فيلم آموزشي انواع آزمايشهاي مکانيک خاک و وظايف و نقش آن در پروژه هاي عمراني

فيلم آموزشي انواع آزمايشهاي مکانيک خاک و وظايف و نقش آن در پروژه هاي عمراني

اين فيلم به صورت فايل پاورپوينت بوده و در آن مباحث زير مطرح شده است:

شناسايي هاي تحت الارضي
محتواي بررسي هاي ژئوتکنيکي
کاربرد نتايج آزمايشگاه مکانيک خاک
آزمايشهاي مکانيک خاک
تستهاي صحرايي (در محل)   In-Situ Tests
تستهاي آزمايشگاهي    Laboratory Tests
آزمايش دانه بندي
 آزمايش هيدرومتري
 آزمايش حدود اتربرگ
آزمايش تراکم ( پروکتور )
  آزمايش نفوذ پذيري خاك
آزمايش فشار تك محوري
 آزمايش سه محوري
 آزمايش تحكيم ( اديومتري )
 آزمايش برش مستقيم
آزمايش نفوذ استاندارد(SPT) 
آزمايش CPT
آزمايش برش پره
آزمايش بارگذاري صفحه (PLT)
آزمايش تعيين دانسيته در محل
آزمايش تعيين حد رواني
آزمايش معادل ماسهSand Equivalent (SE)

به همراه عکسهايي از نحوه آزمايشها

 

----------------------------------------------------

برای دانلود به ادامه مطلب بروید.

ادامه نوشته

دستورالعمل انجام آزمایشهای مکانیک خاک (بخش اول)

دانلود       ۳.۴۵mb

 

دستور کار آزمایشگاه مکانیک خاک(1)

دانلود   ۶.۳۴mb

بررسی سیاست­های جهانی زیست محیطی در حمل و نقل شهری و الگوگیری از آن در ایران

بررسی سیاست­های جهانی زیست محیطی در

حمل و نقل شهری و الگوگیری از آن در ایران

 

چکیده:

بحران­های اخیر آلودگی هوا در کشور، نشان­دهنده ضرورت توجه همه جانبه به این مساله است. مساله مبارزه با اثرات زیست محیطی حمل و نقل در سراسر دنیا، مورد توجه خاص سیاستگذاران قرار گرفته و تحقیقات گسترده­ای برای جهت بخشیدن به نحوه کاهش آن و دستیابی به سیستم­های حمل و نقلی پاک، انجام شده اند. در این مقاله، ابتدا مروری بر تجربیات جهانی در عرصه محیط زیست و حمل و نقل شهری به عمل آمده است و پس از بررسی سیاست­های موثر در این زمینه، برخی راه حل­های مهم در سطح کلان ارائه شده اند.

 

واژه­های کلیدی: محیط زیست و حمل و نقل شهری، سوخت­های جایگزین، مدیریت ترافیک، آلودگی هوا.

 

1-  مقدمه

یکی از چالش­های اساسی سیستم­های حمل و نقل شهری، تاثیر منفی آن بر کیفیت محیط زیست و ایجاد آلودگی هوا در شهرها است. راهبردهای موجود برای کنترل این آثار سوء، شامل وضع مقررات، قوانین و سیاست­های ملی، ایجاد انگیزه­های اقتصادی و برنامه­ریزی با توجه به آثار زیست محیطی فعالیت­های مربوط به سیستم­های حمل و نقل شهری­اند.

آثار زیست محیطی حمل و نقل شهری، در دو دسته قابل بررسی اند. نخست آثار بزرگ مقیاس در کل سیستم از جمله تاثیر بر روی کیفیت هوا ، مصرف انرژی و کاربری زمین و دوم آثار کوچک مقیاس ناشی از تسهیلات و فعالیت­های خاص ترابری شامل مواردی از قبیل جابجایی سکنه و مشاغل بر اثر احداث تسهیلات ترابری، سر و صدا، و آثار موقت در حین ساخت و ساز (سر و صدا، گرد و خاک).

یک راهبرد جامع برای حمل و نقل در محیط شهری باید به نحوی تنظیم شود که ساختار محیط راکه شامل کاربری زمین، شکل شهری، آثار دیداری، فراساختار، ترافیک، تاثیرات اجتماعی حمل و نقل در ایجاد مناطق شغلی، مسکونی، تفکیک اجتماعی، امنیت و حفاظت فردی و آلودگی صدا و هوا (محلی، منطقه­ای، جهانی) است، را در بر ­گیرد. تمامی این مباحث باید به طور رسمی و مشخص در یک بررسی زیست محیطی پروژه­ای خاص مورد توجه قرار گیرند. در این پژوهش که رئوس آن در این مقاله آورده شده اند، ضمن نگاهی جامع به موارد عمده­ای از سیاست­های جهانی زیست محیطی، الگوی مناسبی از اعمال این سیاست­ها، در سیستم حمل و نقل شهری ارائه خواهد شد.

2- حمل و نقل شهری و محیط زیست

در بسياري از شهرهای كشورهای جهان، سیستم حمل و نقل از عوامل عمده آلودگي هوا است. بر اساس برآوردهای سازمان بهداشت جهانی ذرات ریز معلق در هوا ساليانه منجر به مرگ نا بهنگام بيش از نيم ميليون نفر مي شود؛ ]6[.در بسياري از كشورها هزينه­هاي اقتصادي آلودگي هوا در حدود  دو درصد توليد خالص داخلي است]6[.

وارد کردن مباحث زیست محیطی در راهبردهای حمل و نقل شهری برای کاهش آلایندگی ناشی از آن، نیازمند شناسایی وسایل نقلیه آلوده­کننده، نظارت بر مدیریت مالیاتی سوخت خودروها و اعمال کنترل­های فنی بر تکنولوژی ساخت خودروهاست. در بیشتر موارد استفاده از حمل و نقل موتوري براي افراد با درآمد کم دشوار است، و این در حالی است که چون اغلب آن­ها در سايه حمل و نقل موتوري زندگي و فعاليت مي­كنند، از تاثيرات مضر محيطي آن بيشترين آسيب را مي بينند. حفاظت زیست محيطي بايد به عنوان بخشي ضروري در بهبود كيفيت زندگي افراد کم­ درآمد در نظر گرفته شود.

تخمين زده می­شود که در كشورهاي در حال توسعه، هر ساله بیش از نيم ميليون نفر به خاطر بيماري تنفسي و سایر بيماري­هاي ناشي از آلودگي هوا، دچار مرگ زودرس مي­شوند. اين تعداد در مقايسه با افرادي كه به تصادفات رانندگي شهري فوت مي كنند، بيشتر است. همچنین در معرض سرب بودن موجب بروز مشكلات رفتاري و ناتواني در يادگيري كودكان شهري مي­شود، و كيفيت زندگي را كاهش مي­دهد.

حمل و نقل عامل اصلی در افت کیفیت هوای شهرها بوده و تا حدود 75 درصد از آلودگی هوا، ناشی از ترافیک معابر است]5[. اتومبیل­های شخصی بیشترین سهم در آلایندگی را به خود اختصاص می­دهند. عواملی از ترافیک که در تشدید نزول کیفیت هوا موثرند، عبارتند از: فرسودگی ناوگان وسایل نقلیه شخصی و عمومی و تراکم ترافیک که مصرف سوخت را تا 25 درصد بالا می­برد. از دید کلان عوارض زیست محیطی حمل و نقل شهری به 3 دسته کلی 1) مصرف انرژی و گرم شدن زمین، 2) آلودگی صوتی و هوا، 3) کاربری زمین و اثرات ناشی از آن تقسیم­بندی می­شوند.

2-1- مصرف انرژی و گرم شدن زمین

سوخت­های فسیلی مصرفی در حمل ونقل موتوری، منابع غیر قابل تجدیدی هستند که مصرف قابل توجهی در کارخانجات سازنده وسایل نقلیه موتوری و احداث زیرساخت­ها دارند. علی­رغم بهبود در مصرف سوخت وسایل نقلیه موتوری و افزایش بازدهی آن، مقدار مصرف انرژی به علت افزایش طول سفرها، عملاً افزایش یافته است. در سال 1973، سازمان کشورهای صادر کننده نفت (اوپک[1])، سیاست محدود سازی تولید را در پیش گرفت که متعاقب آن قیمت نفت خام به شدت افزایش یافت. این اقدام آثار گسترده اقتصادی و سیاسی در بر داشت. در این دوره، سیاست­گذاری­های سیستم حمل ونقل در کشورهای پیشرفته دچار تغییرات اساسی شد و به سوی کاهش استفاده از اتومبیل شخصی و استفاده بیشتر از حمل و نقل عمومی هدایت شد.

راهبردهای ممکن برای صرفه جویی در مصرف انرژی را می­توان به چهار گروه دسته­بندی کرد:

1-    استفاده از شیوه­های ترابری با کارآیی بیشتر و مصرف سوخت کمتر

2-    کاربرد فناوری­های جدید

3-    ساماندهی جریان ترافیک

4-    کاهش در کل وسیله نقلیه- کیلومتر پیموده شده

برخی شیوه­های حمل و نقل از مصرف سوخت کمتری به ازای واحد حمل، برخوردارند. ترغیب به استفاده بیشتر از این سیستم­ها در کاهش مصرف انرژی تاثیر بسزایی خواهد داشت. به عنوان مثال، استفاده از سیستم­های حمل و نقل ریلی به جای حمل و نقل موتوری جاده­ای.

یکی از کاربردهای فناوری­های نوین، افزایش راندمان مصرف سوخت وسایل نقلیه است. از کاربردهای دیگر فناوری­های جدید، استفاده از موتورهای جدید و سوخت­های جایگزین است.

ارتقاء سطح خدمت تسهیلات و ساماندهی جریان ترافیک، همواره دغدغه اصلی مهندسان ترابری بوده و در کاهش مصرف انرژی تاثیر به سزایی دارد. به علاوه جنبه­های طراحی و نگهداری تسهیلات نیز در کاهش مصرف سوخت و هزینه­های بهره برداری سیستم­ها حائز اهمیتند. به عنوان نمونه، می­توان به ایجاد خطوط ویژه گردش به چپ در تقاطع­های چراغ­دار و بدون چراغ، اصلاح دسترسی­های شریانی­ و... اشاره کرد. آثار انرژی سایر اقدامات ساماندهی از قبیل پراکنش تقاضای دوره اوج سفرها نیز باید مورد توجه قرار گیرد.

راهبردهایی که در راستای کاهش وسیله نقلیه- کیلومتر پیموده مطرح است، از لحاظ نیاز به تغییرات چشمگیر در رفتار استفاده کنندگان از سایر اقدامات متمایز می­شود. طریقه­های کاهش وسیله نقلیه- کیلومتر پیموده شده، شامل مواردی از قبیل سیاست­های تشویق وسایل نقلیه پرسرنشین و برنامه ریزی توام کاربری زمین و ترابری در جهت حداقل کردن نیاز به سفر است.

2-2- آلودگي هواي شهري

در اكثر شهرها، مهم ترین مبحث زیست محيطي در مورد حمل و نقل شهري، مربوط به آلودگي هوا است. طراحي تامین حرکت در حمل و نقل، مستلزم احتراق سوخت­های فسیلی است،  که باعث تولید آلاینده های مختلفی شامل مونواکسید کربن، دود، گازهای مختلف، بخار هیدروکربن­ها، اکسید گوگرد و نیتروژن، گوگرد (سولفات) و نیترات تفکیک شده، خاکستر و سرب می­شوند.

شکل1، مقدار انواع آلاینده­های هوا  را در برخی از شهرهای بزرگ نشان می­دهد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل1. وضعيت آلودگی هوا در برخی شهرهای جهان]6[.

 

خودروها به اشکال گوناگونی بر محیط زیست اثر دارند. شروع اثرات از هنگامی است که خودرو ساخته می­شود و تا دفع یا بازیافت قطعات پس از طی عمر خودرو، ادامه دارد. در طول عمر یک خودرو، بیشترین زیان زیست محیطی، طی زمان رانندگی بوجود می آید و عمدتاً با مصرف سوخت همراه است. شکل زیر تقسیم چرخه عمر یک خودروی معمولی را ( از پدید آمدن تا نابودی) با مقدار انتشار گازهای گلخانه­ای در هر دوره نشان می­دهد، که رابطه نزدیکی با مصرف انرژی دارد.

 

 

شکل2. مقدار انتشار گازهای گلخانه­ای در چرخه عمر یک خودرو

 

2-3- کاربری زمین و اثرات حمل و نقل بر آن

توسعه حمل و نقل شهری از مهمترین عوامل کاربری زمین در شهرهاست و سهم قابل توجهی از بهترین زمین­های شهری را به خود اختصاص می­دهد. توسعه بی­رویه این سیستم این عارضه را تشدید می­کند، به­طوری­که گاهی تا 30% از زمین­های مناطق شهری به این سیستم اختصاص یافته است. این عارضه تنها مربوط به اثرات منفی اقتصادی زمین نمی­شود. بلکه خود به طور مستقیم و غیرمستقیم باعث عوارض جانبی متعددی می­شود که مهمترین آن­ها عبارتند از: ]14 ,15[

·      استفاده بیش از حد از  اراضی حاشیه شهرها

·      تغییر در سیستم آب و هوای منطقه

·      ایجاد زمین­های آلوده تحت استفاده بعنوان محل دفن اتومبیل­های فرسوده

·      کاهش فضای سبز و اراضی دارای کاربری کشاورزی به نفع سایر کاربری­ها

·      اثرات ناشی از برهم خوردن تعادل زیست محیطی

·      خزش مناطق شهری به سوی زیستگاه­های طبیعی

·      مشکلات ناشی از آلودگی هوا در شهرها و کاهش دید

·      بوجود آمدن کاربری­های ناسازگار در سطح شهر

 

3- سنجش عوارض زیست محیطی

در برخی کشورهای توسعه یافته، ارزیابی پروژه­های ترابری به شدت به فرآیند سنجش عوارض زیست محیطی متکی است. این موضوع به ویژه در مواردی از قبیل امکان سنجش پروژه­ها، اولویت آن­ها برای بودجه و یا انتخاب بین گزینه­های مستقل، مانند مسیریابی­های مختلف یک راه، اهمیت می­یابد.

کاستن از عوارض زیست محیطی، یکی از اجزای مهم برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری تسهیلات ترابری به شمار می­آید. عوارض را می­توان به دو گروه طبقه­بندی کرد. نخست، آن­هایی که عمدتاً در سطح سیستم بروز می­کنند، و دوم آنهایی که عمدتاً به تسهیلات منفرد وارد شوند. کاستن عوارض در سطح سیستم مانند کیفیت هوا، مصرف انرژی، و کاربری زمین، یکی از مسائل اساسی در فرآیند برنامه ریزی ترابری و مطالعات مربوط به ترافیک است.

تهیه فهرست کاملی از این عوارض امکان­پذیر نیست، ولی علاوه بر موارد معمول مواجهه با موارد زیر در پروژه­های ترابری، محتمل است:

·   عوارض اجتماعی و اقتصادی

·   عوارض مربوط به کاربری زمین

·   عوارض ناشی از ساخت و ساز

·   عوارض وارد بر چشم انداز[2]

4- سیاست­های بانک جهانی برای کنترل آلایندگی زیست محیطی حمل و نقل شهری

هر راهبرد و سیاستی برای کاستن آلایندگی بخش حمل و نقل شهری مستلزم در نظر گرفتن جوانب گسترده این موضوع است که در اینجا به اهم آنها اشاره می­شود.

-     تا 90 درصد آلودگی هوا در شهرها به علت بنزینی است که در این بخش مورد استفاده قرار می­گیرد. بخش اعظم آلایندگی CO و نیز قسمت اعظم تشکیل لایه ازن به علت حمل ونقل شهری ایجاد می­شود.

-     منابع غیر متحرک آلاینده هوا، اغلب در فواصل دور از مرکز شهر هستند و عناصر آلاینده ناشی از این منابع، تا رسیدن به مراکز شهرنشین و مسکونی پراکنده می­شوند. در نتیجه آلاینده ­های ناشی از خودروها خطر بیشتری برای سلامتی دارد.

-     در مطالعه­ای که بر روی شش کلان شهر صورت گرفته[3]، مشاهده شد که خودروها تنها 6 درصد از کل آلایندگی­ها را سبب می­شود اما 32 درصد از آلایندگی­­هایی را که برای سلامتی ضرر دارد را شامل می­شوند.

 

4-1-   سیاست اصلاح سوخت[4]

 سیاست تامین سوخت بر مقدار آلودگی ناشی از ترکیبات سوخت­های موجود، انتخاب سوخت از بین انواع آن و مقدار مصرف نهایی سوخت تاثیر گذار است. اولین گام بانک جهانی در راستای کنترل آلاینده ها در کشورهای وابسته، بهبود کیفیت سوخت مورد استفاده در  خودروها و حذف سرب از بنزین بوده است. در حقیقت همه کشورهای [5]OECD، و بسیاری دیگر از کشورها نظیر بنگلادش، برزیل ، هندوراس، مجارستان، مالزی و تایلند امروزه از بنزین بدون سرب استفاده می­کنند و نیز برخی دیگر از کشورها نظیر اندونزی، ونزوئلا، و اکثر کشورهای آفریقای جنوبی نیز در حال پاکسازی بنزین از سرب هستند.سازمان بهداشت جهانی[6] حداکثر سرب موجود در بنزین  را کمتر از 10 میکروگرم در هر دسی لیتر (g/dl) ذکر کرده است.این در حالتی است که مقدار مجاز سرب موجود در خون کمتر از 5Mg/dl است.

حذف سرب از بنزین پیش زمینه به کارگیری مبدل­های شیمیایی برای کاهش اثر آلاینده­هایی نظیر NOx ، CO و هیدروکربن­ها است. با افزودن اکسیژن به بنزین نیز می­توان مقدار CO را بیش از پیش کاهش داد.

در حذف سرب از بنزین باید دقت کرد که هدف صرفاً حذف سرب بدون توجه به سایر پارامترهای کیفیت سوخت نیست، چون که بسیاری از ترکیبات مخلوط در بنزین که برای بالا بردن عدد اکتان به آن افزوده می­شوند، پس از حذف سرب اثرات آلاینده شدیدی دارند. وجود بنزن مازاد و آروماتیک­ها در بنزین بدون سرب دارای اهمیت زیادی است. با کنترل شدت تبخیر بنزین و انجام تصفیه مناسبی می­توان عملکرد ترکیبات مخلوط را با هزینه­های نسبتاً مناسب کنترل کرد.

وجود سولفور در گازوئیل و بنزین سبب تولید SO₂ و در نتیجه بارش باران­های اسیدی می شود.  در کشورهایی که ترکیبات کربن در سوخت وسایل نقلیه در حد زیادی باقی می­ماند، هیچ توجیه اقتصادی برای کاهش مقدار سولفور تا حد استانداردهای کشورهای آمریکای شمالی و اتحادیه اروپا وجود ندارد، بلکه کاهش مقدار آلودگی­ها به تدریج و مطابق با امکانات و شرایط موجود در کشورها منطقی تر است.

توجه به کیفیت سوخت  نمی­تواند به تنهایی در کاهش بار آلودگی چندان ثمربخش باشد. چون در بسیاری از کشورهای در حال توسعه هنوز وسایل نقلیه قدیمی و معیوب در ناوگان حمل و نقل مورد استفاده قرار می­گیرند. به علاوه در بعضی  کشورها افزودن سوختهای ارزان­تر به سوخت­هایی که باید مورد استفاده قرار گیرند، امری عادی است. برای مثال افزودن نفت سفید به بنزین، یا افزودن نفت خام و یا افزودنی­های سرب دار به بنزین بدون سرب پس از پالایش آن، از مواردی هستند که در آسیا زیاد به چشم می­خورند. اگرچه تا زمانی­که مخلوط کردن غیرقانونی سوخت برای مصرف کنندگان سود مالی داشته باشد، کنترل روی این قضیه دشوار خواهد بود، ولیکن با نظارت دقیق و وضع جریمه­های سنگین برای خاطیان می­توان تا حد زیادی کنترل این قضیه را در دست گرفت.

مشخصاتی که یک سوخت ایده­آل می­باید داشته باشد، در همه جا ثابت نیست و به عواملی نظیر شرایط آب و هوا، ویژگی­های ناوگان حمل و نقل، محصور بودن یا محصور نبودن منطقه و ... بستگی دارد. برای مثال شیلی و مکزیک به علت وضعیت خاص قرارگیری شهرهای بزرگشان، نسبت به سایر کشورهای آمریکای لاتین، برای آلودگی هوا استانداردهای بالاتری را در نظر می گیرند.

همچنین برای خروج از بحران مصرف زیاد سوخت در کشورها و به تبع آن آلودگی ناشی از آن و سیاست­هایی از قبیل گسترش سیستم­های حمل و نقل عمومی در شهرها ضروری به نظر می­رسد.

4-2-  سیاست اصلاح وسایل نقلیه^[7]

اقدامات چشمگیری برای ایجاد تغییرات در سخت افزار خودروها و کاهش مقدار آلودگی ناشی از تردد آن ها  صورت گرفته اند. در موتورهای بنزینی، جدید مقدار تولید CO و هیدروکربن­ها،  تا حدود 95 % و مقدار NOx تا حدود 75% کاهش یافته اند. هم چنین در موتورهای گازوئیلی که از سوخت کم سولفور استفاده می­کنند مقدار تولید آلودگی تا حد موتورهایی که با CNG کار می­کنند، کاهش یافته است. چنین فناوری­های پیشرفته­ای به دلیل گران بودن در کشورهای کم درآمد قابل استفاده نیستند، یا اینکه حداقل درآینده نزدیک امکان به کارگیری آن­ها وجود ندارد ولیکن اطلاع از وجود آن ها هشداری است براین امر که همه خودروها عملکردی مشابه هم ندارند.

اتحادیه اروپا، ژاپن و آمریکا پیشگامان جهانی در به کارگیری استانداردهای دقیق کاهش آلودگی خودروها  و بهبود کیفیت سوخت مصرفی هستند. این کشورها در پی یافتن بهترین روش ممکن برای استفاده از جدیدترین تکنولوژی­ها  کاهش مقدار آلودگی  خودروهای جدیدند، از جمله:

-    کاهش قابل توجه گوگرد در بنزین و گازوئیل مصرفی

-    استفاده از سوخت­های مختلف برای خودروهایی که آلودگی کمی تولید می­کنند و خودروهایی که اصلا آلودگی تولید نمی­کنند.

-    به کارگیری تکنولوژی­های کاتالیستی جدید برای کاهش  NOxو ذرات ریز معلق

-    تدوین معیارهای جدید برای کنترل آلاینده­های اگزوزی

اگرچه روزی خواهید رسید که استانداردها و تکنولوژی­های کنترل آلاینده­ها در تمام دنیا بکار گرفته شود، ولی مساله موجود در کشورهای در حال توسعه، مساله امکان­پذیر کردن استفاده از این تکنولوژی­هاست. قبل از بکارگیری مبدل­های فعال کننده شیمیایی، در کشورهای در حال توسعه، تعدادی حداقل­ها می­باید رعایت شوند تا استفاده از کاتالیست­ها سودمند باشد. این حداقل­ها عبارتند از:

1. ارائه مقدار کافی بنزین بدون سرب و ترجیحاً حذف کامل بنزین سرب دار، تا مساله احتراق ناقص کاملاً از میان برداشته شود.

2. به کارگیری مقدار کمتری سولفور در بنزین، ترجیحا کم­تر از 500 wtppm

3. تصمیم­گیری در مورد مقدار مطلوب کاهش آلودگی و زمانی­که در طی آن کاتالیست­ها باید این کاهش را اعمال کنند.

4. بازرسی دقیق و کنترل هر یک ماه یک­بار، برای اطمینان از کارکرد صحیح مبدل­های کاتالیستی

با توجه به هزینه زیاد به کارگیری کاتالیست­ها، اگر این معیارها به دقت رعایت نشوند،  نه تنها ممکن است استفاده از این تکنولوژی سودبخش نباشد، بلکه احتمال زیان اقتصادی نیز وجود دارد. نکته دیگر اینکه حتی اگر کشورهای در حال توسعه به استانداردهای مورد نیاز برای استفاده از کاتالیست­ها برسند، تنها استفاده از آنها نمی­تواند پاسخگوی نیازهای این کشورها باشد، بلکه هم­زمان با به کارگیری سوخت بهتر باید در پیشبرد تکنولوژی خودروها  نیز کوشید.

4-3- سیاست اعمال استانداردهای زیست محیطی

اعمال استانداردهای زیست محیطی، مستلزم تنظیم قوانینی برای بازرسی و معاینه فنی خودروها است.  همچنین برای تشویق رانندگان به توجه به وضعیت خودروها می باید تدابیری در مورد مالیات­ها و هزینه­های استفاده از وسایل نقلیه اندیشید.

4-4- سیاست­های مبتنی بر بازرسی و معاینه فنی

بدون معاینه فنی و بازرسی خودروها، استفاده از تکنولوژی­های کاهش آلودگی هیچ سودی نخواهد داشت. خودروهای معیوب معمولاً به شدت تولید آلودگی می­کنند و باعث نبود توازن در مقدار کل آلودگی تولید شده توسط وسایل نقلیه می­شوند.

طبق اطلاعات جمع آوری شده در هند معاینه­های یک ماه یکبار وسایط نقلیه دوچرخ نشان داد که تنها تعمیرهای جزیی وسایل نقلیه باعث صرفه جویی 17 درصدی اقتصادی و کاهش 44 درصدی میزان CO شده است. واضح است که اگر سطح انجام تعمیرات بالاتر رود، رسیدن به استانداردهای وضعیت آلودگی ساده­تر خواهد شد.

4-5- سیاست از رده خارج کردن خودروهای فرسوده

در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، به ویژه در کشورهایی که در آنها آلودگی ناشی از ذرات معلق بسیار پراهمیت است، وسایل نقلیه تجارتی نظیر اتوبوس­ها، کامیون­ها و تاکسی­ها، از مهمترین منابع تولید آلودگی در مناطق شهری محسوب می­شوند. با اجرای اکید استانداردهای کاهش آلودگی هوا، قیمت خودروهای قدیمی و فرسوده کاهش یافته و مردم به سمت خرید خودروهای نو جذب می­شوند.

4-6- سیاست وضع مالیات­های داخلی

نتایج تحقیقات و ارزیابی­های مختلف انجام گرفته در شش شهر بزرگ دنیا نشان داده اند که قرار دادن مالیاتی حدود 60 درصد هزینه وارد کردن بنزین و 200 درصد هزینه وارد کردن سوخت­های دیزلی می­تواند مالیات مناسبی برای اعمال کردن روی قیمت سوخت باشد]6[. در دنیا قیمت تمام شده سوخت­های دیزلی معمولا کمتر از بنزین است.

اختلاف بسیار زیاد قیمت نفت سفید و بنزین باعث شده که نفت سفید به صورت غیر قانونی به بنزین افزوده شود    ]6[ و مخلوط حاصل به عنوان سوخت مصرف شده و باعث تولید حجم بسیار زیادی از ذرات معلق شود. با ادامه چنین روندی، پر استفاده­ترین وسایل حمل و نقل شهری نظیر تاکسی­ها، مینی بوس­ها، ... به جای اینکه مصرف سوخت­های پاکیزه ای نظیر CNG روی بیاورند، به سمت استفاده از دیزل متمایل خواهند شد. سوختی که برای مناطق شهری ، بسیار زیان آور است.

یک دلیل معمول برای وضع مالیات کمتر روی دیزل، استفاده از آن در وسایل باربری خارج شهر و ادوات کشاورزی است. با توجه به اینکه اثر ذرات معلق در مناطق کم جمعیت و حومه شهر کمتر از مناطق پرتردد شهری است، برتری دادن جنبه اقتصادی استفاده از دیزل به جنبه تولید آلودگی آن خیلی غیر منطقی به نظر نمی­رسد. یک راه ممکن برای ایجاد تعادلی قابل قبول بین دو وضعیت ظاهراً متناقض ذکر شده، شناسایی آلاینده­ترین وسایط نقلیه شهری نظیر کامیون­ها و مینی­بوس­های دیزلی و بستن مالیات سنگین روی آن­هاست.  

4-7- سیاست تجارت آزاد 

در کشورهای در حال توسعه، وضع تعرفه­های گمرکی در مرزهای تجارتی برای حمایت از صنایع داخلی و ممانعت از پرداخت هزینه­های گزاف برای خرید اجناس لوکس و غیر ضروری خارجی، امری بسیار متداول است. واردات خودرو، به هر کدام از این دو مقوله که مربوط باشد، باعث حمایت از تکنولوژی­های قدیمی خواهد شد. از این­رو آزادسازی تجارت خودرو به ویژه در کشورهایی که دارای صنعت خودروسازی هستند، موجب از میان برداشتن موانع دستیابی این کشورها به تکنولوژی­های جدید می­شود و وضعیت استانداردهای آلودگی هوا را با بهای کمتری بهبود می­بخشد.

وضع قوانین استاندارد خاص برای تفکیک درصد  واردات خارجی (مثلاً وضع قانونی که طبق آن 70% نیاز خودرو باید از داخل تامین شود) معمولاً نه تنها به کاهش آلودگی کمک نخواهد کرد، بلکه ممکن است اثرات معکوس هم به جای گذارد. وضع تعرفه­های سنگین گمرکی و سخت­گیری در واردات خودرو از عواملی هستند که زمان مورد نیاز برای جایگزینی خودروها را افزایش خواهند داد.

یکی دیگر از تدابیری که برای کاهش آلودگی هوا اتخاذ می­شود، وارد کردن خودروهای دست دوم است. در کشورهای صنعتی با سخت­گیرانه شدن استانداردهای کیفیت هوا، یک تعداد از خودروها می باید از چرخه کار کنار گذاشته شوند. در کشورهایی که قدرت خرید وسایط نقلیه جدید و جایگزینی آن با وسایل نقلیه قدیمی وجود ندارد، وارد کردن خودروهای دست دوم حداقل می­تواند زمان رسیدن به مرز بحران آلودگی را به تاخیر اندازد. البته کشورهای وارد کننده می­توانند برای کنترل بیشتر وضعیت آلودگی هوا خودروهایی با سن مشخص وارد کنند.

در هر حال اعمال مالیات­های بیشتر برای وسایط نقلیه و اعمال استانداردهای زیست محیطی، معمولاً بیشتر از وارد کردن خودرو با تعرفه­های خیلی سنگین، به بهبود کیفیت آلودگی کمک می­کند. همچنین باز گذاشتن مرزها برای واردات سوختی با کیفیت، که در کشور دیگری تولید شده است، می­تواند راه حلی برای در اختیار گذاشتن بنزینی بدون سرب و دارای سایر کیفیت­های مطلوب باشد.

4-8-  سیاست­های مدیریت سیستم حمل و نقل [9]

سیاست­های مدیریت سیستم حمل و نقل برای کاهش اثرات ترافیک شهری روی وضعیت آلودگی هوا به سه بخش زیر قابل تقسیم اند:

1. سیاست­های تخصیص اولویت به روش­هایی که کمتر تولید آلودگی می­کنند. (گازسوزها، سیستم ریلی ...)

2. سیاست­های کاهش آلودگی با به کارگیری روش­های کنترل آلودگی ( مدیریت ترافیک) ( به کارگیری مبدل­های شیمیایی– حذف سرب از بنزین ...)

3. سیاست­های کاهش آلودگی  با به کارگیری روش­های کنترل حجم وسایل نقلیه

4-8-1- سیاست اولویت سیستم حمل و نقل عمومی

در کشورهای در حال توسعه اتوبوس­ها معمولاً وسیله نقلیه منتخب قشر بسیار کم درآمد هستند و به دلیل توقف­های زیاد در ایستگاه­ها و همچنین به دلیل روشن بودن موتور و کارکرد بیهوده در ترافیک­های سنگین به شدت تولید آلودگی می­کنند. توجه و رسیدگی به سیستم اتوبوسرانی  نه تنها در کاهش آلودگی هوا بسیار موثر خواهد بود، بلکه باعث ترجیح اتوبوس به خودروهای شخصی خواهد شد. با جذب بیشتر مسافران به سیستم اتوبوسرانی درآمد این بخش نیز افزایش خواهد یافت.

در نظر گرفتن مسیر ویژه برای اتوبوس­ها و همچنین طراحی یک شبکه منظم و فراگیر برای انتقال مسافران، می­تواند باعث کاهش تقاضای خرید و استفاده از خودرو شود.

4-8-2- سیاست مدیریت ترافیک

تراکم ترافیک باعث کاهش سرعت حرکت خودروها و افزایش اکثر پارامترهای تولید آلودگی غیر از NO_x می­شود.تراکم­های ترافیکی باعث بدتر شدن وضع آلودگی منطقه ای و جهانی می­شوند. افزایش سرعت متوسط ترافیک شهری از km/h10 به km/h 20 می­تواند باعث کاهش 40 درصدی CO₂ شود. در بانکوک و کوالالامپور افزایش سرعت خودروها از حدود 12 الی 15 کیلومتر در ساعت به حدود km/h 30 اثری شبیه به کارگیری کاتالیست­های شیمیایی سه فازی در 50% اتومبیل­های این دو شهر را داشته است]6[. اگرچه امکان کاهش تراکم­های ترافیکی برای کوتاه مدت وجود دارد ولی چنین کاهشی باعث تشویق استفاده بیشتر از خودروها شده و در نتیجه در درازمدت شهر مجدداً با مساله تراکم، روبرو خواهد گردید.

برای کاهش مقدار آلودگی بدون افزودن بر حجم ترافیک روش­های مناسب­تری نظیر هماهنگی چراغ­های راهنمایی و به کارگیری ابزار آرام کردن حرکت  خودروها بدون متوقف کردن آن­ها وجود دارند که آلودگی کمتر و ایمنی بیشتر ترددهای شهری را موجب می­شود.

4-8-3- سیاست­های جلوگیری از افزایش ترافیک

ممانعت از تردد برخی خودروها طبق شماره پلاک آن­ها در برخی روزهای خاص، ابتدا در مکزیکوسیتی به کار گرفته شد و سپس در بسیاری شهرهای دیگر مورد تقلید قرار گرفت. چنین سیاستی ممکن است در ماه­های اولیه اعمال ممنوعیت باعث کاهش چشمگیر حجم ترافیک شود ولی در درازمدت اثر بخش نخواهد بود. چون که بعضی از خانواده­ها اقدام به خرید خودروهای دیگری خواهند کرد که بتوانند همیشه با آن­ها تردد کنند و یا اینکه از خودروهای قدیمی که در خانه­ها موجود است و در شرایط عادی از آنها استفاده نمی­شود، استفاده خواهند کرد. از دیگر تدابیری که در برخی شهرها از آن استفاده می شود، ایجاد ممنوعیت تردد در ساعات اوج ترافیک است که برای هر گروه از خودروها دو روز در هفته اعمال می­شود.

از سیاست­های دیگری که در این زمینه به کار گرفته شده می­توان به انحصاری کردن برخی مناطق تجارتی شهرها پرداخت. به این معنی که در مناطق انحصاری فقط عابرین پیاده حق تردد دارند. در برخی کشورهای صنعتی، تحقیقات نشان داده اند که که در درازمدت نوسان قیمت^[10] بنزین به حدی خواهد رسید که قرار دادن مالیات بر سوخت، سیاستی در جهت کاهش استفاده از وسایل نقلیه و حجم سفر خواهد بود.

تحقیقات بانک جهانی نشان داده اند که گرفتن مالیات بابت مصرف بنزین، در مقایسه با طراحی یک برنامه جامع کنترل پلاک خودروها (بدون در نظر گرفتن مالیات) می­تواند سالیانه 11 میلیون دلار برای مردم در برزیل صرفه جویی کند]6[. با در نظر گرفتن هزینه­های جانبی مالکیت خودرو نظیر بیمه، پارکینگ و ... این رقم بیشتر هم خواهد شد.

4-9- سیاست­های مدیریت تقاضای سفر

برآوردهای مالی و تکنولوژیکی می باید با راهبردهای  مدیریت حمل ونقل کامل شوند، از جمله:

-   تکمیل برنامه­های سرمایه گذاری در بخش حمل و نقل عمومی و ایجاد یا بهبود شرایط برای پیاده روی یا دوچرخه سواری

-   مدیریت ترافیک: شامل در نظر گرفتن اولویت­هایی برای حمل و نقل عمومی در مناطق پرتراکم که آلودگی آنها در حد بحرانی است.

-   آرام سازی ترافیک و یا به کارگیری سایر ابزارهای مدیریت ترافیک

5- بررسی سایر تجربیات جهانی و چند مطالعه موردی

5-1- عوامل موفقیت ژاپن در مبارزه با آلودگی هوا در عین رشد اقتصادی

·   نیل به یک اتفاق نظر ملی مبنی بر اینکه خسارات ناشی از آلودگی هوا بر سلامتی انسان­ها باید متوقف شوند:

-         فشار افکار عمومی و وسایل ارتباط جمعی و افزایش آگاهی در مورد به مساله آلودگی

-         طرح آلودگی به عنوان یک موضوع سیاسی مهم و اتفاق نظر در مورد ریشه­کنی آن در حفظ بهداشت عمومی

-         پاسخ سریع قانون­گذاران و دستگاه­های اداری و اجرائی

·   تمایز بین عوامل آلوده کننده و کسانی که در معرض آلودگی هستند

·   کوشش­های مستمر توسط مقامات محلی بدون اینکه منتظر دولت مرکزی شوند

·   تحکیم یک سیستم در سطح ملی:

-         قانون کنترل آلودگی هوا که نقش مقامات محلی و دولت را مشخص کند

-         اجرای سیستم پایش آلودگی هوا و اعمال شدید مقررات توسط دولت

-         سیاست ملی انرژی در تولید سوخت با کیفیت مطلوب

·  برقراری اصل " آلوده کننده باید بهای آن را بپردازد " به عنوان یک سیستم به منظور تامین منابع مالی کنترل آلودگی و نیز تامین هزینه حفظ سلامت مردم

·  پاسخ مطلوب سازمانی و فنی صنعت خودرو سازی، به عنوان "مسوول اجرایی" و سرمایه گذاری در­ فناوری  کنترل و حمایت دولت از تامین منابع مالی و سیاست­های مالیاتی

·   پرورش مهندسین به منظور حمایت از پیشرفت و توسعه فناوری  و استفاده از آن در کنترل آلودگی هوا

6- نتیجه گیری: راهبردی در حمل و نقل شهری و محیط زیست

درک عمیق مسایل موجود است که هم به برنامه ریز کمک می­کند تا برای حل مشکلات چاره اندیشی صحیحی انجام شود و هم باعث می­شود تا درک سیاستمداران از قضیه بیشتر شود و دست آگاهان را برای تلاش و تفحص در موارد زیرباز بگذارد.

-    جمع آوری اطلاعات محلی و تحلیل وضعیت تردد خودروها و شناسایی منابع تولید آلودگی

-    تلاش برای درک بهتر روش­های کمتر کردن تراکم ذرات معلق

-    تاثیر انتخاب الگوی وسیله نقلیه بر آلودگی هوا

-    مطالعات جامع تئوری برای دستیابی به عملکردی بهینه برای وسیله نقلیه دلخواه از نظر تولید آلودگی

به طور کلی طبق مباحث مطرح شده، قوانین، سیاست­ها و راهبردهای مطلوب زیست محیطی جهان در بخش حمل و نقل شهری را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد.

الف) قوانینی که حفاظت محیط زیست را مورد نظر قرار بدهند، شامل موارد زیرند:

• بررسی تاثیر حمل ونقل بر کیفیت هوای شهر

• شناسایی شرایط و تشخیص وضعیت حمل ونقل شهری

• کاهش طول سفر وسایط نقلیه

• کاهش مصرف سوخت به ازای هر وسیله نقلیه - کیلومتر

• کاهش تولید و انتشار آلاینده­ها به ازای هر واحد سوخت

ب) قوانین حمل ونقل برای کاهش آلودگی هوا، موارد زیر را شامل می شوند:

• مدیریت ترافیک برای حمل ونقل عمومی

• افزایش کارآیی عملکرد سیستم­های موجود

• رقابت و تنظیم آئین نامه برای آن

• گزینش تکنولوژی

• تخصیص یارانه به حمل ونقل عمومی

قوانین کاهش آلودگی هوا -  سیاست­گذاری

• بررسی استاندارد وسایط نقلیه از لحاظ قابل تحمل بودن (آسایش و آرامش در سفر)

• بررسی تاثیر گذاری حمل ونقل بر بحران­های زیست محیطی  

• برتری استفاده از مسیرهایی که مسیر اتوبوس در آن­ها جدا شده است

• ایجاد رقابت در زمینه بهسازی زیست محیطی در پروژه های حمل ونقل شهری

ج) مدیریت ترافیک برای کاهش آلودگی هوا، شامل موارد زیر ست:

• مدیریت ترافیک، کم کردن تراکم، سرو صدا و عوامل وابسته به ترافیک

• به کارگیری سیستم­های حق تقدم اتوبوس

• وضع قوانین مربوط به پارکینگ

• منع استفاده از اتومبیل­های فرسوده

مدیریت ترافیک- سیاست­گذاری

• جلوگیری از افزایش انتشار آلاینده­ها ناشی از تراکم و جریان ترافیک

• محدود کردن افزایش تقاضای ترافیک

• توجه به اینکه مدیریت ترافیک با حقوق افراد کم درآمد، و منابع انسانی و سیاسی بستگی دارد

• کنترل امور توسط پلیس

د) قوانین مالیاتی

• هدایت از طریق اخذ مالیات عمومی

• وضع مالیات بر سوخت در بخش حمل ونقل

• سازماندهی مالیات بر حمل ونقل در جهت بهبود وضعیت محیط زیست (کاهش آسیب­رسانی به محیط زیست)

سیاست­گذاری مالیاتی

• باید اهداف چندگانه مالیات بر سوخت با شفافیت و دقت بیشتری مورد بررسی قرار گیرد و به جزئیات توجه شود

• برقراری وضعیت پایدار برای مالیات بر بنزین به عنوان نرخ مالیات عمومی

ه) قوانین مبوط به تکنولوژی وسایط نقلیه، موارد ذیل را شامل می شوند:

• وسایط نقلیه سریع السیر

• وضع قوانین برای خودروهای فرسوده

• پرداخت یارانه برای خودروهای فرسوده یا تعویضی

• تشویق­های غیر مستقیم

• استفاده از سوخت­های تبدیلی CNG

تکنولوژی وسایط نقلیه- سیاست­گذاری

• فراهم کردن تمهیدات لازم برای کاهش آلودگی خودروهای قدیمی­تر

• اعمال کنترل­های قوی برای جایگزینی خودروهای فرسوده

• وضعی قوانینی برای خودروهای شخصی فرسوده که قابل تعویض نیستند

• تعویض ناوگان فرسوده در حمل ونقل عمومی

• بررسی سوخت­های جایگزین و نیازهای زیرساختی در دوره­های مختلف اقتصادی

و) ابعاد حقوقی:

• جهت­گیری به سمت حمل ونقل شهری یکپارچه

• ایجاد موسسات دارای نفوذ و قدرت محلی

• ارتقاء قابلیت­های فنی-  تحلیل قوانین و سیاست­ها و طراحی­ها

• در نظر گرفتن ظرفیت­های مالی

• تضمین انجام سیاست­های محلی به وسیله منافع کافی

 

فهرست مراجع

[1] بررسی اثرات زیست محیطی مربوط به ساخت و کاهش مصرف سوخت خودروها و مقایسه آن با معیارها و استانداردهای جامعه اروپایی سازمان ملل ECE ، شادن سبزواری،علی بی­همتا طوسی،1381.

[2] برنامه عزم ملی برای حفاظت از محیط زیست، کمیته ملی توسعه پایدار، 1378.

[3] گزارش پیشرفت کار برنامه­های جامع کاهش آلودگی هوای تهران و شهرهای آلوده کشور،1383.

[4] چکیده گزارش" طرح جامع کنترل آلودگی تهران بزرگ"، 1373- 1376.

[5] مبانی مهندسی ترابری، دکتر امینی، انتشارات موسسه علمی دانش پژوهان برین، انتشارات اردکان،1383.

 

[6]  Cities on The Move, A World Bank Urban Transport Strategy Review, 2002.

[7]  Air Pollution from Motor Vehicles Standards and Technologies for Controlling Emissions,   Asif Faiz, Christopher S. Weaver, Michael P. Walsh, The World Bank, Washington, D.C., 1996.

[8]   Air Pollution From Ground Transportation, Roger Gorham, United Nations, 2002.

[9]   Tellus.Berlin in the Context of the Urban Transport Strategy Since 1990.

[10]   Transport,Environment and Health, Carlos Dora and Margaret Phillips, 2000.

[11] Reviw of International Urban Transportation Policy Frame works, Strategies and Governance Models, Metropolitan Knowledge International 3190Steeles Ave.E.,Suite305, Markham, Ontario, Canada, L3R 1G9, 2003.

[12]   Air Pollution in Urban Areas, Abel Mejia, LCSEN Sector Manager Washington, D.C., 2005.

[13]  Environmental Impacts of Mobility and Urban Development: A Case Study of the Brussels-Capital Region, Paul Safonov, Vincent Favrel, and Walter Hecq , 1999.

[14]   Urban Transport and City Development, World Bank,2002.

[15]   Land – use Planning and Sustatainable Urban Travel, OPCD, 1998.

[16]  Manila Policy dialogue on Environment and Transport in Asia Region Katsunori Suzuki,2004.

[17]  Urban Transport Policy and the Environment, Ken Gwilliam, Masami Kojima, World Bank,2002.

 

---

OPEC-[1]

-[2]

 Cities on The Move, A world urban transportat strategy Review,2002-[3]

Fuel Policy -[4]

Organization for Economic Co-Operation & Development -[5]

 World heath organization-[6]

Vehicle  Policy -[7]

[8]. Cities on The Move, A World Bank Urban Transport Strategy Review, 2002 (November to  December 1999)-

 

[9]. Public Expenditure Policies

Price Elasticity -[10]

یک سری آزمایشهای دیگر مکانیک خاک

یک سری آزمایشهای دیگر مکانیک خاک با فرمت pdf میتوانید دانلود کنید.

 

آزمايش تعيين مقاومت فشاری سه محوری (Triaxial)

آزمايش برش مستقيم (Direct Shear)

آزمايش فشاری ساده (تک محوری) (Unconfined Compression)

آزمايش تعيين درصد رطوبت (Water Content Determination)

آزمايش تحکيم (Consolidation)

آزمايش تراکم (Compaction)

 

 

آزمايش نفوذپذيري با بار ثابت

آزمايش نفوذپذيري با بار ثابت

(Constant-Head Method)

مقدمه :

اين آزمايش تعيين نفوذ پذيری آب با جريان آرام در خاک است. با اين روش مقاديری که برای ضريب نفوذ پذيری به دست می آيد نمونه ای است از ضريب نفوذ پذيری واقعی در رسوبات طبيعی خاک زير سدهای خاکی.

اصول اساسی آزمايش:

ايجاد شرايط واقعی زير لازم است تا آب با حرکت آرام تحت بار ثابت در خاک حرکت کند.

- تداوم جريان آب در خاک بدون تغيير حجم نمونه در طول مدت آزمايش.

- جريان آب در خاک صد در صد اشباع و بدون خارج شدن حباب های هوا صورت می گيرد.

وسايل مورد نياز:

الف-استوانه دستگاه نفوذ پذيری که دارای قطری ثابت می باشد.

ب-مخزن آب با سطح ثابت-سطح آب در مخزن مذکور هنگام آزمايش ثابت نگه داشته می شود وهوای اضافی در آب نيز خارج می شود.

 

روش انجام آزمايش:

شير آب ورودی(متصل به مخزن آب با سطح ثابت) را آهسته باز می کنيم.برای اندازه گيری دبی آب بايد مدتی صبر کنيم تا آب جريان يافته به حالت پايدار در آيد وسطح آب در پيزومترها نيز ثابت بماند و تغييرات قابل ملاحظه ای نداشته باشد.سپس با شروع زمان معينی زمانهای t که در طول آن Q ليتر آب در نمونه جريان يافته است بار آبی h اختلاف ارتفاع آب در دو پيزومتر مقدار دبی آب را ودرجه حرارت را اندازه می گيريم ودر برگ گزارش يادداشت می کنيم.

 

 

محاسبات  :

K	h2	h1		درجه حرارت	دبی )Q (	زمان t,s	شماره آزمايش
0.053	116.7	96.6		23	2215	180	1
0.0533	116.8	96.9		23	2220	180	2
0.05315	116.75		96.85	23	2217.5	180	متوسط

 

 

دانلود فايل PDF اين مقاله

آزمايش فشاری ساده(تک محوری)

آزمايش فشاری ساده(تک محوری)

(Unconfined Compression)

مقدمه :

آزمایش فشار محدود نشده نوع ويژه ای از آزمايش تحکيم نيافته است که معمولا برای نمونه های رسی مورد استفاده قرار می گیرد. در اين آزمايش فشار محدود کننده صفر است.بار محوری تا ايجاد گسيختگی در نمونه به سرعت اعمال می شود.

Cu=q/2

Cu=مقاومت برشی زهکشی نشده(چسبندگی زهکشی نشده)

q=مقاومت فشاری ساده(تک محوری)

 

اين مقاومت با اعمال تنش محوری به نمونه استوانه ای شکل خاک بدون آن که فشار محيطی به آن وارد شود ويا بررسی کرنشهای محوری مربوط به مقادير مختلف تنش تعيين می شود.تنشی که بر اثر آن در نمونه خاک گسيختگی رخ می دهد به نام مقاومت فشاری ساده (تک محور) ناميده شده است.

در نمونه های رسی که اشباع می باشند اين مقاومت با درصد رطوبت خاک کاهش می يابد.در خاک های غير اشباع و در صورتی که وزن مخصوص خشک خاک ثابت بماند نيز اين مقاومت با افزايش درجه اشباع خاک کاهش می يابد.

وسائل آزمايش:

1. دستگاه انجام آزمايش فشاری ساده.
2. قالب تراکم و ملحقات آن.
3. کوليس.
4. ترازو.
5. گرمکن.

 

دستگاه انجام آزمايش:

دستگاه انجام اين آزمايش که به کمک آن آزمايش به روش کرنش کنترل شده (کنترل کرنش)انجام ميشود.دستگاه مرکب از دو اعمال بار از بالا و پايين است.حلقه دستگاه در بالا به کمک ميله ای رزوه شده به يک تير عرضی که آن نيز به نوبه خود به دو پايه فلزی متکی است متصل است.فک   و صفحه پايينی در جهت قائم می تواند بالا و پايين برود.

 

 

روش انجام آزمايش:

نمونه ای برای آزمايش تهيه می کنيم.ابتدا 5 کيلو گرم خاک را آماده كرده و به آن 750 گرم آب به آن اضافه می کنيم (15 %).سپس خاک مورد نظر را همانند آزمايش های گذشته در سه لايه و هر لايه با 15 ضربه متراکم می کنيم.از خاک  متراکم شده نمونه ای استوانه ای بر می داريم.نسبت ارتفاع به قطر نمونه بايد بين 2 تا 3 باشد.در اين آز مايش دو نمونه ساخته می شود .

مشخصات دو نمونه به شرح زير می باشد:

نمونه اول = وزن : 172 گرم. ارتفاع :7.4 سانتيمتر. قطر 3.82 سانتيمتر.

درصد رطوبت نمونه برابر است با :   8.18 %

نمونه دوم = وزن : 164 گرم. ارتفاع :6.95 سانتيمتر. قطر 3.83 سانتيمتر.

درصد رطوبت نمونه برابر است با :   8%.

نمونه را دقيقا بين دو فک دستگاه قرار می دهيم .فک فوقانی را به دقت بر روی سطح فوقانی نمونه مماس می کنيم.سپس عقربه مدرج متصل به حلقه را روی صفر می گذاريم.يک عقربه مدرج ديگر نيز بايد برای ثبت حرکت رو به بالای فک پايين دستگاه (يعنی برای ثبت ميزان فشرده شدن نمونه در حين آزمايش )متصل باشد.اين عقربه را بايد در ابتدای آزمايش روی صفر قرار داد.دستگاه را روشن می کنيم وبارهای وارده و تغيير شکل های نمونه را ثبت و يادداشت می کنيم.فواصل ميان کرنش ها را ثابت می گيريم و نيروی مربوطه را قرائت می کنيم.در ابتدا قرائت ها با فواصل کم و در ادامه به علت نزول منحنی بار- تغيير شکل فواصل بيشتری در نظر می گيريم.

قرائت ها انجام می شود تا هنگامی که بار به نقطه اوجی رسيده و سپس کاهش يابد و يا بار به مقدار حدِ اکثری رسيده و بعد از آن تقريبا ثابت باقی بماند.با پايين بردن فک پايين دستگاه بار از روی نمونه بر داشته می شود.نمونه را از بين دو فک خارج می کنيم.از نمونه وشکل گسيختگی آن عکس تهيه می کنيم.نمونه را در گرمکن گذاشته و درصد رطوبت آن را به دست می آوريم.

محاسبات :

برای هر نمونه جدولی تهيه می کنيم.کرنش قائم را به دست می آوريم :

   

ΔL = تغيير شكل نمونه.

L = طول اوليه نمونه.

بار قائم وارد بر نمونه را محاسبه می کنيم.

بار = (قرائت های عقربه مدرج متصل به حلقه ) *( ضريب کاليبراسيون حلقه)

سطح مقطع تصحيح شده نمونه را به دست می آوريم.

مقدارتنش روی نمونه را محاسبه می کنيم.

در ادامه منحنی تغييرات تنش را نسبت به کرنش تعيين می کنيم.تنش نقطه اوج را تعيين می کنيم.اين همان مقاومت فشاری ساده نمونه است.در تعيين مقاومت فشاری نمونه بهتر است آزمايش روی دو يا سه نمونه انجام پذيرد.(مقدار متوسط مورد نظر است.

ضريب رينگ:0.3975

 

 

 

 

 

 

		سطح مقطع تصحيح شده (Cm^2)		بار) (Kg		قرائت عقربه   مدرج حلقه			کرنش  قائم		ΔL
2	1	2	1	2	1	2		1	2	1
0	0	11.52	11.46	0	0	0	0		0	0	0
1.439	1.034	11.603	11.537	16.695	11.925	42	30		0.0072	0.0067	0.5
2.006	1.3	11.688	11.617	23.452	15.105	59	38		0.0144	0.0135	1
2.364	1.529	11.77	11.697	27.825	17.887	70	45		0.0216	0.0203	1.5
2.714	1.687	11.862	11.778	32.197	19.875	81	50		0.0288	0.0207	2
2.960	1.906	11.949	11.861	35.377	22.260	89	56		0.0359	0.0338	2.5
2.235	2.063	12.040	11.944	38.955	24.645	98	62		0.0432	0.0405	3
3.310	2.214	12.130	12.029	40.147	26.633	101	67		0.0503	0.0473	3.5
3.480	2.330	12.223	12.114	42.533	28.223	107	71		0.0575	0.0540	4
3.523	2.523	12.412	12.291	43.725	31.005	110	78		0.0719	0.0676	5
3.468	2.677	12.608	12.471	43.725	33.390	110	84		0.0863	0.0811	6
-	2.669	-	12.657	-	33.787	-	85		0.1007	0.0946	7
-	2.630	-	12.849	-	33.787	-	85		0.1151	0.1081	8

 

نتيجه گيری:

با توجه به نمودار و جدول برای نمونه شماره 1 :

برای نمونه شماره 2 :

با توجه به جداول موجود خاک مورد نظر در رده خاک های بسيار سفت قرار می گيرد.

دانلود فايل PDF اين مقاله

استاندارد تعيين وزن مخصوص خاك در محل به روش مخروط ماسه

استاندارد تعيين وزن مخصوص خاك در محل به روش مخروط ماسه

هدف: اين آزمايش براي به دست آوردن  وزن مخصوص خاك در حالت طبيعي يا يك لايه خاك كوبيده شده با استفاده از ماسه كاليبره شده مي  باشد .

وسايل لازم :

1.      استوانه دانسيته.

2.     ترازو.

3.     گرمخانه ( اون ).

4.     قلم فلزي.

5.     بيلچه.

6.     قوطيهاي درب دار رطوبت.

7.     ماسه اتاوا .

شرح آزمايش :

در زمان انجام عمليات آ گاهی از دستيابی به ورن مخصوص مشخص شده مفيد می باشد.يكي از روش های استاندارد تعيين  وزن مخصوص متراکم صحرايی روش مخروط ماسه می باشد .

ما در اين آزمايش از نوع مخصوصي از ماسه به نام ماسه اتاوا استفاده مي كنيم.در ابتداي كار  ما بايد ورن مخصوص ماسه اتاوا را تعيين كنيم.براي اين كار ما از آب استفاده مي كنيم.بدين ترتيب كه ظرف مخصوصي را برداشته و آن را پر از آب مي كنيم وزن ظرف و آب را به دست مي آوريم.ظرف را وزن مي كنيم.تفاضل اين دو عدد وزن آب داخل ظرف را به ما مي دهد.ما مي دانيم كه وزن مخصوص آب 1 است بنابراين وزن  آب حجم ظرف را به ما مي دهد.سپس همان ظرف را از ماسه اتاوا پر كرده و توزين مي كنيم .بدين طريق مي توان وزن ماسه داخل ظرف را به دست آورد . از تقسيم كردن وزن به دست آمده براي ماسه به حجم ظرف وزن مخصوص ماسه اتاوا به دست مي آيد.تمامي اعداد به دست آمده در انتهاي گزارش در جداول مربوطه آورده شده است.

در اين قسمت هدف به دست آوردن ماسه درون مخروط مي باشد .براي اين كار بدين صورت عمل مي كنيم.دستگاه استوانه دانسيته را روي سطح محكم و صافي قرار مي دهيم.شير خروج ماسه را بسته و مقداري در آن ماسه مي ريزيم.سپس شير را باز مي كنيم تا مخروط زير دستگاه از ماسه پر شود.شير را مي بنديم باقيمانده ماسه داخل دستگاه را وزن مي كنيم تا پس از كسر آن از وزن ماسه اوليه وزن ماسه زير مخروط به دست آيد.يا مي توان ماسه را مستقيما به دقت وزن كرد .عدد به دست آمده را يادداشت مي كنيم .

براي  تعيين وزن مخصوص  خاك در محل به طريق زير عمل مي شود :

سطح محلي كه آزمايش مي شود بايد صاف باشد .استوانه دانسيته را روي سطح صاف قرار دهيد . حدود اطراف كف استوانه دانسيته را روي زمين مشخص نماييد .

چاله آزمايش را در وسط محدوده اي كه روي زمين مشخص شده حفر مي كنيم.در حين حفر چاله بايد دقت شود كه ديواره چاله خراب نشود و خاك  كنده شده كاملا در ظرفي جمع آوردي و هيچگونه مصالحي دور ريخته نشود.

استوانه دانسيته را كه مقدار معيني ماسه در آن ريخته شده  روي چاله درست در محل مورد نظر قرار مي دهيم بطوريكه سوراخ شير در مركز چاله قرار گيرد.

شير خروج ماسه را باز مي كنيم تا تا چاله پر از ماسه  شود . وقتي جريان ماسه به داخل چاله متوقف شد شير را مي بنديم.

ماسه باقيمانده در دستگاه را وزن مي كنيم.خاك كنده شده از چاله را نيز وزن مي كنيم.خاك كنده شده از چاله را به خوبي مخلوط كرده و مقداري جهت تعيين  در صد رطوبت بر داشته و پس از توزين در گرمخانه قرار دهيم.پس از آن كه نمونه خاك در گرم خانه خشك شد (بعد از 24 ساعت) آن را از گرمچال خارج مي كنيم.نمونه را وزن مي كنيم.از اعداد به دست آمده درصد رطوبت خاك را محاسبه مي كنيم.

نمونه اي از مخروط و ظروف مورد نياز در اين آزمايش را ميتوانيد در شكل صفحه مشاهده نماييد :

            

 

خاک شماره2		خاك شماره1
5380  gr	W1	4450 gr	W1
754    gr	W2	747  gr	W2
3.73%	W%	4.43%	W%
726.9gr	W3	715.31gr	W3
4450gr	W4	3490 gr	W4
930  gr	W5	960  gr	W5
384  gr	WC	384  gr	WC
1.273	وزن مخصوص ماسه  اتاوا	1.273	وزن مخصوص ماسه  اتاوا
428.91	V	452.47	V
1.694 gr/cm^3	وزن مخصوص خشک متراکم صحرايي	1.581 gr/cm^3	وزن مخصوص خشک متراکم صحرايي

 

W₁ : وزن قيف و مخروط قبل از استفاده.

W₂ : وزن خاک مرطوب حفر شده از گودال.

W₃ : وزن خاک خشک حفر شده از گودال.

W₄ : وزن مخروط و ماسه باقيمانده در مخروط.

W₅ : وزن ماسه ای که گودال و مخروط را پر ميکند.

W_C : وزن ماسه ای که فقط مخروط را پر ميکند.

V : حجم گودال.

 

دانلود فايل PDF اين مقاله

آزمايش تعيين چگالی نسبی

آزمايش تعيين چگالی نسبی

 Specific Gravity Of Soil Solids))

 

مقدمه :

مقصود از توده ويژه خاک(چگالی نسبی)نسبت وزن مخصوص جامد خاک به وزن مخصوص آب تعريف ميشود.

 دامنه تغييرات چگالی نسبی برای خاک های مختلف متفاوت است.روش تعيين چگالی نسبی در اين آزمايش مربوط به خاک هايي است که از 4.75 ميلی متر کوچکترند يا بعبارت ديگر از الک نمره 4 عبور داده شده اند.ما در اين آزمايش از خاکی استفاده می کنيم که از الک 200 عبور داده شده است.

 

وسايل آزمايش:

1. پيکنومتر 50 ميلی ليتر.

2. ترازوی با دقت 0.01.

3. آب مقطر.

4. چراغ شعله با پايه.

5. خاک خشک رد شده از الک 200.

6. دماسنج و کاردک.

 

روش انجام آزمايش:

برای انجام آزمايش از وسيله ای به نام پيکنومتر استفاده می شود.پيکنومتر ظرف کوچکی است که حجم آن در درجه حرارت خاص در آزمايشگاه تعيين شده است. از 100 گرم خاک رد شده از الک 200 دو نمونه 5 تا 10 گرمی جدا می کنيم و آزمايش را دو بار انجام می دهيم.از تميز و خشک بودن پيکنومتر اطمينان حاصل می کنيم.حجم پيکنومتر ثابت است.وزن پيکنومتر خالی را بدست آورده وثبت می کنيم.پيکنومتر را به اندازه 50 ميلی ليتر از آب پر می کنيم و وزن آب و پيکنومتر را بدست می آوريم.بايد توجه داشت که درجه حرارت در حين آزمايش ثابت باشد.استاندارد دمای 20 درجه سلسيوس می باشد خاک مورد نظر را به داخل پيکنومتر ريخته وتا پيکنومتر آب مقطر به آن اضافه می کنيم. در مر حله بعد بايد هوای داخل محلول خاک و آب را به شيوه ای جدا کنيم.يکی از روش های متداول که در آزمايشگاه از آن استفاده ميکنيم حرارت دادن به پيکنومتر می باشد.به اين صورت که پيکنومتر را بر روی حرارت ملايم 5 تا 15 دقيقه حرارت می دهيم و همزمان با حرارت دادن پيکنومتر را به طور مستمر تکان می دهيم.البته چنان چه زياد حرارت ببيند ممکن است خاک به حالت جوشش و غليان در آيد . اين مرحله از اهميت بسيار بالايي برخوردار است و غالب خطاهای بدست آمده در اين آزمايش مربوط به عدم خروج هوای محبوس ميباشد.آب مقطر عاری از هوا را به پيکنومتر اضافه می کنيم . سپس وزن پيکنومتر و آب و خاک را  اندازه ميگيريم.عمليات فوق را برای خاک شماره 2 نيز به همين صورت تکرار می کنيم و اعداد به دست آمده را در جدول ثبت می کنيم.

محاسبات :

چگالی نسبی  دو خاک 1 و2 را محاسبه می کنيم.

  با توجه به نتايج بدست آمده Gs را با توجه به ميانگين دو عدد بالا در آزمايشات 2.55 در نظر گرفته شده است.    

دانلود فايل PDF اين مقاله

هيدرومتري

هيدرومتري

مقدمه :

دانه بندي خاكهاي ريزدانه را مي توان با استفاده از روش ته نشيني تعيين كرد .اين روش مبتني بر قانون استوكس است كه مربوط به سرعت سقوط ذرات كروي شكل معلق در مايعات مي باشد.ذرات بزرگتر سرعت سقوط بيشتري دارند و ذرات كوچكتر با سرعت كمتري ته نشين مي شوند.

در قسمت دانه هاي ريز خاك مثل رس ،لاي و ماسه خيلي ريز براي اندازه گيري قطر دانه ها از روش هيدرومتري استفاده مي كنيم.اين آزمايش بر اساس استانداردهاي AASHTO T88-70 و ASTM   D422-63  انجام ميشود.

دانه بندي به روش هيدرومتر :

·        وسايل مورد نياز :

o       ترازو با دقت 0.01 گرم.

o       دستگاه همزن كه بوسيله يك موتور الكتريكي كار ميكند.موتور ميله و پره آنرا با سرعت 10000 دور در دقيقه بدون اينكه در محلول قرار گيرد ميچرخاند.

·         چگالي سنج يا هيدرومتر : همانطور كه در شكل پائين نشان داده شده است ،داراي يك قالب شيشه اي است كه در انتها داراي حباب بيضوي شكل است.چگالي سنج در دو نوع 151H و 152H ميباشد كه بر حسب دو مقياس متفاوت درجه بندي شده اند.چگالي سنج 152H برحسب گرم در ليتر خاك با گرم در 1000 سانتيمتر مكعب خاك و از -5 تا 60 درجه بندي شده است.چگالي سنج 151H برحسب وزن مخصوص ذرات جامد در آب و از 1 تا 1.038 گرم بر سانتيمتر مكعب درجه بندي شده است.(هر دوي اين چگالي سنجها براي دماي 20 درجه سانتيگراد و وزن مخصوص 1 كاليبره و تنظيم شده اند.

o       استوانه رسوب گذاري :استوانه ايست شيشه اي روشن با ظرفيت 1000 ميلي ليتر .

o       حرارت سنج با دقت 0.5 درجه سانتيگراد.

o       الك و اون ، و ظرف از ديگر وسايل مورد نياز در اين آزمايش ميباشند.

·         در اين آزمايش 50 گرم از خاك خشك و پودر شده مورد استفاده قرار مي گيرد.

·         قبل از آزمايش مواد پراكنده ( 125 سي سي محلول 4 درصد هگزامتافسفات سديــم ) اضافه مي شود.

·         مواد جداكننده : محلول جداكننده با يكي از چهار ماده شيميايي كه در جدول زير نام برده شده اند ساخته ميشوند:

 

·         خاك مدت 16 ساعت در محلول پراكننده خيس خورده ، آب مقطر به محلول اضافه شده كاملا به هم مي خورد.سپس محلول در استوانه آزمايش ريخته مي شود و آنقدر آب مقطر به محلــول رقيق شده اضافه مي شود تا سطح آن به علامت 1000 ميلي متر برسد ،سپس هيدرومتر در داخل محلول قرار داده مي شود .قرائت هيدرومتر انجام گرديده و با استفاده از قانون استوكس مي توان قطر بزرگترين ذره در حال تعليق را در زمان t بدست آورد.

فرمولهاي درصد عبوري :

با توجه به نوع هيدرومتر 151H يا 152H محاسبه درصد عبوري متفاوت مي باشد :

·         چگالي سنج 151H :  

·         چگالي سنج 151H : 

Ø      G : چگالي ذرات جـــامد خـــاك .

Ø      G1 : چگالي محلول شناور كننده .

Ø      R : عدد قرائت شده از چگالي سنج .

Ø      a : ضريب تصحيح .

Ø      W : وزن خــاك اوليه .

Ø        كه از جداول ،برحسب وزن مخصوص نسبي خاك و درجه حرارت آزمايش بدست مي آيد.

·         در نهايت با استفاده از فرمول زير قطر ذرات شناور را بدست مي آوريم :

Ø      D : قطر ذرات معلق بر حسب mm

Ø      K : ضريب ثابت كه با توجه به ويسكوزيته سيال پراكننده و چگالي ذرات خاك و همچنين حرارت از جداول استخراج مي شود.

Ø      L : عمق مؤثـــر .(بر اساس نوع چگاليسنج از جداول مربوطه بدست ميآيد.

Ø      T : زمان قرائت شده چگالي سنج برحسب Min  .

محاسبات :

با توجه به جدول ارائه شده در آخر گزارش مراحل محاسباتي زير را طي مي كنيم :

1. زمانهاي قرائت شده بر حسب دقيقه كه در 0.25 ,0.5 ,1 ,2 ,4 ,….,60 ,24 hr  ميباشد.
2. اعداد مربوط به اين ستون مربوط به قرائت هيدرومتر در زمانهاي معين شده است.
3. R_cp  : اعداد تصحيح شده هيدرومتر براي محاسبه درصد ردشده =
4. درصد رد شده

Ø      W_s  : وزن خاك خشك مورد استفاده براي دانه بندي به روش هيدرومتري.

Ø      a : تصحيح براي چگالي ( زيرا هيدرومتر براي چگالي G_s =2.65 كاليبره شده است.)

Ø      R_CL  : اعداد تصحيح شده جهت تعيين طول مؤثر :

Ø      تعيين طول L مربوط به مقادير R_CL  كه از نمودار مربوطه ،كه بستگي به نوع چگالي سنج دارد.

Ø      A : با توجه به G_s  و دماي اندازه گيري شده از نمدار مربوطه بدست مي آيد.

Ø      D : از فرمول زير بدست مي آيد :

 

 

اعداد و شرايط آزمايشگاهي :

براي انجام اين آزمايش از چگالي سنج 151H استفاده كرده ايم ،همچنين از هگزامتا فسفات سديم به عنوان ماده جداساز استفاده شده است.

با توجه به اينكه در آزمايشگاه درجه حرارت در حين كار برابر با 24 درجه سانتيگراد اندازه گيري شده و همچنين طي آزمايش « چگالي ذرات جامد خاك » ،G_s  برابر با 2.55 بدست آمده است ،بنابراين تصحيح ضريب a و تصحيح دما بايد انجام شود.

 

t (Min)	Ra	Rc1	دما	K	L	Rc2	D(mm)	درصد معلق(عبوري) %	درصد عبوري از كل خاك %
0.25	1.031	31.7	24	0.01342	8.1	28.710	0.075	94.46	9.45
0.5	1.029	29.7	24	0.01342	8.6	26.710	0.0557	87.88	8.79
1	1.028	28.7	24	0.01342	8.9	25.710	0.0400	84.59	8.46
2	1.026	26.7	24	0.01342	9.4	23.710	0.0291	78.01	7.80
4	1.025	25.7	24	0.01342	9.7	22.710	0.0209	74.72	7.47
8	1.023	23.7	24	0.01342	10.2	20.710	0.0152	68.14	6.81
10	1.022	22.7	24	0.01342	10.5	19.710	0.0138	64.85	6.48
15	1.020	20.7	24	0.01342	11	17.710	0.0115	58.27	5.83
30	1.017	17.7	24	0.01342	11.8	14.710	0.0084	48.40	4.84
60	1.014	14.7	24	0.01342	12.6	11.710	0.0061	38.53	3.85
1440	1.008	8.7	24	0.01342	14.2	5.710	0.0013	18.79	1.88

K =	0.01342
=تصحيح درجه حرارت	1
=تصحيح منيسك	0.0007
=تصحيح صفر	0.00329
a=	1.02434

 

 دانلود فايل PDF اين مقاله

 

آزمايش حد روانی و حد خميری

آزمايش حد روانی و حد خميری

(Liquid and Plastic limits)

مقدمه:

در زمان وجود کانی های رسی در خاک ريزدانه ،خاک را ميتوان با افزودن مقداری رطوبت بدون خردشدن شکل داد. اين ماهيت چسبندگی در اثر احاطه شدن ذرات رس با آب جذب شده ايجاد می شود.در اوايل قرن بيستم يک دانشمند سوئدی به نام اتربرگ روشی را برای توصيف سفتی خاک ريزدانه با ميزان رطوبت متفاوت ابداع کرد. خاک در ميزان رطوبت بسيار پايين بيشتر شبيه جسم جامد عمل می کند. در ميزان رطوبت بسيار بالا ،خاک وآب شبيه يک سيال جاری می شوند. بنابراين بر اساس يک مبنای اختياری ،بسته به ميزان رطوبت ،رفتار خاک را می توان به 4 حالت تقسيم کرد:جامد،نيمه جامد،خميری و روان.ميزان رطوبتی که در آن خاک از حالت جامد به حالت نيمه جامد تبديل می شود ،حد جمع شدگی نام دارد. ميزان رطوبتی که در آن خاک از حالت نيمه جامد به حالت خميری تبديل می شود، حد خميری و از حالت خميری به حالت روانی ،حد روانی ناميده می شود. اين پارامتر را حدود Atterberg   نيز می نامند. حد روانی،خميری و دامنه خميری از پارامترهای لازم در طبقه بندی خاک های ريزدانه محسوب ميشود.

 

 

 

آزمايش تعيين حد روانی

 

وسايل مورد نياز:

1. دستگاه حد روانی کاساگرانده.

2. شيار کش.

3. ظروف تعيين رطوبت.

4. کاردک يا تيغه کاردی شکل.

5. گرمخانه(اون).

6. ترازو با دقت 0.01 گرم.

7. الک نمره 40.

دستگاه کاساگرانده:

وسيله ای مکانيکی است با يک پياله برنجی به قطرداخلی 54 ميليمتروضخامت2 ميليمتر و وزن 200 گرم.اين پياله از قسمت عقب بوسيله سنجاقی روی دو پايه که اين پايه خود بروی سکويي ازجنس پلاستيک سخت قراردارد لولا می شود.بوسيله گرداندن يک دسته پياله روی لولا چرخيده وبالا می رود.دو مرتبه پايين می افتد ودر حقيقت ضربه ای به کف آن زده می شود. همراه با اين وسيله ميله ای نيز برای ايجاد يک شکاف استاندارد در داخل نمونه خاک محتوی پياله طرح شده است.ميله شياردهنده می تواند شکافی با مقطع ذوزنقه ای که قاعده کوچک آن در پايين به عرض 2 ميليمترو قاعده بزرگ آن در بالا بعرض 11 ميليمتر و ارتفاع آن 8 ميليمتراست ايجاد کند.

اين دستگاه در آزمايشگاه به 2 شكل : 1- با شماره انداز ، 2- بدون شماره انداز موجود ميباشد كه نمونه هايي از اين دستگاه را در شكل زير مشاهده ميكنيد :

 

نمونه خاک:

نمونه ای به وزن 130 گرم رااز قسمتی از خاک که بخوبی مخلوط شده و از الک نمره 40  رد شده است انتخاب ميکنيم. خاک خشک شده در گرمخانه روی حدود اتربرگ اثر گذاشته وآنها را پايين می آورد. هرگز نبايد حدود اتربرگ راروی مصالح خشک شده انجام داد.برای رفع اين مسئله وتعيين حدود صحيح اتربرگ بهتراست مصالح را با رطوبت طبيعی(که ازالک 40  عبور می کند) آزمايش کرد.

شرح آزمايش:

نمونه انتخابی را با 26 سی سی آب اوليه روی سطح سينی خوب مخلوط می کنيم تا آنکه خمير نرم و يکنواختی حاصل شود. قسمتی ازنمونه خميرآماده شده را درداخل پياله برنجیِ جام قرار داده وسطح آنرا هم تراز با لبه پياله بوسيله کاردک با حداقل مالش ممکن صاف می کنيم . از پياله حد روانی نبايد جهت مخلوط کردن آب وخاک استفاده شود. مقدارخاک درداخل پياله بايد آن قدر باشد که تقريبا   حجم پياله در قسمت جلو پرشود و عمق آن درمرکز حدود 12ميليمترباشد. ازحبس شدن حباب هوا در مخلوط جلوگيری شود. سپس شيارکش را عمود بر سطح پياله گرفته از قسمت عقب به جلوی نمونه شکافی درآن ايجاد می کنيم تا عمق شکاف در نقطه حداکثر ضخامت به 10 ميليمتر برسد.خاک های اضافه را برمی داريم و برای اجتناب از کنده شدن خاک اطراف شيار يا سرخوردن خاک

 

درپياله، شيارکش را چند مرتبه درطول خط مرکزی ازجلو به عقب می کشيم تا عمق شيار بيشتر شود. بلافاصله بعد از ايجاد شکاف دسته را می گردانيم تا پياله ضربه هايی به سکوی دستگاه بزند.سرعت گرداندن دسته بايد تقريبا 2 دور درثانيه باشد وآنقدر ادامه می يابد تا وقتی که شيار در طولی به اندازه 13  ميليمتر بسته شود. تعداد ضربات لازم برای بسته شدن شيار را يادداشت کرده و مقداری از خاک داخل جام را که شامل قسمت بسته شده شيار است برای تعيين درصد رطوبت داخل ظرف مخصوص می ريزيم و درپوش آن را می بنديم. سپس وزن ظرف و خاک مرطوب(W₂) را تعيين می کنيم . جام را خالی کرده ، جام و شيارکش را تميز می کنيم و برای مرحله بعد آماده می کنيم. به نمونه خاک مقداری آب (1 تا3  ميلی ليتر) اضافه می کنيم تا درصد رطوبت آن بالاتر رود وتعداد ضربات لازم برای بستن شيار کم شود. مراحل ذکر شده رابرای2 نمونه ديگر با درصد رطوبت متفامت مجدداً تکرار می کنيم . منظور از اين کار دست يافتن به مقدار رطوبت نمونه ای است که درهر آزمايش تعداد ضرباتش بين 15 تا 35 باشد. در صد رطوبت نمونه ها را بايد تعيين کنيم . برای اين کار، ظرف های تعيين درصد رطوبت را درگرمخانه قرار می دهيم تا خشک شود وبه وزن ثابت برسد. (W₃)

 

            

 

 

                                                           

محاسبات :  

با توجه به نتايج تعداد زيادی آزمايش،حد روانی درصد رطوبتی است که در آن لبه شکاف استاندارد حاصله بر اثر 25 ضربه بطول معادل 13 ميليمتر بسته شود .ميزان رطوبت خاک بر حسب درصد و تعداد ضربه های متناظر روی يک کاغذ نمودار نيمه لگاريتمی ترسيم ميشود. رابطه ميان ميزان رطوبت ولگاريتم تعداد ضربات تقريبا به صورت يک خط مستقيم  است. به اين خط منحنی جريان گفته ميشود. ميزان رطوبت متناظر با 25 ضربه يعنی همان حد روانی خاک ،

تعداد ضربات           N	درصدرطوبت    (%)	وزن ظرف و خاک خشک   W3g)	وزن ظرف و      خاک مرطوب    W2(g)	وزن ظرف   W1(g)	شماره ظرف
28	35.71429	61	65	49.8	25
24	40.92769	57	60	49.67	26
17	13.21877	66	68	50.87	27

 

در آزمايش فوق با استفاده از نمودار بالا ، درصد رطوبت خاک به ازای 25 ضربه،1/36ست آمد كه همان حد رواني است:                             %LL=36.1

 

 

 

 

آزمايش تعيين حد خميری     

 

مقدمه:

تعيين درصد رطوبتی است که در آن خاک به حالت خمير شکل پذير باشد و کمتر از اين حد خاک ترک برمی دارد.

  وسايل مورد نياز:

 

1. سطح شيشه ای يا سطح صاف ديگر.

2. کاردک .

3. ظروف تعيين درصد رطوبت.

4. گرمخانه (اون).

5. ترازو با دقت 1 گرم.

نمونه خاک:

 اگرفقط منظور تعيين حد خميری خاک باشد مقداري خاك به وزن تقريبا 20 گرم از مصالح راکه از الک شماره 40 عبور کرده، بهمان طريقی که در آزمايش حد روانی شرح داده شده تهيه می کنيم. اگر هر دو آزمايش حدروانی و خميری مورد نياز است نمونه ای به وزن تقريبا 8 گرم از قسمت مرطوب و کاملا مخلوط شده خاک را انتخاب می کنيم. اگر نمونه قبل از اتمام آزمايش حد روانی برداشته شده باشد ، تا تمام شدن آزمايش حد روانی آن را به کناری گذاشته واجازه می دهيم  تا در هوا خشک شود.اگر نمونه در حين آزمايش حد روانی برداشته شده و خشک تر از آن است که بتواند زير انگشتان بصورت ميله ای به قطر 3.2 ميليمتر درآيد ،آب بيشتر اضافه نموده و دوباره بخوبی مخلوط می کنيم.   

 

 

 

 

 

شرح آزمايش:

نمونه آزمايش رابا فشردن بين انگشتان دست بصورت يک توده بيضی يا کره ای شکل درمی آوريم. اين توده خاکی را بين انگشتان و صفحه شيشه ای که بروی يک سطح افقی و صاف قرار دارد با فشار کمی می غلطانيم تا به قطر يکسان در سراسر طول درآيد،ميزان غلطاندن بين 80 تا90 مالش در دقيقه خواهد بود که هر مالش يک حرکت کامل به جلو و عقب دست می باشد. وقتی فتيله به قطر 3.2 ميليمتر درآمد آن را به 6 تا 8 قطعه تقسيم می کنيم . قطعات را هم بين انگشتان دو دست فشرده و به توده ای يکنواخت وبه شکل تقريبا بيضی در می آوريم و دوباره روی سطح شيشه می غلطانيم . اين عمل را آنقدر ادامه می دهيم تا وقتی که خاک تحت فشار لازم برای غلطاندن آن خردشده و ديگر نتواند به شکل فتيله درآيد. حالت خرد شدن خاک ممکن است زماني پيش آيد که قطر فتيله بيش از 3.2 ميليمتر شود. هيچ گاه آزمايش کننده نبايد سعی کند فتيله خميری دقيقا با قطر 3.2 ميليمتر ترک بخورد. بدين ترتيب که آنقدر عمل غلطانيدن را ادامه می دهيم تا فتيله 3.2 ميليمتری ايجاد شود. در اين صورت يا ميزان غلطيدن يا فشار دست يا هر دو کم می شود و عمل غلطانيدن آنقدر ادامه می يابد تا فتيله خاک ترک بردارد . تکه های خردشده را پس از ترک خوردن جمع کرده و در قوطی تعيين درصد رطوبت می گذاريم . قوطی و خاک را گرم وزن کرده ودر اون قرار ميدهيم . پس از خشک شدن نمونه مجدداً  قوطی محتوی نمونه را وزن کرده و کاهش وزن در نتيجهء خشک شدن را به عنوان وزن آب يادداشت می کنيم . در جهت اطمينان به رسيدن حد خميری ، دو قوطی نمونه انتخاب و سپس ميانگين درصد رطوبت حاصل از آنها را به عنوان حد خميری در نظر می گيريم.

 

 

 فتيله 3 ميليمتري در حد پلاستيك

 

 

  

 

محاسبات :

 

  

          

 

 

همان طور که گفته شد ،حد خميری همان درصد رطوبت است که درآن فتيله خاک در قطر 3.2 ميليمتری شروع به ترک خوردن می کند. رطوبت حد خميری به آسانی قابل اندازه گيری است و هر کسی با کمی تجربه می تواند مقدار آن رابا 1 يا 2 درصد تقريب  معين نمايد.                    

 

از ميانگين درصد رطوبت 2 نمونه مقدار حد خميری PL=10.03 می آيد.دامنه خميری اختلاف عددی بين حد خميری و حد روانی خاک است و مشخص کننده درصد رطوبتی است که در آن خاک به حالت خميری ميماند

 

 

 

 

 

 

 

 

شماره ظرف	وزن ظرف (w1 gr)	وزن ظرف + خاك مرطوب (W2 gr)	وزن ظرف + خاك خشك (W3 gr)	درصد رطوبت             ω%
77	49.5	50.07	50	14.00
106	49.68	51.08	51	6.06
PL=10.03  ، LL=36.1      PI=( LL – PL) =26.07

 

 دانلود فايل PDF اين مقاله

آزمايش دانه بندی خاک (روش مکانيکی)

آزمايش دانه بندی خاک (روش مکانيکی)

Particle Size Analysis:Mechanic Method) )

مقدمه:

هدف از انجام اين آزمايش تعيين حدودی از اندازه ذرات موجود در خاک که به صورت درصدی از وزن خشک خاک بيان می شود.اين آزمايش در طبقه بندی خاک ها نقش بسيار مهمی را ايفا می کند.زيرا در طبقه بندی خاک بايد از اندازه ذرات آن خاک تا حدودی آشنايی داشته باشيم.موارد ديگر استفاده از دانه بندي در طرح بتن وآسفالت است.خاكي كه خوب دانه بندي شده باشد داراي فضاي خالي كمتري بوده ودر نتيجه با به كار بردن آن در ساخت بتن سيمان كمتري مصرف مي شود.همين طور در ساخت آسفالت نيز قضيه به همين شكل است وخاك با دانه بندي خوب به قير كمتري نياز دارد. منظور از دانه بندی مکانيکی خاک جدا سازی دانه های خاک در اندازه های مختلف است .

وسايل مورد نياز :

1. الک: يک سری الک استاندارد مطابق آنچه که در جدول شماره 1 آورده شده است.

2. خاک : مقدار لازمی خاک جهت انجام آزمايش.

3. ترازو : با دقت 0.01 گرم.

4. گرمخانه يا owen  .

5. وسايل شستشو - ظروفی تميز برای ريختن خاک در آنها-چکش پلاستيکی-فرچه.

روش انجام آزمايش:

حدود 4 کيلوگرم خاک خشک را انتخاب می کنيم (اگر اين خاک خشک نبود آن را در گرمخانه قرار می دهيم تا خشک شود) سپس مواد زائد درون خاک از جمله ريشه گياهان-پلاستيک و... را از آن جدا می کنيم.سپس خاک را خوب بهم می زنيم.ذرات خاکی را که به يکديگر چسبيده اند را به کمک چکش لاستيکی از هم جدا می کنيم.

خاک را روی يک سطح صاف قرار داده (در يک سينی بزرگ) سپس آن را به صورت مخروط در می آوريم وبعد نوک مخروط را صاف می کنيم .

بعد از انجام اين عمليات با بيلچه آن را به چهار قسمت مساوی تقسيم می کنيم وسپس از قطر دو قسمت روبرو را به عنوان نمونه مورد آزمايش انتخاب و به طور کامل آن را برميداريم به طوری که هيچ گونه مصالح ريز دانه برجای نماند.سپس ظرفی را انتخاب کرده وپس از تميز کردن آن و مطمئن شدن از اينکه هيچ مصالحی به آن نچسبيده است آن را وزن می کنيم سپس خاک را داخل آن قرار می دهيم و وزن خاک و ظرف را با هم اندازه گيری می کنيم ودر جدول مربوطه يادداشت می کنيم.

سپس الک ها را به ترتيب داده شده در جدول شماره 1 قرار می دهيم و خاک وزن شده را در الک می ريزيم.الک ها را با دست تکان می دهيم تا جايی که هيچ خاکی از هيچ الکی عبور نکند.ولی چون الک های شماره 40# به بعد دارای چشمه های خيلی ريزند آنها را می شوييم تا جايي که آب عبوری از الکها تميز و صاف باشد.در اين مرحله بجای زير الکی از يک تشت بزرگ استفاده می کنيم.

بعد از آنکه تمام الک ها را  با آب شستيم و ديگر ذره ای از هيچ الکی رد نشد آنگاه آبی را که از شستشوی الک ها وخاکی را که در تشت باقی مانده است را در گوشه ای قرار می دهيم تا خاک داخل آن کاملاً ته نشين شود .

خاک باقی مانده روی الک های شماره 40# به بعد را که شستشو داده ايم از روی الک به کمک يک فرچه مخصوص پاک می کنيم و آنها را در ظروفی قرار می دهيم .سپس اين ظروف را در گرمخانه قرار می دهيم تا آب آن بخار شود.

خاک های روی الک های قبل از الک 40# را وزن می کنيم و در جدول مربوط يادداشت می کنيم.بعد از 24 ساعت خاک هايي که در گرمخانه قرار داده بوديم را وزن می کنيم.

آب روی تشت را به کمک يک شلنگ باريک تخليه می کنيم.سپس خاک ته تشت را از داخل تشت پاک کرده در ظرفی قرار می دهيم و اين ظرف را داخل گرمخانه قرار داده و پس از 24 ساعت وزن خشک آن را اندازه می گيريم (اين خاک همان خاک زيرالکی است)و در جدول مربوطه يادداشت می کنيم.

 

محاسبات:

همان طور که قبلاً ذکر شد آزمايش دانه بندی خاک در طبقه بندی نقش مهم دارد همچنين با اطلاعاتی که از اين آزمايش بدست می آوريم می توانيم قابليت های خاک را از نظر حساسيت در مقابل يخ زدگی و ... بررسی کنيم.

وزن نمونه+ ظرف= 1951 gr

وزن ظرف= 184 gr

وزن نمونه مرطوب :  1951-184=1767

 

جدول شماره 1

درصد عبوری از هر الک	درصد خاک باقی مانده روی هر الک(%)	وزن باقی مانده روی الک(gr)	قطر(mm)	شماره الک
0.96904	0.0310	54.7	25.4	1"
0.88331	0.0857	151.5	16	3/4"
0.46876	0.4145	732.5	4.75	# 4
0.32264	0.1461	258.2	2	# 10
0.20492	0.1177	208	0.425	# 40
0.13531	0.0696	123	0.15	# 100
0.09432	0.0413	73	0.075	# 200
0.02241	0.0716	126.5	-	زير الکی
	0.9776	1727.4		جمع

 

محاسبه درصد خطا:

وزن نمونه خشك : 1767  گرم.    

مجموع خاك باقيمانده روي الك ها : 1727.4 گرم.

                                                  2.241% =  = درصد خطا

 

 

نتيجه گيري:

منحني دانه بندي اين آزمايش به ما نشان مي دهد كه خاك مورد  آزمايش با دانه بندي نسبتاً متوسط است.

دانلود فايل PDF اين مقاله

 

آزمايش تعيين نسبت ( ضريب) باربري كاليفرنيا

آزمايش تعيين نسبت ( ضريب) باربري كاليفرنيا

(California Bearin Ratio)  

مقدمـــه :

 

اين آزمايش در سال 1929 ميلادي در اداره راهسازي ايالت كاليفرنياي آمريكا كامل شده و مورد استفاده قرار گرفته است.به كمك اين آزمايش مقاومت برشي خاك در يك رطوبت و وزن مخصوص معين مشخص مي شود.

در پي سازي براي بيان كيفيت نسبي خاك زير پي و در راهسازي مقدار ضريب مزبور در انعكاس مقاومت برشي خاك و تحمل آن در برابر بارهاي ترافيكي از اهميت بسزايي برخوردار است.

Ø     تعريف عدد CBR :

بنا به تعريف بار استفاده شده براي فرو رفتن و نفوذ يك سنبه استاندارد به ميزان معين در يك نمونه مورد آزمايش به مقدار بار استاندارد براي همان نفوذ است.

 

–        ميزان نفوذ سنبه استاندارد معمولا 0.5 in  يا به عبارت ديگر برابر با 12.5 mm  ميباشد.

 

وسايل مورد نياز در آزمايش :

1.      قالب مربوط به آزمايش تراكم . ارتفاع17.5 cm   و قطر 15 cm و حلقه بالايي آن ،همراه با ديسك پاييني به ارتفاع 4.53 cm  و قطر داخلي  15 cm.

2.     چكش تراكم.(چكش بزرگ به وزن 4.5 كيلوگرم)

3.     وسيله اعمال فشار (هيدروليكي يا مكانيكي) براي فرو بردن سنبه به داخل خاك

4.     وزنه هاي اعمال بار.

5.     الك شماره 4.

6.     لبه صاف كن.( خط كش فلزي )

7.     ترازو با دقت 0.01  و 0.1  گرم.

 

روش انجام آزمايش :

 

–        در حدود 5 كيلوگرم خاك درشت دانه عبوري از الك شماده 4 را با درصد رطوبت بهينه بدست آمده از آزمايش تراكم بدست آمده است مخلوط كرده و خوب ورز داده تا درصد رطوبت خاك در همه قسمتهاي آن تقريبا برابر شود.(در این آزمایش رطوبت بهینه %12 و میزان   آب اولیه : cc  600 و مقدار آب اضافه شده:  cc 100 می باشد. )

–        حال بايد قالب را براي انجام عمل تراكم آماده كنيم ،براي اين كار ابتدا داخل قالب راروغن كاري مي نماييم و قالب را بدون حلقه رو و صفحه زيرين وزن ميكنيم.( gr 4790W1= )

–        قالب را روي صفحه كف قرار داده و ديسك فلزي را داخل آن قرار مي دهيم تا ارتفاع داخل قالب به   Cm  12  برسد. باید تلاش نمود  تا هنگام جدا كردن ديسك از قالب ، انتهاي نمونه كاملا صاف باشد.

–        خاك را با توجه به گفته استاد در آزمايشگاه در 3 لايه و هر لايه با 25 ضربه با استفاده از چكش بزرگ متراكم ميكنيم.

–        بعد از انجام تراكم حلقه رويي قالب را برداشته و با خط كش فلزي سطح نمونه را صاف كرده و درصورت وجود ناهمواري در سطح نمونه آن را با استفاده از دانه هاي خاك پر كنيم. صفحه زيرين قالب را باز كرده و قالب را با خاك داخل آن وزن مي كنيم.( Gr9262 = W2)اكنون ميتوان وزن مخصوص مرطوب خاك مورد آزمايش را بدست آورد.

–        قالب را سرو ته كرده و آنرا روي صفحه كف قرار داده و پيچهاي اتصال مربوط به اتصال قالب به دستگاه آزمايش را محكم ميكنيم.

–        وزنه حلقوي و نعل اسبي شكل را روي سطح نمونه قرار مي دهيم.(وزن اين سربارها هر یک 1 كيلوگرم می باشد.)

–        حال سنبه را از ميان سوراخ سربارها عبور داده و بر روي سطح خاك مماس ميكنيم.

–        عقربه هاي مدرج را كه براي اندازه گيري فرو رفتگي و نيرو اعمال شده ميبا شد را صفر ميكنيم.

–        وسيله اعمال فشار را روشن كرده و به ازاء هر 50 خط تغيير مكان (نفوذ پذيري) عدد نشان داده شده توسط عقربه نيروسنج را ميخوانيم و در جدول مربوطه يادداشت ميكنيم.اين عمل را تا جايي انجام مي دهيم كه عقربه نشان دهنده مقدار نفوذ 4 دور بزند بعد از آن به ازاء هر100 خط تغيير مكان (نفوذ پذيري) عدد نشان داده شده توسط عقربه نيروسنج را ميخوانيم و در جدول

              مربوطه يادداشت ميكنيم تا جایی که این عقربه 12.5 د ور بزند.( معادل با 0.5 اینچ نفوذ ) 

 

 

–        حال دستگاه را خاموش كرده و قالب را از آن خارج كرده ، خاك را از داخل قالب بيرون آورده و دو نمونه از پايين و بالاي آن برداشته و آنها را در ظرفي قرار داده و در اون ميگذاريم.(براي تعيين درصد رطوبت خام مورد آزمايش)

–        حال ميتوانيم وزن مخصوص خشك خاك مورد آزمايش را بدست آوريم كه محاسبات آن در زير گفته خواهد شد. 

 

 

 

محاسبات :

1.      محاسبه وزن مخصوص مرطوب خاك كه برابر است با : وزن خاک مرطوب ( W2-W1)به حجم قالب (V ).

                حجم قالب تراكم :

 

2.   محاسبه وزن مخصوص خشك خاك (_dγ )با توجه به رابطه زير و درصد رطوبت بدست آمده از نمونه هاي گرفته شده :

3.     نسبت باربري كاليفرنيا ( ضريب CBR  ) : بار استفاده شده براي نفوذ به ميزان معين در يك نمونه مورد آزمايش به مقدار بار استاندارد براي همان نفوذ .

 

بار استفاده شده براي ضريب كاليفرنيا = N_i * F

N_i   : عدد خوانده شده از عقربه سنج نيرو براي i  اينج نفوذ سنبه .

F  : ضريب كاليبراسيون حلقه . (كيلوگرم بر درجه)( )

 

 

 

 

 

جدول داده ها و نمودار مربوطه :

 

میزان نفوذ	عدد خوانده شده از نيروسنج	مقدار بار استفاده شده
50	34	13.515
100	44	17.49
150	56	22.26
200	65	25.8375
250	74	29.415
300	83	32.9925
350	93	36.9675
400	102	40.545
500	122	48.495
600	144	57.24
700	166	65.985
800	188	74.73
900	212	84.27
1000	236	93.81
1100	262	104.145
1200	289	114.8775
1250	302	120.045

 

 

 

                 دانلود فايل PDF اين مقاله