روش استاندارد آزمایش تعیین ظرفیت باربری خاک برای بار استاتیکی و پی های منفرد

هر چند که آزمایش های آزمایشگاهی جواب های بسیار دقیقی در مورد خواص مکانیکی و فیزیکی خاک یا سنگ در اختیار ما می گذارد، ولی معمولاٌ این نتایج، نمایانگر خواص واقعی توده سنگ و خاک در حوزه عملیات مهندسی نیست. این اختلاف بدان علت است که توده خاک و سنگ در محل معمولاٌ بصورت همگن و یکنواخت نبوده و از محلی به محل دیگر و از امتدادی به امتداد دیگر، خواص متفاوتی را از خود نشان می دهد. این امر ممکن است ناشی از وجود درزه ها و شکاف ها در نقاط مختلف توده سنگ که به طور مساوی توزیع شده است و یا غیر همگن بودن پروفیل خاک در جهت قائم و یا افقی باشد. از این رو علیرغم بالا بودن دقت آزمایش های آزمایشگاهی، نتایج حاصله از آنها کمتر با شرایط طبیعی حاکم بر محل مطابقت دارند. در حالیکه آزمایشهای صحرایی به علت داشتن حوزه تاثیر وسیع تر نتایج حاصله از آنها به مراتب بیشتر با شرایط طبیعی حاکم بر محل مطابقت دارد.
بطور کلی نکات ذیل در رابطه با آزمایشات آزمایشگاهی و صحرایی قابل ذکر است:
1- آزمایش های آزمایشگاهی را برای هر طرح مهندسی می توان به تعداد زیاد و با دقت لازم انجام داد و از نظر آماری بیشتر مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج حاصله را تفسیر نمود.
2- آزمایش های صحرایی علاوه بر وقت گیر بودن، هزینه ساز بوده و در عین حال هیچگاه نمی تواند بطور کامل محیط انجام آزمایش را در برابر نیروهای موجود در ضمن مراحل واقعی اجرای طرح نشان دهد.
3- تعیین دقیق خواص مقاومت، تغییر شکل، نفوذ پذیری خاک یا سنگ فقط با انجام آزمایش بر نمونه های دست نخورده مقدور است. لیکن تهیه نمونه دست نخورده واقعی تقریباٌ غیر ممکن می باشد. لذا با استفاده از این نتایج گسترده تر می شود.
از بین آزمایشات در محل، آزمایش بارگذاری صفحه ای یکی از آزمایش های متداول صحرایی است که به منظور تعیین بعضی از پارامترهای مکانیکی توده سنگ و یا خاک در صحرا انجام می شود و امروزه در جامعه مشاورین با توجه به اهمیت طرح بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
بر اساس استانداردهای
BS-1377 (1975), astm d1194 هدف از انجام این آزمایش، تعیین رفتار واقعی زمین در برابر بار قائم حاصل از سازه است و به همین ترتیب میزان تراکم نسبی و فشار پذیری خاک معلوم می شود. اساس آزمایش بر این استوار است که بر روی ورقه ای صلب که در روی زمین مورد نظر قرار می گیرد مستقیماٌ بارگذاری می شود و تغییر مکان قائم (نشست) آن ورقه اندازه گیری می شود. چنانچه زمین کاملاٌ یکنواخت و همگن باشد نتایج حاصل از این آزمایش قابل اعتماد است. با این وجود در خاکهای همگن نیز اقلاٌ باید در سه منطقه آزمایش را انجام داد و در خاکهای لایه ای تا عمق معادل 2 برابر عرض پی مورد نظر باید در هر لایه، انجام شود.