مقاله تحلیلی: صفر تا صد یک پروژه مکانیک خاک - قسمت دوم

ارائه اطلاعات ژئوتکنیکی

شما می­توانید داده­ های جمع‌آوری‌شده از تحقیقات و تحلیل زیرسطحی را در یک گزارش ژئوتکنیکی جمع‌آوری کنید. هدف از این گزارش، ارائه اطلاعات جمع‌آوری‌شده به‌صورت شفاف است. قالب و محتوای گزارش ژئوتکنیک تا حدودی به نوع پروژه بستگی دارد. اکثر پروژه ­ها به‌طورکلی به بررسی خاک جاده­ یا تحقیقات مربوط به پی و یا هر دو این­ها نیاز دارند. این اطلاعات در طراحی، ساخت و در طول عمر پروژه مهم هستند. نتیجه‌گیری‌ها و توصیه­ های ژئوتکنیکی برای پروژه بر اساس این گزارش انجام می­شود. در این بخش به توضیح قالب ارائه داده­های ژئوتکنیکی برای هر نوع پروژه می‌پردازیم. مباحث کلی گزارش ژئوتکنیک در ادامه بررسی می‌شود. هر پروژه کاملاً مطابق این قالب­ها نیست. برخی موارد ممکن است غیرضروری باشد یا گاهی لازم است موارد دیگری اضافه شود.

بررسی خاک جاده­

گزارش ژئوتکنیکی به‌منظور بررسی خاک جاده­، ارائه نتیجه‌گیری و توصیه­ هایی راجع به مناسب بودن مصالح موجود برای خاک‌ریزی تهیه می‌شود. مشکلات ویژه و تأثیرگذار بر طراحی جاده مانند پایداری شیب و یا نشست بیش‌ازحد نیز ممکن است مورد بحث قرار گیرد. آنچه در زیر می­خوانید کلیه مباحثی است که در گزارش درج می­شود.

 اطلاعات کلی

1. اطلاعات ارائه شده به مشاور ژئوتکنیک (مسیر، طرح پی، برنامه %30، برآورد آب شستگی و غیره).
2. توضیحات پروژه، ازجمله مکان، نوع و فرضیات طراحی.
3. شرح ویژگی­های زمین‌شناسی و توپوگرافی سایت.
4. توضیحات مربوط به عرض، ترکیب و وضعیت راه موجود.
5. شرح روش­های مورد استفاده در طول اکتشاف­های زیرسطحی، آزمایش در محل و تست آزمایشگاهی
6. حفاظت از خاک (SCS / USDA) و نقشه­های USGS.

نتیجه‌گیری و توصیه ­ها

1. توضیح مربوط به چینه‌بندی مصالح درجا ازجمله سطح آب‌های زیرزمینی.
2. ارزیابی مقاومت و وسعت خاک­های نامناسب در مسیر پیشنهادی شامل تأثیر احتمالی آن­ها بر عملکرد جاده. برای به حداقل رساندن مشکلات پیش‌بینی‌شده، باید توصیه­ هایی برای حذف مصالح نامناسب در ساخت‌وسازهای ویژه ارائه شود.
3. طرح پیشنهادی LBR بر اساس بیشترین ارزش محافظت از روشِ نود درصد یا روش بهینه LBR دو درصد.
4. برآورد زهکشی خاک و نفوذپذیری یا میزان نفوذ؛ که در طراحی روسازی صلب، شامل مقادیر متوسط ​​نفوذپذیری آزمایشگاهی برای هر لایه است.
5. توصیه­ هایی برای خاک‌برداری و خاک‌ریزی هر بخش هنگام نشت، پایداری یا نشست قابل‌توجه.
6. توصیه­ هایی برای هر نوع دیوارهای درجا یا دیوارهای MSE.
7. ملاحظات مربوط به حوضچه­ حفظ سیلاب.
8. تأثیر ساخت‌وساز جاده ­ای (غلتک­های لرزشی، خاک‌برداری خدمات شهری و غیره) بر سازه­های اطراف و تأثیر در استفاده از سازه ­ها در هنگام ساخت جاده.

برگه بررسی خاک جاده­

در این برگه توضیحات مصالح و نتایج حاصل از تست طبقه‌بندی و خوردگی برای هر لایه و توصیه­ هایی برای استفاده از مصالح ارائه شده است. طبقه‌بندی بصری از زمین باتلاقی کافی نیست. باید در توضیحات مصالح، نتایج آزمایش مواد معدنی ذکر شود. تعداد آزمایش‌های آزمایشگاهی برای نتایج حاصل از خوردگی و طبقه‌بندی و رنج مقادیر تست­های انجام شده برای هر لایه درج شود. این گزارش شامل طرح ساخت‌وساز نیز هست. شکل 4 نمونه­ای از این بررسی است.

مقطع عرضی جاده

لوگ­های ساده شده گمانه روی برگه­ های سطح مقطع که در نقشه­ های ساخت‌وساز موجود است، ترسیم می­شوند. هر لایه مصالح مطابق با لایه­ های موجود در برگه نتایج آزمون، شماره‌گذاری می­شوند.

سطح مقطعی که توسط دیگران تهیه شده است، باید شامل اطلاعات زیرسطحی مناسب باشد. مهندس ژئوتکنیک موظف است که صحت داده­ها را بررسی کند. حذف مصالح نامناسب باید روی سطح مقطع نشان داده شود.

بررسی سازه ­ها

مقدمه

گزارش ژئوتکنیکی برای یک سازه شامل نتیجه‌گیری و توصیه­ هایی برای مناسب­ترین نوع پی و همچنین اطلاعات لازم برای ترکیب این مبانی در طراحی سازه است. توصیه­ هایی برای کارهای مرتبط مانند روند خاک‌ریزی و دیوارهای حائل و ملاحظات ویژه ساختمانی ذکر شده است. مقررات ویژه فقط باید برای موارد خاص در سایت استفاده شود. در زیر یک راهنمای کلی برای ارائه یک گزارش معمول پی ارائه شده است.

دامنه تحقیق

1. توضیحات مربوط به نوع، محل و هرگونه فرضیه مربوط به پروژه.
2. نقشه جانبی، ازجمله نقشه پتانسیومتری، USGS و نقشه­های بررسی خاک (SCS / USDA)، موقعیت مکانی پروژه
3. خلاصه مطالب کلی گزارش.

 تفسیر شرایط زیرسطحی

1. توضیح روش­های مورد استفاده در تحقیقات میدانی، شامل انواع و فرکانس آزمایش‌های درجا.
2. توضیح مراحل تست آزمایشگاهی، شامل هر روش آزمایشی ویژه­ای که بکار رفته است.
3. نقشه مکان گمانه و ترسیم لوگ گمانه­ها و عمق سنجی مغزه ­ها. توجه داشته باشید که اندازه نمونه مغزه سنگی گرفته شود و حداقل قطر قابل‌قبول مغزه سنگی برای استفاده باید 2.4 اینچ (61 میلی‌متر) باشد (اگرچه مغزه­های سنگی به قطر 4 اینچ {101.6 میلی‌متر} ترجیح داده می­شوند). این برگه­ها در نقشه­های نهایی گنجانده شده است..
4. برآورد عمق آب شستگی در صورت نیاز.
5. طبقه‌بندی محیطی بر اساس نتایج آزمایش خوردگی هم برای روسازه و هم زیرسازه. این اطلاعات همچنین در گزارش برگه­ های گمانه مغزه ­ها آمده است. برای طبقه‌بندی توجه داشته باشید که چه پارامتری مصالح را در دسته بسیار تهاجمی قرار داده است.
6. جدول خلاصه پارامترهای خاک تعیین شده از تست­های میدانی و آزمایشگاهی.
7. جدول پارامترهای خاک برای مدل‌سازی در کامپیوتر. این پارامترها را می­توان در مناطق مختلف طول پل تقسیم کرد.
8. توصیه­ هایی برای MSE یا دیوار درجا

بررسی و ارزیابی سازه­های موجود

در ابتدای مرحله طراحی، باید آسیب احتمالی در سازه­های مجاور و نوع سازه ارزیابی شود. لرزش، نشست، سروصدا و سایر اثرات ناشی از ساخت‌وساز باید در ارزیابی در نظر گرفته شود. در صورت لزوم، توصیه ­ها باید شامل راه­های احتمالی برای کاهش اثرات مخرب ناشی از فعالیت ساخت‌وساز باشند. توصیه­ هایی از قبیل محدودیت زمانی برای برخی از عملیات، شمع‌زنی، نظارت و حتی خرید ملک. آدرس هر ساختمان، نوع ساخت‌وساز، میزان لرزش تخمینی را که ممکن است باعث ایجاد خسارت شود، کاربری (ساختمان انبار، بیمارستان و غیره)، مشکل احتمالی و اقدامات توصیه‌شده را برای به حداقل رساندن تأثیر درج کنید.

نکات معمول

• محدودیت­های سروصدا: پیمانکار باید کاملاً به کلیه قوانین صوتی محلی پایبند باشد. کلیه عملیات شمع‌زنی باید محدود به ساعات 7 صبح الی 6 بعدازظهر باشد.
• لرزش: پیمانکار باید نشست و یا ارتعاش سازه­های موجود را ارزیابی و کنترل کند.

تجزیه‌وتحلیل پی و پیشنهاد‌ها

پیشنهاد‌ها معمول در خصوص پی برای همه سازه­ها شامل توصیه ­های مربوط به پی­ های گسترده، شمع‌زنی و حفر شمع­ها است. انواع تحلیل­های انجام شده را خلاصه کنید.

پی­ های گسترده

1. دلایل انتخاب و رد موارد.
2. ارتفاع کف پی یا عمق مصالح مناسب باربری.
3. فشار مجاز خاک بر اساس نشست و ظرفیت باربری.
4.  پتانسیل نشست.
5. الزامات ویژه برای ساخت‌وساز پی، ازجمله نیاز به تراکم و روش­های خاص ساخت‌وساز مانند آبگیری و یا عایق سازی.
6. احتمال ریزش چاه.
7. روش­های بهسازی خاک.

شمع­های کوبشی

1. انواع مناسب شمع و دلایل انتخاب یا حذف طراحی.
2. طرح‌ریزی مقاومت خاک.
3.  توصیه­ هایی برای حداقل طول شمع یا ارتفاع قابل‌تحمل (غیر جانبی).
4. فواصل شمع باید حداقل سه برابر قطر یا عرض شمع استفاده شده باشد.
5. برآورد نشست شمع یا گروه شمع‌ها، اگر قابل‌ملاحظه باشد.
6. اثر آب شستگی، لایروبی و فشار جانبی، در صورت امکان.
7. حداکثر مقاومت رانشی برای رسیدن به ارتفاع قابل‌تحمل. در صورت آب شستگی قابل‌توجه مصالح، تحلیل ظرفیت نیز باید انجام شود. هنگام شمع کوبی، وجود این نوع از مصالح باعث ایجاد اختلال در عملیات می­شود.
8. مکان­های پیشنهادی برای آزمایش شمع و معیار نصب شمع.
9. انتخاب انواع آزمایش بار، مکان­ها و اعماق در صورت امکان. برای تست استاتیک و یا بار اوستربرگ، بار نهایی که باید آزمایش شود باید در نقشه­ها نشان داده شود.
10. توصیه­ هایی با توجه به ضوابط ویژه نصب شمع (نیازهای خاص یا محدودیت­ها). برای به حداقل رساندن اثرات ناشی از نصب پی، ممکن است تکنیک­های ویژه سازه­ای مورد نیاز باشد.
11. در صورت امکان، توصیه­ هایی را برای قرار دادن اطلاعات در جدول نصب شمع ارائه دهید.
12.  پارامترهای خاک را به‌منظور تحلیل جانبی تکنیک نصب و آب شستگی ارائه کنید. برای ارائه ویژگی صحیح خاک، مهندس ژئوتکنیک باید تجزیه‌وتحلیل بار جانبی نهایی را بررسی کند.

شمع­های درجا ریز

1. شامل نقشه مقاومت خاک در برابر ارتفاع برای اندازه منتخب در تناوب شمع­ها.
2. توصیه­ هایی برای حداقل طول شمع و یا ارتفاع قابل‌تحمل، برای قطر شمع و طراحی مقاومت خاک. در صورت امکان حداقل طول حفره باید (غیر جانبی) نشان داده شود.
3. حداقل فواصل شمع و یا تأثیر اثرات گروه شمع بر ظرفیت.
4. اثرات آب شستگی، لایروبی و فشار جانبی، در صورت امکان.
5. تخمین نشست شمع درجا ریز یا گروه شمع.
6. مکان­های توصیه‌شده برای انتخاب انواع آزمایش بار، مکان­ها و عمق­های مختلف. برای تست استاتیک و یا بار اوستربرگ، بار نهایی که باید آزمایش شود باید در نقشه ­ها نشان داده شود.
7. توصیه­ هایی برای مقررات ویژه نصب شمع (نیازهای خاص یا محدودیت­ها). برای به حداقل رساندن اثرات نصب پی، ممکن است نیاز به تکنیک­های ویژه سازه­ای باشد.
8. در صورت امکان، توصیه­ هایی را برای قرار دادن اطلاعات در جدول نصب شمع ارائه دهید.
9. اطلاعات نقشه پتانسیومتری را وارد کنید.
10. پارامترهای خاک را برای تحلیل جانبی تکنیک نصب و آب شستگی ارائه کنید. برای ارائه ویژگی صحیح خاک، مهندس ژئوتکنیک باید تجزیه‌وتحلیل بار جانبی نهایی را بررسی کند.

ملاحظات خاک‌ریزی

نشست

1. تخمین بزرگی و میزان نشست
2. ارزیابی گزینه­ های ممکن، چنانچه بزرگی و زمان لازم برای نشست بیش‌ازحد باشد. ارائه اصلاحات بر اساس تجزیه‌وتحلیل اقتصادی، زمان و محدودیت­های زیست‌محیطی.

ثبات

1. تخمین ضریب ایمنی
2. ارزیابی گزینه­ های اصلاحی احتمالی اگر ضریب ایمنی خیلی کم باشد. اصلاحات توصیه‌شده باید بر اساس تجزیه‌وتحلیل اقتصادی، محدودیت زمانی و محیطی ارائه شود.

ملاحظات ساخت‌وساز

1. الزامات خاص خاک‌ریزی و زهکشی در دیوارهای کوله.
2. برنامه نظارت بر ساخت‌وساز.
3.  توصیه ­های ویژه برای خاک‌ریزی.

سدها و دیوارهای حائل

1. نوع توصیه‌شده برای دیوار.
2.  پارامترهای توصیه‌شده فشار جانبی زمین.
3. توصیه‌های مربوط به مقاومت ضریب دار خاک یا گزینه­ های مختلف پی.
4.  پتانسیل نشست.
5. مقاومت ضریب دار خاک و بارهای واژگونی و چرخشی (ازجمله طرح­های استاندارد دیوار).
6. پایداری کلی دیوارها.
7.  توصیه­ هایی ویژه برای مصالح خاک‌ریزی (به‌جز دیوارهای MSE) و زهکشی.
8. در صورت امکان ملاحظات ویژه در مورد کاربرد مهارها یا پشت‌بندها، ژئوتکستایل­ها، مصالح تقویت‌کننده و غیره.
9. در صورت امکان، طول آرماتور MSE برای پایداری خارجی لازم است.

دامنه ­های شیب‌دار

1. تخمین ضریب ایمنی برای پایداری داخلی و خارجی.
2. پارامترهای طراحی برای مصالح تقویت‌کننده (مقاومت مجاز، معیارهای دوام و برهم‌کنش مصالح تقویت-خاک).
3. خواص مصالح خاک‌ریز
4. ملاحظات ویژه زهکشی (کنترل سطح رواناب زیرسطحی و سطحی).

ضمیمه

کلیه گزارش­های بررسی سازه­ای باید شامل اطلاعات زیر باشد.

1. گزارش گمانه­ های مغزه.
2. گزارش عمق سنجی مغزه.
3. لوگ یا گزارش­ داده­های مربوط به آزمایش­های میدانی تخصصی.
4. برگه­ های تست آزمایشگاهی. در زیر نمونه­ هایی از آنچه باید ارائه شود، آمده است.

• مغزه­ های سنگی: موقعیت، ارتفاع، حداکثر بار، طول مغزه، قطر مغزه، تراکم مرطوب، تراکم خشک، مقاومت کششی جداکننده، مقاومت فشاری محصور نشده و کشش در شکست.
• درجه‌بندی: مکان، ارتفاع، نتایج آزمون.

1. آزمون خوردگی: مکان، ارتفاع، نتایج آزمون.
2. تجزیه‌وتحلیل مهندسی و نکات.
3. چک‌لیست FHWA (در صورت امکان).

گزارش نهایی یا تکمیلی

یک ارزیابی میدانی موفق به ارتباط بین مهندس ژئوتکنیک، مهندس طراح پروژه و مهندس ساخت در طول مدت پروژه بستگی دارد. اغلب، گزارش ژئوتکنیکی مقدماتی در نظر گرفته می­شود. ممکن است لازم باشد با پیشرفت طرح پروژه، توصیه­ های ژئوتکنیکی اصلاح شود. وقتی پروژه به مرحله طراحی نهایی نزدیک می­شود، مهندس ژئوتکنیک باید گزارش نهایی یا تکمیلی را برای تجدیدنظر (یا تأیید) فرضیات و توصیه­ هایی که با برنامه ­های طراحی نهایی متناسب است، تهیه کند. مباحث زیر را در این گزارش بگنجانید.

1. نوع پی و جایگزین­ های پیشنهادی.
2. اندازه و ارتفاع قابل‌تحمل پی یا اندازه، طول و تعداد شمع­ها یا شمع­های درجا ریز.
3. بارهای طراحی ضریب دار نهایی.
4. الزامات مربوط به کنترل ساخت‌وساز برای نصب پی.
5. مشکلات ساخت‌وساز احتمالی مانند سازه­های مجاور و راه‌حل‌های پیشنهادی.

چنانچه تجدیدنظر در گزارش اولیه ضروری نیست، نامه‌ای مبنی بر نهایی بودن گزارش اولیه ارسال کنید.

امضا

یک مهندس حرفه­ای باید اسناد ژئوتکنیک را مطابق با قوانین و مقررات مهندسی حرفه ­ای محلی امضا کند. برای مشخصات تکمیلی و مفاد ویژه ­ای که علاوه بر مهندسی ژئوتکنیک مباحث دیگری را نیز در برمی‌گیرد، مهندس ژئوتکنیک باید اسناد اجرایی را ارائه دهد. گزارش نهایی باید شامل امضا، مهر و تاریخ باشد.

بازبینی طرح و مشخصات

علاوه بر نوشتن گزارش، مهندس ژئوتکنیک باید تمام مراحل برنامه ­ها و مشخصات را بررسی کند تا از درج صحیح توصیه­ های ژئوتکنیکی اطمینان حاصل شود.

آنچه در گزارش درج نمی­شود

برخی از موارد نامطلوب در یک گزارش عبارت‌اند از:

1. مشخصات. هر یک از مشخصات را با شماره یا شماره بخش مرجع دهی کنید.
2. تغییرات غیرقابل‌توجیه. تغییر در مشخصات بدون توجیه معتبر.
3.  توضیحات طولانی. به‌جای آن از یک جدول ساده استفاده کنید.

اطلاعات بیشتر از یک گزارش

اطلاعات جمع‌آوری‌شده در یک اکتشاف میدانی، اساس یک پروژه ساختمانی است. بدون آن ممکن است یک سازه روی یک پی ضعیف اجرا شود. ساختمان­های اطراف به دلیل سخت و ساز ممکن است دچار آسیب و خسارت شوند. آزمایش دقیق و یادداشت‌برداری، رسیدگی دقیق به نمونه­ ها و ارتباط با همه مهندسان پروژه، نتیجه موفقیت‌آمیز را تضمین می­کند.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

مطالب مرتبط:

مقاله تحلیلی: صفر تا صد یک پروژه مکانیک خاک - قسمت اول

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.