_
مطالعات ژئوتکنیک
قبل از هرگونه اقدام برای طراحی و ساخت یا مقاوم سازی سازه های عمرانی یا صنعتی و همچنین بدست آوردن اطلاعات کافی اولیه جهت امکان سنجی و برآوردهای اقتصادی جهت ارائه طرح های پیشنهادی در پروژه ها، لازم است مطالعات ژئوتکنیک و زمین شناسی با دقت لازم فراهم آورده شود.
انجام مطالعات ژئوتکنیک شامل اطلاعاتی در مورد ویژگی های مهندسی و فیزیکی خاک منطقه مورد نظر می باشد. این اطلاعات توسط مهندسین ژئوتکنیک و به وسیله آزمایش های متعدد در محل یا در آزمایشگاه بدست می آید.
شکل 1 –برخی از مطالعات ژئوتکنیک انجام گرفته توسط شرکت مهندسی فاراب پی – معدن مس میدوک
هدف از مطالعات ژئوتکنیک
هدف از انجام مطالعات ژئوتکنیک و آزمایشات مربوط به آن شناسایی لایه های تحت الارضی، تعیین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن ها، تعیین نوع پی و عمق استقرار آن، تعیین ظرفیت باربری پی، تعیین ضریب عکس العمل خاک زیر پی جهت طراحی سازه ای پی، تعیین نوع سیمان مصرفی در بتن پی، بررسی وضعیت آب زیرزمینی و غیره.
شکل 2 – شناسایی لایه های خاک– مشاور: شرکت مهندسی فاراب پی
مطالعات ژئوتکنیکی به دلایل زیادی در تمامی سازه‌ها ضروری می باشد از جمله:
-
کاربرد دانش ژئوتکنیک هرگز به تعداد طبقات و نوع ساختمان بستگی ندارد. هرگاه تنشی به زمین وارد شود ساختگاه باید از نظر مقاومت و نشست بررسی گردد اگرچه سازه سبک، کم طبقه و یا کم اهمیت باشد.
-
به کرات مهندسان محاسب، سازه‌ای را به دلیل کم طبقه بودن با فرض مقاومت خاک بالا طراحی نموده‌اند در حالیکه با هوشیاری ناظر ساختمان و پس از بررسی‌های ژئوتکنیکی معلوم گردیده مقاومت مجاز زمین به دلیل وجود لایه‌های خاک ضعیف و نشست‌پذیر به مراتب کمتر بوده است.
-
سازه‌های بسیاری بر اساس مقاومت مجاز خاک فرضی محاسبه و اجرا گردیده ولی پس از نشست ساختمان مشخص شده که در زیر پی، لایه ضعیف و یا نشست‌پذیر خاک بوده است.
تجربیات عملی در زمینه ژئوتکنیک نشان می دهد که نمی‌توان بر اساس مشخصات ژئوتکنیکی یک پلاک در مورد پلاک دیگر قضاوت نمود و چه بسا وجود حفره زیرزمینی، خاکریز و یا مسائل دیگر سبب تغییر رفتار ساختگاه شود.
شکل 3 – برخی از مطالعات ژئوتکنیک انجام گرفته توسط شرکت مهندسی فاراب پی
اهداف و نتایجی که از مطالعات ژئوتکنیک بدست می آید بسیارند اما مهم ترین آنها عبارتند از:
-
شناسایی کامل لایه های زیرزمینی
-
تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی لایه ها
-
مشخص نمودن نوع پس ساختمان و نحوه استقرار آن
-
عمق مناسب برای پی
-
برآورد ظرفیت باربری فونداسیون و تعیین ضریب مربوطه, وزن مخصوص خاک ، زاویه اصطکاک داخلی موثر و مدول الاستیسیته
-
دسته بندی نوع زمین براساس آیین نامه 2800 ایران.
-
مناسب ترین نوع سیمان و تست بتن
-
بررسی آب های زیرزمینی منطقه
-
مشخص شدن وضعیت لرزه خیزی منطقه
-
استخراج اطلاعات دقیق از سنگ بستر
-
موقعیت مکانی لرزه های پیشین
-
تعیین فاصله گسل های نزدیک به پروژه
-
هیدرومتری
آزمایش دانه بندی خاک ,حدود اتربرگ ، تعیین دانسیته ، رطوبت خاک ، تعیین جنس و نوع خاک منطقه
انجام مطالعات ژئوتکنیکی برای تمام سازه‌ها ضرورت دارد لکن بر اساس مساحت زیربنا و تعداد طبقات و اهمیت پروژه باید به حجم تحقیقات ژئوتکنیک افزوده شود.
شاید در پروژه‌ای با طبقات و زیربنای کم مانند یک خانه مسکونی کم طبقه با حفاری اندک، چند آزمایش SPT و مختصر گزارش ژئوتکنیک بتوان به نتیجه مورد نظر دست یافت در حالیکه در یک سازه بلند به یک گزارش کامل و جامع با حفاری های عمیق و آزمایش‌های متنوع و متناسب با نوع زمین و محاسبات دقیق نیاز است.
هر سازه‌ای برای حصول شرایط سلامت کامل در زمان ساخت و بهره‌برداری، نیاز دارد تا مشخصات ژئوتکنیکی ساختگاه آن توسط کارشناس ژئوتکنیک یا مشاور ژئوتکنیک دارای صلاحیت، مشخص و تأیید شود.
این امر از اتلاف سرمایه‌های ملی جلوگیری نموده و خطر جانی و مالی ناشی از ضعف عوامل شناسایی نشده ژئوتکنیکی را به حداقل می‌رساند و نقش عمده‌ای در فرآیند مقاوم‌سازی ساختمان‌ها ایفا خواهد نمود.
شکل 4 – برخی از مطالعات ژئوتکنیک انجام گرفته توسط شرکت مهندسی فاراب پی
علاوه بر اهمیت مطالعات ژئوتکنیک در ساخت سازه های شهری مسکونی و تجاری می توان کاربردهای زیر را نیز برشمرد:
