سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور دسنمرالحمل ازمایش پر سیومتری (در معططالحات زدْم‌تکنیک) دنه نشریه شماره ۲۲۳ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور وزارت نیرو دفتر امور فنی و تدوین معیارها دفتر استاندارد مهندسی آب : : 5 72 ۰ # ۰ ک ۳ ۱ ۹ ک + ۱ ۹ ِ ِ ٍ ٍ ۰ ۱ 1 نوا و یا تچ یا اب یه هری 22 ور اد و 3 1 ی و ۱ 0 و ۷ ارب بو با نو وان ها دش و وا تم و ۱ اک مه او از وروی وج مر او ها ده کت 1 را ور ما و هر ِ ار که وود ۳ 3 ی وا ی 1 1 4 مهم در یا و نیو کا نا ام تا و و یه ی کر وا تاد و و رد و 5 2 او را اد امه و ان سیسات و کی رو وا و رن ی اد که مر کر کب موی ی وی شون ور ات و کر و وه ی کر : ۰ ِ با ۷ رت ۷ ابر چا اپ زو هد وه ی د- ره ۲ ور ور | ۳ وت ۱۳ :2 ۹ 7 رهز ی 9 موی 9 عد 1 ره و بر بو حون کی ما مه ید ۳ روا واه مس دی از وود ود دم مهو ج. ی بر 0( 1ب رس دیب مرا و مسر اه ی 7« 1 خد ۵ چا ارو سا ور اک راکهار ها از -------- صفحهٔ بعد -------- جمهوری اسلامی ابران دستو راقعمل آزمابش پرسیومتری (در معقالعات زو تکنیک) نشریه شماره ۳۳۳ سازمان مد بریت 9 برنامه‌ریزری کشور وزارت نیرو معاونت آمور فنی سازمان مد بریت منابع آب ابران دفتر آمور فنی 9 تدوین معبارها دفتر استاندارد مهندسی آب انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور ۸۰/۰۰/۹۴ ۱۳۸۰ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرستبرگه سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. دفتر امور فنی و تدوین معیارها دستورالعمل آزمایشهای پرسیومتری (در مطالعات ژئوتکنیک)/ معاونت امور فنی. دفتر امور فنی و تدوین معیارها؛ وزارت نیرو. سازمان مدیریت منابع آب ایران. دفتر استاندارد مهندسی آب.- تهران: سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. معاونت امور پشتیبانی. مرکز مدارک علمی و انتشارات. ۱۳۸۰. ۵۱ ص.: مصور.- (سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. دفتر فنی و تدوین معیارها؛ نشریه شماره ۲۲۳)(انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور؛ ۸۰/۰۰/۹۴) 964-425-321-3 5۳| مربوط به دستورالعمل شماره ۰ ۱۰۵/۱۲۲۴۱-۵۴/۴۶۳۱ مورخ ‏ ۱۳۸۰/۸/۱۶ کتابنامه: ص. ۵۱ ۱.خاک - آزمایش نفوذ - دستنامه‌ها. ۲. سنگها - مکانیک - دستنامه‌ها. الف.سازمان مدیریت منابع آب ایران. دفتر استاندارد مهندسی آب. ب. سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. مرکز مدارک علمی و انتشارات. ج. عنوان. د. فروست. ۰ ش.۲۲۳ ۲۴س/۳۶۸ 1۸ 150 964-425-321-3 ۹۶۴-۴۲۵-۳۲۱-۳ کیاش دستورالعمل آزمایش پرسیومتری (در مطالعات ژئوتکنیک) تهیه کننده: دفتر امور فنی و تدوین معیارها ناشر:سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور. معاونت امور پشتیبانی. مرکز مدارک علمی و انتشارات چاپ اول: ۱۰۰۰ نسخه. ۱۳۸۰ قیمت: ۵۰۰۰ ریال لیتوگرافی: قاسملو چاپ و صحافی: موسسه زحل چاپ همه حقوق برای ناسر محفوظ است. -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی رباست جمهوری سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور دفتر رئیس سازمان شماره: ‏ ۱۰۵/۱۲۲۴۱-۵۴/۴۶۳۱ بخشنامه به دستگاه‌های اجراییء مشاوران و پیمانکاران ۱۳۸۰/۸/۱۶ :خیرات موضوع: دستورالعمل آزمایش پرسیومتری (در مطالعات ژئوتکنیک) به استناد آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی موضوع ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه و در چهارچوب نظام فنی و اجرایی طرحهای عمرانی کشور (مصوبه شماره ۲۴۵۲۵/ت ۱۴۳۸۹۸ه مورخ ۴ هیأت وزیران) به پیوست. نشریه شماره ۲۲۳ دفتر امور فنی و تدوین معیارهای این سازمان, با عنوان "دستورالعمل آزمایش پرسیومتری (در مطالعات ژُئوتکنیک)" از نوع گروه سوم. ابلاغ می‌گردد. دستگاه‌های اجرایی. مهندسان مشاورء پیمانکاران و عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما استفاده نمایند و در صورتی که روشهاء دستورالعمل‌ها و راهنماهای بهتر در اختیار داشته باشند. رعایت مفاد این نشریه الزامی نیست. عوامل یاد شده باید نسخه‌ای از دستور العمل‌هاء روش‌ها یا راهنماهای جایگزین را برای دفتر امور فنی و تدوین معیارهای این سازمان. ارسال دارند. محمد ستاری‌فر معاون رئیس جمهور و رئیس سازمان -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی استفاده از ضوابط معیارهاو استانداردها در مراحل تهیه (مطالعات امکان سنجی) مطالعه و طراحی. اجرا. بهره‌برداری و نگهداری طرحهای عمرانی بلحاظ توجیه فنی و اقتصادی طرحها. کیفیت طراحی و اجرا (عمر مفید) و هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری از اهمیتی ویژه برخوردار می‌باشد. نظام فنی و اجرایی طرح‌های عمرانی کشور (مصوبه مورخ ۱۳۷۵/۴/۴ هیأت محترم وزیران) بکارگیری معیارها. استانداردها و ضوابط فنی در مراحل تهیه و اجرای طرح و نیز توجه لازم به هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری در قیمت تمام‌شده طرحها را مورد تأکید جدی قرار داده است با توجه به مراتب یاد شده و شرایط اقلیمی و محدودیت منابع آب در ایران. امور آب وزارت نیرو (طرح تهیه استانداردهای مهندسی | ب کشور) با همکاری معاونت امور فنی سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور (دفتر امور فنی و تدوین معیارها) براساس ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه اقدام به تهیه استانداردهای مهندسی آن نموده است استانداردهای مهندسی آب با در نظر داشتن موارد زیر تهیه و تدوین شده است - استفاده از تخصصهاو تجربه‌های کارشناسان و صاحبنظران شاغل در بخش عمومی و خحصوصی - استفاده از منابع و ماخذ معتبر و استانداردهای بین‌المللی - بهره‌گیری از تجارب دستگاههای اجرایی. سازمانها. نهادها. واحدهای صنعتی. واحدهای مطالعه. طراحی و ساخت - پرهیز از دوباره‌کاریها و اتلاف منابع مالی و غیرمالی کشور - توجه به اصول و موازین مورد عمل مسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران و سایر موسسات تهیه کننده استاندارد ضمن تشکر از کارشناسان محترم برای بررسی و اظهار نظر در مورداین استاندارد. امید است مجریان و دست‌اندرکاران بخش آب. با بکارگیری استانداردهای یاد شده. برای پیشرفت و خودکفایی این بخش از فعالیتهای کشور تلاش نموده و صاحبنظران و متخصصان نیز با اظهار نظرهای سازنده در تکامل این استانداردها مشارکت کنند. معاون امور فنی پاییز ۱۳۸۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ترکیب اعضای کمیته اعضای کمیته ژئوتکنیک که بررسی این استاندارد را برعهده داشته‌اند عبارتند از : آقای حسین جلالی از شرکت مهندسین مشاور آب نیرو دکترای سازه و دکترای مکانیک ساختمان آقای فرزان رفیعا از شرکت مهندسین مشاور کاوشگران فوق‌لیسانس مسهندسی مسعدن (مکانیک سنگ) آقای بهروز گتمیری از دانشگاه تهران - دانشکده فنی دکترای ژئوتکنیک آقای سیاوش لیتکوهی ازشرکت خدمات‌مهندسی‌مکانیک‌خاک دکترای مکانیک خاک خانم‌مهیارنوربخش پیربازاری ‏ از طرح تهیه استانداردهای مهندسی فوق‌لیسانس ژئوتکنیک آب کشور آقای علی یوسفی از شرکت مهندسی مشاور مشانیر فوق‌لیسانس مسهندسی مسوعدن در ضمن متن اولیه پیش‌نویس این استاندارد طی انجام قراردادی توسط آقای مهندس مهدی میرمعزی زیر نظر آقای دکتر بهروز گتمیری تهیه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- موضوع کلیات انواع پرسیومتر پرسیومترهای پیش حفاری شده (۳.0. ۳) پرسیومترهای خودحفار ‎)٩.13.۳( پرسیومترهای رانشی (۳.1. ۳) دستور کار دامنه کار روش آزمایش کاربرد هم‌سنجی حفاری روش آزمایش گزارش کار تذکر ترسیم نتایج معادلات روابط تجربی کاربرد نتایج پرسیومتر منارد (/۷1.۳. ۸) در طراحی پی‌ها ظرفیت باربری ۱۰ ۱ ۱۴ ۹ ۳۲ ۳۲ ۳۳ ۳۳ ۲۴ ۳۵ ۳۵ ۳۵ ۳۷ ۳۷ ۴۶ ۵۱ -------- صفحهٔ بعد -------- کلیات دستگاه پرسیومتر رادر سال ۱۹۳۰ کوگلر و شیدیگ به‌کار گرفتند. در سال ۱۹۵۷ منارد با تکمیل این دستگاه کاربرد آن را توسعه بخشید[۱]۵-۱1. به گونه‌ای که اکنون یکی از وسایل مهم در آزمایشهای درجا به شمار می‌رود| 7۹ ا. یکی از نکته‌های جالب توجه در آزمایش پرسیومتری, اندازه‌گیری توأم پار امترهای تغییرشکل و مقاومت است[1373. اساس کار بر انبساط یک استوانه بلند غشایی که در داخل گمانه قرار گرفته و می‌توان تغییرات فشار وارده و بنابرآن تغییر حجم (شعاع) غشا را در حین پیشرفت آزمایش اندازه‌گیری کرد. استوار است. اختلاف اساسی بین انواع پرسیومترها بر نحوه قرارگرفتن آنها در گمانه می‌باشد. پرسیومترهای متداول سه‌ گونه - در داخل گمانه‌های آماده مستقر می‌شوند. (۲)۳..0. - خود حفار هستند (5.13.۳) ۳ - با فشار در زمین فرو می‌روند. (۲)۳.1.۳. شکل (۱-۱) شمای دستگاه پرسیومتر را نشان می‌دهد که شامل سه قسمت کلی است: - واحد کنترل. که انبساط و فشار غشا را اندازه گیری می‌کند. - محفظه استوانه‌ای انعطاف پذیر که با فشار سیال درون آن. باد می‌کند. - لوله‌های رابط بین واحد کنترل و محفظه. پار امترهای دست یافتنی از این آزمایش به قرار زیر است : - مدول تغییر شکل - مقاومت: الف ) مقاومت زهکشی نشده برای رسها (,)) و سنگهای ضعیف ب ) زاویه مقاومت برشی موْثر در ماسه و رس. "0 پ ) زاویه انبساط در ماسه‌ها, 10 - تنش کل افقی در جا. و0۳ - ضریب تحکیم افقی. ,لل) ۱- منظور از عدد داخل کروشه شماره مرجع مورد استفاده می‌باشد. (5.8.۳) 0۳635۳۵1۵16۲ 5611-00۳18 -3 (۳.1.۳) 0۳6۹۵۳61616۴ ۳۳۵۵:1160 -2 (۳۰1.۳) 0۳68۵۳۵1۵1۵۲ ۳۵۵-1 -4 ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فشارسنج های اصلی (وآحد خروجی) 0000 نف در مالن میم 8۰ | ۱ سیر سا کننده فشار 8 ل 1 (رگلاتور) ۲ ۱ غ ه ۰ 119 حجم‌سنج فشار مخرن ار ۱ ل ل ۱ جریان موا بداخل جریان آب یه | وه های هم محور + وکوک وگو و و و ماو و هو ویک + وک و موم شکل شماره (۱-۱) - شمای دستگاه پرسیومتر 7 3۳۵۵5۲6 -| ۲ -------- صفحهٔ بعد -------- نوع خاصی از پرسیومترها که با فشار زیاد کار می‌کنند و برای زمینهای بسیار سخت و یا سنگها مورد استفاده قرار می‌گیرند. به دیلاتومتر " معروف بوده که اساس عملکرد آنها بر پایه همین پرسیومترهای معمولی است. عوامل موْثر در یک آزمایش پرسیومتری عبارتند از : - روش حفاری. - روش قراردادن محفظه (سوند) اندازه‌گیری (روشهای استقرار) - روش انجام آزمایش. - روش تحلیل نتایج. سه مورد اول به کمک راهنما یا دستورالعمل قابل دسترسی است. مورد سوم علاوه بر این به تجربه کافی نیز نیاز دارد و مورد آخر ضمن دربرداشتن خصوصیات یاد شده. همراه با قضاوت مهندسی و استفاده از نتایج آزمایشهای دیگر مانند آزمایش نفوذ استاندارد (۲8.8. 7) است که کمک شایان توجهی به این مورد می‌نماید. پیش از به‌کارگیری دستگاه پرسیومتر برای آزمایش درجاء به منظور حذف بعضی خطاها دستگاه احتیاج به هم‌سنجی " دارد. هم‌سنجی در واقع یک مشابه‌سازی آزمایش واقعی است که با دقت شناخته شده و با شرایط مرزی مشخص صورت می‌گیرد. به‌طوری که پس از آن . سیستم دستگاه ثبت. قابل کنترل می‌گردد. در صورتی که دستگاه هم‌سنجی نگردد. فشار و حجم یا شعاع قرائنت شده فاقد دقت لازم بوده. تفسیر نتایج همراه با خطا خواهد بود و سر انجام بدون ارزش تلقی می‌گردد. عوامل موْثر در پدیدآمدن این خطاها عبارتند از:[۵-۱! - تغییر شکل پس‌ماند " غشاء‌ها و محفظه - شرایط محیطی و موقعیت سفره آبدار - انبساط لوله‌های لاستیکی دستگاه و ... از مهمترین مواردی که بر نتایج آزمایش پرسیومتری تأثیر می‌گذارد. روش حفر گمانه و نحوه قراردادن محفظه اندازه گیر در آن است. از نظر کلی به حداقل رساندن دستخوردگی دیواره‌های گمانه بسیار با اهمیت است. پس از انجام آزمایش. در یک گمانه آماده فشارها و متناظراً حجم‌ها یا شعاعهای متناظر آنها اندازه‌گیری و ثبت می‌گردند. در گذشته فشارها در روی محور افقی و حجم‌ها در روی محور قائم رسم می‌شدند. ولی امروزه چون با نگرش رفتاری به مسأله برخورد می‌شود بهتر است این محورها جابه‌جا شوند 137۵1 در شکل (۲-۱) یک نمونه از این منحنی‌ها نشان داده شده است. در این شکل سه مرحله مشخص دیده می‌شود: [- 1 2- 5104۵۳0 ۳۵۵1۳۵110 1 3-0 4- 1۵۹14۵| ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل شماره (۲-۱) - شکل جدید ارائه منحنی حجم بر حسب فشار (اصلاح شده) در مرحله ۱ (تا نقطه ۸) تعادل بین مجموعه دستگاه. محفظه و زمین برقرار می‌شود. به‌طوری که غشای محفظه به‌طور کامل به دیواره گمانه چسبیده و مقدار فشار به حالت قبل از حفاری (۳۰) در زمین طبیعی می‌رسد. در مرحله ۲ (تا نقطه 13) رفتار کشسان و تقریباً خطی بوده و می‌توان «ضریب تغییرشکل» یا «ضریب پرسیومتری» را تعریف کرد. مقدار فشار در نقطه 13. «فشار خزش» (۶) خوانده می‌شود. مرحله ۳ شروع رفتار خمیری بوده و در این مرحله تغییرشکلها افزایش یافته و به مقدار قابل توجهی می‌رسند که سرانجام مرحله «تعادل حدی» حاصل می‌شود. مقدار مجانب در این نقطه «فشار حدی» (۱]) نامیده می‌شود. در شرایطی که منحنی رسم شده دارای یک خط مجانب قابل پذیرش نباشد. به‌طور قراردادی مقدار فشار حدی. معادل فشاری که منجر به دو برابر شدن حجم حفره گردد. انتخاب ۵-۱[ می‌شود ۲- انواع پرسیومتر ار پرسیومترهای پیش حفاری شده (۳.۱. ۳) پرسیومترهای پیش حفاری شده آنهایی هستند که در گمانه‌های آماده شده قرار می‌گیرند. متداول‌ترین نوع این پرسیومتر, پرسیومترهای منارد (/۱/.۳. ۸)! است. این پرسیومترها در تمام خاکها و سنگهای ضعیف قابل استفاده 8 ۰ ی ۲ ۰ نمود. شکل (۱-۲) دو نوع پرسیومتر پیش حفاری شده با محفظه تک هسته‌ای و سه‌هسته‌ای را نشان می‌دهد. [- 0 20 -------- صفحهٔ بعد -------- ل ۶ ر ر نگل بر 4 ز ها گاز 7 تک هسته‌ای ‏ ۳.1.۳ سه هسته‌ای (۱/1.8.3/1) شکل شماره (۱-۲) - پرسیومترهای پیش حفاری شده (۳.1. ۳) برای آزمایش با کنترل تنش ۲-۳۲ پرسیومترهای خودحفار (5.8. ۳) پرسیومترهای خود حفار آنهایی هستند که خود دستگاه. گمانه را نیز حفر می‌کند. نوعی از این دستگاه که برای سنگهای ضعیف کاربرد دارد به ۱13.5.13.0. معروف است (شکل ۲-۲). سیلندر تزریق پرسیومتر خود حفار شکل شماره (۲-۲) - پرسیومتر خود حفار (5.8. 8۳) برای آزمایش با کنترل کرنش ۳۲-۲ پرسیومترهای رانشی (۳.]. 8۳) پرسیومترهای رانشی به پرسیومترهایی گفته می‌شود که با فشار به داخل زمین رانده می‌شوند. در بعضی موارد 1 830۲۱۳۶6 ۲آعاک ۸۵۵ -| ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- پرسیومتر منارد با فشار به داخل زمین رانده می‌شود. ولی در این گروه قرار نمی‌گیرد. این دستگاهها دارای انواع : قیفی. جابجایی کامل و محفظه تنشی هستند. به‌طورکلی از این دستگاهها در زمینهای نرم و سست استفاده می‌ شود [(شکل شماره (۳-۲)]. کابل کنترل مخروط فشاری : پرسیومتر رانشی شکل شماره (۳-۲) - پرسیومتر رانشی (۳.1. ۳) برای آزمایش با کنترل کرنش 6 5۳۲655 -2 1 رل |۳۵۶۱ -| ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شماره (۱-۲) انواع پرسیومترها را از نظر نصب و سیستم اندازه گیری نشان می‌دهد: جدول شماره (۱-۲) ۳7*1 انواع پرسیومترها از دیدگاه نصب و سیستم اندازه گیری نا با 8 ۱ پرسیومتر پیش حفاری شده: - محفظه سه هسته‌ای به نام 0 - محفظه تک هسته‌ای رواد ی پرسیومتر خود حفار : - محفظه تک هسته‌ای و پرسیومتر رانشی : - محفظه تک هسته‌ای ۴ مایع (1) از سطح (5) تغییرات حجم (۷) از سطح (5) گاز (00) از پایین حفره (0) تماس مکانیکی (۸ ۰ | سراسری " با )۲ در جهت یک قطر (۱1۵) ان دازه گیرهای‌کرنش در جهت «شعاع (08) (5. 0)تر انسدیوسر خطی (1۰۷.0. 7) پستانسیل سن (۳07) ونیم اثر (11) بعضی از انواع ۳.0.۳ و 5.13.0۳ در شکل شماره (۴-۲) نشان داده شده است. در این شکل : الف ) پرسیومترهای منارد نوع 0 (تا00) ,06 ,0۸)):در پرسیومتر ]07 جرخش گاز تنها برای منبسط کردن آب داخل هسته‌ها صورت می‌گیرد. ب ) ]۷1.۳.۸ با تیوپ شیاردار پ ) اویوالاستیمتر آ ۰ با سیستم کولیس ت ) سیستم اندازهگیری (7)11.۳.10 انستیتو کمبریج ث ) پرسیومتر خود حفار فرانسوی که با غشای هیدرولیکی محافظت می‌شود ج ) اساس کامکومتر " (5.8. 8) چ » جزییات بازوی " حساس در پرسیومتر خود حفار کمبریج ح) پرسیومتر خود حفار برای سنگهای ضعیف ۱- هنگامی که جابجایی به‌صورت الکتریکی اندازه‌گیری می‌شود. یک واحد خروجی داده‌ها (معمولاً به شکل عددی) وجود دارد و جزو واحد نمایشگر به حساب می‌آید. ۲- تماس مکانیکی برای یافتن جابجایی می‌تواند به‌وسیله بازوهای حساس (نوع ۸) و یا به‌وسیله میله‌های لغزشی (معروف به 3أل)) انجام گیرد. (۳:1۵911110101) 00۵ -4 (فرانسوی) 3 6-1 67 ۳۳۹۵۳۵ ۳۵ -5 (فرانسوی) ۳۵100۷۲ -7 ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ اه ۱ 1 اد اس 5 ۱ + ات ۱ ۳ ۳ ال 1 مره / ۹ 5 بازوی اندازه گیر ح 12 ۳ و ِ ۹ ۱۳۳ ِ جس هه (الف ) ۱ (ب) (پ) ٍ 1 1 5 محافظ لاستیکی 1 ۲ فنر 18 کرنش سنج مود 1 سلول ناگی 4 ۹۷ 8۱ بافترگیردار سئول اندازه‌گیری ال ۵ بخش مک 0 ۳ #۸ ر«ت) (ث) (ج) ای مرحله آزمایش مرحله حفاری ارگ را مخافظط ۲ محل لوله‌های ‏ ,.[ پایدارکننده وج اکرنش سنجها ‎ <|‏ سا مس روفن و کابل 1 ۱ ۱ بذار ابا تاو برد مه ال روج ی وه نا و 1 1 محافظ ‏ لا 60 1 1 :ْ اه ۱ ۹ ۱ ۱ ۱ ۱ ۸ 9 ترانسدیوسر کرنش سنج اد سک سس سس ۳ ۵۵۵ ناشی از محفظه شکا شماره (۴-۲) - برش از انوا ۳8و 587 4 ۳ تشارکل شکل شماره - برخی از انواع و ۱ ۱ در بذنه اس حفاری 1۳۵۳۹۵۵۵۲ -1 (ح) ۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۱-۳ این دستور کار. روش آزمایش پرسیومتری در خاکها را تشریح می‌کند. آزمایش پرسیومتری. یک آزمایش تنش - کرنش درجا است که درون گمانه صورت می‌گیرد و مبتنی بر اندازه‌گیری افزایش حجم شعاعی حفره آزمایش می‌باشد. برای به‌دست آوردن نتایج قابل اعتماد. دستخوردگی حداقل دیواره گمانه یکی از شاخصهای کلیدی این آزمایش است. ۲-۱-۳ این دستور کار. روش حفرگمانه. نحوه قراردادن ویا حرکت پرسیومتر در گمانه‌های حفر شده را در خاکهای دانه‌ای و چسبنده شامل می‌شود. این دستور کار مربوط به آزمایش در سنگها ۱ نیست. دانستن نوع خاک در آزمایش پرسیومتری به دو منظور ضرورت دارد: ۱- تعیین روش حفرگمانه و محل استقرار محفظه فشار پرسیومتر (سوند) ؟ ۲- به‌دست آوردن نتایج منطقی و تففسیر نتایج آزمایش ۳-۱-۳ این دستور کار برای پرسیومترهای خودحفار (].5. 13) نبوده و به کاربرد پرسیومترهای مستقر در گمانه‌های آماده محدود می‌شود. این پرسیومترها عمدتاً از نوع منارد (۱4.۳. ۸۸) هستند. این دستور کار همچنین پرسیومترهایی راکه با رعایت دستورالعملهای سازنده آن به داخل زمین کوبیده شده‌اند. در برمی‌گیرد. ۴-۱-۳ در این دستور کار دو روش زیر توصیه می‌شود : روش (الف) - روش افزایش گام فشار یکسان (آزمایش با کنترل تنش) ِ روش (ب) - روش افزایش گام حجم یکسان (آزمایش با کنترل تغییرشکل) ۵-۱-۳ تمام واحدها در دستگاه متریک در نظر گرفته شده‌اند. ۶-۱-۳ این دستور کار. انواع خاک. روشهای گوناگون اجرا و انواع مختلف دستگاه را در برمی‌گیرد. نظر به این‌که وجود بخش درشت دانه در کاربرد این آزمایش ایجاد محدودیت می‌نماید. لذا باید به بافت خاک و میزان بخش درشت دانه و اندازه آن در خاک مورد آزمایش توجه کرد. بهرحال در هر آزمایش. اطمینان از همگنی بارگذاری بر روی اسکلت خاک لازم است تا بتوان نتایج بدست آمده را به محموعه توده خاکی موردنظر تعمیم داد. یادآور می‌شود که با این دستور کار نمی‌توان هر مشکلی را با اطمینان حل نمود. این مسئولیت به عهده مهندس ژئوتکنیک است که با انتخاب یک روش مناسب و مطمئن. آزمایش را انجام داده و نتایج را به‌طور منطقی تحلیل و تفسیر نماید. - آزمایش مربوط به سنگ. دیلاتومتری است که به‌طور جداگانه به آن پرداخته می‌شود. 2- ۳۳۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- روس آزمایش گمانه آزمایش را می‌توان هم از طریق حفاری و هم به وسیله برخی از نمونه‌گیرها ایجاد کرد. در شرایط خاصی. محفظه پرسیومتر در داخل یک لوله حدار به درون زمین کوبیده می‌شود. ایزار مختلف و روشهای گوناگون که برای ایجاد حفره آزمایش به کار می‌رود. سبب دستخوردگی‌های متفاوت می شود. روشهای توصیه شده در یک محل,. بستگی به نوع خاک و شرایط محلی دارد. انتخاب مناسب وسایل توضیح شماره ۱ : توصیه می‌شود که چندین تکنیک حفاری در محل به‌کار گرفته شود تا آزمایش پرسیومتری براساس قراردادن یک محفظه استوانه‌ای شکل درون یک گمانه آماده استوار است که حین افزایش حجم آن (متبسط شدن). تغبیرات حجم و فشار اندازه گیری می‌شود. محفظه (سوند) در روش (الف) با افزایش گامهای یکسان فشار و در روش (ب) با افزایش گامهای یکسان حجم. قرار گرفته و آزمایش با رسیدن خاک به حد تسلیم و تغییرشکلهای بزرگ. پایان می‌پذیرد. حد نهایی فشار از روی آخرین قرائت‌ها تخمین زده می‌شود و ضریب پرسیومتری از قرائنت تغییرات فشار - حجم در حین آزمایش محاسبه خواهد شد. یکی از مهمترین مسایلی که باید به آن توجه شود این است که قطر حفره ایحاد شده باید بسیار نزدیک به قطر محفظه باشد. زیرا در این صورت می‌توان مطمئن شد که تغییرات حجم گمانه به‌طور مناسبی صورت می‌گیرد. سیستم اندازه‌گیری دستگاه یا از نوعی است که تغییرات حجمی راکه به‌وسیله یک مایع تراکم‌ناپذیر ایجاد شده اندازه گیری می‌کند و یا از نوعی است که تغییرات قطر استوانه را ابزار حساسی اندازه می‌گیرد. سیستم اندازه گیری حجم باید به خوبی محافظت شده و هم‌سنجی گردد تا از عدم دقت در اندازه‌گیری حجم جلوگیری به‌عمل آید. تغییرمکانها حساس باشند. توضیح شماره ۲ :این دستور کار برای دستگاههایی است که تغییراتن حجم در آزمایش را ثبت ۲۳ و شماره ۱۳ ذکر شده‌اند. پرسیومتری و فشار حدی. برای استفاده در تحلیلهای ژئوتکنیک و طراحی پی‌ها نیز به دست می‌آید. ۱۰ -------- صفحهٔ بعد -------- نتایج این آزمایش به درجه دستخوردگی خاک که در حین حفاری گمانه و در خلال استقرار محفظه پرسیومتر درون آن ایجاد می‌شود. بستگی دارد. چون دستخوردگی به‌طور کامل نمی‌تواند حذف شود. تفسیر و تحلیل نتایج باید باتوجه به شرایط حفاری صورت پذیرد. این دستخوردگی به‌ویژه در رسهای خیلی نرم و ماسه‌های سست از اهمیت بیشتری برخوردار است. هم‌سنجی دستگاه قبل از هر کاربردی باید تنظیم گردد. این تنظیم برای جبران اتلاف فشار (م۳) و اتلاف حجم ( /۱۷) صورت می‌گیرد. اتلاف فشار: اتلاف فشار براثر سختی غشای محفظه رخ می‌دهد. زیرا این غشا در براپر تغییر شکل مقاومت می‌کند. برای به‌دست‌آوردن فشار واقعی وارد شده به خاک. تصحیح فشار ضرورت دارد. هم‌سنجی مقاومت غشا به‌وسیله بادکردن محفظه در فضای کاملاً آزاد و در تراز ابزار اندازه‌گیری صورت می‌گیرد. توضیح شماره ۳: انجام دادن آزمایش پرسیومتری و به‌ویزه هم‌سنجی دستگاه» می‌تواند برای آزمایش‌کننده و دستیاران وی مخاطره‌آمیز باشد. ترکیدن محفظه در روی سطح زمین وبا هنگامی که محفظه در عمق کمی درون گمانه قرار داردء باعث آسیب می‌شود. این آسیب براتر پرتاب‌شدن نخاله‌ها و تکه‌سنگها می‌تواند به‌وجود آید. برای جلوگیری از آسیب باید پوشش محافظی را روی چشمها و صورت خود قرار داد. توصیه می‌شود هنگام هم‌سنجی, محفظه درون یک سیلندر محافظ قرار گیرد. مراحل انجام هم‌سنجی غشا به شرح زیر است : در روش (الف) فشار را در گامهای ۱۰ کیلوپاسکال بالا برده و به مدت ۱ دقیقه ثابت نگهداشته شود و پس از آن حجم ایجاد شده قرائت می‌شود. در صورتی که از روش (ب) استفاده شود. حجم محفظه در افزایشهایی برابر 1۵ حجم اسمی هسته میانی محفظه باد نشده (,۷) بالا برده می‌شود. افزایش حجم در مدت ۰ ثانیه اعمال شده و به مدت یک دقیقه ثابت نگهداشته می‌شود. این گامها را در هر دو روش ادامه داده تا این که به بیشینه اندازه خود برسد. نتایج در مختصات فشار - حجم ترسیم می‌گردد. این منحنی. نمودار هم‌سنجی فشار خواهد بود. فشار تصحیحی, برابر با اتلاف فشار به‌دست آمده از این نمودار برای هر قرائت در حین آزمایش می‌باشد [شکل شماره (۱-۳)]. ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- هر فشار تصحیحی (ع۲۳) از قرائت فشار متناظر در خلال آزمایش باید کسر گردد. بیشینه مقدار ۳ باید از ۵۰/ «فشار حدی» (۲۱]) کمتر باشد. اتلاف حجم : اتلاف حجم (ن۷) براثر انبساط لوله‌ها و تراکم‌پذیری اجزای دستگاه (شامل سوند و سیال درون آن) ایجاد می‌گردد. برای هم‌سنجی حجم. محفظه را درون یک لوله ضخیم فولادی مستحکم قرار داده و به آن فشار وارد می‌شود. نتایج در مختصات حجم - فشار رسم می‌گردد. این منحنی. نمودار هم‌سنجی حجم می‌باشد. حجم ابتدایی با یک خط مستفیم افقی که از فشار صفر در شکل شماره (۱-۳) شروع می‌شود. به‌دست آمده و حجم اتلافی (ع ۷) دستگاه برای هر فشار ویژه‌ای با استفاده از منحنی هم‌سنجی قابل دستیابی است [شکل شماره (۱-۳)]. شکل شماره (۱-۳) - منحنی‌های هم‌سنجی اتلاف حجم و فشار حجم تصحیحی برابر اتلاف حجم ۱۷( به‌دست آمده از این نمودار برای هر قرائت در خلال آزمایش است. هر حجم اتلافی باید از قرائت متناظر حین آزمایش کسر گردد. این تصحیح در خاکها نسبتاً کم بوده و در صورتی که کمتر از ۱ ججم اسمی هسته میانی محفظه باد نشده (, ۷) به ازای ۲4 : ۰ ۷ ۰ ۰ ۰ هر ۱۰۰ کیلو پاسکال باشد. قابل چشم‌پوشی است (۰/۱ / ک )در خاکهای خیلی سخت با سنگهای سست. این تصحیح با اهمیت بوده و باید در نظر گرفته شود. در هیچ حالتی نباید این تصحیح از ,۷ 7.۰/۵ به ازای هر ۱۰۰ کیلوپاسکال بیشتر شود. ( ۰/۵/ > ع 0 تصحیح تغییرات دما و افت سر بار (ارتفاع) به سبب جریان سیال فشار در خاکها همیشه کوچک بوده ۱۲ -------- صفحهٔ بعد -------- و برای آزمایشهای معمولی قابل چشم‌پوشی است. اگر آزمایشها در ژرفای بیش از ۴۵ متر (۱۵۰فوت) انجام شود. روشهای ویژه‌ای برای تصحیح افت سربار لازم است. فشار هیدرواستاتیک (ن1) که روی محفظه وارد می‌شود. ناشی از ارتفاع ستون سیال درون دستگاه در هنگام آزمایش است. این فشار با اندازه‌گیری ارتفاع آزمایش (1]) و ضرب آن در وزن واحد مایع سیال آزمایش (۱ به‌دست می‌آید (۱/* 11 7 ۳۵). این ارتفاع در شکل شماره (۲-۳) نشان داده شده است و فاصله مرکز اندازه‌گیر فشار تا مرکز محفظه را شامل می‌شود. این فشار روی محفظه وجود دارد. ولی با اندازه‌گیرهای فشار ثبت نمی‌گردد. این فشار به فشار قرائت شده از روی وسیله ثبت کننده. افزوده می‌شود. در پرسیومترهای سه هسته‌ای. فشار هسته‌های محافظ (نی7) باید کمتر از فشار واقعی در هسته میانی باشد تا بتوان از اثر محدودیت دو انتها پیشگیری نمود. این فشار از رابطه زیر به‌دست می‌آید : (۱-۳) - و۳ + م۳ خی ۳ در این معادله : ۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- - اختلاف فشار بین هسته‌های محافظ و هسته اندازه گیر. بر حسب کیلوپاسکال (معمولاً دو برابر فشار حدی غشا) در زیر فهرستی از فشارهای گاز ومایع برای یک اختلاف فشار ۱۰۰ کیلوپاسکال - ۵ در هر عمق مورد آزمایش. نشان داده شده است [جدول شماره (۱-۳)]. جدول شماره (۱-۳)- فشار جبرانی برای هسته‌های محافظ براساس عمق آزمایش ۵-۳۱ عمق آزمایش فشار مایع کاهش فشار گاز* ۲) حاصل از ارتفاع مایع روی محفظه روی اندازه گیر ۱۰۰ ۰ ۰ ۰ ۵۰ ۵۰ ۱۷ ۵ ۰ ۱۰۰ ۳۳ ۱۰ +۰ ۱۵۰ ۵۰ ۱۵ ۳۰ اه ۳۰۰ 7۰۰ #+ برای حفظ فشار هسته محافظ به اندازه ۱۰۰کیلوپاسکال زیر هسته میانی این فشارها را به هسته‌های محافظ افزوده (+) یا از آنها کاسته (-) می‌شود. حفاری دو شرط برای حفاری صحیح باید مدنظر باشد. اول قطر حفره دارای رواداری مشخص باشد و دوم این‌که استقرار دستگاه و روش حفاری کمترین دستخوردگی را در دیواره گمانه ایجاد کند. آماده‌سازی گمانه مناسب مهمترین اقدام برای به‌دست‌آوردن یک نتیجه خوب است. شناخت عوامل مور در بروز دستخوردگی کمک شایانی به کاستن این اثر خواهد نمود. این اثرات به صورتهای زیر نمایان می‌گر دند: - ریزش دیواره گمانه - فرسایش دیواره گمانه - نرم‌شدگی دیواره گمانه متناسب با نوع زمین و نحوه حفاری هرکدام از موارد فوق می‌تواند مشکل‌آفرین باشد. ریزش دیواره گمانه : در مورد اول استفاده از ابزاری که به حفر درست گمانه کمک کند (مثل مغزه حفاری یا لوله‌هایی که با فشار داخل زمین می‌شوند و ...) مفید می‌باشد. جون این مورد بیشتر در ۱۴ -------- صفحهٔ بعد -------- زمینهای ریزشی اتفاق می‌افتد. توصیه می‌گردد که بلافاصله پس از حفر گمانه آزمایش انجام شود. در خاکهای بسیار ریزشی استفاده از نگهدارنده‌هایی مثل گل حفاری توصیه می‌شود. فرسایش دیواره گمانه : مورد دوم. فرسایش دیواره گمانه است. که در پاره‌ای از خاکها بیشتر اتفاق می‌افتد و به دلیل تخلیه و بیرون آوردن ذرات حفاری شده ضمن حفاری می‌باشد. استفاده از اوگرهای دستی شاید مناسبترین روش برای به حداقل رساندن دستخوردگی گمانه‌ها باشد. ولی این وسیله فقط امکان کاوشهای کم عمق را مهیا می‌سازد. استفاده از سیالهای شستشویی ! مقدار فرسایش را خواهد کاست. زیرا با کنترل سرعت و لزجت سیال می‌توان مواد زاید حفاری شده را طوری خارج نمود که سیب چندانی به دیواره چاه وارد نگردد. هرقدر لزجت سیال بیشتر باشد. سرعت جریان کمتر شده و برعکس. سرعتهای متعارف هواء آب. گل حفاری و کف آ که به عنوان سیال حفاری استفاده می‌شوند به ترتیب عبارتند از ۱۰۰۰ ۳۰ ۲۰و ۱۰ متر بر دقیقه. نرم‌شدگی دیواره گمانه : مورد سوم. نرم‌شدگی دیواره گمانه است که به علت آزادشدن تنش در دیواره گمانه و اعمال آن به سیال داخل چاه و نتیجتاً ایجاد یک مکش در دیواره آن اتفاق می‌افتد. همچنین کاهش تنش موْئثر باعث بادکردگی خاک شده و این مورد را تشدید می‌کند. استفاده از هوا که دارای سرعت زیاد می‌باشد. سبب افزایش این مکش شده و توصیه نمی‌گردد وگل حفاری برتری دارد. یادآوری این نکته لازم است که باقی‌ماندن گل حفاری درون چاه برای مدت زیاد می‌تواند آثار نامطلوبی روی آزمایش پرسیومتری بگذارد. این زمان باید تا آن‌جایی که ممکن است کوتاه باشد. توضیح شماره ۴: خاکهای درشت دانه به دلیل ریزشی بودن باید با لوله‌های شیاردار حفاری و یا محفظه با فشاردادن یا لرزاندن به داخل زمین رانده شود. در هر دو صورت خاک دستخورده خواهد شد و به‌دلیل درجه بالای این دستخوردگی, نتایج پرسیومتری اعتبار لازم را نخواهد داشت. بنابراین آزمایش پرسیومتری در خاکهای شنی از دقت کمتری برخوردار بوده و توصیه می‌شود در این موارد از نتایج آزمایش به عنوان شاخص مقایسه‌ای و یا در کنار نتایج دیگر آزمایشها استفاده گر دد[ 3-۵. شرایط حفره آزمایش پس از حفر صحیح گمانه که اولین هدف آن به حداقل رسانیدن درجه دستخوردگی است. اطمینان از دایره‌ای بودن مقطع گمانه و نهایتاً کنترل قطر آن است. توصیه می‌شود که نسبت قطر حفره. 0:۱ به قطر محفظه. ۳۸۸( از نابراپری زیر پیروی کند| ۲۳۳ : لب ور (۵-۳] 1۱ 2-0 کلزس و۴۱ -۱ ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- لازم به یادآوری است که اگر بتوان ۱/۱ > لک را تأمین نمود. نتیجه مطلوبتری به‌دست می‌آید. در غیر این صورت کیفیت آزمایش نامطلوب خواهد شد. شکل شماره (۳-۳) نتایج سه آزمایش با کیشست مناسب. با قطر حفره کوچکتر و بزرگتر از حد لازم را نشان می‌دهد. ِ ع ۳ 3 (/۷) حجم شکل شماره (۳-۳)- مقایسه آزمایش با قطر کوچکتر یا بزرگتر از حد لازم ۲-۳-۵-۳ قطرمته حفاری ۱-۲-۳-۵-۳ برای تعیین قطر مته حفاری گمانه. لازم است موارد زیر مورد توجه قرار گیرند : الف ) قطر حفره با توجه به قطر محفظه پرسیومتر ب ) بیش حفاری گمانه براثر لرزش ابزار حفاری و شسته شدن دیواره در اثر جریان گل حفاری در خاکهای دانه‌ای متوسط تا درشت. پ ) کاهش عوامل دستخوردگی (ریزش. فرسایش و نرم‌شدن) دیواره گمانه به ویژه کاهش مقطع گمانه پس از خروج ابزار حفاری و جاگذاری محفظه. این تغییر شکل با استفاده از گل حفاری کاهش می‌یابد. ۲-۲-۳-۵-۳ پس از انتخاب دستگاه (پرسیومتر) مته‌ها یا سرمته‌های با اندازه‌های مختلف باید در دسترس باشد تا ۳-۲-۳-۵-۳ در انتخاب ابزار حفاری باید توجه نمود دستگاهی انتخاب گردد که دیواره حفره تا حد امکان صاف و توضیح شماره ۵: اگر تغییرات 12۱ در سراسر طول گمانه قابل ملاحظه باشد. یا گمانه غیر استوانه‌ای حفر شده باشد., کیفیت آزمایش کاهش خواهد یافت. ۱۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۵-۳ ابزار و روشهای مورد استفاده در آماده‌سازی حفره آزمایش : ۱-۴-۵-۳ به‌طورکلی هر روش و ابزاری که بتواند شرایط بندهای (۱-۵-۳) تا (۳-۵-۳) را تأمین کند. می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. ۲-۴-۵-۳ روشهای آماده‌سازی حفره آزمایش : ۱-۲-۴-۵-۳ حفاری دورانی ! : در حفاری دورانی معمولاً در رسها از سرمته‌های نوع انگشتی و در ماسه‌ها و شنها از نوع غلتکی ً استفاده می‌گردد. حفاری بدین طریق صورت می‌گیرد که فشار قائم کم معادل ۲۰۰ کیلوپاسکال (۳۰ پوند بر اینچ مربع) روی ابزار حفاری وارد می‌آید. مته با دور آهسته (کمتر از ۶۰ دور در دقیقه) شروع به دوران نموده و یک سیال حفاری با سرعت پایین [کمتر از ۱۵ لیتر بر دقیقه (۴گالن در دقیقه)] به درون گمانه با تخلیه محوری تحتانی جریان می‌یابد. به نحوی که باعث بروز حداقل دستخوردگی جدار گمانه شود. سیال حفاری باید دارای لز جت کافی برای خارج‌نمودن ذرات حفاری باشد. ۲-۲-۴-۵-۳ لوله نمونه گیر ۲ : نمونه‌گیر جدار نازک باید استاندارد بوده و طول آن به اندازه‌ای باشد که حفره تحت فشار رانش یکباره به‌وجود آید. اگر لوله مسدود شود و یا عمل موفقیت آمیز نباشد. روشهای دیگری باید در نظر گرفته شود. از این رو لوله به آهستگی عقب کشیده می‌شود. زیرا در غیر این صورت به‌دلیل مکشی که ایجاد می‌گردد. احتمال دستخوردگی جداره افزایش می‌یابد. اگر از نمونه‌گیر جدار ضخیم استفاده می‌شود. لبه برنده نمونه‌گیر باید به سمت جداره گمانه باشد. زیرا در غیر این صورت در حین حفاری. بر جداره گمانه تنش وارد شده و جداره دستخورده تلقی می‌شود. ۳-۲-۴-۵-۳اوگر ماشینی آ : یک اوگر به طول ۱/۵۲ متر (۵فوت) به تنهایی به کار می‌رود. قطر سر برنده مته باید کمی بزرگتر از قطر بدنه مارپیچ باشد زیرا این امر موجب جلوگیری از تماس با دیواره گمانه می‌شود. پس از رسیدن به تراز موردنظر, اوگر به هنگام بیرون‌کشیدن برخلاف جهت چرخانده می‌شود. چرخش و فشار یکنواخت. عواملی هستند که مانند بند (۱-۲-۴-۵-۳) در عمل حفاری اعمال می‌شوند. ۴-۲-۴-۵-۳ اوگر دستی ‏ : اوگر نوع ایوان " باکمک یک پمپ دستی و یا بدون آن برای تزریق گل حفاری از نوک اوگر در محیطهای نرم و کم عمق به‌کار برده می‌شود. 1 10116۲ -2 8 3۵۱۵۲۷ -| 68 ۳۱۵۲ 001۵۵۵۹ -4 ۹5۵8 106 -3 -6 ۵8 ۲1۵00 -5 ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- توضیح شماره ۶ : کاربرد اوگر دستی برای اعماق پایینتر از ۶ متر (۲۰ فوت) دشوار بوده و از آن برای کاوسهای کم عمق استفاده می‌گردد. ۵-۲-۴-۵-۳ راندن یا لرزاندن نمونه گیر ۱ : نمونه‌گیر دوکفه‌ای را می‌توان با لرزاندن درون خاک راند. ۳-۵-۳- ۶-۲ حفاری مغزه‌گیری ۲ : این حفاری به کمک یک نمونه‌گیر استوانه‌ای توخالی (کوربارل ") صورت می‌گیرد. این روش در زمینهای سخت و متراکم کاربرد دارد. ۷-۲-۴-۵-۳ حفاری ضربه‌ای - دورانی ؟ : حفاری ضربه‌ای - دورانی به کمک فشار باد یا فشار هیدرولیک با مته‌های تخلیه تحتانی انجام می‌شود. خارج‌کردن زواید حفاری در سازندهای خشک به کمک هوای فشرده و در سازندهای مرطوب توسط گل حفاری امکان‌پذیر است. به کمک این روش می‌توان در مصالح سخت نیز حفاری نمود. ۸-۲-۴-۵-۳ حفاری باگمانه پیشتاز " : یک گمانه پیشتاز با قطر کوچکتر از محفظه پرسیومتر حفر می‌شود. سپس از طریق فشاردادن یا راندن یک نمونه گیر با قطر مناسب به درون حفره. قطر آن با توجه به بند شماره (۲-۲-۴-۵-۳) اصلاح می‌شود. ۹-۲-۴-۵-۳ حفاری باگمانه پیشتاز و اصلاح همزمان : یک‌گمانه پیشتاز با قطر کوچکتر از محفظه پرسیومتر حفر می‌شود. همزمان با حرکت مته. یک استوانه نازک توخالی که روی میله حفاری بالاتر از مته قرار دارد. کار اصلاح قطر حفره را انجام می‌دهد [شکل شماره (۴-۳)]. له حفار اصلاح‌کننده سرمته شکل شماره (۴-۳)- آماده‌سازی یک گمانه آزمایش با روش حفاری باگمانه پیشتاز و اصلاح همزمان ۱- 12۱۵۵ 0۵۲ ۷:۳۵ ۵ ۵ 5۵ 2- )0۲6 68 3- ۵۲۵ ۵۳۲۵| 4- 301۵۷ 6 عا۵|]| ۳:۵۱ -5 ۱۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰-۲-۴-۵-۳ راندن. لرزاندن یا فشاردادن یک لوله شیاردار : لوله شیاردار معمولاً برای محافظت از محفظه پرسیومتر هنگام عمل راندن. لرزاندن و یا فشاردادن آن به درون خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوله شیاردار [شکل شماره (۴-۲- ب)] یک لوله فولادی است که. یک سری شیار طولی (معمولاً ۶عدد) امکان انبساط جانبی ان را فراهم می‌کند. پس از این‌که محفظه درون آن قرار گرفت می‌توان مجموعه را با راندن. لرزاندن یا با فشار در عمق آزمایش قرار داد. این روش یک روش جابجایی کامل بوده و تنها هنگامی باید استفاده شود که روشهای غیر جابجایی قابل استفاده نیستند. با این لوله قبل از شروع آزمایش. می‌توان محفظه (سوند) را هم‌سنجی نمود. ۵-۵-۳ انتخاب روشهای آماده‌سازی گمانه : ۱-۵-۵-۳ انتخاب مناسب یکی از روشهای یاد شده در بالا بستگی به نوع خاک مورد آزمایش دارد. عوامل موْثر خاک عبارتند از : ۱۱-۵-۵۳ دانه‌بندی ۲-۱-۵-۵-۳ خاصیت خمیری (پلاستیسیته) ۱-۵-۵-۳- ۳ مفاومت ۴-۱-۵-۵-۳ درجه اشباع ۲-۵-۵-۳ جدول شماره (۲-۲) راهنمای مقدماتی برای انتخاب روش آماده‌سازی گمانه در انواع خاکهای طبقه‌بندی شده طبق بندهای (۱-۱-۵-۵-۳) تا (۴-۱-۵-۵-۳). می‌باشد لیکن این جدول تمام روشهای ممکن آماده‌سازی یا استقرار محفظه را پوشش نمی‌دهد. و تنها یک راهنما برای انتخاب روشهای حفاری می‌باشد. ۶-۳ روش آزمایش ۱-۶-۳ حفاری گمانه طبق بند (۵-۳) انجام می‌شود. ۲-۶-۳ حفاری تا رسیدن به تراز موردنظر ادامه یافته و از مواد حفاری زدوده می‌شود. ۳-۶-۳ قبل از این‌که محفظه درون حفره قرار گیرد. حجم .۷ با دقت تعیین می‌شود. ,۷ حجمی است که قسمت اندازه‌گیر محفظه (هسته میانی) در حالت باد نشده در فشار جو دارد. سپس در حالتی که دستگاه در فشار جو قرار دارد. مدارها از هوا خالی شده و کلیه اندازه‌گیرها روی صفر تنظیم می‌شود. ضمن جلوگیری از هر تغییر اضافی در حجم مدار اندازه گیری. مدار حجم بسته می‌شود. آنگاه محفظه تا عمق لازم پایین برده می‌شود. عمق آزمایش تا وسط محفظه پرسیومتر انتخاب می‌شود. ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- روش حفاری نرم خاکهای رسی محکم تا سفت بالای تراز آب خاکهای لای‌دار ۰ زیر تراز اب سست و بالای تراز آب خاکهای ماسه‌ای سست و زیر تراز آب سست ماسه شن‌دار و شن ر سنگ هوازده ۸ : قابل توصیه. 3ا : محاز. ۲ : غیر 7۲ ا رد5 ما۳۵ -۵ [[(112 همراه با اصلاح جدار | (بغل‌بری) زج 8 اه ۸۳ ۸ ۸ 1 ۸ ۳ 8 زه ز اه 8 اه ۸ ]1 ]1 ]1 8 ]1 ۸ ۱- 11200 20861 ۷۷۱۲ ۵ ۲ام یگ صنطاط از عامط امازط ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- هنگامی که از روش "افزایش فشار باگام یکسان" استفاده می‌شود. پس از استقرار محفظه. فشار در واحد کنترل در گامهای یکسان افزایش داده می‌شود. هر افزایش فشار معادل فشاری است که حجم محفظه تا حدود ,۷۷ ل افزایش می‌یابد. به‌طور معمول گامهای افزایش برای آزمایش در خاکها معمولاً برابر ۰۲۵ ۵۰ ۱۰۰ یا ۲۰۰ کیلوپاسکال انتخاب می‌گردند. گامهای خیلی کوجچک. مدت آزمایش را بسیار بلند می‌کند و گامهای خیلی بزرگ موجب کاهش دقت نتایج می‌شود. گامهای فشار باید طوری تعیین شوند که حدود ۷ تا ۱۰گام افزایش بار به‌دست آید. هنگامی که از روش ُافزایش حجم باگام یکسان" استفاده می‌شود. پس از استقرار محفظه. حجم در گامهای مساوی افزایش داده می‌شود. هر افزایش حجم معادل ۰/۰۵ تا ۰/۱ حجم ,۷ می‌باشد. این افزایشها تا رسیدن به ظرفیت حدی دستگاه ادامه می‌یابد. برای هر دو روش. قراتها ۳۰ ثانیه و ۱ دقیقه پس از گامهای افزایش فشار و حجم انجام می‌گیرد. قرائنت حجم با دقت ,۷ ۰/۲/ و قرائت فشار با دقت ۵/ فشار حدی باید ثبت گردد. همین که آزمایش به آخرین گام خود رسید [موارد (۴-۶-۳) و (۵-۶-۳)] فشار درون محفظه کاهش داده شده و به حجم اولیه (, ۷) رسانده می‌شود و سر انجام سوند از گمانه خارج می‌گردد. این آزمایش را می‌توان در یک یا چند چرخه بارگذاری - باربرداری در محدوده کشسان اجرا کرد. اگر از پرسیومتر با محفظه سه هسته‌ای استفاده می‌شود. لازم است فشار درون هسته‌های محافظ دقیقاً کنترل گردد تا قرانتهای بیانگر حجم کاسته شده مشخص شود. توضیح شماره ۷ : آزمایش با کنترل تغییرشکل نسبی نیز می‌تواند اجرا شود. به این تر تیب که حجم محفظه را در یک نرخ ثابت. افزایش داده و فشار متناظر آن را اندازه گیری نمود. این روش در شرایط خاصی کاربرد دارد و این دستور کار در مورد آن قابل اجرا نیست. نتایج آزمایش با کنترل تغییرشکل نسبی, نسبت به روشهای شرح داده شده در این دستور کار ممکن است فاصله و توالی آزمایش : فاصله میان آزمایشهای مجاور (مرکز به مرکز محفظه) از ۱/۵ برابر طول قسمت قابل بادشدن محفظه نباید کمتر باشد. معمولاً این فاصله از ۰/۹ تا ۳ متر (۳ تا ۱۰فوت) تغییر می‌کند. در خاکهای نرم. سست و حساس ۱ عمق حفاری باید کمی بیشتر از عمق موردنظر برای آزمایش باشد. این اختلاف باید به اندازه‌ای باشد که ذرات حفاری ته‌نشین شده در کف گمانه مزاحمتی برای انجام آزمایش ایجاد نکند. در خاکهای سخت و سنگهای هوازده‌ای که هوازدگی آنها به سبب قرارگرفتن در معرض عوامل طبیعی بی‌اهمیت است. کل عمق گمانه می‌تواند برای چند آزمایش از پیش حفاری گردد. | 6 (ه -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۹-۶-۳ با قرارگرفتن محفظه در درون خاک. آزمایشها می‌توانند با درنظر گرفتن مورد (۱-۹-۶-۳) به‌طور پیوسته انجام گیرند و هیچ وقفه‌ای بین آنها لازم نیست. ۷-۳ گزارش کار ۱-۷-۳ ثبت اطلاعات زیر برای هرگمانه لازم است : ۱-۱-۷-۳ شماره‌گمانه ۲-۱-۷-۳ پیمایش (لوگ) گمانه ۳-۱-۷-۳ ارتفاع مبنا ۴-۱-۷-۳ عمق آب در گمانه در زمان انجام دادن آزمایش ۵-۱-۷-۳ روش حفر و آماده‌سازی گمانه ۶-۱-۷-۳ نکاتی از قبیل مقاومت خاک درهنگام حفاری یا نتایج دیگر آزمایشها مثل شمار [« در آزمایش 5.۳.1 ۷-۱-۷-۳ وضعیت آب و هواو درجه حرارت ۲-۷-۳ موارد زیر در هر آزمایش باید ثبت گردد: ۱-۲-۷-۳ نوع دستگاه مورد استفاده ۲-۲-۷-۳ روش آزمایش (الف یا ب) و تاریخ آن ۳-۲-۷-۳ شماره‌گمانه ۴-۲-۷-۳ اندازه محفظه ۵-۲-۷-۳ توضیح راجع به غشا و غلاف محفظه و همچنین هم‌سنجی ۶-۲-۷-۳ عمق نقطه مرکزی محفظه ۷-۲-۷-۳ گامهای افزایش فشار با حجم ۸-۲-۷-۳ قرائنت حجم در زمانهای ۳۰و ۶۰ ثانیه پس از هر گام افزایش بار در روش (الف) یا قرائنت فشار در زمانهای ۳۰و ۶۰ ثانیه در روش (ب) ۸-۳ تدکر : مهمترین عامل در اجرای موفقیت‌آمیز یک آزمایش پرسیومتری. آماده‌سازی یک حفره مناسب است. این حفره در رسهای خیلی نرم و ماسه‌های خیلی سست به سختی آماده می‌شود. فشار حدی با کیفیت حفره ار تباط جندانی ندارد. ولی ضریب پرسیومتری به میزان بسیار زیادی به آن حساس است. ۲۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۴ تصحیح نتایج : ۱-۱-۴ فشاری که از محفظه به خاک وارد می‌شود به صورت زیر محاسبه می‌گردد: (۱-۴) <فشار اصلاحی مطابق بخش (۱-۴-۳) فشار ۵ فشار هیدرواستاتیک بوده واز رابطه زیر محاسبه می‌شود : (۲-۴) 1 <عمق قرارگیری محفظه نسبت به واحد کنترل بر حسب متر 1 <* وزن واحد حجم سیال اندازه‌گیری دستگاه بر حسب کیلونیوتن بر متر مکعب ۲-۱-۴ افزایش حجم اصلاحی به صورت زیر محاسبه می‌گردد : (۳-۴) ۷ < حجم قرائت شده بر حسب سانتیمتر مکعب ۷ > حجم اصلاحی مطابق بخش (۲-۴-۳) ۲۳ ۰ ۳۵ + م۳ ۲] اد 11 و0 ۷ ۷8 - ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۴ ترسیم نتایج مقادیر حجم تصحیح شده (.۷)۶ و فشار تصحیح شده (۳) حاصل از بند ۱-۴ راکه یک دقیقه پس از بارگذاری اندازه گیری شده‌اند. در یک دستگاه مختصات پیاده نموده و سپس این نقاط با یک منحنی هموار " به یکدیگر اتصال داده می‌شود. نمودار حاصل, منحنی اصلاح شده پرسیومتری بوده و می‌تواند برای محاسبات مورد استفاده قرار گیرد [شکلهای شماره (۱-۴-الف) و (۱-۴- ب)]. نمودارهای دیگری نیز قابل رسم هستند که. برای مثال نمودار «فشار - افزایش نسبی شعاع» محفظه یکی از آنها می‌باشد [شکل شماره (۲-۴)]. ۳: 7۰ شکل شماره (۱-۴-الف) - نمودار پرسیومتری شکل شماره (۱-۴- ب) - نمودار پرسیومتری به روش (الف) ۳-۷ به روش (ب) ۷-1 نسبت افزایش نسبی شعاع محفظه به شعاع اولیه | - 011 2- )0۳660 6 ۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲-۴ تحلیل نتایج ۱۳-۴ معادلات ۱-۱-۳-۴ با مشاهده نمودار پرسیومتری می‌توان یک محدوده خطی را مشخص نمود [شکلهای (۱-۴- الف). (۱-۴- ب)]. در این محدوده یک ضریب پرسیومتری ثابتی برای خاک قابل محاسبه است. این ضریب از رابطه زیر به‌دست می‌آید : (۴-۴) 2 (م۷ ۳ ۲)۱۳۷ متا که در آن : 2 < ضریب پرسیومتری بر حسب کیلوپاسکال ( *< نسبت پواسون 4 -< حجم قسمت اندازه گیر محفظه هنگامی که هنوز افزایش حجم پیدا نکرده (قبل از آزمایش در سطح زمین اندازه گیری می‌شود). ۷ *اختلاف حجم اصلاحی در قسمت خطی نمودار :۷ متناظر با ۸ [شکلهای (۱-۴-الف) و (۱-۴-ب)] ۳ - اختلاف فشار اصلاحی در قسمت خطی نمودار ۷:۳ متناظر با ۸۷ [شکلهای (۱-۴-الف) و (۱-۴- ب)] < حجم اصلاحی در وسط محدوده افزایش حجم ۸۷ [شکلهای (۱-۴-الف) و (۱-۴-ب)]. توضیح شماره ۸ - در هر لحظه از آزمایش حجم اصلاحی برابر ۷ بوده و ۷ + .۷ حجم کل محفظه در آن لحظه است. توضیح شماره ‎٩‏ - در صورت عدم اندازه گیری (۱می‌توان مقدار آن را معادل ۰/۳۳ فرض کرد؛ در صور تی که مقدار ۱۱ معلوم بود مقدار آن در گزارش ذکر شود. توضیح شماره ۱۰ - اگر در محدوده خطی نمودار پرسیومتری, شکستگی مشاهده گردید. محاسبات برای هر خط جداگانه انجام شسود. توضیح شماره ۱۱ - ضریب پرسیومتری همچنین می‌تواند با استفاده از یک چرخه باربرداری - بارگذاری مجدد محاسبه گردد.این ضریب‌به «ضریب‌بارگذاری‌مجددپرسیومتر» معروف است شکل‌شماره(۳-۴). ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- دوره باربرداری بارگذاری محدد (۳) فشار وارد بر دیواره گمانه 9 ,8 شکل شماره (۳-۴) - نمودار دوره‌ای آزمایش پرسیومتری برای آزمایشهایی که در آنها قطر یا شعاع محفظه اندازه‌گیری می‌شود. ضریب پرسیومتری با استفاده از رابطه زیر محاسبه می‌گردد: (۵-۴) (م۸۲ +( 8)( +1) متا که در آن : 1 <شعاع محفظه در حالت آزاد (بادنکرده) بر حسب میلی‌متر ,۸1 *افزایش شعاع متوسط محفظه در محدوده خطی [شکل شماره (۲-۴)] پرحسب میلی‌متر 1/۸1 < افزایش شعاع محفظه متناظر به افزایش فشار ]۸ در محدوده خطی [شکل شماره (۲-۴)] بر حسب میلی‌متر توضیح شماره ۱۲ - در هر لحظه از آزمایش افزایش شعاع اندازه‌ گیری شده برابر ‎۸1٩‏ بوده و شعاع کل محفظه دراین لحظه برابر ۰ + +۸1 است. توضیح شماره ۱۳ - بدیمی است این شعاعها باید تصحیح شسوند. این تصحیح می‌تواند به این تر تیب باشد که هر شعاع تبدیل به حجم شده و حجم اصلاح شده دوباره به شعاع تبدیل گردد. (۱-۴-ب)] امکان رسم یک مجانب را بدهد. فشار متناظر با این مجانب فشار حدی نامیده می‌شود. ۲۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- در غیر این صورت فشار حدی (۱]) فشاری است که حجم محفظه را به دو برابر حجم اولیه حفره که به‌صورت ۷۱ + .۷ تعریف می‌گردد برساند. :۷ اضافه حجمی است (نسبت به ,۷) که بر اثر آن. تماس کاملی بین محفظه و دیواره گمانه بوجود آید. بنابراین فشار حدی, فشار متناظر با حجم ((/۱ +۲)۷۰ است. این فشار معمولاً با اندازه‌گیری مستقیم در هنگام آزمایش به‌دست نمی آید. زیرا هم انبساط محفظه پرسیومتر محدود است و هم ممکن است این حد بسیار بالا باشد. برای محاسبه 3۱ نمودار سل برحسب ۳ ترسیم می‌شود. مانند شکل (۴-۴). فشار متناظر با حجم 1000 900 00 م۵ سا مم ‎٩ ساا اس سم 2 با ببللل, << 1 ۳ 2 300 فشار 1 25 20رظ ک1 10 200 شکل شماره (۴-۴)- محاسبه فشار حدی با استفاده از نمودار ی برحسب ۳ توضیح شماره ۱۴ - روشهای دیگری نیز برای تعیین ۱ وجود دارند که ذکر نشده است. در صور تی که از روسهای دیگر استفاده شود محاسبات مربوط باید گزارش گردد. توضیح شماره ۱۵ - اگر نتوان بند ۳-۱-۳-۴ را رعایت نمود. در نتیجه فقط بخشی از نمودار پرسیومتری برای تفسیر و بررسی مناسب است. فشار حدی به اندازه قطر حفره نسبتاً حساس پایداری پی‌ها استفاده شده و «ضریب پرسیومتری» متا در محاسبات نشست پی‌ها به کار برده می‌شود. ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۱-۳۴ نمودار خزش نمودار دیگری در رابطه با تغییر شکلهای ثانوی قابل رسم است. این نمودار در مختصات (۷۳۰ - ۷۶۰) و ۳] ترسیم می‌شود. اصطلاح «خزش» به اختلاف حجم ۳۰ - ۷۶۰ و یااگر ,۷۱۲ نیز اندازه گیری شده باشد ,۷۳۰ - ۰۷۱۲۰ اطلاق می‌گردد. ۷۳۰ و ۷۶۰ و ۷۱۲۰ حجم‌های متناظر با زمانهای ۳۰و ۶۰و ۱۲۰ ثانیه می‌باشد. مقدار خزش در روند اجرای آزمایش دارای مقادیر متفاوتی است. در خلال مرحله ۱ [شکل شماره (۲-۱)]. بدون این‌که از طرف خاک فشاری به محفظه وارد آید. غشای لاستیکی محفظه میل به خزش دارد. در خلال مدت مرحله ۲ (مرحله کشسان) مقدار خزش ناچیز به نظر می‌رسد. در ابتدای مرحله ۳که شروع مرحله خمیری است. تغییر شکلها افزایش یافته و از آستانه خمیری می‌گذرند. در این مرحله. افزایش محسوس خزش مشاهده می‌گردد. فشار مربوط به شروع این تغییرات. فشار خزش (۳۶) نامیده می‌شود[۳-۱. شکل شماره (۵-۴) نمودار خزش - فشار و شکل شماره (۶-۴) یک آزمایش پرسیومتری را همراه با نمودار خزش آن نشان می‌دهند. (۳) فشار به همراه فشار خزش مربوط [۵-۵] مفید باشد [ *-۱3. توصیه می‌شود از اجرای چرخه‌های باربرداری - بارگذاری مجدد در حول و حوش ]۵-۵[ ۶ خودداری گردد. زیرا تفسیر نتایج را دشوار خواهد کرد ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- توضیح شماره ۱۷ : باداشتن ضریب پرسیومتری (م تا) و فشار حدی (۲۱) می‌توان به‌طور نسبی درباره شوایط کلی خاک اظهارنظر نمود. برای مثال در خاکهای بیش تحکیم یافته نسبت -" یک مشخصه از خاک بوده و از ۱۲ تا ۲۰ تغییر می‌کند. در خاکهای رسوبی این نسبت به مقداری زیادی کاهش پیدا کرده (۵ تا ۸) و در خاکهای دستخورده به کمتر از ۵ می‌رسد. این نسبت در خاکهای معمولی بین ۸ تا ۱۲ تغییر می‌کند! ۱"*!. جدولهای شماره (۱-۴) و (۱۳-۴) بر اساس نتایج آزمایشهای زیادی که در این زمینه انجام شده تنظیم گردیده است : ۲ ری ۵-۱1 جدول شماره (۱-۴)- نسبت ۰و" در خاکهای گوناگون1 ۱*۰ تحکیم عادی یافته دگرگون شده (دستخورده) بدین ترتیب می‌توان میزان دستخوردگی یا طبیعی بودن محل مورد آزمایش را سنحید. ممادیر کوچکتر از ۴ تا ۶ معمولاً معرف خاکهای دستخورده هستند. با استفاده از تئوری کشسانی. بین ضریب پرسیومتری (م )و ضریب کشسانی برشی (ت)) رابطه زیر برقرار است [1۳-۴: (۶-۴) 0( ۳ ۲)۱ < متا با ترکیب این رابطه و رابطه (۴-۴) رابطه زیر به‌دست می‌اید: ۸ ۷-۴ سس (م ۷۷ + ۷۷) ع 0 از نتایج آزمایش پرسیومتری می‌توان ضریب فشار جانبی در حال سکون خاک (,)!) را محاسبه نمود. طبق تعریف. این ضریب نسبت مقدار تنش مور افقی به مقدار تنش موْثر قائم در یک نقطه می‌باشد. 1 -| ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- در آزمایش پرسیومتری تنش افقی درجا (۳۰) از روی نمودارهای شماره (۱-۴-الف) و (۱-۴- ب) به‌دست می‌آید. بنابراین : (۸-۴) هل سیم 0 که در آن : ۰ < ضریب فشار جانبی خاک در حال سکون 7 - تنش موْثر قائم برحسب کیلوپاسکال تحلیل مرحله خمیری آزمایش پرسیومتری : در آزمایش پرسیومتری. بارگذاری تا حد گسیختگی یک جزء از خاک هنگام آزمایش پرسیومتری که در شکل (۷-۴) نشان داده شده است. پس از مرحله ۱ ۰ پا 6-۳ ۵ ۳ ۳ ی خی ۱ 0 0 ۵ | شکل شماره (۷-۴) - جزیی از خاک در خلال انجام دادن آزمایش پرسیومتری م 8080 ]5 شکل شماره (۸-۴) - معیار گسیختگی موهر -کولمب ۱ ۳ا0|با۵) - ۷1۵۲ -۱ ۳۰ -------- صفحهٔ بعد -------- این مرحله با استفاده از معیار گسیختگی موهر - کولمب در شکل (۸-۴) نشان داده شده است. با استفاده از این معیار. فشار درون خاک در استانه تسلیم که بنا به تعریف. فشار خزش (م۲) نامیده می‌شود. قابل محاسبه است[ 7۴ بر این اساس : (۹-۴) 0 + (۹1۵ + ا) ,۳ <م۳] 0 *زاویه اصطکاک داخلی خاک و (۱۰-۴) ی ۳ ۳ - م0[ به کمک معادلات تعادل و معیار گسیختگی موهر - کولمب. مقّدار «فشار حدی» (۳۱) به ترتیب در خاکهای با چسبندگی (۲) و زاویه اصطکاک (0)) و خاکهای کاملاً چسبنده به‌صورت زیر به‌دست (۱۱-۴) مین (0 01۱۹0 لک ام وم جمه حرط 0 + ۳,۹۱۷ و تلم ۵ ی) +۳ < ۳ سس (۱۲-۴) که 15) رن + و۵۳ < سس عوامل روابط فوق قبلاً معرفی شده‌اند. : 8 [۵-۵ با استفاده از پرسیومتری می‌توان ضریب تحکیم افقی خاک را در زمینهای رسی تخمین زد. هنگامی که حفره شروع به انبساط می‌کند. در ابتدا هیچ تمایلی برای تغییر حجم و یا گسترش فشار حفره‌ای در خاک (در رفتار کشسان) وجود ندارد. تنها تنشهای شعاعی و محیطی با مقادیر مساوی و مخالف هم ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ط تنش کل یا تنش موثر شکل شماره (۹-۴- الف) - حالت اولیه تنش کل یا تنش موثر شکل شماره (۹-۴- ب) - شروع تغییرشکل خمیری شکل شماره (۹-۴-ج) - پس از افزایش فشار درون گمانه شکل شماره (۱۰-۴) - تغیبر فشار حفره‌ای در امتداد شعاعی در ناحیه خمیری اطراف گمانه ۳۲ هم اعافه ی ی ش لگاریتمی ٍ : ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ْ بر سا د.۰ ۳ ۱ محدوده ۱ ْ ۱ با ۳۳ ۹۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۰ ۰ تغییر کرده و تنش قائم ثابت باقی می‌ماند. فشار حفره‌ای در ابتدا برابر ,1 است [شکل شماره (۹-۴-الف)]. در شروع تغییرشکلهای خمیری در دیواره گمانه هنوز فشار حفره‌ای برابر ملا است. ولی فشار درون گمانه به مقدار رل + ,۳ * ۳۶ رسیده است [شکل شماره (۹-۴- ب) ]. با افزایش فشار تنشهای موْثر تغییر نمی‌کنند [شکل شماره (۹-۴- ج)]» این افزایش فشار باعث بالارفتن فشار حفره‌ای در دیواره گمانه می‌شود. یعتی : (۱۳-۴) (رح + ,۳) - 7 < ۸۵۸ ۸۱ ۱۴-۴ ست < ملظ (۱۴-۴) و << ما در این رابطه 14 شعاع محدوده خمیری و م‌شعاع گمانه می‌باشد [شکل شماره (۱۰-۴)]. اگر تغییر شکل گمانه متوقف گردد. فشار حفره‌ای نیز مستهلک می‌شود. ضریب تحکیم افقی» «- از رابطه بدون بعد زیر قابل محاسبه است: م به گسترش ناحیه خمیری (برای مثال 1۹/0) بستگی داشته. و از این‌رو به فشار حفره‌ای تولید شده در دیواره گمانه بستگی دارد. ارتباط ,1۵ , ۵0 در شکل شماره (۱۱-۴) نشان داده شده است. 2 1 0 اه 2 3- ما 08۵ شکل شماره (۱۱-۴) - نمودار ارتباط عامل زمان ۰ تحکیم با فشار حفره‌ای حداکثر تولید شده در هنگام پرسیومتری ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- اعتبار رابطه فوق به دقت اندازه‌گیری تغییرات فشار حفره‌ای بستگی دارد. بعضی پرسیومترها دارای اجزای حساسی روی غشای محفظه خود هستند که این اجزاء قادر به اندازه‌گیری مستقیم فشار حفره‌ای در خلال آزمایش می‌باشند. زوایای مقاومت برشی و اتبساطی " در ماسه‌ها[*۵-۱] این تحلیل را ابتدا گیبسون و اندرسون "۲ (۱۹۶۱) برای زمینهای ماسه‌ای به‌ کار بردند. اساس حل آنها بر پایه فرض رفتار کشسانی و تغییرشکلهای با حجم ثابت. قرار داشت. اعتبار فرض دوم در شرایط واقعی بسیار بعید به نظر می‌رسد. زیرا معمولاً افزایش حجم (انبساط) در هنگام اعمال برش اتفاق می‌افتد. هیوز. ورث و وبندل " (۱۹۷۷) با استفاده از یک پرسیومتر خودحفار سعی در اندازه گیری عوامل خاک به طریق زیر نمودند: الف - براساس نتایج آزمایش پرسیومتری در حالت زهکشی شده ابتدا نمودار م1088 برحسب (,11 - )10۵ رسم می‌شود. عم کرنش گمانه نامیده شده و از رابطه ۵ < بع محاسبه می‌گردد. که در آن : ۳ ل] < فشار حفره‌ای در محل ۳ - فشار اعمال شده ۰ 0 < شعاع گمانه در حالت اولیه و پس از بارگذاری است. این نمودار به شکل تقریباً یک خط راست بوده که شیب آن از رابطه زیر به‌دست می آید: 5 ۹ و + (۱۶-۳) ۹ (/5۱0۹ 1( و 0 + | که در آن : *زاویه انبساط *زاویه اصطکاک داخلی موْئثر < شیب خط م1088 بر حسب (,ل] - ۳) 108 ب - معادله فوق با درنظرگرفتن رابطه بین "۰.۷ 1و ,۷0 یعنی زاویه اصطکاک داخلی گمانه. در انتهای آزمایش هنگامی که کل افزایش حجم اتفاق افتاده است (نسبت پوکی (0) به مقدار بحرانی خودش رسیده است). نیز حل می‌گردد. در این صورت رابطه زیر برقرار است : ۱+ 0 1+ ۹۵ ۳ (۱۷-۴) : ی و - | بع ۹1۵ - | 0 - | 0 مک مدای -2 -| 6[ ک ۷/۵۲ بد6 112 -3 ۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- این رابطه به شکل بهتری در شکل شماره (۱۲-۴) نشان داده شده است. در تحلیل‌ها. مقدار به‌طور مستقیم در دسترس نیست. هیوز و همکاران پیشنهاد می‌کنند که برای ماسه‌های کوارتزی در کارهای معمول مهندسی می‌توان ۰ ۳۵ < پن0 در نظر گرفت. را 80 0 2 0 زا او و سید ود وکا وک و یج یج َ زه 4 سس سح همم هسسوم مج وج و ی زک را ی و جر وا 7 ْد مه سس یس و را مس سس مج سکس رو مار ۵ 0 کس و و ور ۲ ْ قاس سس و دا و 1 ۵ سد 80 سس سس مس ۵ 3 > 5 0 50 ی 30 10 0 50 0درحه 306 20 ۱ زاویه مقاومت برشی "۷ (برحسب درجه) ۸ ۸ ۳ ۰ 5 ۵-۵ ۰ ۵-۰ شکل شماره (۱۲-۴-الف) حل نموداری "۵ و 1۵-۵ شکل شماره (۱۲-۴- ب) حل نموداری ۵ و /[۵-۱۰] 7 - ۷۷۵۵۵ عک ۸/1۵1۲ 3 - ۳۳۷1۵ ۲-۳-۴ روابط تجربی ۱-۲-۳-۴ ضریب پرسیومتری (م تا) با مدول کشسانی ( من ۴) که از آزمایش تحکیم (ادئومتر) به‌دست می‌اید ۶ متناسب است. این تناسب به‌صورت زیر است |۰۶ (۱۸-۴) 0 << لموتاً (۱۹-۴) ۵07 شلد - روموت ۹ (۷ ۸070 +1) ۱۵۵ م۲ ی در این روابط مٍل) شاخص تراکم نسبت پوکی و 2 یک ضریب است که مقدار آن وابسته به نوع خاک بوده و در محدوده ۱/۰۰ 5 )> ۰/۲۵ قرار دارد. حدول شماره (۲-۴) این مقادیر را نشان می‌دهد. ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شماره ۲-۴- مقدار 2 در خاکهای مختلف (1962 ,80۶56۵ :6 ۵۳۵ع/۱)۸ 1۵-۶ در خاکریزهای بسیار فشرده شده مقدار 2 ممکن است از یک بیشتر باشد. ارتباط بین فشار حدی (7۱]) و مقاومت نوک نفوذسنج (مخروط هلندی) (ع0) می‌تواند برای محاسبات ظرفیت باربری شمعهای تکی مورد استفاده قرار گیرد[ *۹۲ [جدول شماره (۳-۴)]. جدول شماره (۳-۴)- ارتباط بین نسبت ونوع خاک ع۶1۹ -۵] ۱۲ ! بین مقاومت زهکشی نشده در رسها (,ر)) و فشار حدی (۳۱) نیز ارتباط وجود داردا *177. این ار تباط حدول شماره ۱-۴-۴ رتباط بین 1 و ی (1972 باعنوعتعل یک و۸ )1۵-۶ (کیلوپاسکال), ۰۳۳۵ (کیلوپاسکال) ۲ ارتباط نظری بین فشار حدی (17۱) و زاویه اصطکاک ) در رابطه (۱۱-۴) مشهود است. منارد در سال ۱۹۶۳ به طور تجربی نشان داد که از رابطه ساده زیر نیز می‌توان استفاده نمود[ ۵37-۴ (به‌شرط این‌که از ۱ج صرف‌نظر کنیم) : م0 (۲۰-۴) کیلوپاسکال (۲) بر ۲۵۰ خر ۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل شماره (۱۳-۴) این ارتباط را بهتر نشان می‌دهد. ابداً سبمانته نشده ان ریا 39 5 که هه سس ی (نسبتاً | اما تابع اصلی ! رال ااا شا مسر ۰ ۳ سیمانته شده) | 3 2 ود ماما 5 ۸۳ کل 2502 < و۱۰۲ ابا ۱1 وه بُلللملهالی ی ۰ 1 111/11۱ 1 1 5 با نبا" ا مد سل لب 2 لبلب وس ماس ی للم ری ی 0111111۱۱۱۱ 0 ۳ بل ل لا 01111111 لبلب للم با ۳ بل بیدا 08011111111 ۳۳ بلزاااا بل معا نومب ...۰ مه 20 10 6 258 77 4000 20۵ 1000 مهع م25 (م۳)100۳ - |۲۳ (۴۳۵) فشار حدی خالص شکل شماره (۱۳-۴- الف) [۵7۴] شکل شماره (۱۳-۴- ب) [۹7-۶] رابطه بین فشار حدی خالص و 0 رابطه بین فشار حدی خالص و 0 5 ,۳۳۵6 عک 6002706۵ 1 باه اع ک ۸۵۲ ۴ کاربرد نتایج پرسیومتر منارد (/۱1.۳. ۸) در طراحی پی‌ها پرسیومتر منارد در بسیاری از کشورها در شناسایی درجا برای طراحی انواع پی‌ها کاربرد گسترده‌ای دارد. نتایج در این زمینه منتشر شده است. ولی به اختصار جند قاعده مهم و عمومی در زیر بیان می‌شود: ۱-۴-۴ ظرفیت باربری منارد در سال ۱۹۶۳ مقاومت نوک شمعها را با «فشار حدی» که از انبساط حفره کره‌ای شکل و مقایسه آن با «فشار حدی» حفره استوانه‌ای شکل به‌دست آمده بود. ارتباط داد. /۳۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- تئوری کشسانی - خمیری که منارد از آن استفاده کرد. مفهوم «عمق بحرانی» را برمبنای فرضیه‌های زیر بیان می‌دارد: - در زیر عمق بحرانی. نسبت بین «فشار حدی» کروی و «فشار حدی» استوانه‌ای. به‌شرط این‌که خواص خاک تغییر - در بالای عمق بحرانی, نسبت فوق کاهش یافته تا این‌که در سطح زمین به کوچکترین مقدار خود می‌رسد. این روش را همچنین وزیک ! (۱۹۷۵) و سپس یک تیم تحفیقاتی در توریتو ا. شامل بیلوتی و همکاران " (۱۹۸۵) نیز به‌کار برده‌اند. عمق بحرانی با استفاده از حدول شماره (۹-۴) به دست می‌اید. (۲۱-۴) (ما0 - (۳) چا 7 0 - 9 که در آن : > ظرفیت باربری نهایی شالوده << تنش روبار ؟ در تراز کف شالوده قبل از خاکبرداری دا < ضریب باربری پرسیومتر منارد ۲1.۳.۸ داده شده در جدول شماره (۹-۴) ۰ <* تنش افقی زمین در تراز آزمایش (,۳) ۰ - 1۳۱ <فشار حدی خالص 0) اطمینان اعمال شود. معمولاً این ضریب برابر ۳ اختیار می‌گرددا ۱-۱-۴-۴- پی‌های سطحی : ظرفیت باربری پی‌های سطحی با استفاده از معادله ۲۱-۴ محاسبه می‌شود. در این رابطه مقادیر ما از شکل شماره (۱۴-۴) به‌دست می آید. این مقادیر به شکل شالوده. نوع خاک و عمق شالوده ((1) هنگامی که زمین به صورت لایه‌ای است از فشار حدی هم‌ارز خالص "(۳(0) و عمق هم‌ارز پی (ء (آ) باید استفاده که از رابطه زیر به‌دست می‌آید : 2 (۲۲-۴) (۳ر۳] ۷ بر۲ ۷ ر۳[) > (مر۳) 2-0 0 -ا| 4-0 ۵ ۵۲ 80110111 -3 ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- 3 : شالوده مربعی ۳ : شالوده نواری شکل شماره (۱۴-۴) -_ مقاد بر ی برای انواع شالوده‌ها پی) در بالای شالوده و فشار ۲۱] در لایه‌ای به فاصله دا زیر سطح شالوده اندازه گیری می شود. عمق هم‌ارز پی از معادله (۲۳-۴) قابل محاسبه است. این انتگرال بین سطح آزاد زمین و تراز پی در نظر گرفته می‌شودا ۱۳۳۱ : ۲۷ 72 727 )۲۳-۴( 1 اد ,0 (م۳) َ جدولهای دیگری نیز موجود است که می‌توان مقدار را را از آنها به‌دست آورد [جدولهای شماره (۵-۴) و (۶-۴)]. این مقادیر باید با مقادیر | حاصل از آزمایش پرسیومتری منارد به کار گرفته شوند1" ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- حدول شماره (۵-۴) ۱۵-۱ - مقدار فشار حدی بر <خسب نوع خاک ای صمفر تا ۰/۷ رس سخت و مارن ۸ تا ۴ لای متراکم ۲ تا ۳ ماسه غیرمتراکم ۴ تا ۰/۸ سنگ نرم ۳۱۹۱ ماسه و شن ۳۱۱ سنگ ۴ تا ۱۰ حدول شماره (۶-۴)[ ۱۳۱ - مقادیر ضریب باربری بیشینه م؟| بر حسب شکل پی و عمق پی مک پی مربعی ما پی نواری 12/1 ِ ِ ۰ ۰/۸ ۰/۸ ۰/۸ ۸/ ۰/۸ ۰/۸ ۸/ ۰/۹ ۱/۲ ۱/۵ ۱/۹ ۲/۹ ۱ ۱/۹ ۱/۲ ۱/۳ ۱ ۱/۶ ۱/۸ ۲۳/۵ ۳/۸ ۱/۲ ۱/۳ ۱/۴ ۱/۶ ۱/۹ ۱/۸ ۳/۱ ۳ ۳/۳ ۱/۲ ۱/۴ ۱/۶ ۱/۸ همجنین حدول شماره (۷-۴) به همراه حدول شماره (۸-۴) برای به‌ دست آوردن ممادیر زک قابل استفاده است[ ۱۵۳۱۲ . ۴ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شمار ۸ رس ولای نت 8 ۸ شن و ماسه : 8 ۸ زمین آهکی " 3 8 مارن و مارن آهکی 9 جدول شماره نوع خاک رس ولای ۸۸ وزمی رس ولای دا رس ۲ ماسه ۸ ماسه و شن 17 ماسه و شن ل) زمین آهکی 3ا و مارنها. مارنهای آ و سنگهای هوازد ۰ (۷-۴) - فشار حدی بر حس. رس نرم یا لای رس نسبتاً سخت یا لای رس سخت یا لای ماسه شل یا شن ماسه نسبتاً متراکم یا شن زمین آهکی نرم زمین آهکی هوازده زمین آهکی سخت مارن شکننده مارن سخت سنگ هوازده (۸-۴)- مقادیر ضریب باربرو یی[ ۵-۱۱] (1995 ,۲۲۵۵ ما ن آهکی ۸ | [3ا/ی0 (]/3] ۱۴ [قا/م0 (13/1 ۱۴ [تا/ی] (3/1] ۱۴ [18/یم 2 (1]/ [3ا/ی 1 (]/ [3ا/ی 1 (]/ [8/ع0 (]/1۹ ۱۴ هکی [3ا/ی 1 (]/ [ ها فشار حدی 1۱ مگاپاسکال > ۷ ۱/۲ - ۰ < ۵ ۵ >> ۰ - ۱/۰ ۵/-ح< ۷ >> ۵ - ۱/۰ ۳-<> ۱/۵ - ۰ 2-۴-۵ ۲/۴ - ۰ 2-۴۵ بیشینه م»! بر حسب 61 مٌدار ر)ا ۶۰/) ۱+۱/۲۵] ۰/۸ 0/۶+۰) ۱+۱/۳۵] ۰/۸ م+۶9/ی) ۵۰/+۱] ۰/۸ 8 ۰/۶+۰/۴) ۱+۰/۳۵] ۹ ۰/۶+۰/۴) ۱+۰/۵۰] ۰/۶+۰/۴) ۱+۰/۸۰] ۶+۰/) ۱+۱/۲۷] ۱/۳ ]۱+۰/۲۷ )۰/۶+۰/۴ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۱-۴-۴ شمع با بار محوری : ظرفیت باربری شمع با بارمحوری با دانستن بار حدی نوک (1م) و اصطکاک واحد جداره شمع (: 0) محاسبه خواهد شد : (۲۴-۴) (۵) + رما 7( در این معادله ( بار حدی شمع. ام بار حدی نوک شمع و (: ۷) بار حدی اصطکاکی شمع می‌باشند. ۱-۲-۱-۳-۴ بار حدی نوک شمع با استفاده از معادله (۲۱-۴) به شکل زیر بازنویسی می‌گر دد[ ۱۵-۷ : (۲۵-۴) [0 + (0م 0 - )ما ] م۸ 5 م0 در این معادله سطح مقطع نوک شمع است. ممادیر متداول را براساس روشهای ساخت شمع در حدول (۹4-۴) آمده است. مقاد بر کی مربوط به بالای عمق بحرانی. کاهش یافته و در نهایت بر ماد یر مربوط به شالوده‌های سطحی منطبق می‌شود. آیین‌نامه جدید فرانسه توصیه می‌کند که به جای استفاده از ع( (معادله (۲۲-۴)) که منارد پیشنهاد کرده است. از مقدار 3 وزن‌دار استفاده شود [ ۱۵۳۶ , 2 ۱ # 1 (۲۶-۴) 17 1 ۳ 1 وزن‌دار که در آن : ۵ < ۰/۵ متر یا اگر عرض شمع بزرگتر از ۱ متر باشد. براپر نصف عرض شمع. <* کوجچکترین دو مقدار 2 , 1 0 * میزان عمق نفوذ در لایه باربر ع( <مقدار فشار حدی خالص اصلاح شده که حداکثر به ۱/۵ برابر کوچکترین مقدار اندازه گیری شده در بازه عمق (ط + 2۳ ۳۵ - م7) محدود شده. وه -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شماره (۹-۴) - ضریب باربری پرسیومتر منارد (م») برای طراحی پی‌ها در پایین عمق بحرانی [*77] عمق بحرانی ‏ بیشینه ضریب باربری (م)ا) ۱/۸ ۳/۲ - ۲ ۳/۶ ۱/۸ -۲ در این حدول مل عرض معادل می‌باشد که پرابر است با ۳۹۸ < مقاکه در آن ۸ سطح مقطع شالوده و ۲] پیرامون آن است. ما برابر وجه یک پی مربع تکی یا قطر یک پی دایره‌ای تکی و با دوبرابر عرض یک شالوده نواری است. ۱ همچنین ضریب باربری شمعهای برجا در حال حاضر برای دیوارهای جداکننده به کار می‌رود. در دیوارهای حداکننده. شمعهای کوبیدنی و برجا می‌توان از شکل شماره )۴ -۱۵) نیز م را به‌دست آورد. در این صورت ضریب اطمینان معادل ۳ باید در نظر گرفته شود[ 1۵-۱ . رده]آ: رس ولای رده [1[: رس سخت ومارن لای متراکم ماسه غیرمتراکم سنگ نرم رده [[]: ماسه وشن سنگ رده الا : ماسه و شن بسیار متراکم دیوار جداکننده -- .اس شمع کوبیدنی اس شمع برجا ی ۹ ۵-۱] شکل شماره (۱۵-۴) - ضریب باربری پرسیومتر منارد ]۸1.۳.۸ نوک شمع برای پی‌های عمیق (ما)! ۷/۵۵ 0ع۳۵ 121۵0 -۱ ۴۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ضریب باربری نوک شمعها (م»!) از جدول شماره (۱۰-۴) نیز قابل استخراج است. دراین جدول دو گروه کلی از هم ب : : ۱ جدا شده‌اند. گروه | شامل هفت روش نصب شمع معروف به شمعهای (غیر تغییر مکانی » (یا شمعهای برجا) و گروه : ۰ ۲ ۵-۷1 ]1 شامل دوازده روش نصب شمع معروف به شمعهای «تغییرمکانی » (یا شمعهای کوبیدنی) هستید [ 3-۷ . حدول شماره (۱۰-۴) - حدود مقادیر ضریب باربری نوک مه رس یا لای ۴- ۱/۲ ۲- ۱/۸ ماسه یا شن ۲ ۱/۰ ۲- ۳/۲ آهکی. مارن یا مارن آهکی ۱/۸ ۸- ۲/۴ سنگ هوازده ۸- ۱/۰ ۸- ۱/۸ ۲-۲-۱-۴-۴ بار حدی اصطکاکی شمعها از رابطه زیر به‌دست می‌آید [۱۵-۷: (۲۷-۴) 99 «زو۸ 2 < و0 در این معادله ۸ سطح جداره شمع در لایه !ام و و۰9 اصطکا ک واحد سطح شمع درلایه |ام هستند. مقدار ‎٩,‏ برای هر لایه با استفاده از شکل (۱۶-۴) به‌دست می‌آید. در این شکل هفت منحنی ترسیم شده است. این منحنی ها به نوع خاک. «فشار حدی» مر بو طه (۲1۱) و نوع شمع (همان نوزده روش مشخص شده در جدول (۱۰-۴)) بستگی دارد. طبقه‌بندی این منحنی‌ها در حدول (۱۱-۴) آمده است [*-۱۵. (26۳۵) ,9 ۱۲۲ ی 0.2۵ 015 5 ۸ ۳ 010 ها ۸ 0.05 ۳ سب ام (267۸) با 8 4 3 2 1 0.68 0 شکل شماره (۱۶-۴) - منحنی‌های |آ برحسب ۵ برای انواع شمعها 11 -2 ۲0۵1 -| ۴۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شماره (۱۱-۴) - طبقه‌بندی اصطکاک جداره برای پرسیومتر منارد (همراه با شکل (۱۶-۴) استفاده شود) [*۰! سنگ هک هوازده یا درزه‌دار حروف داخل پرانتز فقط برای شمعهایی که بسیار خوب ساخته و اجرا شده‌اند به‌کار می‌رود (برای مثال خاکهای دستی در این جدول قرار نمی‌گیرد). تنها برای خاکهای با مگاپاسکال ۵ < ۳ ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰.۰ ۰ ۲-۳۴۴ در آزمایش پرسیومتری مدول مقاومتی به‌طور مستقیم به‌دست می‌آید. بنابراین می‌توان اندازه نشست در شالوده‌ها و ۱-۲-۴-۴ نشست شالوده‌ها : بررسیهای منارد و روسو! در سال ۱۹۶۲ منحر به ارائه رابطه‌ای برای نشست پی صلب شد. این رابطه شامل نشست مربوط به تغییرشکل زاویه‌ای و نشست مربوط به تغییرشکل ححمم است |۱۵۲۱ . زء نشست کلی عبارت است رو [6-۴] و[ ۱۳-۱۱ , 3ا ع 5 ۲۸-۴) بم تلا ر» 1 / 0۳ د نس 9 ۲ ۹۳۵ 5 < (۹ 9 0( این عوامل در یک خاک همگن عبارتند از : نا خمدول اندازهگیری شده ۸ در رابطه با تتش حجمی (/(۳ سم بز)(۵-۱] ر(1 +۱ ۳ ۵ و./ <* ضرایب شکل شالوده که از جدول شماره (۱۲-۴) به‌دست می آیند. ۵ -مدول اندازهگیری شده ۱1.۳.۸ در رابطه با تنش انحرافی ‏ (1*3 ۱/۵ سا ۱۳۳۱ <* ضریب سازه‌ای که تابع نوع خاک و نسبت 5 است و از حدول (۱۳-۴) به‌دست میا ید. *فشار متوسط وارد از پی صلب < فشار روبار 4 *عرض مبناکه معمولاً ۶۰ سانتیمتر است 3ا < عرض یا قطر شالوده. که باید بزرگتر از ,3] باشد حمدول پرسیومتریک حدول شماره (۱۲-۴) - ضرایب 1 ۵ برای محاسبه نشست پی‌ها[*-1 0 ن- ]1 ۴۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول شماره (۱۳-۴) - ضریب 4 برای محاسبه نشست در خاکهای سلی [۵-۶] سا ها شا[ سوت در خاکهای غیرهمگن و در خاکهایی که در هر ترازی متفاوت است. اگر تفاوت بیش از 7/۳۳۰ باشد توصیه می‌شود که نشست فوق با استفاده از یک مدول معادل تعیین شود. این مدول معادل از روش زیر تعیین می‌شود : خاک زیر تراز پی به شانزده قسمت که ضخامت هر قسمت پ < ما[ است. تقسیم می‌شود. لایه 1 ام بین عمقهای +[(۱- )و +[ قرار داشته و مدول پرسیومتری اندازه گیری شده در آن عمق زت] است (اگر جند مدول در یک لایه اندازه‌گیری شده باشد زت] میانگین این جچند مدول است). مدولهای ٍت] و ۳۵ به‌شکل زیر تعیین می‌شوند: (۲۹-۴) ۱ خمتا که .نا برابر مقدار ۳:۱۸ در لایه شماره ۱ متصل به کف پی بوده و در نتیجه : (۶) ۲/۵۳ وروی ۲/۵۳ روم نا با ۸۵ تا ۴ وتا (۳۰-۴) اگر یک لایه نرم (,/۳۹ >۳۸۸) ب بین دو لایه سخت قرار داشته شته باشد. توصیه می‌شود - پیش از محاسبه نشست آن. فرض شودکل خاک همگن بوده و سختی آن مساوی سختی لایه سخت | ست؛ این نشست . ]۵-۶([ با نشست زیر باید جمع شود (۳۱-۴) نت پوری - ۷ در این معادله : ۷۸ < نشست شالوده انعطاف پذیر واقع بر خاک نرم ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- :۸۹ < تنش پخش شده در لایه نرم 1 > ضخامت لایه نرم تا < ضریب پرسیومتری لایه نرم < پارامتر منارد در لایه نرم که از جدول (۱۳-۴) به‌دست می‌آید. نشست شممعها : گامین ! (۱۹۶۳) نشان داد که برای تخمین نشست یک شمع تکی لزوماً باید ارتباط تنش - تغییرمکان در زیر نوک شمع و در هر مقطع از محور شمع معلوم باشد. نمودارهای تنش - تغییرمکان براساس نوع و قطر شمع تغییر می‌کند. برای انواع شمعها. به قطر یا عرض ۲۱۲ نمودارهای تنش - تغییرمکانهای کاربردی در شکل (۱۷-۴) نشان داده شده است. : ۲ : ۳ شیب این نمودارها براساس کار فرانک و ژائو (۱۹۸۲) به‌صورت زیر تعریف می‌گردد , ]۵-۶[ تغییر مکان محور شمع شکل شماره (۱۷-۴) - نمودارهای واکنش خاک - شمع برای شمع با بار قائم برای شمعهای اصطکاکی (شناور) یا خاکهای ریزدانه //(۱۱ - [ و ۲(//8 - ] برای شمعهای متکی بر نوک یا خاکهای دانه‌ای 13۱۸/1 ۴/۲ - [ و 8//( ۰/۸ - در این نمودارها ‎٩,‏ ظرفیت باربری اصطکاکی (بسیج شده) و م٩‏ ظرفیت باربری انتهایی شمع است. شمع با بار جانبی: با استفاده از مفهوم "مدول واکنش بستر "" می‌توان شمعهای تحت بار جانبی را بررسی کرد. بدین منظور با توجه به داده‌های آزمایش پرسیومتری, (1:۱۸ ۳۶ .1۳۱) نمودار عکس‌العمل (( - ۲) یک شمع تکی در یک عمق معین براساس شکل (۱۸-۴) قابل ترسیم است (ل( تغییر مکان جانبی است). مدول واکنش بستر (,6ا) در این شکل از روابط زیر به‌دست می‌آید [ ۱۹۳۶ : (۳۲-۴) متر ۰/۳ < +[ 7[ ‌_ + ده ۲/۶۵ ۴۳۴ ح ما ۳۳ ۳ ۹*۳ 0 م۵ ۳۳۵۵۴ -2 - | 3- 5 82۳۵06 ۲۵۵0110 1۵۵۵|۶۵ ۴۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ِ ۴ (۳۳-۴) متر ۰/۳ ۲ رگ +6 مور کلم ی ۳۳ ۹*۳ 9 ,3 _ ما۰ ,۳ در این روابط ۲ شعاع شمع. متر ۰/۳ <- مها و 0 از جدول (۱۳-۴) به‌دست می‌اید. و وم و و و وه و وت دص ۸ 0 / شکل شماره (۱۸-۴)- نمودار ( - ۳) برای شمع با بار جانبی شمع در این روش به مثابه یک تیر فرض می‌ شود که بر تعدادی فنر مستقل از هم تکیه دارد (شکل ۱۹-۴). معمولاً در این روش معادله دیفرانسیل زیر با روش تفاضل محدود حل‌می شود: ً( (۳۴-۴) ایا * (0 چگ ات 17 در این معادله : (/(.0)7 < فشار جانبی خاک در واحد طول شمع در همان مقطع شکل (۱۹-۴) - شمع مدل شده با فنر ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- از این روش می‌توان سازه‌های نگهبان (مثل سپرها و دیوارهای جداکننده) را نیز طراحی نمود. بدین منظور ضریب واکنش ,)! با رابطه زیر تعریف می‌شود: (۳۵-۴) ۱( بر ۹۵) ۱۳ + 5 ما ۲ در اد» رانطه ب[ شش هو [| عم دار» ‏ است. ر این راد ۳ و (عمق گیرداری شمع ۵۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ,1۷00 ,1981 دامد کعل عو مغ 0۵6 ۳۳۵۵۷۵ 0۳۶5 ماع 0.52 یک اعادم کل |[-5 5۹ ۳۵۱۲۵۵ 60001 اقا هس۲۳ 5-2 7 - 4719 0 : ۸510 "دانم٩‏ 1۵ 1۵ ۳۳۹۵۳ ۲۵۲ ۱00 اک امحملمهاک. د-ک5 |۷۵۷۰ ,ع ۳۵166۲1 ۳۵۹۵0 اقا معاعممسد۳۳ ۹/۵۳0 ما۲۳ م۱020 4کد )۸‏ ,1160۳1۵1100 200 ۱00 عدناک 1 معاعصو ۳ ,0.۷/۵۵ ۲.۵۵00 ک-5 ٩0 1681108 )19867(‏ - 1۵ 00۳ ۳۵۱۵۵ 600۵ 0۶ 2001121100 1۳۵ ,]1 ,۱.۳۵۵ مععانها ۳ 0.ظ مبجهمشک 5-6 ازم5 1۵۲ 500160 11۵1021 با ۳۵۳ ,۳۳۵۵۵ 1۵ صع ۳۵۵۹۵۵۵ ما اه 6۵1 ] 6 160162 ۹۵0۵ ۳۳۵۵۵۵ :۰ ۳۵۱۵۵ ۳۵۵۹۵۵۵ فوصت کعلص۵ ۱۷۳ ,(۱991) :۳۵۹۵0۵ 1۵۲ ۳۳۹۹۳۵۵۵۳ ۵ط ۳ ممامد ۸.۳ مکاصمصهاکظ 60 مصااعحد 83 1[ 5-7 ۳/0 6۷ 1۵ ۳۳۵۵۵ ۳۳۹۹۷۳۵۳۵۵۲ ۵1 بانط 1۵۵ ما ۱۳۵۵0 5-8 0۵۳۵۷۱0۴ عاام 0۲ ۳۵0100 عطا نز کاص 0000 اصم ۲ لاس۲۳ 5-9 0۵۲ ۳۳۸۲10۳ 10 1۲1۳0۷ ۳۹0۲۲ : 00۹ رگ بکااناه 0۳5۹۳۵۲ |8727 کما عمری|ا۸ ۳۵۳۵ ,1-4 0006۲ 1985 ,۲۵1۲۷۸11001 0 ۰۵۲ ۳۳۵۵۵۳۵5 ,13۷۹12211008 ما60 منز معاعصوسهد۳ ۳۳۵ ,۱۳۵ 5-10 3 006[ - ۱1۵ وعصلرو5 ,10۷۹2211005 6060 1۵۳ عطنادا ]1 ۵۵ ع0۹) ۳۳۵0۵ ۵۹60 10۹۵10 10۳ کعلم زنل ۳۳ عوا و۴۲۵۳ که ۱.۳۵0 5-11 ۸۷6۵-66 ۲ کاز ۵۵۵ ۳۳۹۳۵۵۳ عطا "اه ۲۵۲ ۱۵۵۳۵ 5۰ ,ع ۳۳۵۲۵۵10 ۵۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 0 0۶ م۳۴ 1313۳6 رق !۲ 1 ۳۳۵۹۹۳۹۵۱۵۲۲ هم م1 [وچورش فورمه 1651 0۳] دما مج 1551۳ 8( 1050] 10902 07] 3 :۹0 87 ]0 ۸۹/1101۹1۳۷ 0 3130106۶ 20 ۷1۵0202061 51۵42۲05 ۳۵/71۵8 ۷۷۵۱۵۲ ۶5 10۳۵۵۵۱ 1۵۲ اسم۳0 عطا اه 06 ۱۷1302806۱01 کعد 1680 ۷/۵۱۵۲ 1۳۵0 08 200 دزد انش [(معزم 100 ۵۶ با۵عظ 20/2 ۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۰ / ۳ ی 5 نی ۰ و ی که 1 ی و با ی اک ی ار ی مک و رک و 0 حدل ‏ که ی من مک و ی و چا 9 ۰ کم وه ای ور و وکا رت کدی را را اک هه رو و را او ۱ اوج دارن نان وب و یا وار دیا ن ۱ ما زرم ۵ وس پر خی 3 زم ی ارم اک ما هی مد ۹ ۲۵ رس یه ۷ ۹ ۳( ند و ۸ ۸ مر ۳ 11 اش رز رت 5 ‎24٩‏ کی رها چوایی با مرو 0 رن ود ۲ بو رد وه و کر ی ان نی مم یه زین مشاه یا اهزاین ۵۸ ۰ ۳ ار م٩‏ یگ ایا وی ۰ چً ۳4 له و ۳ 1 ی او شش وه که ی ۳ مک ۹ ۱ کی ۰ 5 ی چا مک راچد م۹ کوک 3 نا کون ای مر نس اد زود کنو رح و سا مرکز مدارک علمی و انتشارات ۱۱۷۱ 7 ِ ۹ ۱ ۱ ۱ ۱ ۰ ۰ ۱ ِ ا ۱ 8 ۱ ۱ ۱ ِ ۰ : ۱ ۱ ِ ره ِ ۰ : ۱ ۱ ۱ | ۱ : ۱ ۱ ۰ : ۱ ۰ ۱ ۱ ۱ : ۱ ۱ 1 [ ۰ 1 مه و ی رو را دورو ره ی ی و رو او یی ی ِ ری ور را مه وا از را 1 وم زو دک دم ان مک هرق او رک رو ات و و وم وه یه یه کزی و ام پوس رن توس و را من افو نیو ام بر ور رو ان هم وم ار و دک ات و او مور مار ری و رو ره برخم خرف هم در یوم و هر و در اور رس وا رز وه او وه ور و وی ی رت دواد ها وه رشن 0و و و را موه رو رو ی هم دس ودلانور ی ای موی و و و رها ۹ تم یم هرسرس بسک هر 2 لا وه را ود ی مور ۳ ۳۳ شه هر و ۳ هر ی پا ۰ ۷ میگ ی تک چا هو و تسد او ی بر رو ۸ ایکا و۳ مد زر 08 هه ۸ 1 حصم ۸۲, ۱۳7 7 ۸ کر مد وک از بای هون رای نی ی ۵ات ام سل رورا با ی و را مه مه و هی 4 ۳ ام زج ۴و ۹ ی ۳ ۷ب نع چام ی وه ره اک