سازندگان و کارفرمایانی که با فرآیند آزمایش خاک سروکار داشته اند ، با اصطلاح تیپ خاک و دسته بندی خاک به تیپ ۲ و خاک تیپ ۳ و تفاوت آنها برخورد داشته اند که معمولا سوالات و ابهاماتی را برای آنها به دنبال داشته است. در این مطلب تفاوت زمین تیپ دو و سه توسط متخصصین شرکت مهندسین مشاور آتسا با ذکر محاسبات بیان شده است. اهمیت این موضوع به دلیل تاثیر تیپ خاک در هزینه های ساخت و هزینه انجام آزمایش خاک می باشد.

نیروی زلزله یکی از عوامل اساسی در طراحی و تعیین ابعاد مقاطع اسکلت ساختمان می باشد. به طور خلاصه در آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله، اثر نیروی زلزله و اثرات ساختگاهی در ضریب بازتاب (B) لحاظ شده است. به منظور بررسی اثرات ساختگاهی مطالعات تحلیل دینامیکی آبرفت و آنالیز زمین جنبش مورد نیاز می باشد که تنها برای سازه های بسیار حساس انجام می گیرد. به منظور طراحی سازه های مرسوم نیروی زلزله با استفاده از جداول طراحی آیین ۲۸۰۰ زلزله و تعیین ضریب ساختگاه انجام می گیرد. بر اساس این آیین نامه زمین ساختگاه بر اساس سرعت موج برشی و نتایج آزمایشات نفوذ استاندارد در ۴ رده تقسیم بندی گردیده که این جدول در ادامه آورده شده است.

محاسبه ضریب بازتاب به تفصیل در آیین نامه ۲۸۰۰ آورده شده است. به طور خلاصه می توان گفت که ساختگاه های با تراکم بیشتر (سرعت موج برشی بالاتر) دارای ضریب بازتاب پایین تری بوده و در شرایط مشابه نیروی زلزله کمتری را به ساختمان وارد می نماید. به زبان ساده خاک های تیپ ۱ و ۲ نسبت به دیگر تیپ ها باعث بهینه سازی اسکلت ساختمان می گردد.

مقایسه خاک تیپ دو و تیپ سه

به منظور مقایسه ضرایب زلزله دو نوع خاک تیپ ۲ و ۳ با شرایط یکسان مقایسه می گردد. ساختمان مورد نظر با اسکلت بتنی به ارتفاع ۱۵ متر و در شهر تهران فرض می گردد.

الف- با فرض تیپ ۲ ؛ مقدار c  که از تقسیم ABI بر R بدست می آید معادل ۰٫۹۱۲ می باشد.

ب- با در نظر گرفتن زمین تیپ سه ؛ این مقدار از رابطه بالا معادل ۰٫۱۳۵ خواهد بود و با مقایسه ضریب نیروی زلزله دو نوع خاک تیپ ۲ و تیپ ۳ به عدد ۱٫۴۸ دست خواهیم یافت.

بنابر این مقایسه ، در شرایط مشابه تیپ ۳ به دلیل اثرات تشدید در لایه های آبرفتی ۴۸ درصد نیروی زلزله بیشتری به سازه وارد می نماید. لذا در صورت استنتاج تیپ ۲ می توان کاهش قابل توجه حجم مصالح فولادی و بتنی را انتظار داشت.

لازم به توضیح است که در بعضی مناطقی که بر اساس نتایج آزمایش نفوذ استاندارد، نوع زمین تیپ ۳ تشخیص داده می شود در صورت انجام آزمایش های تکمیلی استنتاج خاک نوع تیپ ۲ قابل محاسبه می باشد. لذا تجربیات پیشین مشاور و شناخت کلی از منطقه مورد مطالعه می تواند در این زمینه راهگشا باشد.

تفاوت قیمت تیپ ۲ و تیپ ۳

توضیح مهم: بر اساس قوانین سازمان نظام مهندسی، جهت استنتاج خاک تیپ ۲ حداقل عمق حفاری بایستی برابر ۳۰ متر در نظر گرفته شود. این مورد در زمان اخذ شرح خدمات و استعلام قیمت خدمات آزمایشگاه بایستی مد نظر کارفرمایان گرامی باشد. چرا که اخیرا تعداد معدودی از شرکت های ارایه دهنده خدمات آزمایش خاک به منظور کاهش قیمت خدمات ارایه شده اقدام به انجام عملیات حفاری کمتر از ۳۰ متر و استنتاج  تیپ ۳ به جای  تیپ ۲ نموده اند. این امر باعث کاهش قیمت خدمات آزمایش شده اما با تغییر تیپ زمین ضرر هنگفتی به کارفرما وارد می گردد.