آزمایش لوفران | Lefranc Test
یکی از آزمون های مکانیک خاک که در مطالعات ژئوتکنیک استفاده می شود آزمایش لوفران است که با این آزمایش می توان به میزان نفوذپذیری خاک پی برد. این آزمایش اطلاعات مهمی از رفتارهای خاک در شرایط مختلف را در دسترس ما قرار می دهد. لوفران از جمله تست های درون چاهی به حساب می آید و توده های خاک را مورد بررسی قرار می دهد. توده های خاکی نظیر آبرفت های رودخانه ای، تراس های آبرفتی قدیمی، واریزه ها و خاک های بر جا از جمله مواردی هستند که با این روش میزان نفوذپذیری آنها تعیین می شود. برای آشنایی بیشتر و بهتر با این آزمایش در ادامه همراه ما همراه باشید. برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با شماره های زیر تماس بگیرید.
مراحل انجام آزمایش لوفران
آزمایش لوفران همانند آزمایش لوژان نیازمند حفاری است. بنابراین در اولین مرحله از این آزمایش گمانه ای تا عمق مورد نظر حفر می شود. سپس دیواره گمانه پوشش داده می شود و در انتهای گمانه آب بندی صورت می گیرد.محلی که مورد آزمایش قرار دارد باید طوری مسدود شود که آب گمانه و آب زیرزمینی تنها از قسمت لوله گذاری نشده گمانه و یا ته گمانه با هم ارتباط داشته باشند.
برای این منظور در ابتدا لوله پوشش را 40 تا 50 سانتی متر بالا می کشند و مقداری بتونیت یا رس را ته گمانه می ریزند که ارتفاع این مواد معمولا به 80 تا 100 سانتی متر می رسد. قبل از شروع آزمایش باید گمانه کاملا شستشو شود به طوری که عاری از هر گونه گل و لای شود و در ته گمانه آبی زلال ایجاد شود.
تجهیزات لازم برای انجام آزمایش لوفران
- منبع آب
- کنتور آب
- کرنومتر
- ظرف مدرج
- سوند الکتریکی
منبع آب: تامین آب مورد نیاز برای انجام آزمایش لوفران توسط این منبع آب صورت می گیرد که حداقل باید چند متر مکعب حجم را دارا باشد.
کنتور آب: اندازه گیری دبی آب توسط کنتور آب انجام می شود.
کرنومتر: برای اندازه گیری زمان از کرنومتر استفاده می شود که دقت آن در حد دهم ثانیه است.
ظرف مدرج: در مکان هایی از گمانه که نفوذپذیری خاک کم است از ظرف مدرج برای اضافه کردن آب استفاده می شود.
سوند الکتریکی: وسیله ای برای اندازه گیری عمق آب گمانه است.
انواع روش انجام آزمایش لوفران
01
روش نقطه ای
در این روش برای به دست آوردن ضریب نفوذ پذیری افقی خاک، بخشی از حفره آب بندی شده و در معرض آب تحت فشار قرار داده می شود. در لایه های خاک، آب به صورت افقی نفوذ می کند و به این ترتیب ضریب نفوذ پذیری افقی خاک محاسبه می گردد.
02
روش قطعه ای
برای ارزیابی ضریب نفوذ پذیری خاک به صورت عمودی و قائم از روش قطعه ای استفاده می شود. در این روش آب از کف گمانه و عمودی به محیط وارد می شود و برای اینکه تنها از این قسمت گمانه آب داخل شود از لوله جدار استفاده می شود.
آزمایش لوفران بر اساس دبی آب ورودی به زمین
از طرفی براساس ثابت یا متغیر بودن دبی آب ورودی به زمین می توان آزمایش لوفران را به سه روش مختلف تقسیم بندی کرد که هر کدام از این روش ها را می توان به صورت نقطه ای یا قطعه ای انجام داد. بنابراین برای به دست آوردن میزان نفوذپذیری خاک با آزمایش لوفران ما با شش روش روبرو هستیم که بسته به شرایط می توان یکی را برای انجام تست انتخاب کرد. سه روش ذکر شده عبارتند از :- بار آبی ثابت
- بار آبی افتان
- بارآبی خیزان
انجام آزمایش به روش بار آبی ثابت
در روش بار آبی ثابت سطح آبی که در داخل گمانه وجود دارد ثابت نگه داشته می شود این کار با ریختن آب داخل گمانه اتفاق می افتد. آب باید به وسیله ظرف مدرج که دقت آن در حد هزارم لیتر است انجام شود. با رسیدن آب به یک دبی معین، در نقطه بالاتر از سطح آب زیرزمینی و بالاتر از قطعه مورد آزمایش، سطح آب گمانه ثابت نگه داشته می شود. در این حالت دبی آب ورودی به گمانه و ارتفاع ستون آب روی قطعه اندازه گیری و یادداشت می شود. دبی ورودی در زمان های 1، 2، 3، 4، 5 و 10 دقیقه مورد بررسی قرار می گیرد و اگر تفاوت دو قرائت متوالی کمتر از 10 درصد باشد آزمایش به پایان می رسد.
آزمایش لوفران با روش بار آبی ثابت برای خاک هایی که نفوذپذیری بالایی دارند مناسب است یعنی خاک هایی که از دانه های درشت تری تشکیل شده اند. با استفاده از این آزمایش میتوان سرعت نفوذ آب را کنترل کرد.
روش بار آبی افتان
بعد از انجام آزمایش بار آبی ثابت نوبت انجام بار آبی افتان است. در این روش آب ورودی به گمانه را قطع می کنند و آب داخل گمانه شروع به افت می کند. در روش افتان جهت جریان آب از گمانه به سمت زمین بوده و این تغییرات سطح آب گمانه در زمان های گوناگون ثبت می گردد. این اندازه گیری ها تا زمانی ادامه پیدا می کند که سطح آب چاله به سطح آب زیرزمینی نزدیک شود و یا بالای قطعه مورد آزمایش رسیده باشد.
آزمایش لرزه نگاری دانهول | بررسی کامل و جامع حتما ببینید!
روش بار آبی خیزان
انجام آزمایش لوفران به روش بار آبی خیزان درست بر عکس روش افتان است. جهت حرکت آب در روش خیزان از زمین به سمت گمانه است و هنگامی که سطح آب زیر زمینی در نزدیکی سطح زمین است قابل اجرا می باشد. برای جریان پیدا کردن آب از زمین به سمت گمانه از پمپ جهت پمپاژ کردن آب استفاده می گردد و با قطع کردن پمپ دوباره آب در گمانه جمع می شود. با ثبت تغییرات سطح آب در زمان های گوناگون ضریب نفوذپذیری خاک به دست می آید.
نکات قابل توجه در انجام آزمایش لوفران
برای داشتن داده های قابل اعتماد در هر آزمایشی رعایت یکسری از نکات اساسی بسیار حائز اهمیت است. آزمایش لوفران نیز از این قاعده مستثنی نبوده و با رعایت کردن یکسری نکات ساده می توان داده های درستی از آن کسب کرد و اطلاعات مهمی از دل توده های خاکی به دست آورد. از جمله این نکات عبارتند از:
بررسی و تحقیق کردن درباره تحکیم و تورم خاک منطقه که بسیار مهم است.
به رفتار های خاک هنگام انجام آزمون توجه شود.
اگر در دیواره گمانه گل و لای ایجاد شود ممکن است باعث مسدود شدن خلل و فرج خاک بنا شود که باید رفع شود.
امکان جدا شدن دیواره به دلیل شیب زیاد جریان به داخل گمانه وجود دارد که باید مورد بررسی قرار گیرد.
تشخیص میزان نفوذپذیری خاک
آزمایش خاک برای تشخیص میزان نفوذپذیری و تراوایی توده های خاک که در پروژه های عمرانی بسیار مهم تلقی می شود انجام آزمایش لوفران حیاتی است. برای این منظور آب با فشار زیاد وارد زمین شده و یا از آن خارج می گردد و با ثبت تغییرات دبی و ارتفاع آب و تحلیل این داده ها ضریب نفوذ پذیری خاک به دست می آید. مهندسان ژئوتکینک با به دست آوردن این اطلاعات، رفتارهای خاک زمین مورد نظر را مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می دهند و از این طریق می توانند واکنش های خاک را بعد از انجام پروژه ها پیش بینی کنند و از احتمال بروز خطر جلوگیری کنند.