ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวอย่างการทดสอบการเจาะมาตรฐาน (SPT) คำถามหนึ่งคำถามที่ฉันพบบ่อยคือตัวอย่าง SPT Sampler เหมาะสำหรับดินทุกประเภทหรือไม่ SPT เป็นวิธีการทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบธรณีเทคนิคและการทำความเข้าใจการบังคับใช้ในสภาพดินที่แตกต่างกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งวิศวกรและผู้รับเหมา
SPT Sampler ทำงานอย่างไร
ก่อนที่จะเจาะลึกลงไปในความเหมาะสมของดินประเภทต่างๆเรามาทำความเข้าใจสั้น ๆ ว่า SPT Sampler ทำงานอย่างไร SPT เกี่ยวข้องกับการขับรถแบบแยก - ช้อนลงไปในดินโดยใช้ค้อนค้อนมาตรฐาน โดยทั่วไปแล้วตัวอย่างจะเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50.8 - มม. (2 นิ้ว), 35.6 - มม. (1.4 - นิ้ว) ภายในเส้นผ่านศูนย์กลางแยก - อุปกรณ์หลอด ค้อน 63.5 - กิโลกรัม (140 - ปอนด์) ลดลงจากความสูง 760 มม. (30 นิ้ว) และจำนวนการระเบิดที่จำเป็นในการขับเคลื่อนตัวอย่าง 300 มม. (12 นิ้ว) จะถูกบันทึกเป็นค่า N - ค่านี้ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับความหนาแน่นสัมพัทธ์ความแข็งแรงและคุณสมบัติทางวิศวกรรมอื่น ๆ
ความเหมาะสมสำหรับดินประเภทต่าง ๆ
ดินที่ไม่มีการทำงานร่วมกัน (ทรายและกรวด)
ในดินที่ไม่มีการทำงานร่วมกันเช่นทรายและกรวดตัวอย่าง SPT มักทำงานได้ดี การดำเนินการขับขี่ของตัวอย่างค่อนข้างตรงไปตรงมาเนื่องจากไม่มีการทำงานร่วมกันเพียงเล็กน้อยถึงไม่มีอนุภาคดินอยู่ด้วยกัน ค่า n - ที่ได้จากการทดสอบ SPT ในดินเหล่านี้สามารถใช้เพื่อประเมินความหนาแน่นสัมพัทธ์ของทราย ตัวอย่างเช่นค่า N - ต่ำ (น้อยกว่า 10) อาจบ่งบอกถึงทรายที่หลวมในขณะที่ค่า N - สูง (มากกว่า 30) อาจแนะนำทรายหนาแน่น
อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด บางประการ ในหลุมฝังศพที่หยาบมากตัวอย่างตัวอย่างอาจไม่สามารถเจาะได้ง่ายและค่า n - อาจได้รับผลกระทบจากการปรากฏตัวของอนุภาคขนาดใหญ่ ตัวอย่างสามารถอุดตันด้วยกรวดซึ่งนำไปสู่ค่า n ที่ไม่ถูกต้อง ในกรณีเช่นนี้วิธีการทดสอบทางเลือกเช่นการทดสอบการเจาะกรวย (CPT) หรือการสุ่มตัวอย่างหลุมเจาะเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่อาจเหมาะสมกว่า
ดินเหนียว (ดินเหนียวและตะกอน)
เมื่อพูดถึงดินเหนียวเช่นดินเหนียวและตะกอน SPT มีข้อดีและข้อเสีย โดยปกติแล้วดินเหนียวรวม SPT สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับความแข็งแรงของแรงเฉือนที่ไม่ได้รับการฝึกฝนของดิน ความสัมพันธ์เชิงประจักษ์มีอยู่ระหว่างค่า n - และความแข็งแรงของแรงเฉือนที่ไม่ได้รับการฝึกฝนของดินเหนียว
อย่างไรก็ตามการขับรถของตัวอย่างในดินเหนียวอาจเป็นสิ่งที่ท้าทาย ธรรมชาติที่เหนียวแน่นของดินสามารถทำให้ตัวอย่างติดและค่า n - อาจได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นแรงเสียดทานของตัวอย่างต่อดินและการรบกวนที่เกิดขึ้นระหว่างการขับขี่ นอกจากนี้การ remolding ของดินระหว่างการสุ่มตัวอย่างอาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของตัวอย่างดินที่ได้รับ ในดินเหนียวที่อ่อนตัวตัวอย่างอาจจมอยู่ใต้น้ำหนักของตัวเองทำให้ยากที่จะได้รับค่า n ที่แม่นยำ ในสถานการณ์เหล่านี้การใช้ซับในตัวเก็บตัวอย่างแบบแยก - ช้อนหรือวิธีการทดสอบทางเลือกเช่นการทดสอบแรงเฉือนของใบพัดอาจเหมาะสมกว่า
ดินอินทรีย์
ดินอินทรีย์เช่นพีทและโคลนทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญสำหรับตัวอย่าง SPT ดินเหล่านี้มักจะบีบอัดได้สูงและมีความแข็งแรงแรงเฉือนต่ำ ตัวอย่างไม่สามารถเจาะดินในลักษณะที่ควบคุมได้และค่า n - อาจไม่น่าเชื่อถือ ธรรมชาติที่เป็นเส้นใยของพีทสามารถทำให้ตัวอย่างมีการพันกันและโครงสร้างดินสามารถถูกรบกวนได้ง่ายในระหว่างการสุ่มตัวอย่าง สำหรับดินอินทรีย์วิธีการทดสอบพิเศษเช่นการทดสอบการทดสอบใบพัดหรือการทดสอบการรวมห้องปฏิบัติการมักจะเป็นที่ต้องการ
ผลกระทบของสภาพดินที่มีต่อประสิทธิภาพของ SPT Sampler
สภาพน้ำใต้ดิน
น้ำใต้ดินสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของ SPT Sampler ในดินที่ไม่มีการประสานกันอิ่มตัวการปรากฏตัวของน้ำสามารถลดความเครียดที่มีประสิทธิภาพระหว่างอนุภาคดินซึ่งนำไปสู่ค่า N ต่ำกว่า ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "เอฟเฟกต์การลอยตัว" ในบางกรณีดินอาจทำให้เหลวในระหว่างการทดสอบ SPT โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทรายที่หลวมและอิ่มตัวซึ่งอาจส่งผลให้ค่า N ต่ำผิดปกติ
ในดินเหนียวน้ำใต้ดินสามารถส่งผลกระทบต่อความสม่ำเสมอของดิน หากดินอยู่ใกล้กับขีด จำกัด ของเหลวเนื่องจากระดับน้ำใต้ดินสูงตัวอย่างอาจจมได้ง่ายขึ้นและค่า n - อาจต่ำกว่าที่คาดไว้ ในทางกลับกันหากดินอยู่ในสถานะกึ่งแข็งหรือของแข็งการปรากฏตัวของน้ำใต้ดินอาจไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลลัพธ์ SPT
ชั้นดินและชั้น
การปรากฏตัวของชั้นดินหลายชั้นหรือชั้นสามารถทำให้กระบวนการทดสอบ SPT มีความซับซ้อน เมื่อตัวอย่างผ่านดินประเภทต่าง ๆ ค่า n - สามารถเปลี่ยนได้อย่างกะทันหัน สิ่งนี้สามารถทำให้ยากต่อการตีความผลลัพธ์อย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่นหากชั้นของทรายหนาแน่นกำลังวางชั้นของดินเหนียวนุ่มมากค่า n - อาจบ่งบอกถึงความหนาแน่นสูงในชั้นทรายแล้วลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อตัวอย่างถึงชั้นดิน ในกรณีเช่นนี้การบันทึกอย่างละเอียดของหลุมเจาะและการทดสอบเพิ่มเติมอาจจำเป็นต้องเข้าใจโปรไฟล์ดินอย่างเต็มที่
อุปกรณ์เสริมสำหรับการสุ่มตัวอย่าง SPT
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ SPT Sampler และจัดการกับข้อ จำกัด บางอย่างสามารถใช้อุปกรณ์เสริมหลายชิ้นได้ อุปกรณ์หนึ่งดังกล่าวคือปั๊มโคลน- ปั๊มโคลนสามารถใช้ในการหมุนเวียนของเหลวเจาะระหว่างการทดสอบ SPT ของเหลวในการขุดเจาะช่วยให้หลุมเจาะมีเสถียรภาพป้องกันการล่มสลายของผนังดินและกำจัดการตัดออกจากหลุมเจาะ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในดินที่หลวมหรือไม่เสถียร
ที่ชุดประกอบการหมุนของน้ำเป็นอีกองค์ประกอบที่สำคัญ มันช่วยให้การจัดหาของเหลวเจาะอย่างต่อเนื่องไปยังหลุมเจาะในขณะที่ตัวอย่างกำลังถูกขับเคลื่อน การรวมตัวกันของน้ำทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการขุดเจาะที่ราบรื่นและมีประสิทธิภาพลดโอกาสของตัวอย่างที่ติดอยู่เนื่องจากการอุดตันของดิน
ประแจวงกลมเพชรเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประกอบและถอดตัวอย่าง SPT Sampler ประแจเหล่านี้ให้ด้ามจับที่ปลอดภัยและทำให้ง่ายต่อการจัดการส่วนประกอบตัวอย่างโดยเฉพาะในสนามที่สภาพการทำงานอาจท้าทาย
บทสรุป
โดยสรุป SPT Sampler เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการตรวจสอบธรณีเทคนิค แต่ไม่เหมาะสำหรับดินทุกประเภท ในขณะที่มันทำงานได้ดีในดินที่ไม่มีการทำงานร่วมกันจำนวนมากและสามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในดินที่มีความเหนียว แต่ก็มีข้อ จำกัด ในกรวดหยาบ - เม็ดเล็กดินอินทรีย์และภายใต้สภาวะน้ำใต้ดินและชั้นดินบางอย่าง
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ SPT Samplers เราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงให้กับลูกค้าและข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับการใช้งาน หากคุณมีส่วนร่วมในโครงการธรณีเทคนิคและกำลังพิจารณาใช้ตัวอย่าง SPT เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณตรวจสอบว่า SPT Sampler เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับสภาพดินเฉพาะของคุณและให้การสนับสนุนและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทดสอบที่ประสบความสำเร็จหรือไม่
การอ้างอิง
- ASTM D1586 - 18 วิธีการทดสอบมาตรฐานสำหรับการทดสอบการเจาะมาตรฐาน (SPT) และการสุ่มตัวอย่างแบบแยก - บาร์เรลของดิน
- Bowles, JE (1996) การวิเคราะห์และออกแบบพื้นฐาน McGraw - Hill
- Terzaghi, K. , Peck, RB, & Mesri, G. (1996) กลศาสตร์ดินในการปฏิบัติทางวิศวกรรม ไวลีย์