آزمايش نفوذ استاندارد

آزمايش نفوذ استاندارد (spt  )

با توجه به مشكلات تهيه نمونه هاي دست نخورده استفاده از ازمونهاي صحرايي نفوذ بسرعت در حال گسترش مي باشد متداولترين  شامل آزمايش نفوذ استاندارد (spt  ) آزمايش مخروط نفوذ و آزمايش برش پره اي مي باشند.

آزمايش نفوذ استاندارد كه در سال 1937 ابداع شد . در حال حاضر مردمي ترين و اقتصادي ترين ابزار براي كسب اطلاعات زير سطحي ( هم در خشكي و هم در آب ) مي باشد برآورد مي شود كه 85 تا 90 درصد طراحي پي هاي متعارف در آمريكاي شمالي و جنوبي با بكارگيري آزمايش نفوذ استاندارد انجام مي شود . همچنين اين آزمايش در ديگر مناطق جغرافيايي بطور وسيعي مورد استفاده قرار ميگيرد از سال 1958 اين آزمايش تحت عنوان 1586  ASTM بصورت استاندارد درآمد و تا بحال چندين بار مورد تجديد نظر قرار گرفته است . بطور كلي پس از انجام حفاري تا عمق مورد نظر  آزمايش شامل مراحل زير است :

1- گويش نمونه گير دو كفه اي  استاندارد با ابعاد نشان داده شده در شكل 3-4 a  به داخل خاك ته گمانه تا نفوذ معين mm   460 عمل گويش با بكار بردن يك وزنه 5/63 كيلوگرمي بعنوان جرم گويش يا ارتفاع سقوط mm  760 انجام مي شود

2-شمارش تعداد ضربات لازم براي كوبش نمونه گير براي حداقل دو عمق نفوذ 150 ميليمتري آخر ( جمعا 30ميلي متر ) براي بدست آوردن عددN.

چندين مجموعه چكش مورد استفاده در اين ازمايش در شكل 3-7 نشان داده شده اند . روي بخش نمايان ميله حفاري سه فاصله 150 ميليمتري  نشانه گذاري و ميله هادي در 760 ميليمتري علامتگذاري شود ( براي چكشهاي دستي ) عرف معمول براينست كه انجام ازمايش SPT  بعد از رسيدن به گمانه به عمق حدود 1 تا 5/1 متر شروع شده و هر  ا تا 2 متر تكرار مي گردد بعد ازرسيدن به عمق مورد نظر وتميزكردن گمانه از مواد حفاري سست نمونه گير دوكفه اي به ميله حفاري متصل و بر خاك ته گمانه قرار ميگيرد . سپس جهت رسيدن به خاك دست نخورده ، نمونه گير تا عمق نفوذ 150 ميليمتر كوبيده شده و تعدا ضربات مربوه ثبت مي گردد (مگر آنكه نفوذ بصورت فروافتادن بوده و ضربات قابل شمارش نباشد ) جمع ضربات لازم براي دو نفوذ 150 ميليمتري آخر بعنوان عدد نفوذ N مورداستفاده قرار مي گيرد مگر آنكه نتوان نفوذ مرحله سوم را كامل نمود در حالت اخير ضربات مربوط به 30 ميليمتر نفوذ اول بعنوان N ثبت مي گردد .

 

شكل 3-7

در موارد زير آزمايش فاقد اعتبار بوده و انجام آن متوقف مي گردد .

1- براي هر مرحله نفوذ 150ميليمتري و 50 ضربه مورد نياز باشد

2- تعدا ضربات نفوذ به صد ضربه برسد ( ياصد ضربه براي نفوذ 30 ميليمتر )

3-                  يا ده ضربه متوالي هيچ نفوذي صورت نگيرد .

زمانيكه تعداد ضربات بالاباشد ، فرسايش اضافي در ابزار و كاهش زياد متراژ حفاري روزانه بوجود مي آيد .استاندارد كردن امتناع گمانه درصد ضربه اين امكان را فراهم مي سازد تا كليه سازمانهاي حفاري هزينه عمليات را استاندارد نمايند بطوريكه تعداد ضربات بيشتر زمينه تقاضاي هزينه بيشتر براي حفر واحد طول گمانه يا نوعي عمليات مغزه گيري را فراهم  مي نمايد .

هم قبل از استاندارد كردن SPT و هم بعد از آن  در مقادير N گمانه هاي مجاور يا مقادير حاصل از ابزارهاي مختلف درگمانه هاي مجاور يكسان نبودند بخاطر استفاده وسيع از SPT  اين مسئله توجه بيشتري به خود جلب نمود . در بررسي هاي اوليه فشار سربار و طول ميله حفاري از دلائل عمده اين تفاوت شناخته شد . در بررسي هاي بعدي معلوم شد كه انرژي گوي واستهلاك آن در اطراف نمونه گير از عوامل اصلي تفاوتهاي زياد در مقادير N مي باشد .

تعدا ضربه مستقيما به انرژي گويشي مربوط مي شود كه بطورنظري به صورت زير محاسبه مي شود:

الف)                                                                                   

ب)                                                                                              

(ج)
كه در آن
w  وزن يا جرم چكش و h  ارتفاع سقوط مي باشد .

آزمايش نفوذ استاندارد توسط نوعي نسبت انرژي  استاندارد شود . اين نسبت مي بايست به صورت زير محاسبه شود :

 

كه در آن Ea  انرژي واقعي انتقال يافته به نمونه گير و انرژي ورودي مي باشد .

باولز برآورد نموده است كه نسبت انرژي ابزارهاي مورد استفاده امريكاي شمالي به 70 درصد نزديك مي باشد و لذا اين نسبت انرژي را بعنوان نسبت انرژي استاندارد انتخاب نموده است در پيش نويس دستورالعمل آزمايش تهيه………………

 

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “مقاله با عنوان آزمايش نفوذ استاندارد”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *