Standard penetration test
સ્ટાન્ડર્ડ પેનિટ્રેશન ટેસ્ટ (એસ. પી. ટી.) એક ઇન-સીટૂ ડાયનેમિક પેનિટ્રેશન ટેસ્ટ છે જે જમીનના ભૂ-તકનીકી ઇજનેરી ગુણધર્મો વિશે માહિતી પ્રદાન કરવા માટે રચાયેલ છે. આ પરીક્ષણ વિશ્વભરમાં કરવામાં આવતું સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ઉપ-સપાટી સંશોધન ડ્રિલિંગ પરીક્ષણ છે. પરીક્ષણ પ્રક્રિયા ISO 22476-3, ASTM D1586 અને ઓસ્ટ્રેલિયન ધોરણો AS 1289.6.3.1 માં વર્ણવવામાં આવી છે. પરીક્ષણ ઓળખ હેતુઓ માટે નમૂનાઓ પ્રદાન કરે છે અને પ્રવેશ પ્રતિકારનું માપ પ્રદાન કરે છે જેનો ઉપયોગ ભૂ-તકનીકી ડિઝાઇન હેતુઓ માટે થઈ શકે છે. ભૂ-તકનીકી ઇજનેરી હેતુઓ માટે વિવિધ સ્થાનિક અને વ્યાપક રીતે પ્રકાશિત આંતરરાષ્ટ્રીય સહસંબંધો ઉપલબ્ધ છે, જે જમીનના ઇજનેરી ગુણધર્મો સાથે પ્રહારની ગણતરી અથવા એન-મૂલ્યને સંબંધિત કરે છે. પરીક્ષણ પ્રક્રિયા એક બોરહોલને સમયાંતરે અથવા સતત નમૂનાને મંજૂરી આપવા માટે વૃદ્ધિશીલ રીતે આગળ વધારવામાં આવશે. અંતરાલ સામાન્ય રીતે એકરૂપ સ્તરમાં 1.5 મીટર (5 ફૂટ) અથવા તેનાથી ઓછા હોય છે. સ્તરમાં દરેક ફેરફાર પર પરીક્ષણો અને નમૂનાઓ લેવા જોઈએ. બોરહોલને ઇચ્છિત ઊંડાઈ સુધી આગળ વધાર્યા પછી અને વધારાની કાપીને દૂર કર્યા પછી, પરીક્ષણ અને નમૂના લઈ શકાય છે. આ પરીક્ષણમાં જાડી-દિવાલવાળી નમૂનાની ટ્યુબનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેનો બહારનો વ્યાસ 5.8 સે. મી. અને અંદરનો વ્યાસ 3.5 સે. મી. અને લંબાઈ લગભગ 65 સે. મી. હોય છે. સેમ્પલિંગ ટ્યુબને 76 સે. મી. (30 ઇંચ) ના અંતરે પડતા 63.5 કિગ્રા (140 પાઉન્ડ) ના દળ સાથે હેમરથી પ્રહારો દ્વારા બોરહોલના તળિયે જમીનમાં ચલાવવામાં આવે છે. નમૂનાની નળીને જમીનમાં કુલ 45 સે. મી. ચલાવવામાં આવે છે અને નળીને 45 સે. મી. (18 ઇંચ) ની ઊંડાઈ સુધી દરેક 15 સે. મી. (6 ઇંચ) અંતરાલમાં પ્રવેશવા માટે જરૂરી પ્રહારોની સંખ્યા નોંધવામાં આવે છે. ઘૂંસપેંઠના બીજા અને ત્રીજા 15 સે. મી. (6 ઇંચ) અંતરાલો માટે જરૂરી પ્રહારોની સંખ્યાના સરવાળાને "પ્રમાણભૂત ઘૂંસપેંઠ પ્રતિકાર" અથવા "એન-મૂલ્ય" કહેવામાં આવે છે. એન-વેલ્યુ જમીનની ઘનતાનો સંકેત આપે છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણા પ્રયોગમૂલક ભૂ-તકનીકી ઇજનેરી સૂત્રોમાં થાય છે. જો નીચેની કોઈપણ શરતો પૂરી થાય તો પરીક્ષણ બંધ કરી શકાય છેઃ (1) 15 સે. મી. (6 ઇંચ) અંતરાલોમાંથી કોઈપણ એકમાં કુલ 50 પ્રહારો કરવામાં આવ્યા છે, (2) કુલ 45 સે. મી. (18 ઇંચ) ઊંડાઈ પર કુલ 100 પ્રહારો કરવામાં આવ્યા છે, અથવા (3) સતત 10 પ્રહારો દરમિયાન નમૂનાની નળીની કોઈ નોંધાયેલ પ્રગતિ નથી. ઉપયોગ પરીક્ષણની મહાન ગુણવત્તા એ છે કે તે સરળ, સસ્તી અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. માટીની મજબૂતાઈના પરિમાણો કે જે એસ. પી. ટી. ના પરિણામો પરથી અનુમાન કરી શકાય છે તે અંદાજિત છે, પરંતુ જમીનની પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગી માર્ગદર્શિકા આપી શકે છે જ્યાં વધુ અદ્યતન પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ વ્યવહારુ અથવા શક્ય નથી. આ પરીક્ષણનો બીજો ફાયદો ભેજનું પ્રમાણ નક્કી કરવા તેમજ ઓળખ અને વર્ગીકરણ હેતુઓ માટે વિક્ષેપિત જમીનના નમૂનાનો સંગ્રહ છે. જ્યારે નમૂનાની ગુણવત્તા સામાન્ય રીતે ઇજનેરી ગુણધર્મો માટે પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ માટે યોગ્ય નથી કારણ કે જમીનની વિક્ષેપને કારણે ઇજનેરી ગુણધર્મોમાં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે પાતળા દિવાલવાળા ટ્યુબ સેમ્પલરનો ઉપયોગ નરમ જમીનમાં ઓછી વિક્ષેપમાં પરિણમી શકે છે. જ્યારે પરીક્ષણ ભૂગર્ભજળ સ્તરથી નીચે દાણાદાર જમીનમાં કરવામાં આવે છે, ત્યારે જમીન ઢીલી થઈ શકે છે. અમુક સંજોગોમાં, સેમ્પલરને નિર્ધારિત અંતરથી આગળ ચલાવવાનું ચાલુ રાખવું ઉપયોગી થઈ શકે છે, જરૂરિયાત મુજબ વધુ ડ્રિલિંગ સળિયા ઉમેરવામાં આવે છે. જો કે આ પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણ નથી, અને તેને તે રીતે ગણવું જોઈએ નહીં, તે ઓછામાં ઓછું એક સંકેત આપી શકે છે કે શું થાપણ ખરેખર એટલી છૂટક છે કે કેમ કારણ કે પ્રમાણભૂત પરીક્ષણ સૂચવે છે કે એસ. પી. ટી. નો ઉપયોગ રેતીના સ્તરની જમીનના દ્રવીકરણ પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાના પ્રયોગમૂલક નિર્ધારણ માટે પણ થઈ શકે છે, જે હેરી સીડ, ટી. લેસ્લી યુડ અને અન્ય લોકો દ્વારા કરવામાં આવેલા સંશોધન પર આધારિત છે. જ્યારે આ હેતુ માટે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એન-મૂલ્યને પ્રમાણભૂત ઓવરબર્ડન તણાવ સ્તર સુધી સામાન્ય બનાવવું જોઈએ. માટીના યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે સહસંબંધ તેની ઘણી ભૂલો હોવા છતાં, ભૂ-તકનીકી ઇજનેરી ડિઝાઇન માટે સંબંધિત માટીના ગુણધર્મો સાથે એસ. પી. ટી. ના પરિણામોને સાંકળવાની સામાન્ય પ્રથા છે. એસ. પી. ટી. પરિણામો ઇન-સીટૂ ક્ષેત્ર માપન છે અને ઘણીવાર ઉપલબ્ધ એકમાત્ર પરીક્ષણ પરિણામો હોય છે. જેમ કે, સહસંબંધોનો ઉપયોગ ઘણા દેશોમાં સામાન્ય પ્રથા બની ગયો છે. બરછટ દાણાવાળી સામગ્રી માટે એસપીટી એન-મૂલ્ય, સાપેક્ષ ઘનતા અને જથ્થાબંધ ઘનતા વચ્ચેનો એક અંદાજિત સંબંધ નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં જોઈ શકાય છે. તેરઝાઘી એન્ડ પેક (1948) અને ટેંગ (1962) પછી વિકસાવવામાં આવેલી શીટ પાઈલ ડિઝાઇન પર યુ. એસ. આર્મી કોર્પ્સ ઓફ એન્જિનિયર્સ એન્જિનિયરિંગ મેન્યુઅલ પ્રકાશનમાં આનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે. સમસ્યાઓ પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણ અત્યંત વિક્ષેપિત નમૂનાને પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે, જે સામાન્ય રીતે તે પરીક્ષણો માટે યોગ્ય નથી જે ઘનતા, શક્તિ અને એકત્રીકરણ લાક્ષણિકતાઓ જેવી જમીનની અંદરની રચનાના ગુણધર્મોને માપે છે. આ મર્યાદાને દૂર કરવા માટે, પરીક્ષણ ઘણીવાર સહેજ અલગ ટોચના આકાર સાથે મોટા નમૂના સાથે ચલાવવામાં આવે છે, તેથી નમૂનાની વિક્ષેપ ઘટાડવામાં આવે છે, અને નરમ જમીન સિવાય તમામ માટે માળખાકીય ગુણધર્મોનું પરીક્ષણ અર્થપૂર્ણ છે. જો કે, આ ફટકોની ગણતરીમાં પરિણમે છે જે સરળતાથી એસ. પી. ટી. એન-મૂલ્યોમાં રૂપાંતરિત થતી નથી-ઘણા રૂપાંતરણો પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા છે, જેમાંથી કેટલાક માટીના નમૂનાના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે, જે બિન-પ્રમાણભૂત નમૂનાઓ સાથે ફટકોની ગણતરી પર નિર્ભરતાને સમસ્યારૂપ બનાવે છે. પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણ ફટકોની ગણતરીઓ જમીનની સરળ ભૌતિક મિલકતને રજૂ કરતી નથી, અને તેથી તે જમીનના રસના ગુણધર્મો, જેમ કે તાકાત અથવા ઘનતા સાથે સહસંબંધિત હોવી જોઈએ. ત્યાં બહુવિધ સહસંબંધો અસ્તિત્વમાં છે, જેમાંથી કોઈ પણ ખૂબ ઉચ્ચ ગુણવત્તાની નથી. દ્રવીકરણ ક્ષમતાની સીધી આગાહી માટે એસ. પી. ટી. ડેટાનો ઉપયોગ સહસંબંધોની કઠોરતા અને વધુ પડતા દબાણ, નમૂના લેવાની તકનીક અને અન્ય પરિબળોને ધ્યાનમાં રાખીને એસ. પી. ટી. ડેટાને "સામાન્ય" કરવાની જરૂરિયાતથી પીડાય છે. વધુમાં, પદ્ધતિ ઘણા કારણોસર નબળા માટીના સ્તરો માટે સચોટ માહિતી એકત્રિત કરી શકતી નથીઃ પરિણામો ચોક્કસ ડ્રાઇવિંગ અંતરાલ માટે સંપૂર્ણ સંખ્યાઓ સુધી મર્યાદિત હોય છે, પરંતુ ખૂબ જ ઓછી ફટકોની ગણતરી સાથે, પરિણામોની ઝીણવટભરીતા અને શૂન્ય પરિણામની સંભાવના, માહિતીને સંભાળવા માટે બોજારૂપ બનાવે છે. છૂટક રેતી અને ખૂબ જ નરમ માટીમાં, નમૂના લેનારને ચલાવવાની ક્રિયા જમીનને નોંધપાત્ર રીતે ખલેલ પહોંચાડશે, જેમાં છૂટક રેતીના જમીનના દ્રવીકરણનો સમાવેશ થાય છે, જે અખંડ જમીનના ગુણધર્મોને બદલે અશાંત જમીનના ગુણધર્મોના આધારે પરિણામો આપે છે. પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણની ખામીઓને સરભર કરવા માટે વિવિધ તકનીકો પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે, જેમાં શંકુ પ્રવેશ પરીક્ષણ, ઇન-સીટૂ વેન શીયર પરીક્ષણો અને શીયર વેવ વેગ માપનનો સમાવેશ થાય છે. શંકુ પ્રવેશ પરીક્ષણ ભૂ-તકનીકી તપાસ માટી મિકેનિક્સ સંદર્ભો ASTM D1586/D1586M-18 પણ જુઓ. 2018 માં તા. પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણ (એસ. પી. ટી.) અને માટીના સ્પ્લિટ-બેરલ નમૂના માટે પ્રમાણભૂત પરીક્ષણ પદ્ધતિ. એએસટીએમ ઇન્ટરનેશનલ, વેસ્ટ કોન્શોકોકેન, પીએ. બ્રેટવેટ, આઈ. (2008) એ ગાઇડ ટુ પ્રેક્ટિકલ જીઓટેકનિકલ એન્જિનિયરિંગ ઇન સધર્ન આફ્રિકા. ચોથી આવૃત્તિ. કેપ ટાઉનઃ વિવો ડિઝાઇન એસોસિએટ્સ. હોલ્ટ્ઝ, આર. ડી. & કોવાક્સ, ડબલ્યુ. ડી. (1981) એન ઇન્ટ્રોડક્શન ટુ જીઓટેકનિકલ એન્જિનિયરિંગ. ન્યૂ જર્સીઃ પ્રેન્ટિસ-હોલ. નૅપેટ, જે. એ. & ક્રેગ, આર. એફ. (2012) ક્રેગ્સ સોઇલ મિકેનિક્સ. 8 મી આવૃત્તિ. એબિંગડનઃ સ્પૉન પ્રેસ. ઝાટુવા, મોનોસાગુ (2005) સાવચેત રહો, નરમ જમીન અને પ્રમાણભૂત પ્રવેશ પરીક્ષણ (જાપાનીઝમાં) પબ્લિક વર્ક્સ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ યુનિવર્સિટી ઓફ મિઝોરી-એસપીટી પર રોલા ક્લાસ નોંધો. મૂળ સ્થાને ભૂ-તકનીકી તપાસમાં વિડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા લેખો