لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
آزمایش نفوذ استاندارد (SPT )
با توجه به مشکلات تهیه نمونه های دست نخورده استفاده از ازمونهای صحرایی نفوذ بسرعت در حال گسترش می باشد متداولترین آزمایش های صحراییشامل آزمایش نفوذ استاندارد (SPT ) آزمایش مخروط نفوذ و آزمایش برش پره ای می باشند.
آزمایش نفوذ استاندارد که در سال 1937 ابداع شد . در حال حاضر مردمی ترین و اقتصادی ترین ابزار برای کسب اطلاعات زیر سطحی ( هم در خشکی و هم در آب ) می باشد برآورد می شود که 85 تا 90 درصد طراحی پی های متعارف در آمریکای شمالی و جنوبی با بکارگیری آزمایش نفوذ استاندارد انجام می شود . همچنین این آزمایش در دیگر مناطق جغرافیایی بطور وسیعی مورد استفاده قرار میگیرد از سال 1958 این آزمایش تحت عنوان 1586 ASTM بصورت استاندارد درآمد و تا بحال چندین بار مورد تجدید نظر قرار گرفته است . بطور کلی پس از انجام حفاری تا عمق مورد نظر آزمایش شامل مراحل زیر است :
1- گویش نمونه گیر دو کفه ای استاندارد با ابعاد نشان داده شده در شکل 3-4 a به داخل خاک ته گمانه تا نفوذ معین mm 460 عمل گویش با بکار بردن یک وزنه 5/63 کیلوگرمی بعنوان جرم گویش یا ارتفاع سقوط mm 760 انجام می شود
2-شمارش تعداد ضربات لازم برای کوبش نمونه گیر برای حداقل دو عمق نفوذ 150 میلیمتری آخر ( جمعا 30میلی متر ) برای بدست آوردن عددN.
چندین مجموعه چکش مورد استفاده در این ازمایش در شکل 3-7 نشان داده شده اند . روی بخش نمایان میله حفاری سه فاصله 150 میلیمتری نشانه گذاری و میله هادی در 760 میلیمتری علامتگذاری شود ( برای چکشهای دستی ) عرف معمول براینست که انجام ازمایش SPT بعد از رسیدن به گمانه به عمق حدود 1 تا 5/1 متر شروع شده و هر ا تا 2 متر تکرار می گردد بعد ازرسیدن به عمق مورد نظر وتمیزکردن گمانه از مواد حفاری سست نمونه گیر دوکفه ای به میله حفاری متصل و بر خاک ته گمانه قرار میگیرد . سپس جهت رسیدن به خاک دست نخورده ، نمونه گیر تا عمق نفوذ 150 میلیمتر کوبیده شده و تعدا ضربات مربوه ثبت می گردد (مگر آنکه نفوذ بصورت فروافتادن بوده و ضربات قابل شمارش نباشد ) جمع ضربات لازم برای دو نفوذ 150 میلیمتری آخر بعنوان عدد نفوذ N مورداستفاده قرار می گیرد مگر آنکه نتوان نفوذ مرحله سوم را کامل نمود در حالت اخیر ضربات مربوط به 30 میلیمتر نفوذ اول بعنوان N ثبت می گردد .
شکل 3-7
در موارد زیر آزمایش فاقد اعتبار بوده و انجام آن متوقف می گردد .
برای هر مرحله نفوذ 150میلیمتری و 50 ضربه مورد نیاز باشد
تعدا ضربات نفوذ به صد ضربه برسد ( یاصد ضربه برای نفوذ 30 میلیمتر )
یا ده ضربه متوالی هیچ نفوذی صورت نگیرد .
زمانیکه تعداد ضربات بالاباشد ، فرسایش اضافی در ابزار و کاهش زیاد متراژ حفاری روزانه بوجود می آید .استاندارد کردن امتناع گمانه درصد ضربه این امکان را فراهم می سازد تا کلیه سازمانهای حفاری هزینه عملیات را استاندارد نمایند بطوریکه تعداد ضربات بیشتر زمینه تقاضای هزینه بیشتر برای حفر واحد طول گمانه یا نوعی عملیات مغزه گیری را فراهم می نماید .
هم قبل از استاندارد کردن SPT و هم بعد از آن در مقادیر N گمانه های مجاور یا مقادیر حاصل از ابزارهای مختلف درگمانه های مجاور یکسان نبودند بخاطر استفاده وسیع از SPT این مسئله توجه بیشتری به خود جلب نمود . در بررسی های اولیه فشار سربار و طول میله حفاری از دلائل عمده این تفاوت شناخته شد . در بررسی های بعدی معلوم شد که انرژی گوی واستهلاک آن در اطراف نمونه گیر از عوامل اصلی تفاوتهای زیاد در مقادیر N می باشد .
تعدا ضربه مستقیما به انرژی گویشی مربوط می شود که بطورنظری به صورت زیر محاسبه می شود:
الف)
ب)
(ج)که در آن w وزن یا جرم چکش و h ارتفاع سقوط می باشد .
آزمایش نفوذ استاندارد توسط نوعی نسبت انرژی استاندارد شود . این نسبت می بایست به صورت زیر محاسبه شود :
که در آن Ea انرژی واقعی انتقال یافته به نمونه گیر و انرژی ورودی می باشد .
باولز برآورد نموده است که نسبت انرژی ابزارهای مورد استفاده امریکای شمالی به 70 درصد نزدیک می باشد و لذا این نسبت انرژی را بعنوان نسبت انرژی استاندارد انتخاب نموده است در پیش نویس دستورالعمل آزمایش تهیه شده درایران این تسبت 60 درصد پیشنهاد شده است .
تعداد ضربات استاندارد ( عدد نفوذ بر مبنای نسبت انرژی استاندارد 70 درصد ) را می توان ازمقدار اندازه گیری شده عدد نفوذ N به صورت زیر محاسبه نمود :
(3-3)
که در آن ضرایب تعدیل از جدول 3-3 ( و محاسبه شده به صورت نشان داده شده ) می باشند .مقدار عدد نفوذ تعدیل شده که زیرنویس آن نشانگر نسبت انرژی استاندارد و علامت پریم نشانه تعدیل یافتگی آنست . ضریب تعدیل برای اثر فشار روباره می باشد که به صورت زیر محاسبه میشود .
دراعمال زیر تصحیح می بایست نکات زیر مورد توجه قرار گیرند .
چنانچه با اعمال چگالی نسبت کمتر از 5/0 گردد . ( بخش 3-8) اعمال این تصحیح لازم نیست .
در هر شرایطی نباید از 2 بزرگتر ویا خیلی کمتر از 1 باشد ()
برای گمانه با قطر کوچک نمونه گیر فاقد لوله آستری ،طول میله در این حالت بیش از ده متر حفاری با نسبت انرژی کلیه ضرایب برابر با یک می باشند . دراینحالت تنها صحیح لازم مربوط به فشار سربار با استفاده از می باشد .
درعمل چندین :
زینه برای تصحیح به شرح زیر وجود دارد :
هیچگونه تصحیحی انجام نشود که با شرایط و ابزار کنونی ممکن است تقیبا صحیح باشد . اینکار می تواند دارای این مزیت باشد که افزایش سفتی خاک( ) باعمق را ثبت نماید و تغییرات بیشتر می تواند نشانگر سیمانی شدگی یا پیش تحکیم یافتگی باشد . ( ) .
تنها صحیح فشار سربار اعمال گردد . ( ) از رابطه مربوط محاسبه شود . .
از معادله 3-3 استفاده شود اینگزینه احتمالا بهترین روش می باشد اما به واسنجی (calibration ) ابزار برای هم برای دستگاه حفاری و هم خودحفار نیاز دارد بعلاوه حفاری بلحاظ فرسایش و تغییرات کلی ناشی از استفاده مستمر به طور منظم نیاز به واسنجی مجدد دارد . این روال ایجاب می کند تا در
تحقیق در مورد آزمایش نفوذ استاندارد 14 ص