لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 21 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
مروري بر مكانيك خاك
تركيب و طبقه‌بندي خاك
هوا
آ ب
خاک
حجم منافذ VV
VS
خاك از سه بخش تشكيل شده است، آب، هوا و قسمت جامد، كه مجموع آب و هوا، منافذ گويند. و روابط زير بين آنها حاكم است:
خاك‌ها از متلاشي شدن سنگ‌ها پديد مي‌آيند و فضاي خالي بين ذرات خاك از آب يا هوا (سيالات) پر شده است. پيوند ضعيف بين ذرات خاك معمولاً به علت رسوب كربنات‌ها و يا اكسيدها و يا به سبب وجود مواد آلي و يا پيوندهاي بين مولكولي است. اگر مواد حاصل از متلاشي شدن سنگ‌ها در محل اصلي خود باقي بمانند، خاك حاصل از نوع برجا و در صورتي كه مواد متشكل به محل ديگري حمل و به جاي گذاشته شوند، خاك از نوع انتقالي است. نيروي ثقل، باد، آب و يخچال‌هاي طبيعي، عوامل جابجا شدن خاك‌ها مي‌باشند.
روند تخريبي تشكيل خاك از سنگ ممكن است فيزيكي و يا شيميايي باشد. روند تخريب فيزيكي به صورت فرسايش حاصل از عمل باد، آب و يخچال‌ها، جاذبه و سقوط و يا خرد شدن ناشي از تناوب ذوب و انجماد آب موجود در حفره‌ها و ترك‌هاي داخل سنگ صورت مي‌گيرد. در اين حالت، ذرات خاك پديد آمده همان تركيب شيميايي سنگ مادر را دارا هستند. مانند ماسه كه از تخريب فيزيكي ماسه سنگ يا كوارتز حاصل مي‌شود. خاك‌هاي بوجود آمده از اين طريق داراي شكل‌هاي گرد، تيز گوشه، ورقه‌اي و يا سوزني هستند كه مي‌توان به خاك‌هاي درشت دانه شني و ماسه‌اي در اين مورد اشاره نمود.
در روند تخريب شيميايي نوع كاني سنگ مادر بر اثر عواملي از قبيل آب (به ويژه اگر قدري اسيدي يا قليايي باشد)، دي اكسيد كربن، اكسيژن و ساير عوامل دستخوش تغيير مي‌شود و ساختمان خاك حاصل به لحاظ ساختار شيميايي متفاوت با سنگ مادر است. مثلاً كاني رسي كائولينيت، از تجزيه فلدسپات تحت اثر آب و دي اكسيد كربن بوجود مي‌آيد. غالباً خاك‌هاي ريزدانه تحت چنين فرآيندي بوجود مي‌آيند و داراي بافت صحفه‌اي با باندهاي الكتريكي‌اند.
شناسايي و طبقه‌بندي خاك ها
در مهندسي پي و پي‌سازي، خاك‌ها به دو دسته مهم، يعني ريزدانه و درشت دانه تقسيم مي‌شوند كه مي‌توان تعبير خاك‌هاي چسبنده و غيرچسبنده (اصطكاكي) را نيز به ترتيب براي آنها بكار برد. خاك‌هاي ريزدانه از تخريب شيميايي سنگ پديد مي‌آيند و ذرات آنها با چشم ديده نمي‌شوند. مقاومت برشي آنها عمدتاً از طريق پارامتر چسبندگي (C) حاصل مي‌شود. تراكم آنها دشوار است و عمده نشست ناشي از بارگذاري در آنها وابسته به زمان است. اين خاك‌ها داراي قابليت آبگذري و يا ضريب نفوذپذيري پاييني هستند و غالباً توان باربري و سختي كمتري نسبت به خاك‌هاي درشت دانه دارند. رفتار خاك‌هاي ريزدانه با جذب آب تغيير مي‌كند. از طرف ديگر، خاك‌هاي درشت دانه داراي نفوذپذيري و زهكشي قابل توجه مي‌باشند و از مصالح مناسب جهت كاربرد در صنعت راهسازي، زهكشي و فيلتر، بتن و آسفالت به شمار مي‌آيند. به استثناي ماسه‌هاي شل و غيرمتراكم. اين خاك‌ها معمولاً توان باربري و سختي مناسب با قابليت تغييرات حجمي كم در بارگذاري
2
استاتيكي دارند.
مقاومت برشي اين خاك‌ها از طريق اصطكاك داخلي بين ذرات () حاصل مي‌شود. نشست اين خاك‌ها هنگام بارگذاري به صورت آني و سريع است. تراكم اينگونه خاك‌ها نيز به سهولت توسط كوبنده‌هاي ارتعاشي انجام مي‌پذيرد. خاك‌ها به دو روش صحرايي و آزمايشگاهي شناسايي و طبقه‌بندي مي‌شوند. چگونگي روش‌هاي متداول طبقه‌بندي خاك‌ها به شرح زير است:
شناسايي صحرايي خاك‌ها
به عنوان بررسي‌هاي محلي و شناسايي‌هاي اوليه گاهي لازم است كه خاك در محل پروژه مورد ارزيابي قرار گيرد كه در اين زمينه روش‌هاي زير متداول هستند:
شناسايي چشمي
اگر نصف ذرات خاك با چشم ديده شوند، خاك درشت دانه و در غيراينصورت ريزدانه مي‌باشند. اگر در خاك درشت دانه بيش از نيمي از ذرات از دانه عدس بزرگتر باشند، خاك درشت دانه از نوع شن و در اينصورت ماسه مي‌باشد.
تكان دادن (ارتعاش)
اگر با افزودن آب به يك مشت خاك، گلوله‌اي خميري به قطر حدود 5 سانتيمتر درست كنيم و در كف‌دست چندين بار تكان دهيم. در صورتي كه خاك موردنظر لاي يا به اصطلاح سوئدي باشد «ميتا» باشد، سطح خارجي آن با فيلم نازكي از آب شفاف مي‌شود و در صورتي كه رس باشد، پديده قابل توجهي در سطح خارجي آن مشاهده نمي‌شود.
آزمايش مقاومت خشك
مقدار از خاك موردنظر را با آب مخلوط و خميري مي‌سازيم. خمير حاصل را در گرمخانه (آون) خشك نموده، سپس به كمك انگشتان دست سعي مي‌كنيم نمونه را بشكنيم. با افزايش خاصيت خميري خاك، مقاومت خشك آن افزايش مي‌يابد. رس با خاصيت خميري بالا بيشترين مقاومت خشك را دارا مي‌باشد. مقاومت رس با خاصيت خميري كم و لاي با خاصيت خميري بالا، مقدار كمتر است. كمترين مقاومت را در اين بين، خاك‌هاي آلي و لاي با خاصيت خميري پايين دارند. ماسه‌هاي ريز، لاي‌هاي ريز و ماسه لاي‌دار مقاومتي از خود نشان نمي‌دهند. اين آزمايش را بر روي نمونه‌هاي خشك شده در محل نيز مي‌توان انجام داد.
آزمايش سفتي
نمونه‌اي از خاك را با آب مخلوط و خميره‌اي مي‌سازيم. سپس همانند آزمايش حد خميري در مكانيك خاك، فتيله كردن خمير با كف دست روي يك سطح شيشه‌اي انجام مي‌شود تا كاهش قطر آن به 3 ميليمتر بالغ گردد. خاك‌هاي آلي و لاي‌دار در دفعات اوليه ترك برمي‌دارند، اما رس‌ها چندين بار قابليت گلوله و فتيله شدن حتي تا قطر كمتر از 3 ميليمتر را از خود نشان مي‌دهند.
آزمايش ته نشيني
حدود 50 گرم (براي خاك‌هاي شني مقداري بيشتر) خاك را در يك ظرف يا ليوان شيشه‌اي به عمق 15 سانتيمتر ريخته و آن را با آب پر مي‌كنيم. سپس آن را هم مي‌زنيم. اگر خاك مورد مطالعه، شن يا ماسه درشت دانه باشد، سريعاً ته‌نشين مي‌شود. اگر ماسه ريزدانه باشد، در مدت زمان كمتر از 10 دقيقه و اگر لاي باشد از 10 تا 60 دقيقه ته‌نشين خواهد شد. در مورد رس‌ها زمان ممكن است چندين ساعت و حتي شبانه‌روز به طول انجامد.
3
رنگ، بو و احساس
رنگ‌هاي تيره مثل قهوه‌اي، خاكستري و سياه، نشانه وجود خاك‌هاي آلي است. خاك‌هاي آلي بوي بدي دارند. ذرات ماسه‌ها و لاي‌ها به سادگي توسط دست از هم جدا مي‌شود. لاي زير دندان توليد صدا نموده، ولي رس زير دندان صدا نمي‌دهد.
طبقه‌بندي خاك‌ها در آزمايشگاه
يك سيستم طبقه‌بندي خاك، نشان دهنده وجود يك فرهنگ و ادبيات فني و استاندارد مشترك بين دست‌اندركاران مهندسي عمران مي‌باشد كه علاوه بر تهيه يك روش سيستماتيك دسته‌بندي بر مبناي رفتار محتمل مهندسي خاك‌ها، امكان دسترسي به مجموعه تجارب به دست آمده ديگران را نيز فراهم مي‌نمايد. يكي از رايجترين سيستم‌هاي طبقه‌بندي آزمايشگاهي خاك‌ها، سيستم طبقه‌بندي متحد يا يونيفايد مي‌باشد كه در سال 1948 توسط كاساگرانده ارائه شد و بعدها اصلاح گرديد.
طبقه‌بندي متحد خاك‌ها براي خاك‌هاي درشت دانه بر اساس توزيع دانه‌بندي ذرات است، در حالي كه رفتار خاك‌هاي ريزدانه اساساً به پلاستيسيته (خميري بودن) و درصد رطوبت آنها وابسته است. بنابراين در اين سيستم، تعيين دانه‌بندي خاك‌ها به كمك آناليز الك و نيز تعيين حدود اتربرگ با استفاده از تعيين حدود خميري و رواني خاك‌ها صورت مي‌گيرد. چهار دسته اساسي خاك‌ها در سيستم طبقه‌بندي متحد عبارتند از:
خاك‌هاي درشت دانه
خاك‌هاي ريزدانه
خاك‌هاي آلي
خاك‌هاي نباتي
ذرات با قطر متوسط معادل بزرگتر از 750 ميليمتر به مصالح اندازه بزرگ يا تخته سنگ اطلاق مي‌شود. در اين ميان به اندازه‌هاي بزرگتر از 300 ميليمتر، پاره‌سنگ و به اندازه 75 تا 300 ميليمتر، قوه سنگ گفته مي‌شود. شن‌ها از محدوده 76/4 تا 75 ميليمتر و ماسه‌ها 75/4 تا 07/0 ميليمتر را دربر مي‌گيرند. اندازه ذرات لاي در محدوده اندازه‌هاي 07/0 تا 002/0 ميليمتر قرار دارند و رس‌ها ذرات كوچكتر از 002/0 ميليمتر را شامل مي‌شوند.
خاك‌هاي درشت دانه از قبيل شن و ماسه، ذراتي هستند كه بيش از 50 درصدشان روي الك شماره 200 باقي مانده و به عبارتي نصف ذراتشان داراي اندازه معادل بزرگتر از 075/0 ميليمتر است. اگر بيش از نصف مصالح درشت دانه روي الك شماره 4 (75/4ميليمتر) باقي بماند، خاك موردنظر شن و در غيراينصورت ماسه است. خاك‌هاي درشت دانه به زيرگروه‌هايي تقسيم مي‌شوند كه زيرگروه‌ها بر اساس دانه‌بندي خوب يا پيوسته، دانه‌بندي بد يا گسسته و يا يكنواخت، لاي‌دار و رس‌دار با پسوندهاي W, P, M, C به ترتيب مشخص مي‌شوند.
اگر خاكي بيش از 50% از الك 20 رد شده باشد، در محدوده خاك‌هاي ريزدانه قرار گرفته كه لاي‌ها و رس‌ها را دربر داشته و بر اساس نمودار پلاستيسيته ارائه شده توسط كاساگرانده و انجام شدن آزمايش‌هاي اتربرگ حدود رواني و خميري و شاخص خميري طبقه‌بندي مي‌شوند. در چارت پلاستيسيته اگر نقطه بدست آمده حاصل از آزمايش‌هاي حدود اتربرگ براي خاك‌هاي رد شده از الك 40 در بالاي خط A واقع شود، خاك مزبور رسي و اگر در زير آن واقع شود، از نوع لاي است. معادله خط A به صورت زير تعريف مي‌شود:
PI=0.73(LL-20)
برچسب ها:
تحقیق درباره مروري بر مكانيك خاك مروري بر مكانيك خاك دانلود تحقیق درباره مروري بر مكانيك خاك مروري مكانيك خاك تحقیق درباره مروري مكانيك