آزمایش دانهول
آزمایش دانهول (DHT) به دلیل مزایایی که دارد، یکی از پرکاربردترین روش های اندازهگیری سرعت امواج الاستیک بوده که زیرمجموعه روش های لرزه نگاری است. در پروژه های عمرانی که قرار است یک سازه بر روی ناحیه مشخصی اجرا شود، مدول های الاستیک دینامیکی مواد تشکیل دهنده آن ناحیه، اهمیت خاصی دارد. چراکه طراحی سازه بر همین اساس انجام خواهد شد و یکی از راه های محاسبه این کمیت ها در اختیار داشتن سرعت امواج طولی یا عرضی است. برای اینکه بدانید اساس کار در آزمایش دانهول چیست باید گفت که این آزمایش شامل اندازه گیری زمان سیر موج از سطح زمین تا اعماق مختلف است.
برای انجام این تست خاک ، یک لرزه سنج که معمولا شامل سه حسگر عمود بر هم می باشد، توسط کابل در اعماق مختلف قرار داده شده و امواج لرزه ای حاصل از چشمه لرزه ای توسط آن ثبت می گردد. اجرای ازمایش دانهول بر روی انواع خاک و سنگ امکان پذیر است.
نحوه اجرای عملیات دانهول
در برداشت هاي لرزه نگاري درون چاهي با قرار دادن يك ژئوفون سه مؤلفه اي درون گمانه در اعماق مختلف، امواج لرزه ای ایجاد شده در سطح مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور براي توليد موج P از ضربه قائم پتک بر صفحه فلزي و براي توليد موج S از ضربه افقی پتک به الوار چوبی استفاده می شود. امواج ايجاد شده به ژئوفون درون چاهی رسيده و توسط دستگاه لرزه نگار ثبت مي گردد. در اين روش سعي مي گردد تا چشمه انرژی در نزديكي دهانه گمانه قرار گيرد تا حتی الامکان موج لرزه ای از چشمه تا ژئوفون مسیر مستقيم را طی نماید. در اين بررسـي زمان رسید امواج P و S بر حسب عمق ژئوفون درون چاهی از روی داده های ثبت شده استخراج می گردد. سپس از روی نحوه تغییرات زمان سیر امواج P و S بر حسب عمق مقادیر سرعت امواج P و S لایه ها بر حسب عمق محاسبه می شود. از روی سرعت سیر امواج P و S می توان نسبت پواسون (ν) و با داشتن چگالی لایه ها سایر مدولهای الاستیک را محاسبه نمود.
همانطور که ذکرشد ، در ازمایش دانهول ، امواج برشی از طریق یک منبع تولید لرزه که در سطح زمین قرار گرفته، تولید شده و توسط گیرنده ژئوفن که در ته گمانه جاسازی شده است، دریافت می گردد. منبع تولید لرزه، شامل یک چکش و صفحه ای فلزی که به صورت افقی در سطح زمین قرار دارد، می باشد. با اصابت چکش به صفحه فلزی در امتداد طول صحفه، لرزه ایجاد می شود.
به منظور افزایش تنش قائم وارد بر صفحه فلزی در آزمایش دانهول ، معمولا بار چرخ یک وسیله نقلیه به صورت استاتیکی بر روی آن قرار می گیرد.
دقت شود که در ازمایش دانهول گمانه ها می بایست به روش ماشینی حفاری شده و پس از قرارگیری لوله از جنس PVC متناسب با قطر ژئوفون های درون گمانه، اطراف لوله از ماسه ریزدانه با دانهبندی یکنواخت پر گردد. به نحوی که لوله کاملا در جای خود ثابت قرار گیرد.
پس از قرار دادن حسگرها و اتصال دستگاه به لپتاپ، لرزه های ایجاد شده توسط ضربات مکانیکی یا ایجاد انفجار در نزدیکی دهانه دانهول، به صورت سیگنال ثبت و در صفحه نمایش مربوطه قابل مشاهده خواهد بود.
در چیدمان ابزارها، موقعیت محور ژئوفن انتها چاه باید به نحوی در نظر گرفته شود که ژئوفن موازی با صفحه افقی سر چاه، قرار گیرد. آزمایش دانهول به طور معمول در فواصل یک متری از طول چاه انجام شده و در هر قسمت سرعت موج برشی از رابطه ساده Vs=ΔR/Δt حاصل می شود.
در رابطه مذکور R فاصله وتری صفحه فلزی از ژئوفن و t زمان دریافت یک موج برشی می باشد. به منظور افزایش دقت اندازه گیری، ممکن است ضربه ها از هر دو سمت (چپ و راست) تولید شود.
تجهیزات آزمایش دانهول
دستگاه لرزه نگار
ژئوفون سه مولفه ای درون چاهی همراه با قرقره
دستگاه لرزه نگار آزمایش دانهول
با استفاده از دستگاه آزمایش دانهول علاوه بر این که در پروژه های عمرانی می توان تیپ زمین را مطابق با استاندارد 2800 ملی ساختمان تعیین کرد، برای تست آسفالت و تست راهآهن نیز کاربرد دارد. در صورتی که نیاز به بررسی ساختگاه زیرسطحی تونل و جاده ها و یا اطلاعات لرزه ای معادن باشد نیز، می توان از تست دانهول توسط دستگاه لرزه نگار درون چاهی استفاده کرد. کلیه واحدهای تحقیقاتی و آموزشی نیز برای انجام پروژه های تحقیقاتی خود می توانند آزمایش های لازم را به کمک دستگاه لرزه نگار درون چاهی انجام دهند.