مکانیک خاک حوزه ای است که به بررسی خاک می پردازد . این بررسی در شرایط بارگذاری انجام می شود . مکانیک خاک در ژئوتکنیک اهمیت فراونی دارد . در این مقاله از سایت ترانشه به بررسی مکانیک خاک و موضوع های مربوط به آن می پردازیم .
فهرست مطالب
مکانیک خاک چیست
یکی از زیر شاخه های مهندسی عمران ، مکانیک خاک است در این رشته به بررسی و مطالعه رفتار خاک پرداخته می شود . این گرایش ، مهندسی ژئوتکنیک نامیده می شود که در آن روابط ریاضی و اصول مکانیکی خاک بسیار کاربرد دارد . افراد مشغول در این رشته رفتار خاک را تحلیل می کنند و المان های سازه را طراحی می کنند . لازم به ذکر است که مکانیک خاک از دروس تخصصی رشته ی مهندس عمران است .
کاربرد های مکانیک خاک
ساختن ساختمان ، پل ، راه آهن ، سد ، تونل ، فرودگاه و … از هدف های مهندسی عمران و گرایش های آن است . جالب است که بدانید همه ی این سازه ها با خاک ارتباط دارند به همین خاطر مطمئن شدن از عملکرد صحیح ، مواجه نشدن با تخریب و ریزش و به طور کلی ایمنی سازی این نوع ساخت ها وظیفه ی افراد دانا به علم مکانیک خاک است .
استفاده ی خاک در سازه های زیرزمینی مانند تونل و کانال به عنوان محیط ساخت می باشد همچنین در سازه های سطحی مثل سد ، پل ، راه آهن ، فرودگاه و در برخی از ساخت و ساز ها کاربرد خاک به ترتیب فونداسیون و مصالح است . لازم به ذکر است که در مهندسی پل و راه سازی ، خاک به عنوان تکیه گاه و خاکریز دارای اهمیت فراوان است . در زیر به بررسی خاک می پردازیم تا بهتر بتوانید مکانیکی خاک را درک کنید :
تعریف خاک
لایه ی بالایی زمین خاک نامیده می شود . عوامل طبیعی مانند هوازدگی فیزیکی <به علت باد ، تغیرات هوا > و عوامل شیمیایی همچون هیدراتاسیون ، کربناتاسیون و اکسیداسون و عوامل زیستی و مصنوعی در تشکیل خاک موثر هستند . عوامل زیستی می تواند فعالیت های گیاهان و جانواران باشد همچنین منظور از عوامل مصنوعی حفاری و انفجار سنگ است .
انواع خاک
خاک به واسطه ی ابعاد ذرات تشکیل دهنده دسته بندی می شود . این دسته بندی به صورت شن ، ماسه ، رس و سیلت است که در زیر به طور کلی آن ها را بررسی می کنیم :
- شن : ذرات تشکیل دهنده ی این نوع خاک در ابعادی نظیر 2 تا 63 میلی متر می باشند .
- ماسه : از شن کوچک تر می باشد . ذرات این ماده اندازه ای بین 0.063 تا 2 میلی متر دارند .
- سیلت : سیلت از شن و ماسه ریزتر می باشد چرا که اندازه ی آن به بین 0.002 تا 0.063 میلی متر می باشد .
- رس : دارای کوچک ترین ذرات می باشد که ابعاد ذرات آن از 0.002 کوچک تر است .
در مکانیکی خاک بررسی ابعاد خاک بسیار مهم و پر اهمیت می باشد چرا که به عنوان معیاری برای تشخیص های اولیه ویژگی های فیزیکی خاک بشمار می رود .
دانه بندی خاک چگونه است؟
دانه بندی خاک برای توزیع ابعاد ذرات خاک است . به طور کلی هر چقدر طیف اندازه های ذرات تشکیل دهنده ی خاک گسترده تر باشد تراکم پذیری و مقاومت برشی آن بیشتر و هدایت هیدرولیکی کمتری دارد . آزمایش های گوناگون برای اندازه گیری توزیع دانه بندی گرفته می شود که معمولا آن را بر روی منحنی دانه نمایش می دهند :
با استفاده از این نمودار پارامترهایی همچون اندازه ، ضریب انحنا و یکنواختی بدست می آید . در ادامه هر کدام از این مفاهیم را به طور کلی توضیح می دهیم :
اندازه : برای تعیین هدایت هدیدرولیکی و زهکشی خاک کاربرد دارد . این پارامتر به صورت D10 نمایش داده می شود .
ضریب یکنواختی : این کمیت میزان یکنواختی توزیع خاک را نمایش می دهد هر چه این ضریب بیشتر باشد دانه بندی خاک بهتر است فرمول ضریب یکنواختی به صورت :
CU = می باشد .
ضریب انحنا : معیاری برای تشخیص کیفیت توزیع ذرات خاک می باشد که بر اساس دانه بندی صورت می گیرد .
به طور کلی شن دارای ضریب یکنواختی بیشتر از چهار و ضریب انحنای بین یک تا سه می باشد و ماسه ضریب انحنایی مانند شن دارد اما ضریب یکنواختی آن بیش از شش است .
اهمیت دانه بندی در مکانیکی خاک :
دانه بندی از مفاهیم مهم در مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک بشمار می رود که قبل از ساخت و ساز مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد . مثلا برای ساختن پل ، خاک باید دانه بندی درشتی داشته باشد به همین خاطر آزمایشاتی برای تعیین کیفیت دانه بندی خاک در محل ساخت و ساز انجام می شود . در پروژه هایی مانند سد خاکی ، انتخاب نوع ماده ی پر کننده بر اساس دانه بندی انجام می شود . همچنین برای چگونگی انجام بهسازی خاک یکی از عوامل کمک کننده دانه بندی خاک می باشد .
شرکت ترانشه ارائه دهنده خدمات نیلینگ، خرپا، انکراژ، آزمایش خاک، بهسازی خاک، مقاومت خاک، طبقه بندی خاک، مکانیک خاک، میکروپایل، سازه نگهبان، حفاری دستی، طراحی ساختمان و جلوگیری از نشست ساختمان می باشد. همچنین برای آشنایی با انواع خاک و شناخت بیشتر تیپ خاک نیز می توانید از وبلاگ مجموعه ترانشه بازدید کنید.
تراکم خاک به چه معناست ؟
در صورت خروج هوا و نزدیک شدن ذرات جامد چگالی خاک افزایش میابد این فرآیند را تراکم می نامند . عواملی همچون رطوبت ، نوع خاک و انرژی تراکم روی تراکم خاک اثرگذار هستند . در زیر به بررسی تراکم خاک در مبحث مکانیکی خاک می پردازیم :
اهمیت تراکم خاک در مکانیکی خاک ؟
در ساخت سازه های خاکی همچون خاکریزها و یا سدهای خاکی ، تراکم خاک اهمیت فراوانی دارد در فرآیند تراکم با زیاد کردن سنگینی خاک باعث افزایش مقاومت و ظرفیت خاک می شوند . همچنین یکی از کاربردهای افزایش تراکم در مکانیکی خاک کم شدن تراوش نامطلوب و افزایش پایداری شیب خاک است . علت های مهم از انجام تراکم خاک می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- کاهش تراوشی که از بارهای اجرایی حاصل می شود .
- کم کردن تخلخل
- کاهش نفوذپذیری
- محدودیت در فشار آب کلام آخر
در این مقاله از سایت ترانشه به بررسی مکانیک خاک پرداختیم امیدواریم مورد استفاده ی شما قرار گرفته باشد .
مکانیک خاک چیست؟
مکانیک خاک یکی از زیر شاخه های مهندسی عمران است که به بررسی و شناخت رفتار خاک می پردازد.
چه مراکزی خدمات مکانیک خاک و بررسی خاک را انجام می دهند؟
مجموعه عمرانی ترانشه یکی از مراکز تخصص است که تمام آزمایشات و خدمات مکانیک خاک را انجام می دهد.
