مقدمه چکش SPT دستی
از این تجهیزات برای انجام آزمایش نفوذ استاندارد استفاده می شود که هدف آن تعیین معیاری از تراکم لایه های خاک و برخی پارامتر های مقاومتی خاک است. این آزمایش مقاومت برشی و وضعیت تراکم را در خاکهای غیرچسبنده و مقاومت فشاری محصورنشده را در خاکهای چسبنده نشان می دهد. آزمایش نفوذ استاندارد یکی از متداولترین روشهای آزمونهای صحرایی است. اساس این آزمایش بر سنجش میزان انرژی و تعداد ضربات لازم برای نفوذ عضو مخروطی شکل و یا نمونه گیر جدا شونده (SBS) به میزان مشخص در خاک استوار است. تفسیر و استفاده از نتایج آزمایش SPT برای تخمین پارامترها و خصوصیات خاک محل ساختگاه به صورت تجربی و بر اساس روابط تجربی است. این آزمایش بر اساس دو روش طبق دو آیین نامه مختلف ASTM D1586 و DIN 4094 قابل انجام است.
آیین نامه | وزن چکش (kg) | ارتفاع سقوط (cm) | تعداد مراحل نفوذ | عمق نفوذ درهر مرحله (cm) | Nspt
(عدد SPT) |
ASTM D1586 | 63.5 | 76 | 3 | 15 | N2+N3 |
DIN 4094 | 10 | 50 | 3 | 10 | N2+N3 |
روش انجام آزمایش نفوذ استاندارد:
- ابتدا حفاری گمانه به قطر 5 تا 150 میلیمتر (گمانه ماشینی) تا عمق مورد نظر برای انجام آزمایش انجام می شود (معمولاً در خاک با لایههای یکنواخت در فواصل 1.5 متری اقدام به انجام آزمایش SPT و نمونه گیری میشود).
- ابزار حفاری خارج می شود و شستشوی گمانه به طوری که کف گمانه عاری از مصالح حفاری شده و خاک دستخورده باشد، انجام می شود.
- نمونهگیر جداشونده (Split Barrel Sampler) توسط میله حفاری به آرامی وارد گمانه میشود.
- روی میله حفاری طول 45 سانتیمتر به فواصل 15 سانتیمتر علامت گذاری میشود تا امکان شمارش تعداد ضربات برای هر 15 سانتیمتر نفوذ (سه مرحله) فراهم شود.
- نمونهگیر با ضربههای چکش 10 کیلوگرمی در خاک نفوذ میکند.
- تعداد ضربههای هر مرحله نفوذ 15 سانتیمتری یادداشت میشود.
- تعداد ضربههای 15 سانتیمتر نفوذ مرحله اول به عنوان کوبش اولیه در نظر گرفته میشود و در محاسبه عدد SPT لحاظ نمیشود.
- با استفاده از روابط، مقادیر Nspt، N60، φ و C به دست می آیند.
- مطابق جدول زیر می توان وضعیت تراکم لایه های خاک و چگالی توده خاک را به صورت حدودی تعیین کرد:
چگالی (kg/m3) | Nspt (عدد SPT) | وضعیت تراکم |
کمتر از 1600 | 0 – 4 | خیلی سست |
1530 – 2000 | 5 – 10 | سست |
1750 – 2100 | 11 – 30 | متوسط |
1750 – 2245 | 31 – 50 | متراکم |
بیشتر از 2100 | بیشتر از 50 | خیلی متراکم |