آزمایش خاک

آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان و دریافت برگه سبز ژئوتکنیک با توجه به وابستگی رفتار سازه در برابر زلزله به تیپ خاک و شناسایی تیپ خاک محل احداث ساختمان، بسیار حائز اهمیت است. در صورت عدم انجام ازمایش خاک نظام مهندسی ساختمان معمولا تیپ خاک را نوع ۳ یا ۴ فرض می­ کنند که منجر به هزینه بالای ساخت می ­شود. لازم به ذکر است که انجام آزمایشات خاک برای اخذ جواز الزامی است و سازمان نظام مهندسی بر صحت نتایج گزارش شده توسط آزمایشگاه خاک نظارت دارد. قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان به عوامل متعددی وابسته می باشد. بنابراین لازم است که پیش از انجام تست خاک، نسبت به استعلام قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان اقدام گردد.

آزمایش های مکانیک خاک ساختمان به صورت صحرایی و آزمایشگاهی انجام می ­شود. در آزمایش ژئوتکنیک آزمایشگاهی ، خاک نمونه ­برداری شده را تحت تنش برشی قرار داده و واکنش آن ثبت می گردد. سپس براساس نتایج به دست آمده از ازمایش خاک ، تیپ خاک تعیین می ­شود. لازم به ذکر است که خاک تیپ یک سخت ­تر بوده و نسبت به سایر تیپ ­های خاک کیفیت بالاتری دارد.

قیمت بالابر ساختمانی                                                                                                                      بلوک هبلکس                                                                                        قیمت میلگرد 14 شاهین بناب

هزینه آزمایش خاک

پارامتر هایی که در هزینه آزمایش خاک ساختمان تاثیرگذار است، شامل محل احداث پروژه ، متراژ ساختمان ، شیوه انجام حفاری تست خاک ساختمان ، تعداد برگه تعهد (برگه سبز ژئوتکنیک)، هزینه تهیه دفترچه گزارش خاک و اخذ تاییدیه از نظام مهندسی می باشد. بدیهی است که پیش از انجام آزمایش، نیاز به استعلام قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان است. آزمایشگاه خاک با توجه به نوع آزمایش، تعداد نمونه ها و سایر پارامترهای ذکر شده، هزینه آزمایش خاک و ژئوتکنیک را تعیین می نماید.

قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان

یکی از اقدامات اساسی پیش از احداث سازه ، استعلام قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان و انجام آزمایش است. چراکه آزمایش ژئوتکنیک جهت سنجش مقاومت و سایر مشخصات خاک بستر مورد استفاده قرار می گیرد.

هزینه آزمایش خاک ساختمان و انجام مطالعات ژئوتکنیک بر مبنای تعرفه سازمان برنامه و بودجه مشخص می گردد. قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان تابع عواملی همچون متراژ حفاری ، هزینه برگ سبز و نوع و تعداد آزمایش های مکانیک خاک آزمایشگاهی و صحرایی است. جنس لایه های خاک نیز بر روی هزینه ازمایش خاک موثر است به طوری که قیمت هر متر حفاری در مناطق مختلف به سبب تفاوت جنس خاک ، متغیر می باشد. در نتیجه هزینه آزمایش خاک ساختمان نیز تغییر می یابد. قیمت آزمایش خاک ساختمان می تواند بسیار متغیر باشد و کاملا بسته به پروژه عمرانی دارد. برای نیمه اول سال ۱۴۰۳ می توان انتظار داشت که قیمت آزمایش خاک ساختمان از بازه ۱۵,۰۰۰,۰۰۰ تومان شروع شود.

لازم به ذکر است که فرآیند اخذ تاییدیه خاک بستر شامل بررسی های میدانی پروژه ، انجام آزمایش صحرایی خاک ، تهیه مستندات ، انجام آزمایش های مکانیک خاک فیزیکی، شیمیایی و مقاومتی، مطالعات دفتری و در نهایت تدوین مطالعات ژئوتکنیک و اخذ تاییدیه از سازمان نظام مهندسی می باشد.

تعیین قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان

همان طور که پیشتر نیز بیان شد، دو عامل هزینه برگه سبز ژئوتکنیک و هزینه انجام تست، تعیین کننده قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان می باشند. هزینه برگه سبز، بر اساس متراژ زیربنای ساختمان تعیین می شود. این هزینه به ازای هر متر مربع محاسبه شده و دریافت می گردد. لازم به ذکر است که قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان در استان ها و شهرهای مختلف با یکدیگر متفاوت است.

آزمایش خاک ساختمان و لزوم انجام آن

انجام آزمایش خاک ساختمان موجب شناسایی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک محل احداث پروژه می گردد. تعیین مشخصات خاک توسط آزمایش خاک ساختمان و رعایت ضوابط تعیین شده ، به احداث ساختمانی مقاوم در برابر زلزله، نشست، روانگرایی و … منجر می شود. بنابراین اگر چه ممکن است در نگاه اول قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان از نظر سازنده زیاد و یا حتی غیر ضروری باشد، اما با توجه به موارد ذکر شده، انجام آزمایش خاک ساختمان نه تنها ضروری و الزامی است، بلکه از تحمیل خسارات ناشی از ریزش ساختمان و … نیز جلوگیری می نماید. البته لازم به ذکر است که انجام آزمایش خاک ساختمان برای برخی از پروژه ها الزامی نیست.

آزمایش خاک ساختمان و کاربردهای آن

با انجام آزمایش خاک ساختمان و تعیین نوع و مشخصات خاک منطقه، می توان نوع و میزان مصالح مورد نیاز برای احداث ساختمانی مقاوم و استاندارد را تعیین نمود. انجام آزمایش خاک ساختمان به تعیین روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله کمک می کند. پس از انجام آزمایش خاک ساختمان و دریافت تاییدیه نظام مهندسی و مجوزهای مربوطه، سازمان نظام مهندسی گزارشی تحت عنوان دفترچه مکانیک خاک ارائه می دهد که مهندسین پروژه برای احداث سازه به آن نیاز داشته و از آن استفاده می کنند.

آزمایشگاه خاک

یکی از مدارک لازم جهت اخذ جواز ساخت ساختمان ، انجام ازمایش خاک می باشد. اهمیت آزمایش خاک برای احداث ساختمان به این علت است که وزن ساختمان و اثرات نیروهای طبیعی به خاکی که ساختمان بر روی آن قرار دارد، منتقل می شود. از این رو جهت بررسی ویژگی های خاک نظیر مقاومت ، نفوذپذیری ، تیپ خاک و ... لازم است قبل از احداث سازه ، آزمایشگاه خاک مشخصات خاک محل احداث را مورد بررسی قرار دهد.

آزمایشگاه خاک به جهت تعیین مقاومت خاک بستر در پروژه های ساختمان سازی ، خدمات مختلفی نظیر تعیین عمق و تعداد گمانه های لازم بر اساس مقررات و استاندارد های موجود، حفاری گمانه های شناسایی ، انجام انواع آزمایش صحرایی خاک و نمونه گیری در اعماق مختلف گمانه ها به صورت دستخورده و دست نخورده را ارائه می دهد.

لیست ازمایشگاه خاک

شرکت خدمات فنی آزمایشگاهی به اشخاص حقوقی دارای پروانه اشتغال به کار از وزارت مسکن و شهرسازی در امور آزمایشگاه خاک و بتن ، گفته می شود. حدود صلاحیت و ظرفیت اشتغال به کار شرکت های خدمات فنی آزمایشگاه مکانیک خاک بر اساس پایه پروانه اشتغال به کار اعضای هیات مدیره و شاغلین تعیین می شود. پروانه اشتغال به کار ازمایشگاه خاک ، به صورت پایه سه ، دو ، یک و ارشد صادر می گردد.

آزمایشگاه مکانیک خاک

آزمایشگاه مکانیک خاک از پرکاربردترین آزمایشگاه ها جهت بررسی رفتار و ویژگی های خاک به ویژه در پروژه های عمرانی می باشد. آزمایش خاک ساختمان اطلاعات مفیدی را در خصوص مکانیزم رفتاری انواع مختلف خاک مانند سیلت ، رس ، شن و ماسه ارائه می دهد.

از طرفی با توجه به وابستگی رفتار سازه در برابر زلزله به تیپ خاک ، شناسایی تیپ خاک محل احداث ساختمان به کمک تست خاک و ژئوتکنیک پیش از ساخت برای ساختمان های بلند مرتبه ضروری است. از طرفی هزینه خدمات آزمایشگاه مکانیک خاک در مناطق مختلف متفاوت است. همان طور که پیشتر بیان شد، پارامترهایی که در هزینه آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان تاثیرگذارند شامل محل احداث پروژه ، متراژ ساختمان ، شیوه انجام حفاری ، تعداد و عمق گمانه ها، تعداد و انواع آزمایش صحرایی خاک و آزمایشگاهی می باشند.

به جهت تحلیل رفتار خاک محل احداث ساختمان، آگاهی از پارامترهای خاک محل پروژه امری حیاتی به حساب می آید و برای تعیین و بدست آوردن این پارامترها، نیاز به مطالعات ژئوتکنیک و ازمایش خاک است که در این راستا آزمایشگاه ژئوتکنیک می تواند خدمات مورد نیاز را ارائه دهد. به عبارتی آزمایش ژئوتکنیک و در نهایت گزارش ژئوتکنیک ، اطلاعات مفیدی را در زمینه شناسایی و ارزیابی نمونه های خاک و برآورد دقیق تر رفتار سازه فراهم می نماید.

آزمایشگاه خاک و بتن

برای احداث ساختمان نیاز به انجام آزمایش های مختلفی است که به کمک آزمایشگاه خاک و بتن و یا جوش انجام می شود. بنابراین شناخت آزمایشگاه خاک و بتن در سطح منطقه محل اجرای پروژه می تواند به پیشبرد بهتر اهداف کمک شایانی نماید. عمران مدرن ارائه دهنده خدمات آزمایشگاه خاک و بتن در سراسر ایران می باشد.

نوع خاک تهران

تیپ خاک براساس آیین نامه ۲۸۰۰ به چهار نوع یا تیپ یک تا چهار تقسیم می شود که مشخصات هریک و نوع خاک تهران در ادامه بیان می گردد.

خاک تیپ ۱

زمین با خاک تیپ ۱ بالاترین کیفیت برای ساخت و ساز را دارا می باشد. خاک تیپ یک حاوی دانه‌ های درشت متراکم بسیار سخت و سنگ است به همین جهت مقاومت به دست آمده از آزمایش خاک نظام مهندسی بسیار مناسب می باشد. نوع خاک تهران در بخش ‌هایی از منطقه نیاوران ، ازگل ، گیشا و امیرآباد ، تیپ یک می باشد.

خاک تیپ ۲

زمین با خاک تیپ ۲ در رده خاک درشت دانه به همراه ریزدانه رسی قرار می ‌گیرد. این نوع خاک کیفیت پایین­ تری نسبت به خاک تیپ یک دارد. نوع خاک تهران در بیشتر مناطق، شامل بخش هایی از مناطق ۱ تا ۱۲ و ۲۱ و ۲۲ ، خاک تیپ ۲ می باشد.

خاک تیپ ۳

زمین با خاک تیپ ۳ شامل خاک های ریزدانه رسی به همراه درشت دانه است. این نوع خاک کیفیت متوسطی دارد. خاک نوع سه در تهران در بخش هایی از مناطق ۹ تا ۱۵ و بخش هایی از منطقه ۲۱ وجود دارد.

خاک تیپ ۴

زمین با خاک تیپ ۴ در رده خاک های ریزدانه رسی خالص قرار دارد و جزو کیفیت­ های ضعیف است. به طوری که احتمال نشست ساختمان در خاک تیپ چهار نسبت به سایر تیپ ­های خاک بیشتر است. عمده نوع خاک تهران بر اساس نتایج ازمایشگاه مکانیک خاک در بخش های مناطق ۱۶ تا ۲۰ شامل یافت‌آباد ، خاوران ، افسریه ، میدان جهاد ، قلعه مرغی و آیت اله سعیدی ، خاک تیپ چهار در تهران را شامل می شوند.

انواع آزمایش خاک نظام مهندسی

رایج ترین آزمایش های خاک نظام مهندسی ساختمان شامل تست خاک نفوذ استاندارد (SPT) ، آزمایش مکانیک خاک بارگذاری صفحه (PLT) ، ازمایش خاک هم ارز ماسه ای ، آزمایش درون چاهی دانهول ، ازمایش خاک تحکیم ، انواع آزمایش خاک دانه بندی و هیدرومتری ، آزمایش سه محوری خاک ، آزمایش های مکانیک خاک تراکم و ... است.

ازمایش خاک صحرایی

در اولین گام از اجرای آزماش خاک ساختمان ، با اعزام مهندسین و دستگاه های حفاری ازمایشگاه خاک نمونه گیری در دستور کار قرار می گیرد. تعداد نمونه گیری در تست خاک ساختمان برحسب محل احداث پروژه ، ابعاد زمین و شمالی یا جنوبی بودن ملک می باشد. روش های حفاری مرسوم در آزمایش خاک ساختمان ، حفاری آبشویی و مغزه گیری پیوسته می باشد. اما انتخاب روش نهایی ازمایش خاک با توجه به تجهیزات در دسترس ، جنس خاک و نوع پروژه صورت می پذیرد.

آزمایش مکانیک خاک ساختمان SPT

یکی از مهم ‌ترین آزمایش های مکانیک خاک نظام مهندسی برای تعیین تیپ خاک، آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) است. نحوه اجرای این آزمایش خاک نظام مهندسی این گونه است که یک وزنه ۶۳.۵ کیلوگرمی از فاصله ۷۶ سانتی ‌متری سقوط‌ می ‌کند و تعداد ضربات لازم برای نفوذ وزنه در عمق مشخصی از خاک تعیین شده و براساس نتایج به دست آمده، تیپ خاک مشخص می ­شود. عدد اس پی تی بدست آمده به نوع خاک، دانسیته نسبی، تاریخچه تنش، روش استفاده شده و … وابسته است. هر چه عدد SPT آزمایش مکانیک خاک بزرگتر باشد، سختی و تراکم خاک بیشتر خواهد بود.

عدد بدست آمده از این ازمایش خاک ساختمان برای موارد مختلفی مانند فشار سربار ، انرژی و ... اصلاح می‌ گردد. همچنین روابط همبستگی بسیاری برای تخمین پارامترهای مختلف خاک مانند تراکم ، زاویه اصطکاک داخلی ، چسبندگی ، نسبت بیش تحکیمی ، مدول الاستیسیته و ... برحسب عدد نفوذ استاندارد (NSPT) ارائه شده است.

هزینه آزمایش خاک ساختمان SPT کم بوده و معمولا در گمانه ای انجام می شود که برای مقاصد دیگر حفاری شده است. بنابراین با استفاده از این ازمایش خاک ، هزینه اضافی بر طرح تحمیل نمی شود.

از طرفی تقریبا همه تجهیزات آزمایش خاک و ژئوتکنیک نفوذ استاندارد همان تجهیزاتی هستند که برای حفاری به کار گرفته می شوند و تجهیزات اختصاصی این ازمایش خاک ساختمان در حد محدودی هستند. این در حالی است که در سایر انواع آزمایش صحرایی خاک معمولا تجهیزات اختصاصی گسترده ای به کار گرفته می شود.

عدد بدست آمده از این آزمایش خاک ساختمان برای موارد مختلفی مانند فشار سربار ، انرژی و ... اصلاح می‌ گردد. همچنین روابط همبستگی بسیاری برای تخمین پارامترهای مختلف خاک مانند تراکم ، زاویه اصطکاک داخلی ، چسبندگی ، نسبت بیش تحکیمی ، مدول الاستیسیته و ... برحسب عدد نفوذ استاندارد (NSPT) ارائه شده است.

تست خاک ساختمان PLT

آزمایش ژئوتکنیک بارگذاری صفحه (PLT) یکی از متداولترین آزمایشات خاک نظام مهندسی در مطالعات صحرایی است. با استفاده از نتایج آزمایش خاک ساختمان PLT می ‌توان ظرفیت باربری پی‌ ها را با مد نظر داشتن ملاحظات نشست ، مورد ارزیابی قرار داد. به عبارت دیگر، ازمایش خاک PLT روشی برای تخمین میزان نشست بستر، ناشی از ساخت سازه و یا تعیین ظرفیت باربری نهایی بستر ساختگاه است.

واضح است که ایده ‌آل ترین حالت برای تعیین نشست بستر ناشی از بار واقعی سازه ، حالتی است که بار معادل سازه بر سطحی به اندازه شالوده‌ واقعی اعمال شده و میزان نشست اندازه‌گیری شود. با توجه به هزینه و مشکلات تامین چنین شرایطی، آزمایش مکانیک خاک بارگذاری صفحه با اعمال بار طراحی پیشنهادی بر صفحه‌ ای با ابعاد کوچک، انجام می ‌شود. همچنین برای دستیابی به میزان نشست و ظرفیت باربری پی با ابعاد واقعی، از ضرایب تبدیل استفاده می ‌شود.

هزینه ازمایش خاک PLT مانند دیگر ازمایش های ژئوتکنیکی تابع عوامل مختلفی است و ثابت نمی باشد. از مهم ترین عوامل موثر در قیمت آزمایش خاک PLT می توان به محل انجام ازمایش ، فصل انجام تست خاک ساختمان و ... اشاره نمود. اما به طور کلی هزینه آزمایش خاک ساختمان PLT ، بالا بوده و از این جهت صرفا برای پروژه‌ های مهم صرفه اقتصادی دارد.

آزمایش خاک ساختمان هم ارز ماسه ای

یکی دیگر از آزمایشات خاک نظام مهندسی ، آزمایش هم ارز ماسه ای است. ازمایش خاک ارزش ماسه ای یا SE برای تعیین نسبت حجم ماسه به کل خاک و همچنین تعیین میزان جذب آب ریزدانه و تورم آن ها به کار می رود. به طوری که در اغلب کارگاه های ساختمانی و عمرانی آزمایش خاک ساختمان SE ملاک پذیرش ماسه برای خرید و یا استفاده آن در بتن می باشد. چراکه وجود ماسه زیاد در مقایسه با ریزدانه ها در خاک ، در زیرسازی راه ها و نیز احداث سدهای خاکی ، باعث پایین آمدن درصد رطوبت بهینه و رسیدن سریع تر خاک به تراکم نسبی بهینه می گردد.

در آسفالت نیز درصد بالای ریزدانه موجب مصرف بیش تر نیرو و در نتیجه باعث سست شدن و وارفتن آسفالت زیر بارهای وارده می شود. همچنین نسبت ماسه به ریزدانه ها در ساخت بتن نیز بر مصرف آب ، تراکم بتن ، نفوذ پذیری و مقاومت در برابر هوا زدگی اثر گذار است. از طرفی انجام این ازمایش خاک ساختمان از نظر اقتصادی نیز بسیار اهمیت دارد، چراکه علاوه بر متغیر بودن خصوصیات فیزیکی ، قیمت ماسه شسته شده از قیمت ماسه شسته نشده، بیش تر است.

تست خاک ساختمان DHT

شناخت کامل وضعیت لایه های زیرسطحی و مشخصات دینامیکی لایه های خاک ، از عوامل مهم در تحلیل دینامیکی یک سازه است. لذا به منظور تکمیل اطلاعات ژئوتکنیکی ، لزوم ارزیابی پارامترهای دینامیکی لایه های زمین و تعیین نوع زمین از نظر مهندسی زلزله ، ازمایش های لرزه ای درون گمانه ای با استفاده از ازمایش خاک ساختمان دانهول که یکی از روش های لرزه نگاری برای اندازه گیری مستقیم سرعت امواج کشسان است، انجام می گیرند. آزمایش ژئوتکنیک درون چاهی دانهول (DHT) به دلیل مزایایی که دارد، یکی از پرکاربردترین روش ‌های اندازه‌گیری سرعت امواج الاستیک بوده که زیرمجموعه روش‌ های آزمایش خاک نظام مهندسی لرزه ‌نگاری است.

اساس کار در تست خاک دانهول (DHT) ، اندازه گیری زمان سیر موج از سطح زمین تا اعماق مختلف است. بدین منظور یک لرزه سنج که معمولا شامل سه حسگر عمود بر هم می باشد، توسط کابل در اعماق مختلف قرار داده شده و امواج لرزه ای حاصل از چشمه لرزه ای توسط آن ثبت می گردد. اجرای آزمایش خاک و ژئوتکنیک دانهول بر روی انواع خاک و سنگ امکان پذیر است.

در آزمایش خاک ساختمان دانهول منبع ارتعاش در سطح زمین و ژئوفون ها درون گمانه ، قرار می گیرند و با ایجاد ارتعاش در سطح زمین و دریافت امواج در اعماق مختلف، با توجه به زمان و فاصله طی شده توسط موج های ارتعاشی ، سرعت آن ‌ها در اعماق مختلف قابل محاسبه خواهد بود. با توجه به تغییرات سرعت موج در خاک‌ هایی با جنس مختلف، امکان شناسایی لایه ‌بندی ، جنس و نیز تخمین پارامترهای خاک به کمک این آزمایش خاک نظام مهندسی وجود دارد.

تست خاک دانهول در مقایسه با سایر انواع آزمایش خاک درون چاهی به دلیل سهولت، سرعت اجرا و هزینه پایین در مطالعات مهندسی ، کاربرد بیشتری دارد.

ازمایش خاک دانه ‌بندی و هیدرومتری

آزمایش دانه بندی خاک از آزمایش های مهم است که بر اساس استاندارد ASTMD422-63 انجام می شود. انواع آزمایش خاک دانه بندی ، معمولا به سه روش عمده که تابع اندازه ذرات خاک است، انجام می گیرد.

روش اول ازمایش دانه بندی خاک به روش الک انجام می گیرد، عمدتا برای خاکی قابل استفاده است که بیش از ۹۰ درصد دانه هایش بزرگتر از الک شماره ۲۰۰ باشند. آزمایش خاک دانه بندی با الک به دو روش تر و خشک قابل انجام است. برای انجام این نوع از آزمایشات خاک ، الک ها را از بزرگ به کوچک، از بالا به پایین روی هم قرار می دهند. برای لرزش الک ها می توان از دستگاه لرزاننده مکانیکی استفاده کرد. پس از اتمام لرزش، مقدار خاک باقی مانده بر روی هر الک ازمایشگاه خاک را با استفاده از ترازوی دقیق اندازه گیری می کنند. در روش تر، خاک را بر روی الک ریخته و با فشار آب شستشو می دهند. این عمل تا زمانی که آب خارج شده از آخرین الک شفاف باشد ادامه داده می شود.

برای خاک هایی که بیش از ۹۰ درصد دانه هایش ریزتر از الک شماره ۲۰۰ باشند، از آزمایش هیدرومتری مکانیک خاک برای دانه بندی استفاده می گردد. بدین منظور از دستگاه آزمایش خاک با نام هیدرومتر استفاده می شود. دستگاه ازمایش خاک هیدرومتر دارای چگالی ثابت و معینی است. آزمایشات خاک هیدرومتری بر پایه قانون استوکس می باشد.

روش سوم برای خاک هایی که در هیچکدام از دو دسته دیگر جای نگیرند و به اصطلاح مخلوط باشند، قابل استفاده است. به طوری که در این روش از ترکیبی از هر دو آزمایش دانه بندی و هیدرومتری خاک برای طبقه بندی خاک استفاده می گردد و برای بخش ریزدانه خاک از آزمایش خاک ساختمان هیدرومتری و برای بخش درشت دانه خاک از آزمایش مکانیک خاک دانه بندی به روش الک استفاده می شود.

تست خاک ساختمان سه محوری

دیگر آزمایش خاک برای احداث ساختمان ، آزمایش سه محوری است. به عبارتی جهت بررسی مقاومت برشی خاک در خاک ‌های چسبنده، غیر چسبنده و دانه ‌ای از آزمایش سه محوری خاک استفاده می ­شود. در آزمایش سه محوری ، خاک بین دو صفحه فلزی قرار گرفته و به کمک پیستون در جهت عمودی و با استفاده از سیال در سایر جهات به آن نیرو وارد می گردد. آزمایشات خاک سه محوری با توجه به وضعیت شیر خروجی آب به سه دسته، تحکیم یافته زهکشی شده، تحکیم یافته زهکشی نشده، تحکیم نیافته زهکشی نشده، دسته بندی می شوند. آزمایش سه محوری واقعی از دیگر روش های انجام آزمایش خاک ساختمان سه محوری است.

آزمایش مکانیک خاک تحکیم

یکی دیگر از آزمایش های خاک نظام مهندسی ساختمان ، آزمایش تحکیم خاک است. از آزمایش تحکیم خاک برای سنجش واکنش خاک در برابر بارهای فشاری و برآورد میزان نشست خاک استفاده می ­شود. به عبارتی با انجام این تست خاک می توان به دو هدف دست پیدا کرد. به طوری که می توان با قرار دادن یک بار ثابت بر روی خاک تغییر شکل آن را با گذشت زمان اندازه گیری نمود. این اندازه گیری در ازمایش تحکیم خاک تا جایی ادامه می یابد که خاک مورد نظر تحت بار وارده، تغییر شکل ندهد.

از طرفی با انجام ازمایش تحکیم مکانیک خاک می توان بار های مختلف را بر روی خاک اعمال نموده و تغییر شکل های نهایی خاک را در پایان هر مرحله اندازه گیری نمود تا در نهایت رابطه ای بین نشست و بارهای مختلف مشخص گردد.

آزمایش خاک ساختمان تراکم

در آزمایش خاک تراکم که یکی دیگر از آزمایش های خاک نظام مهندسی ساختمان است، بررسی واکنش خاک در برابر نیروهای تراکمی به وسیله حذف گازهای هوای موجود در بافت خاک از طریق ضربه، اندازه ­گیری چگالی خاک و رسم نمودار انجام می­ شود. مهندسین ژئوتکنیک دریافته اند که اگر در هنگام متراکم کردن ، به خاک مورد نظر آب اضافه کنند، تراکم خاک راحت تر انجام می شود. چراکه افزودن رطوبت موجب روغنکاری و آسان شدن تراکم خاک می گردد. اما اگر مقدار آب از حدی بیش تر شود، چگالی خاک کاهش می یابد و تراکم به خوبی صورت نمی گیرد. به عبارتی هدف از انجام ازمایش تراکم خاک ، یافتن مقدار رطوبت بهینه است.

به منظور انجام این آزمایش خاک برای ساختمان سازی ، ابتدا وزن قالب خالی را به همراه در آن اندازه گیری می کنند. خاک عبوری از الک شماره چهار را با حدود ۱۵٪ آب مخلوط می نمایند. در ادامه کمی بیشتر از یک سوم قالب را از خاک مرطوب پر می کنند. در ادامه عمل تراکم خاک را با استفاده از چکش مخصوص و در تعداد لایه های مشخص انجام می دهند. در پایان این عملیات، سر قالب را باز کرده و روی نمونه را با وسیله مناسب همچون کاردک و یا خط کش فلزی صاف می کنند. قالب را به همراه خاک درون آن وزن کرده و سپس خاک را از قالب خارج می کنند. مقداری خاک از ابتدا و انتهای نمونه جدا کرده و وزن می نمایند. این نمونه ها بعد از توزین باید در داخل کوره قرار داده شوند. سپس آن را وزن کرده و درصد رطوبت نمونه را محاسبه می نمایند. مراحل ذکر شده با افزودن مقداری رطوبت تکرار می گردد. هر چه تعداد دفعات تکرار آزمایش خاک ساختمان تراکم بیشتر باشد، نتیجه حاصله دقیق تر خواهد بود.

تست خاک ساختمان برش مستقیم

مقاومت برشی خاک یکی از پارامترهای مهم در طراحی های ژئوتکنیکی است که در تحلیل مسائلی مانند محاسبه فشار جانبی خاک ، ظرفیت باربری پی ها، پایداری شیب ها، سدهای خاکی و دیگر مسائل ژئوتکنیکی به کار می رود. آزمایش خاک برش مستقیم به علت کاربرد فراوان در درک رفتار مکانیکی خاک بسیار مورد توجه است. تست خاک برش مستقیم برجا یکی از قدیمی ترین آزمایشات خاک برای تعیین مقاومت برشی خاک های تحکیم شده چسبنده است. در آزمایش برش مستقیم برجا ، تنش های وارد بر سطحی که در آن گسیختگی رخ می دهد، در سراسر آزمایش خاک و ژئوتکنیک مستقیما کنترل می شود. ازمایش برش مستقیم برجا به سبب ساده بودن اجرا و کم بودن قیمت آزمایش خاک برای احداث ساختمان ، جهت تعیین مقاومت برشی خاک در محل ، بسیار پرکاربرد است.

ازمایش خاک CBR

آزمایش خاک ظرفیت باربری کالیفرنیا یا CBR نیز یکی از آزمایشاتی است که به واسطه آن می توان برای خاک یک قرضه یا خاک محل موردنظر، حداکثر فشار قابل اعمال را محاسبه کرد. با انجام آزمایش خاک ساختمان CBR می توان حداکثر فشار قابل اعمال به خاک زیر پی ساختمان را تعیین نموده و بر اساس آن ابعاد پی ساختمان را طراحی نمود. در راهسازی ، عدد CBR گزارش شده توسط آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک در انعکاس مقاومت برشی خاک و تحمل آن در برابر بارهای ترافیکی از اهمیت بسزایی برخوردار است.

به عبارت دیگر ارزش ازمایش خاک ساختمان CBR در راهسازی بسیار زیاد است و CBR خاک یکی از مهم ترین عوامل در طراحی ضخامت رویه راه ها است. به طوری که با تعیین عدد CBR می توان ظرفیت باربری خاک بستر و کلیه لایه های روسازی از قبیل زیر اساس و اساس را تعیین نموده و بر طبق آن ضخامت لایه ها را بدست آورد.

تست خاک _ اخذ تاییده نظام مهندسی

پس از مشخص کردن تعداد گمانه­ های لازم و عمق آن ها برای انجام آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان ، ازمایشگاه خاک قبل از اقدام به حفاری مشخصات گمانه ­ها را به سازمان نظام­ مهندسی اعلام می­ کند تا در صورت لزوم بازرس به محل حفاری اعزام کند. سپس حفاری و انواع آزمایش صحرایی خاک شامل آزمایش ­های SPT و نمونه­ گیری خاک ، آزمایش برش برجا و بارگذاری صفحه ­ای در محل انجام می شود.

پس از آن، در ازمایشگاه مکانیک خاک سایر آزمایش ها شامل دانه ­بندی ، برش مستقیم ، تحکیم و تک محوری انجام می ­شود. پس از انجام آزمایش­ ها در آزمایشگاه خاک استعلام برگ سبز تعهد مطالعات ژئوتکنیک انجام شده و گزارش ژئوتکنیک برای سازمان نظام مهندسی ارسال می­ شود. مدت زمان بررسی گزارش آزمایشات خاک در سازمان عمدتا ۱۰ روز به طول انجامیده و پس از تایید گزارش به شهرداری ارسال می ­شود.­ 

باید توجه داشت که در هر مرحله از آزمایش خاک ساختمان لازم است فیلمی از محل و نحوه انجام آزمایش توسط کارشناس آزمایشگاه خاک تهیه شود و برای سازمان نظام مهندسی به همراه مدارک ارسال گردد. اولین مرحله فیلم برداری قبل از شروع، حفر گمانه است. در فیلم باید موقعیت ملک ، تابلو مشخصات کارگاه و موقعیت حفر گمانه نیز، مشخص شود. در صورت عدم تهیه فیلم، حفاری چاهک از نظر سازمان نظام مهندسی مردود بوده و لازم است مجددا حفاری انجام شود.

مدت زمان آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان

مدت زمان آزمایش خاک نظام مهندسی شامل پروسه اداری ، مدت زمان حفاری و مدت زمان آزمایش در آزمایشگاه خاک می­ باشد. با توجه به این که آزمایش مکانیک خاک بخشی از زمان انجام پروژه را به خود اختصاص می­ دهد، بنابراین تعیین مدت زمان تقریبی آزمایش ژئوتکنیک می ­تواند به مدیر پروژه در زمان­ بندی دقیق­ تر کمک کند.

حفاری آزمایشات خاک بر حسب نوع ساختمان به دو صورت حفاری دستی و حفاری ماشینی انجام می ­شود. حفاری دستی برای هر حلقه چاه به عمق ۳۰ متر، عمدتا یک هفته تا ۱۰ روز بر حسب سختی خاک زمان لازم دارد. مدت زمان لازم برای حفاری با دستگاه برای هر حلقه چاه عمدتا ۳ الی ۴ روز است.

ساختمان های معاف از آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان

انجام آزمایش خاک نظام مهندسی برای شناسایی تیپ خاک برای ساخت ساختمان های بلند مرتبه ضروری است. برخی از ساختمان ها از انجام آزمایش ژئوتکنیک پیش از احداث ساختمان معاف هستند. طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان در صورتی که تمام شرایط ذیل برقرار باشد نیاز به انجام عملیات گمانه زنی نمی باشد و جمع آوری اطلاعات و بازدید محلی کفایت می نماید.

• سازه‌ هایی که داده‌ های زمین ‌شناسی محل احداث ساختمان برای آن ‌ها در دسترس و مشخص باشد.
• ساختمان ‌های با اهمیت کم و یا با اهمیت متوسط و با حداکثر ۴ طبقه باشد.
• در صورتی که سطح آب ‌های زیرزمینی بالا نباشد.
• ساختمان‌ های که زیربنای آن کم تر از ۳۰۰ متر مربع باشد.
• ساختمان ‌هایی که برای ساخت آن‌ ها کم تر از ۲ متر گودبرداری شده باشد.
• تعداد ساختمان ها زیاد (بیش از ۳ ساختمان مشابه و نزدیک به یکدیگر مانند شهرک ها، پروژه های انبوه سازی و غیره) نباشد.
• نوع زمین طبق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (استاندارد 2800)، از نوع ۱ و ۲ نباشد.
• احتمال وجود خاک‌ های متورم شونده و روان­ گرا وجود نداشته باشد.
• در صورتی که سازه ‌ای در مجاورت زمین مورد نظر وجود نداشته باشد که احتمال وارد شدن خسارت به آن وجود داشته باشد.
• در صورتی که محل مورد نظر در منطقه گسل اصلی نباشد.

هزینه ازمایش خاک

هزینه آزمایش خاک نظام مهندسی در مناطق مختلف متفاوت است. پارامترهایی که در هزینه آزمایش خاک ساختمان تاثیرگذارند شامل محل احداث پروژه ، متراژ ساختمان ، شیوه انجام حفاری آزمایش های مکانیک خاک ، تعداد و عمق گمانه ­ها، تعداد و نوع آزمایش صحرایی خاک و آزمایشگاهی می باشند.

به عبارتی قیمت آزمایش خاک نظام مهندسی شامل قیمت حفاری دستی و قیمت حفاری با دستگاه می ­باشد. لازم به ذکر است که هزینه حفاری در نقاط مختلف براساس سختی خاک توسط پیمانکار تعیین می ­شود. همچنین بخشی از هزینه آزمایش خاک نظام مهندسی مربوطه به هزینه برگه سبز ژئوتکنیک، هزینه تهیه دفترچه گزارش خاک و اخذ تاییدیه از نظام مهندسی است.

آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک

آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک بزرگترین شرکت کنترل کیفی فعالیت های عمرانی زیر بنایی در سطح کشور است و ضمن اینکه در پروژه های زیرساخت و مسکن و حمل و نقل به عنوان عامل کنترل کیفی حضور دارد، در دیگر پروژه های عمرانی هم فعال بوده و ماموریت مهم کنترل کیفیت مصالح مصرفی ، نحوه اجراء و ارزیابی سازه های ساخته شده را با انجام آزمایشات مختلف مخرب و غیر مخرب به انجام می رساند.

کنترل کیفیت، کلیه فعالیت ها و تکنیک های اجرایی است که برای رسیدن به مشخصات کیفی تعیین شده صورت می پذیرد. سازه ها و پروژه های عمرانی لازم است بر اساس طراحی انجام شده اجرا شوند تا ضمن حفظ کارایی و کیفیت خود در طول دوره عمر، ایمنی و مقاومت لازم را در مقابل بارهای وارده، باد، زلزله و سیل را داشته باشند تا ایمنی و آسایش لازم را برای استفاده کنندگان تامین نماید.

بطور کلی یکی از مهم ترین اهداف کنترل کیفیت در ساخت و ساز را می توان جلوگیری از هدر رفتن سرمایه ها و منابع دانست که این امر، فقط با یافتن پارامترهای مورد نیاز طراحی سازه و مقایسه و تطبیق ویژگی های مصالح با استاندارد و مشخصات فنی لازم برای آن ها، میسر و محقق می گردد.

از این رو نیل به اهداف و مأموریت های حساس آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک ، برنامه ای مستقل و راه و روشی روشن و متقن می طلبد که ضمن اینکه شرکت در راستای سیاست ها و برنامه های توسعه ای کشور گام بر می دارد، بتواند نقش فعال و تأثیر گذار بر ارتقاء سطح کیفی پروژه های عمرانی ایفا نماید.

هزینه انجام آزمایش خاک ساختمان

هزینه انجام آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان با توجه به اهمیت بررسی مشخصات خاک محل احداث ساختمان و تاثیر آن بر روی هزینه های آتی فرآیند ساخت ساز نظیر هزینه ساخت فونداسیون و تامین مقاومت مورد نیاز خاک بستر ، بسیار مقرون به صرفه است.

هزینه آزمایش خاک نظام مهندسی ساختمان به فاکتور های مختلفی وابسته است که از مهترین این عوامل می توان به میزان مساحت زیربنای ساختمان اشاره کرد. شرکت های ارائه دهنده خدمات آزمایشگاه خاک ، ارائه دهنده هزینه انجام آزمایش خاک در شهرهای مختلف می باشند.