آزمایش خاک چیست و چرا اهمیت دارد؟ + قوانین نظام مهندسی
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
آزمایش خاک یکی از مهم ترین مراحل اجباری قبل از ساخت و ساز است، که برای تعیین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن انجام می شود. این آزمایش به مهندسان عمران، کشاورزان، زراعت شناسان، محیط زیست شناسان و متخصصان دیگر کمک می کند تا خاک را بهتر درک کرده و برای مصارف مختلف بهینه سازی شود.
در این مطلب از دانشنامه اصفهان آهن، ابتدا به چیستی و سپس به مراحل انجام آزمایش خاک می پردازیم. از آن جایی که انجام این آزمایش برای ساخت و ساز به خصوص برج های بلند و آسمان خراش ضروری است، مطالب این مقاله برای شما همراهان عزیز بسیار مفید خواهد بود. رعایت این نکات موجب کاهش هزینه های ساختمان سازی می شود.
آزمایش خاک چیست و چرا در ساختمان سازی اهمیت دارد؟
فرایندی که با انجام آن، ویژگی های تخصصی خاک مانند تیپ، ساختار مکانیکی و لایه های ژئوتکنیکی مشخص می شود آزمایش خاک نام دارد. انجام این تست قبل از شروع ساختمان سازی ضروری است و اهمیت زیادی برای حفظ ایمنی سازه دارد.
با مشخص شدن تیپ خاک در آزمایشگاه مکانیک خاک، اقدامات لازم را برای مقاوم سازی ساختمان انجام می شود. مهم ترین دلایل انجام آزمایش خاک عبارتند از تعیین میزان رطوبت، تعیین نسبت باربری، تست تراکم استاندارد، تست مقاومت و نشست، آزمایش تحکیم، حد روانی و تخمیری، مشخص کردن چگالی و منحنی دانه بندی و… که اطلاعات بسیار مهمی هستند.
برگه آزمایش خاک یا برگه سبز ژئوتکنیک چیست؟
طبق قوانین شهرداری تهران، ساختمان هایی که با احتساب پارکینگ و انباری و… بیش از 6 طبقه هستند یا متراژ زیربنای آن ها بیش از 2000 متر مربع است، باید تست خاک را انجام دهند و برگه سبز ژئوتکنیک را تهیه کنند.
برگه سبز ژئوتکنیک خاک، مفهومی مرتبط با مهندسی زمین شناسی است. این رساله اطلاعات مهمی در مورد خواص و ویژگی های خاک، مشکلات خاک مرتبط با زیرساخت پروژه های ساختمانی و راهکاری فنی برای حل این مسائل و مشکلات ارائه می دهد.
در این برگه، معمولاً به مواردی مانند تحلیل و شناخت خاصیت های مکانیکی و هیدرولیکی خاک، تأثیرات پیچیده تراکم و رفتار خاک در برابر بارگذاری و پیش بینی مشکلات ممکن در پروژه های عمرانی پرداخته می شود.
این برگه معمولاً توسط مهندسین ژئوتکنیک و عمران، به عنوان یک ابزار مهم در تحلیل و طراحی پروژه های ساختمانی و عمرانی استفاده می شود. هم چنین به عنوان یک مرجع فنی برای تصمیم گیری های مرتبط با خاک و زمین شناخته شده است.
مراحل انجام آزمایش خاک
توجه داشته باشید که انجام آزمایش های خاک نیاز به تخصص و تجهیزات خاصی دارد بنابراین باید توسط افراد متخصص در این زمینه انجام شود. مراحل انجام آزمایش خاک به صورت کلی شامل موارد زیر می شوند.
ابتدا باید نمونه های خاک از محل مورد نظر برداشته شوند. این نمونه ها باید به دقت از عمق و مکان های مختلف گرفته شود تا نماینده مناسبی از خاک مورد آزمایش باشد.
- تهیه نمونه
نمونه های برداشت شده با دقت تهیه و آماده می شوند. این مرحله شامل حذف مواد اضافی مانند سنگ ها و ذرات بزرگ، تمیزکردن نمونه و تعیین وزن و حجم دقیق آن ها است.
- تعیین ویژگی های فیزیکی
در این مرحله ویژگی های فیزیکی نمونه خاک مانند چگالی، رطوبت، و حجم ذرات تعیین می شوند. این آزمایشات معمولاً شامل تست وزن نمونه و تعیین حجم ذرات با استفاده از متدهای مختلف است.
- تعیین ویژگی های مکانیکی
در این مرحله ویژگی های مکانیکی نمونه خاک، آزمایش می شود. این ویژگی ها شامل مقاومت خاک، تغییر شکل و رفتار در برابر بارگذاری های مختلف است. آزمون هایی مانند آزمون فشار محوری و آزمون برشی برای تعیین این ویژگی ها مناسب است.
- تحلیل نتایج
نتایج آزمایشات تحلیل می شوند تا ویژگی‌های خاک به دقت مشخص گردد. این تحلیل می تواند شامل تعیین پارامترهای مهندسی مانند زاویه اصطکاک داخلی و خاصیت های هیدرولیکی نیز باشد.
- گزارش نتایج
نتایج آزمایش ها در یک گزارش فنی جمع آوری و ثبت می شوند. این گزارش معمولاً شامل اطلاعاتی در مورد نمونه برداری، آزمون ها، نتایج و توصیه های فنی برای مهندسان و تصمیم گیران مرتبط با پروژه است.
- تفسیر و کاربرد
نتایج آزمایش های خاک به طور گسترده در مهندسی عمران، ساختمان سازی، زمین شناسی و سایر صنایع مانند معدن کاری و زراعت استفاده می شوند. این نتایج به مهندسان کمک می کند تا در طراحی و اجرای پروژه های مختلف از زمین شناسی و خاک شناسی بهره بگیرند.
- صدور دفترچه نتایج
دفترچه نتایج معمولا 70 صفحه است و گزارش دقیقی از نتایج تست های متنوع ارائه می دهد. البته گاهی این دفترچه در قالب فایل PDF نیز به شما تحویل داده می شود. فراموش نکنید که نگهداری صحیح از این دفترچه الزامی است، زیرا در انجام مراحل ساخت و ساز به خصوص زیرسازی و طراحی به آن نیاز پیدا می کنید.
- ارسال برگه آزمایش خاک به نظام مهندسی و دریافت پاسخ
در این مرحله ابتدا دفترچه را به سازمان نظام مهندسی ارسال کنید و منتظر جواب تاییدیه باشد. در این مرحله اگر تمامی مدارک و آزمایشات را کاملا حرفه ای و صحیح انجام داده باشید، جواب تاییدیه سریع و بدون مشکل صادر می شود. پس از صادر شدن تاییدیه، نظام مهندسی گزارش تکمیلی به نام دفترچه مکانیک خاک برای شما ارسال می کند.
انواع آزمایش خاک نظام مهندسی
آزمایشات خاک بسیار متنوع هستند و بسته به اهداف مختلف و ویژگی های خاک مورد نظر، متفاوت هستند. در ادامه جدول تعدادی از انواع آزمایشات خاک معمولی را مشاهده می کنید.
| ردیف | نام آزمایش | نام لاتین | وظایف |
| 1 | آزمون فشار محوری | Unconfined Compression Test | تعیین مقاومت فشاری خاک |
| 2 | آزمون برشی | Shear Test | تعیین ویژگی های مکانیکی خاک مانند اصطکاک داخلی و مقاومت برشی |
| 3 | آزمون تراکم | Compaction Test | تعیین چگالی خاک (متراکم و مرطوب) |
| 4 | آزمون پمپاژ | Permeability Test | تعیین سرعت عبور آب از خاک و ویژگی های هیدرولیکی |
| 5 | آزمون حمل بار | Load Bearing Test | ارزیابی رفتار خاک تحت بارگذاری و توانایی حمل و نقل بار در طول زمان |
| 6 | آزمون پدیده خرابی | Failure Test | تعیین رفتار خاک در شرایط شکستگی و خرابی برای تحلیل ژئوتکنیکی |
| 7 | آزمون هیدرولیکی | Hydraulic Tests | تعیین ویژگی های مهم خاک (نفوذپذیری) در مواجهه با آب |
| 8 | آزمون دینامیکی | Dynamic Tests | ارزیابی و تعیین ویژگی های پویایی خاک تحت تاثیر ارتعاش ها و لرزه ها |
هزینه آزمایش خاک در سال 1402
تعرفه خدمات آزمایش خاک، بسته به تجهیزات و نوع تست در هر آزمایشگاه متفاوت است. تعیین قیمت های این آزمایش به دو بخش هزینه برگه سبز ژئوتکنیک و حفاری تقسیم می شود.
قیمت برگه سبز آزمایش خاک، در هر پروژه به متراژ زیر بنای آن بستگی دارد و به ازای هر متر مربع 22,000 تومان است. مثلا برای پروژه ای که متراژ زیربنای آن پنج هزار متر مربع است، هزینه برگه سبز آن 110,000,000 تومان می شود.
هم چنین تکمیل و تایید کاربرگ شماره 3 پیوست 6 کودبرداری، به ازای هر متر مربع زیر بنا حدودا 10,000 تومان است.
سایر هزینه ها مانند حفاری، به نوع دستی یا ماشینی بودن آن بستگی دارد و باید از متخصصین این حوزه استعلام شود.
مدت زمان انجام آزمایش خاک
مدت زمان انجام این آزمایشات در هر شهر و منطقه ای متفاوت است؛ اما به صورت متداول و حدودی می توان به صورت زمانبندی زیر اعلام کرد.
| مرحله | مدت زمان لازم |
| مراجعه به آزمایشگاه تست خاک و عقد قرارداد | یک روز کاری |
| ثبت قرارداد در سازمان نظام مهندسی | یک روز کاری |
| ارسال نامه شروع به عملیات و اخذ کد ثبت | یک روز کاری |
| شروع عملیات حفاری چاهک دستی و گمانه | هفت الی ده روز کاری |
| ارسال نامه تحویل گمانه و انجام آزمایش دانهول | دو روز کاری |
| ارسال نامه انجام آزمایشات آزمایشگاهی و اخذ کد ثبت برای شروع آزمایشات | پنج روز کاری |
| تهیه گزارش آزمایشگاه خاک و گزارش سازه نگهبان | سه روز کاری |
| داوری گزارشات | هفت روز کاری |
| خروج پروژه | پنج روز کاری |
| تحویل پروژه | یک روز کاری |
آزمایش خاک، همواره مثل یک دکتر معالج برای زمین، به طور دقیق و علمی ویژگی ها و حالات خاک را تشخیص می دهد. این دکتر با دستگاه های علمی به دنبال وضعیت جسمانی و عقلی زمین می گردد. او ابتدا نمونه های خاکی را جمع آوری کرده، سپس با استفاده از ابزارهای پزشکی خود (آزمایشات) به بررسی دقیق ویژگی های آن می پردازد.
چه زمانی به آزمایش خاک نیاز نداریم؟
برای پروژه های کوچک و متراژهای کم می توان آزمایش خاک را انجام نداد.
به طور کلی، آزمایش خاک چند روزه انجام می شود؟
معمولا بین 33 تا 40 روز کاری (بدون در نظر گرفتن جمعه ها و تعطیلات) طول می کشد.