اختبار الاختراق القياسى
اختبار الاختراق القياسى
الدقات S.P.T ) )
(Standard Penetration Test - SPT)
يعتبر هذا الاختبار الحقلي ، أحد اختبارات الاختراق الديناميكية للتربة. ويتم إجراء هذا الاختبار في العادة فى الرمل أثناء عمل الجسات بالموقع، وعلى أعماق مختلفة لتحديد خصائص التربة وقدرة تحملها.
الأجهزة اللازمة (Equipment):
أ. جهاز حفر (Drilling rig) وتستعمل عادة نفس الماكينة التي تقوم بعمل الجسات بالموقع والتي تكون مجهزة لهذا الغرض.
ب. ملعقة الدقات (Split-barrel sampler)، ويسمى كذلك (Split spoon)، وأما أبعاده فموضحة في الشكل (1).
ت. مواسير حفر (Drilling rods)، وهذه تدخل ضمن تجهيزات الحفارة.
ث. مطرقة خاصة (Hammer) وزنها حوالي 65 كيلو غراماً.
الطريقة (Procedure):
بعد تثبيت ملعقة الدقات في نهاية الماسورة الخاصة وجعله ملامساً لسطح الطبقة التي يُراد اختبارها، يتم التأثير بواسطة المطرقة المثبتة على آلة الحفر لإحداث اختراق للتربة مقداره 45 سنتمتراً، ويؤخذ في العادة عدد ضربات المطرقة الذي لزم لاختراق آخر 30 سنتمتراً، ويدعى هذا الرقم برقم الاختراق القياسي (Standard penetration number) ويرمز له بالحرف (N). ويجري عدّ الضربات حتى بلوغها الخمسين ضربة. وإذا كان الاختراق اللازم لم يحصل رغم هذا العدد من الضربات، يتم تسجيل مقدار الاختراق الذي حصل مع الإشارة إلى بلوغ الضربات خمسين ضربة.
بعد الانتهاء من عملية الاختراق، يتم رفع خط الحفر (المواسير) وفك الملعقة لاستخراج العينة من داخلها، وغالباً ما تكون العينة غير سليمة التركيب، لكنها كافية لإعطاء فكرة عن نوعية التربة، ويمكن الاستفادة منها لفحص محتوى الرطوبة الطبيعي للتربة.
وتجدر الإشارة هنا، إلى أنه وفي حالة التربة الحصوية (Gravelly soil) يتم استخدام جزء مخروطي زاوية رأسه 60 درجة في عملية اختراق التربة بدلاً عن ملعقة الدقات، دون اختلاف يذكر في طريقة الاختبار
الفائدة العملية (Application):
يتم الاستفادة من رقم الاختراق القياسي (عدد الضربات N) لعدة أغراض عملية أهمها:
أ. تحديد الكثافة النسبية للتربة (Relative density) – ويبين الجدول (1) أدناه العلاقة بين عدد الضربات (N) والكثافة النسبية للتربة الرملية حسب ترزاجي وبيك(Terzaghi& Peck) /17/:
جدول (1)
عدد الضربات
(N) الكثافة النسبية
(Relative density)
أقل من 4 مفككة جداً (Very loose)
4-10 مفككة (loose)
10-30 متوسطة الكثافة (Medium dense)
30-50 كثيفة (Dense)
أكثر من 50 كثيفة جداً (Very dense)
ب. تحديد قوام التربة (Consistency) ومقاومة الضغط اللامحصور(Unconfied strength) للتربة الطينية التركيب، كما هو موضح في الجدول (2) أدناه، والقيم الواردة في الجدول تقريبية لكنها ذات فائدة عملية كبيرة /17/.
جدول (2)
عدد الضربات
(N) قوام التربة
(Consistency) مقاومة الضغط اللامحصور(كيلونيوتن/م2)
(Unconfined compressive strength)
أقل من 2 طري جداً (Very Soft) أقل من 25
2-4 طري (Soft) 25-50
4-8 متوسط (Medium) 50-100
8-15 صلب (Stiff) 100-200
15-30 صلب جداً (Very stiff) 200-400
أكبر من 30 قاسي (hard) أكبر من 400
ج - تحديد قدرة تحمل التربة (Bearing capacity)-حيث توصل ترازجي وبيك إلى تلخيص تجربتهما في منحنى خاص لتحديد قدرة التحمل المسموح بها (Allowed bearing capacity) حسب عدد الضربات في اختبار الاختراق القياسي (SPT) ولمقاسات مختلفة من الأساسات، على افتراض أن منسوب المياه الجوفية (Water table) يقع على مسافة لا تقل عن عرض الأساس (B) من منسوب التأسيس. وتكون قيم قدرة التحمل قريبة جداً إلى الواقع في حالة التربة الرملية.
د- تحديد ) للتربة- ولهذا الغرض يمكن استعمال المنحنى الموضحقيمة زاوية الاحتكاك الداخلي ( ).في الشكل (2) من المرجع /3/، والذي يعطي قيماً تقريبية للزاوية (
ملاحظة هامة : من الضروري قبل استعمال قيم (N) الناتجة من اختبار الاختراق القياسي (SPT)، إجراء تعديل أو تصحيح لهذه القيم، يأخذ في الاعتبار قيمة ضغط تربة التغطية (Overburden pressure ). ويرى بعض الباحثين مثل جيبس وهولتز (Gibbes & Holtz) /5/ أن نتائج اختبار الاختراق القياسي تقلل إلى حد كبير من درجة الكثافة النسبية للتربة (Relative density) غير المتماسكة عند الأعماق القريبة. ولهذا يقترح هذان الباحثان إجراء تعديل لقيم (N) حسب المنحنى المبين في الشكل (3)، وبينما يقترح ثوربيرن (Thorburn) إجراء هذا التعديل حسب المنحنى المبيّن بشكل منقط على نفس الشكل(3). وكما هو موضح من المنحنيين، فإن تعديل قيم (N) باستخدام منحنى ثوربيرن يعطي قيماً أقل، ولهذا يفضل الكثير من المهندسين إجراء تعديل قيم ( N) حسب هذا المنحنى.
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ❀ تاج الورد ❀
