Tuesday ,17 October 2017 / سه شنبه ,۲۵ مهر ۱۳۹۶
خانه / کارشناسی / شرح کامل آزمایش نفوذ مخروط با بررسی مزایا و معایب آن
نسخه چاپی    کد مطلب : 3403

شرح کامل آزمایش نفوذ مخروط با بررسی مزایا و معایب آن

در این پست ابتدا به نحوه انجام آزمایش نفوذ مخروط CPT می پردازیم سپس به بررسی مزایا و معایب و همچنین مقایسه آن با آزمایش SPT می پردازیم.

نحوه انجام آزمایش نفوذ مخروط Cone Penetration Test

آزمایش نفوذ مخروط مبتنی بر نفوذ یک استوانه فولادی با نوک مخروطی شکل با سرعت ثابت ( با نرخ ۱۰ تا ۲۰ میلی متر بر ثانیه ) به داخل زمین است.

در حین آزمایش مقاومت انتهایی qc و مقاومت جداره fs به علت حرکت مخروط به داخل خاک اندازه گیری می شود.

مقاومت کل مجموع دو مقاومت مذکور است.

آزمایش CPT

شکل ۱- دستگاه انجام آزمایش نفوذ مخروط CPT

جهت انجام آزمایش نفوذ مخروط می توان با حفر گمانه و رسیدن به تراز مورد نظر یا عدم حفر گمانه و استفاده از رانش مستقیم مخروط به داخل خاک استفاده کرد.

لازم به ذکر است که برخی از دستگاه های CPT مجهز به سیستم اندازه گیری فشار اب حفره ای در عمق مورد نظر از خاک اشباع نیز هستند.

این نوع ازمایش به CPTU موسوم است که اندیس U مبین اندازه گیری فشار آب حفره ای در حین انجام آزمایش است.

جهت انجام آزمایش می توان از دو سیستم مخروط مکانیکی و مخروط الکتریکی استفاده نمود.

هر دو نوع سیستم دارای دو بخش به شرح زیر می باشند :

  • یک مخروط با قطر ۳۷/۵ میلی متر با زاویه شیب ۶۰ درجه
  • یک بازوی استوانه ای به قطر ۳۷/۵ میلی متر و طول ۱۳۳/۷ میلی متر

آزمایش نفوذ مخروط

شکل ۲ – الف) مخروط الکتریکی ب) مخروط مکانیکی

مخروط و استوانه مد نظر توسط یک جک هیدرولیکی به داخل زمین فرو می روند و مقاومت در برابر نفوذ مخروط اندازه گیری می گردد.

مقاومت مخروط qc از تقسیم نیروی وارد بر مخروط بر سطح مقطع آن ( ۱۰ سانتی متر مربع ) به دست می آید.

همچنین مقاومت جداره مخروط با تقسیم مقاومت کل روی دیواره بازوی استوانه ای، بر سطح تماس آن ( ۱۵۰ سانتی متر مربع ) به دست می آید.

در سیستم شامل مخروط مکانیکی، مقادیر qc و fs به طور منقطع و در فواصل ۲۰ سانتی متری اندازه گیری می شوند.

از طرفی سیستم شامل مخروط الکتریکی قادر به اندازه گیری مقادیر qc و fs به طور پیوسته است.

مزایا و معایب آزمایش CPT

در مجموع می توان مزایا یا کاستی های آزمایش CPT را به شرح زیر بیان کرد :

  • میزان خطای کمتر دستگاه و اندازه گیری پارامترهای مورد نظر در آزمایش CPT در مقایسه با آزمایش SPT
  • قابلیت تراکم پذیری بیشتر این آزمایش در مقایسه با آزمایش SPT
  • انجام سریع آزمایش با امکان تهیه اطلاعات در عمق خاک به طور پیوسته و طبقه بندی لایه های خاک
  • مناسب بودن جهت خاک های رس نرم، لای نرم و ماسه های رسوبی ریز تا متوسط
  • امکان تعیین نوع خاک با توجه به نتایج آزمایش
  • اندازه گیری فشار آب حفره ای در صورت نیاز
  • عدم امکان اخذ نمونه خاک از اعماق مورد آزمایش بر خلاف آزمایش SPT
  • مناسب نبودن برای خاک های شنی
  • پیچیده تر بودن آزمایش و سیستم اندازه گیری داده ها در مقایسه با آزمایش SPT

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آزمایش نفوذ مخروط و آزمایش بارگذاری صفحه اینجا کلیک کنید.

برای اطلاع از نحوه انجام آزمایش SPT و مزایا و معایب آن اینجا کلیک کنید.

درباره‌ی محمد حسن دانشور

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک دانشگاه شیراز هستم امیدوارم بتوانم آموخته های 7 سال تحصیل و پژوهش خود را در دانشگاه شیراز با شما دانشجویان و مهندسین عمران به اشتراک بگذارم

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

*