمولا در تمام انواع و تیپ خاک کاربرد دارد و برای مغزه گیری مورد توجه است.
تثبیت جدار چاه های ریزشی:
در گمانه هایی ژئوتکنیک که با مشکل ریزش دیواره چاه مواجه هستیم جهت تثبیت دیواره گمانه ها چندین روش مختلف داریم اما در ابتدا بایستی گمانه ها را از لحاظ ریزش جدار به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی کنیم:
۱- گمانه ژئوتکنیک با پتانسیل ریزش جدار کم
۲- گمانه ژئوتکنیک با پتانسیل ریزش جدار بالا
در گمانه هایی که پتانسیل ریزش جدار کم است همانند خاک هایی که دارای مقدار کمی چسبندگی بوده و به اصطلاح دارای سیمانتاسیون هستند، راه مناسب برای جلوگیری از ریزش جدار گمانه، استفاده از گل حفاری است. متداول ترین گل حفاری، گل بنتونیت است که در استفاده از آن، بایستی غلظت رس بنتونیت به آب کاملا بررسی شود چرا که غلظت بالا به پمپ گل بنتونیت آسیب های جدی وارد خواهد کرد.
در گمانه های با پتانسیل ریزش بالا، بهترین روش استفاده از لوله کیسینگ یا جدار می باشد که تا عمق مورد نظر حفاری کار گذاشته می شود تا از ریزش جدار گمانه جلوگیری به عمل بیاید. اما به دلیل اینکه ممکن است عمق گمانه زیاد باشد و نتوان در عمق های بالا دیگر از جدار کیسینگ کمک گرفت، لذا از دوغاب سیمان نیز می توان استفاده کرد. دوغاب سیمان با غلظت مناسب ابتدا در گمانه تزریق شده سپس بعد از ۲۴ ساعت، با احتساب گمانه ای با سایز کوچکتر از گمانه دوغاب ریزی شده، حفاری انجام شده و دوغاب از وسط شکافته می شود.
روش دیگر شناسایی خاک حفر چاهک های آزمایش است که قطر آن ها در مقایسه با گمانه ها بیشتر است. این چاهک ها به صورت دستی و یا با استفاده از بیل مکانیکی حفر می شوند و عمق کمتری نسبت به گمانه دارند. از این روش می توان برای نمونه گیری به ابعاد بزرگ و آزمایش بارگذاری در اعماق مختلف خاک استفاده کرد.
تعداد و عمق لازم برای گمانه ها:
براساس مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، تعداد گمانه های لازم برای حفاری براساس سطح همکف پروژه و شرایط ژئوتکنیکی محل مورد نظر تعیین می شود. جدول زیر جدول مندرج در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان می باشد.
در صورتی که پروژه دارای گودبرداری باشد، بایستی گمانه های اضافه تری طبق جدول زیر حفر شود.
جهت تعیین عمق گمانه ها نیز، طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان داریم:
- اگر نشست در طراحی پی بر روی زمین موردنظر تعیین کننده باشد، آنگاه لازم است که عمق حداقل یک گمانه بیش از عمقی باشد که افزایش تنش ناشی از بار ساختمان در آن عمق به کمتر از هریک از دو معیار زیر می رسد، هر عمقی بیشتر شد ملاک می باشد:
۱- ۱۰ درصد تنش موثر زمین در آن عمق
۲- ۱۰ درضد تنش ناشی از ساختمان بر کف پی که با توجه به منحنی های حباب تنش، عمق برای پی مربعی بین ۲B تا ۲٫۵B و برای پی نواری بین ۳B تا ۴B باید باشد.
- اگر ظرفیت باربری زمین و گسیختگی برشی خاک زیر پی تعیین کننده باشد، عمق گمانه با توجه به نظریه های ظرفیت باربری باید بین B تا ۵B باشد.
همچنین جدول زیر راهنمای مناسبی جهت تعیین تعداد و عمق گمانه ها براساس عرض ساختمان می باشد.
نوشتههای تازه
آخرین دیدگاهها
بایگانیها
دستهها
- هیچ دستهای پیدا نشد