گمانه چیست؟ تعیین تعداد گمانه، عمق گمانه و حداقل فاصله گمانه ها

در این مقاله به‌صورت جامع و به این موضوع می‌پردازیم که گمانه چیست و نقش آن در مطالعات ژئوتکنیکی کجاست، سپس ضوابط تعیین تعداد گمانه و فاصله گمانه را بر اساس مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۴۰۰) تشریح می‌کنیم و معیارهای انتخاب آن‌ها را با توجه به سطح اشغال، تعداد طبقات، اهمیت ساختمان و پیچیدگی زمین توضیح می‌دهیم. در ادامه، روش تعیین عمق گمانه به‌صورت دقیق و مرحله‌به‌مرحله بررسی شده و الزامات آیین‌نامه‌ای مربوط به کاهش تنش ناشی از بار سازه، عرض ساختمان، شرایط پی‌های مجاور، وجود بستر سنگی و تأثیر گودبرداری بیان می‌شود. هدف این مقاله ارائه یک راهنمای فنی، کاربردی و قابل استناد برای مهندسان، طراحان و تهیه‌کنندگان گزارش‌های ژئوتکنیکی است تا با فرایند تعیین تعداد گمانه، عمق گمانه و حداقل فاصله گمانه مطابق مبحث هفتم آشنا شوند.

گمانه چیست و چه نقشی در مطالعات ژئوتکنیک دارد؟

در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، «گمانه» به‌عنوان ابزار شناسایی ویژگی‌های خاک تعریف شده است؛ به‌طوری‌که طبق بند 7-3-1-7، گمانه به حفاری در زمین به منظور شناخت خواص مهندسی خاک اطلاق می‌شود که این حفاری عمدتاً با ماشین انجام می‌گیرد، اما در صورت رعایت کامل مسائل فنی و ایمنی، می‌تواند به‌صورت دستی نیز اجرا شود که در این حالت با عنوان چاه دستی یا حفاری دستی شناخته می‌شود. گمانه زنی، نقطه آغاز مطالعات ژئوتکنیکی هر پروژه ساختمانی است و اطلاعات حاصل از آن، شامل توالی لایه‌های خاک، سطح آب زیرزمینی، نوع مصالح زیرسطحی و امکان نمونه‌برداری و انجام آزمایش‌های برجا، مبنای تحلیل ظرفیت باربری، نشست، انتخاب نوع پی و ارزیابی رفتار زمین در برابر بارهای وارده قرار می‌گیرد.

ضوابط تعیین تعداد گمانه و فاصله گمانه طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1400

بر اساس بند 1-2-3-2-7-6 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1400، تعیین تعداد گمانه و فاصله گمانه‌ها برای شناسایی زمین الزامی بوده و باید متناسب با نوع پروژه، اهمیت ساختمان، تعداد طبقات و پیچیدگی لایه‌بندی زمین انجام شود.

طبق جدول 7-2-1 این مبحث، حداقل تعداد گمانه مورد نیاز برای یک ساختمان منفرد با سطح اشغال کمتر از 300 مترمربع به‌ترتیب برابر 1، 2 و 3 گمانه برای ساختمان‌های با اهمیت کم، متوسط و زیاد یا خیلی زیاد است و برای سطح اشغال بین 300 تا 1000 مترمربع این تعداد به‌ترتیب به 2، 3 و 4 گمانه افزایش می‌یابد. همچنین، برای سطح اشغال بیش از 1000 مترمربع، حداقل به ازای هر 1000 مترمربع، دو گمانه اضافه می‌شود، به‌نحوی که گمانه‌ها کل محدوده زمین را به‌صورت شبکه‌بندی مناسب پوشش دهند.

در ساختمان‌های بزرگتر یا انبوه‌سازی، در صورتی که ارتفاع ساختمان بیش از 12 طبقه باشد، تعداد گمانه‌ها مشابه ساختمان منفرد تعیین می‌شود، اما برای ساختمان‌های بین 5 تا 12 طبقه، فاصله گمانه‌ها باید بین 30 تا 60 متر و متناسب با تعداد طبقات، اهمیت ساختمان و پیچیدگی لایه‌بندی زمین انتخاب گردد.

همچنین اگر ارتفاع ساختمان کمتر از 5 طبقه باشد و لایه‌بندی زمین یکنواخت تشخیص داده شود، فاصله بین گمانه‌ها می‌تواند بین 50 تا 100 متر در نظر گرفته شود. در شرایطی که زمین دارای لایه‌بندی پیچیده باشد (مانند مجاورت گسل‌ها، رودخانه‌ها، کوه‌ها، زمین‌های بسیار ناهموار یا دره‌ها)، حداکثر فاصله گمانه‌ها 30 متر مجاز بوده و در صورت مشاهده عدم یکنواختی یا پیچیدگی زمین، افزایش تعداد گمانه‌ها به تشخیص متخصص ژئوتکنیک الزامی است.

مثال تعداد گمانه

برای مثال، در یک ساختمان با سطح اشغال حدود ۲۰۰ مترمربع، حفر ۲ گمانه می‌تواند حداقل اطلاعات موردنیاز از شرایط ژئوتکنیکی زمین را تأمین کند. در ساختمانی با سطح اشغال ۷۰۰ مترمربع، به‌منظور افزایش دقت بررسی و شناسایی تغییرات جانبی خاک، معمولاً ۳ گمانه در نظر گرفته می‌شود. همچنین در ساختمان‌هایی با سطح اشغال بزرگ‌تر، مانند یک پروژه با ۱۶۰۰ مترمربع سطح اشغال و شرایط متوسط زمین، تعداد گمانه‌ها به‌صورت پلکانی افزایش می‌یابد؛ به‌نحوی‌که برای ۱۰۰۰ مترمربع اول، ۳ گمانه و برای ۶۰۰ مترمربع اضافه، ۲ گمانه دیگر در نظر گرفته می‌شود و در مجموع ۵ گمانه برای این ساختمان مورد نیاز خواهد بود. این رویکرد، ضمن رعایت حداقل‌های آیین‌نامه‌ای، باعث افزایش اطمینان در شناخت رفتار خاک زیر پی و بهبود کیفیت گزارش مکانیک خاک می‌شود.

عمق گمانه در مطالعات ژئوتکنیکی طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۴۰۰)

تعیین حداقل عمق گمانه ها یکی از اصلی‌ترین مراحل در مطالعات ژئوتکنیکی است، چرا که هدف از حفر گمانه‌ها، شناسایی کامل لایه‌های خاک تا عمقی است که اثر بارهای وارده از ساختمان در آن به‌صورت مؤثر حضور دارد. طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۴۰۰)، عمق گمانه‌ها باید به‌اندازه‌ای انتخاب شود که افزایش تنش ناشی از بار ساختمان در آن عمق به مقدار ناچیزی برسد. آیین‌نامه، سه معیار اصلی را برای تعیین عمق گمانه در نظر گرفته است که به‌صورت زیر بیان می‌شود:

• عمقی که تنش وارده از پی به زمین از 10 درصد تنش موثر موجود ناشی از وزن زمین در آن عمق کمتر شود.
• عمقی که تنش ناشی از پی به زمین از 10 درصد مقدار تنش خالص ساختمان در تراز پی خود کاهش یابد.
• در هیچ حالتی عمق گمانه‌ها نباید کمتر از عرض ساختمان باشد.

افزون بر این، در صورتی که ساختمان دارای بارهای سنگین یا تعداد طبقات زیاد (همچون سوله‌ها یا سازه‌های صنعتی) باشد، معیار انتخاب عمق گمانه بر مبنای عرض مؤثر ساختمان تنظیم می‌شود تا تمام لایه‌های بحرانی تحت تأثیر بار مورد بررسی قرار گیرند. همچنین اگر در محل پروژه، بستر سنگی در عمق معینی مشاهده شود، نفوذ حداقل یک متر در داخل بستر سنگ برای تأیید مشخصات آن ضروری است.

در ساختمان‌های منفرد، چنانچه فاصله بین دو پی مجاور بیش از مجموع دو برابر عرض پی‌ها باشد، عمق گمانه بر اساس عرض بزرگ‌ترین پی تعیین می‌شود؛ اما اگر فاصله کمتر از این مقدار باشد، مجموع عرض پی‌ها معیار تعیین عمق خواهد بود. در پروژه‌هایی که گودبرداری نیز همزمان با ساخت انجام می‌شود، عمق گمانه باید به اندازه‌ی عمق گودبرداری افزایش یابد تا تمامی لایه‌های تأثیرپذیر به‌طور کامل شناسایی شوند.

در نهایت، در زمین‌هایی با ترکیب خاکی پیچیده یا شرایط خاص (نظیر خاک‌های دستی، یا اراضی با احتمال نشست)، تعیین عمق گمانه باید به تشخیص متخصص ژئوتکنیک اصلاح گردد تا نتایج حاصل برای طراحی پی و کنترل نشست، اطمینان‌بخش باشد.

پی دی اف مقاله گمانه چیست؟

نتیجه گمانه‌زنی در نهایت نوع زمین پروژه را مشخص می‌کند؛ جدول آن را در مقاله تیپ‌بندی خاک و نوع زمین ببینید. برای سفارش گمانه‌زنی و آزمایش خاک هم می‌توانید پروژه خود را در صفحه آزمایش خاک و حفاری ثبت کنید.

سوالات متداول