تست خاک نظام مهندسی (برگه سبز ژئوتکنیک) چیست؟
تست خاک نظام مهندسی (برگه سبز ژئوتکنیک) چیست؟
با توجه به وابستگی رفتار سازه در برابر زلزله به تیپ خاک ، شناسایی تیپ خاک محل احداث ساختمان و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک پیش از ساخت برای ساختمان های بلند مرتبه ضروری است.

به گزارش پایگاه خبری معماری و نما،برگه سبز ژئوتکنیک: در تهران برای ساختمان هایی که دارای بیش از ۶ سقف (با احتساب پارکینگ و انباری) می باشند و یا ساختمان های با متراژ زیربنای بیش از ۲۰۰۰ متر مربع ، انجام تست خاک نظام مهندسی و دریافت برگه سبز ژئوتکنیک الزامی است.

در صورت عدم انجام تست خاک نظام مهندسی معمولا تیپ خاک را نوع ۳ با ۴ فرض می­ کنند که منجر به هزینه بالای ساخت می ­شود. لازم به ذکر است که انجام تست خاک برای اخذ جواز الزامی است و سازمان نظام مهندسی بر صحت آن نظارت دارد.

تست خاک نظام مهندسی
تست خاک نظام مهندسی

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

نوع خاک تهران

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

خاک تیپ ۱

زمین با خاک تیپ ۱ بالاترین کیفیت زمین 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 تست 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. بیشتر مناطق تهران شامل بخش هایی از مناطق ۱ تا ۱۲ و ۲۱ و ۲۲ دارای خاک تیپ ۲ هستند.

تجهیزات تست خاک
تجهیزات تست خاک

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 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 تست خاک نظام مهندسی

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

آزمایش نفوذ استاندارد SPT

یکی از مهم ‌ترین تست های خاک نظام مهندسی برای تعیین تیپ خاک آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک است. نحوه اجرای این تست 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.

آزمایش نفوذ استاندارد (SPT)
آزمایش نفوذ استاندارد (SPT)

تست SPT یک تست خاک نظام مهندسی کم هزینه است و معمولا در گمانه ای انجام می شود که برای مقاصد دیگر حفاری شده است. بنابراین با استفاده از این تست خاک نظام مهندسی ، هزینه اضافی بر طرح تحمیل نمی شود.

از طرفی تقریبا همه تجهیزات تست نفوذ استاندارد  (SPT)همان تجهیزاتی هستند که برای حفاری به کار گرفته می شوند و تجهیزات اختصاصی این تست خاک نظام مهندسی در حد محدودی هستند. این در حالی است که در سایر آزمایش های صحرایی معمولا تجهیزات اختصاصی گسترده ای به کار گرفته می شود.

آزمایش بارگذاری صفحه (PLT)

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

آزمایش بارگذاری صفحه (PLT)
آزمایش بارگذاری صفحه (PLT)

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، تست 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.

آزمایش هم ارز ماسه ای

یکی دیگر از تست های خاک نظام مهندسی و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک ، تست یا آزمایش هم ارز ماسه ای است که جهت به دست آوردن نسبت ماسه به خاک و مقدار ریزدانه به کار می ­رود.

آزمایش دانهول   (DHT)

آزمایش درون چاهی دانهول  (DHT)به دلیل مزایایی که دارد، یکی از پرکاربردترین روش ‌های اندازه‌گیری سرعت امواج الاستیک بوده که زیرمجموعه روش‌ های 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 تست دانهول بر روی انواع خاک و سنگ امکان پذیر است.

 تست خاک دانهول (DHT)
تست خاک دانهول (DHT)

آزمایش تحکیم خاک

یکی دیگر از تست های خاک نظام مهندسی ، تست تحکیم خاک استکه برای و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک الزامی است. از آزمایش تحکیم خاک برای سنجش واکنش خاک در برابر بارهای فشاری و برآورد میزان نشست خاک استفاده می ­شود.

آزمایش دانه ‌بندی و هیدرومتری مکانیک خاک

آزمایش دانه بندی خاک از تست های مهم خاک است که بر اساس استاندارد ASTMD422-63 انجام می شود این آزمایش نیز برای اخذ برگه سبز ژئوتکنیک ضروری است. تست دانه بندی خاک ، معمولا به سه روش عمده که تابع اندازه ذرات خاک است، انجام می گیرد.

بخوانید:  نحوه اجرای سیمان سفید در نمای ساختمان

روش اول که آزمایش دانه بندی خاک به روش الک انجام می گیرد، عمدتا برای خاکی قابل استفاده است که بیش از ۹۰ درصد دانه هایش زرگتر از الک شماره ۲۰۰ باشند اما برای خاک هایی که بیش از ۹۰ درصد دانه هایش ریزتر از الک شماره ۲۰۰ باشند، از آزمایش هیدرومتری مکانیک خاک برای دانه بندی خاک استفاده می گردد.

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 تست دانه بندی و هیدرومتری خاک برای طبقه بندی خاک استفاده می گردد و برای بخش ریزدانه خاک از آزمایش هیدرومتری و برای بخش درشت دانه خاک از آزمایش دانه بندی خاک به روش الک استفاده می شود.

آزمایش دانه ‌بندی و هیدرومتری مکانیک خاک
آزمایش دانه بندی و هیدرومتری مکانیک خاک

آزمایش سه محوری خاک

یکی دیگر از تست های خاک نظام مهندسی جهت صدور برگه سبز ژئوتکنیک ، تتس یا آزمایش سه محوری خاک 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.

آزمایش تراکم خاک

در آزمایش تراکم که یکی دیگر از تست های خاک نظام مهندسی است، بررسی واکنش خاک در برابر نیروهای تراکمی به وسیله حذف گازهای هوای موجود در بافت خاک از طریق ضربه، اندازه­گیری چگالی خاک و رسم نمودار انجام می­ شود.

مراحل اخذ برگه سبز ژئوتکنیک

پس از مشخص کردن تعداد گمانه­ های لازم و عمق آن ها برای انجام تست خاک ، شرکت خدمات آزمایشگاه 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 آزمایش های صحرایی خاک شامل آزمایش ­های SPT و نمونه­گیری خاک ، آزمایش برش برجا و بارگذاری صفحه ­ای در محل انجام می­ شود. 

پس از آن، در آزمایشگاه سایر آزمایش ها شامل دانه ­بندی خاک ، برش مستقیم ، تحکیم و تک محوری انجام می ­شود. پس از انجام تست­ های خاک در آزمایشگاه استعلام برگه سبز ژئوتکنیک انجام شده و گزارشات تست خاک 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 و و ابرگه سبز ژئوتکنیک صادر می ­شود.­ 

باید توجه داشت که در هر مرحله از تست خاک لازم است فیلمی از محل و نحوه انجام تست توسط کارشناس آزمایشگاه 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.

حفاری تست خاک
حفاری تست خاک

مدت زمان تست خاک نظام مهندسی و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک

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

حفاری 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 تست خاک نظام مهندسی

انجام تست خاک نظام مهندسی برای شناسایی تیپ خاک برای ساخت ساختمان های بلند مرتبه ضروری است. بنابراین برخی از ساختمان ها از انجام آزمایش خاک 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 از۳۰۰متر مربع باشد.
  • ساختمان ‌هایی که برای ساخت آن‌ ها کم تر از۲متر 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 ۲۸۰۰)، 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.

نمونه تست خاک
نمونه تست خاک

هزینه تست خاک نظام مهندسی و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک

هزینه تست خاک نظام مهندسی و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک در مناطق مختلف متفاوت است. پارامترهایی که در هزینه آزمایش خاک تاثیرگذارند شامل محل احداث پروژه ، متراژ ساختمان ،شیوه انجام حفاری ، تعداد و عمق گمانه ­ها، تعداد و نوع آزمایشات صحرایی وآزمایشگاهی می باشند.

به عبارتی قیمت تست خاک نظام مهندسی شامل قیمت حفاری دستی و قیمت حفاری با دستگاه و اخذ برگه سبز ژئوتکنیک می ­باشد. لازم به ذکر است که هزینه حفاری در نقاط مختلف براساس سختی خاک توسط پیمانکار تعیین می ­شود. 

همچنین بخشی از هزینه تست خاک نظام مهندسی مربوطه به هزینه برگه تعهد (برگه سبز ژئوتکنیک)، هزینه تهیه دفترچه گزارش خاک و اخذ تاییدیه از نظام مهندسی است.