تحقیق در مورد مکانیک خاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مکانیک خاک

دید کلی

در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.

تاریخچه

تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.

سیر تحولی و رشد

توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن 18 میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال 1773 توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است عبارت است از:

(τ=c+bntan(φ

کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال 1885 انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال 1925 کارل ترزاگی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال 1943 کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد.کارل ترزاگی (1963-1883) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال 1934 کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.

امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.

مباحث کلی مکانیک خاک

طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.

کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی

خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها

خواص فیزیکی و شیمیایی خاک : شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسی‌ها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.

ترکیب کانی شناسی دانه‌ها : از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است‌، لذا کانی‌های تشکیل دهنده خاکها باید همان کانی‌های تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.

طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوص) : سطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.

پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی در سطح مشترک خاک و آب :ذرات جسم جامد از شبکه‌ای از یون‌های مختلف تشکیل شده است که از اینرو بین سطح خارجی ذره و محیط اطراف آن کنش و واکنش‌هایی پدیدار می‌گردد.

خاصیت مویینگی : خاصیت بالا رفتن آب در لوله‌های مویین و در حفره‌های بین ذرات خاک را خاصیت مویینگی گویند.

نیروهای دافعه و جاذبه بین ذرات : نیروهای بین ذره‌ای در خاک به دو گونه‌اند. نیروهای جاذبه مولکولی بین دانه‌ها (وان در والس) و نیروهای دافعه که از نوع نیروی الکتروکینیماتیکی است.

خواص مکانیکی خاکها

اصطکاک : مقاومت جسم در برابر حرکت به علت وجود اصطکاک بین دو سطح تماس است.

چسبندگی: مقاومت خاکی به علت چسبندگی دانه‌ها حاصل از مقاومت مولکولی (یعنی نیروی جاذیه الکتروشیمیایی) بین ذرات ریز است.

گسیختگی توده خاک : گسیختگی توده خاک عبارتست از پایان شرایط مقاومت و آغاز برش در خاک است.

تحکیم: تحکیم عبارتست از کاهش حجم حفره‌های آب‌دار درون خاک به علت افزایش فشارهای جانبی.

کاربرد مکانیک خاک

خاک از یک طرف به عنوان مصالح مورد توجه مهندسین و طراحان قرار می‌گیرد و از سوی دیگر به عنوان یک محیط طبیعی که در اختیار آدمی قرار گرفته است مورد توجه و استفاده است. جایی که به عنوان مصالح مورد نظر است مانند خاکریزها ، سرای خاکی ، روسازی راه و فرودگاه ، پشت دیوار حایل ، زهکش‌ها ، و به عنوان بخشی از بتن ، ماده اصلی تهیه آجر و سرامیک ، ماده اصلی تهیه چینی و کاشی ، و... حالت انتخابی و اختیاری دارد، و در جایی که به عنوان محیط مورد توجه است.مانند زیر پی‌ها ، زیر پایه پل‌ها و زیربنای جاده‌ها و محل حفر تونل‌ها و محل قرار دادن لوله‌ها و تاسیسات مکانیکی و الکتریکی (کابل های تلفن و برق و لوله کشی گاز و فاضلاب و محل احداث قناتها و محل حفر چاهها و کانال‌ها و ... همه حالت غیر انتخابی (یعنی اجباری) دارد. به هر حال در تمام موارد ذکر شده ، شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی خاک ضرورت غیر قابل اجتناب دارد. مثلا در یک پروژه راه سازی ، چه نوع

خاکی با چه نوع دانه بندی باید انتخاب شود و لایه‌های آن با چه ضخامتی و با چه رطوبتی و تا چه حد باید کوبیده شود تا جایی حاصل بتواند در برابر نیروهای وارد بر آن مقاوم باشد و وجود آبهای سطحی و بارندگی بر دوام آن اثر مخرب نداشته باشد و در برابر یخ‌زدگی و فرسایش و تغییرات جوی نیز پایدار بماند.در ایجاد یک سد خاکی ، شیب‌ها چه مقدار باشد که هم پایدار باشد و هم اقتصادی ، در صورتی که سد همگن با زهکشی است، لایه‌های زهکشی با چه ابعادی و با چه دانه بندی و چه

مکانیک خاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک

هدف آزمایش : هدف از انجام این آزمایش به تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک نسبت به دانه‌های خشک می‌باشد.

مقدمه : در اکثر ازمایش‌های مکانیک خاک لازم است درصد رطوبت خاک تعیین گردد این آزمایش برای تعیین درصد وزنی سنگ نیز به کار می‌رود در بسیاری از خاکها درصد طبیعی یکی از خواص فیزیکی مهم است که رفتار خاک در مقایسه با حدود برگ بیان می‌کند و بیشتر به صورت حجمی به کار می‌رود در خاکهای ریزدانه پایداری و مقاومت خاک بستگی به درصد رطوبت آن دارد در این حالت رطوبت طبیعی خاک با نشانه‌های حد روانی و حد خمیری مقایسه می شود و در نتیجه حالت روانی و سختی خاک مشخص می‌شود باید توجه داشت که در مهندسی ژئوتکنیک رطوبت خاک آن قسمت از آب آزاد است که فضای بین دانه‌ها را پر می‌کند.

2- رطوبت خاک بصورت درصد از وزن خشک آن بیان می‌شود و به صورت زیر تعریف می‌گردد.

3- وسایل آزمایش:

الف- ظرف از جنس آلومینیوم یا حلبی باشد که در برابر زنگ زدگی مقاوم است.

ب: گرم‌خانه : برای خشک کردن خاک، دمای گرم خانه در حدود 5+110 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌گردد

ج- ترازو: ترازو با حساسیت 01/0 گرم

4- روش تهیه نمونه‌ای برای آزمایش:

تعیین رطوبت خاک به روش ASTM بستگی به نحوه انتخاب نمونه و وزن آن دارد روشی که در ان نمونه گرفته می شود وزن مورد نیاز آن بستگی به کاربرد آزمایش نوع مصالح و روش نمونه‌گیری دارد در تمام حالات باید نمونه بطوری انتخاب شود که نماینده کل مصالح باشد اگر خاک از لایه‌هایی با جنس‌های مختلف تشکیل شده باشد باید یک نمونه متوسط از مصالح یا از هر قسمت یک نمونه مجزا گرفته می‌شود و یا اینکه به هر دو صورت نمونة‌برداری شده

5- روش انجام آزمایش

1- وزن ظرف خالی به همراه درب آن را اندازه می‌گیریم.

2- نمونه خاک مرطوب را در ظرف مورد نظر قرار می‌دهیم . مطمئن می‌شویم که در پوش متعلق به همان ظرف باشد وزن ظرف به همراه خاک مرطوب را اندازه‌می‌گیریم.

3- بعد از وزن کردن ظرف به همراه نمونه مرطوب، درپوش را بر می‌داریم و نمونه را بصورت 24 ساعت در گرمخانه قرار می‌دهیم تا خشک شود زمان خشک شدن نمونه خاک نیز بستگی به نوع مصالح اندازه و ظرفیت گرمخانه دارد

تذکر: برای خشک کردن نمونه‌های بزرگ باید از سینی استفاده شود تا بتوان خاک را در سطح آن در یک لایه نازک پهن کرد و دانه‌های به هم چسبیده را نیز خرد نمود.

4- هنگامی که نمونه کاملا خشک شد قوطی نمونه را از گرمخانه خارج کرده و سرپوش آن را گذاشته تامانع جذب رطوبت هوا متوسط نمونه گردد و پس از سردشدن قوطی محتوی نمونه را توزین کرده و یادداشت می‌کنیم

تعیین حد روانی و خمیری

هدف آزمایش: تعیین درصد رطوبتی که اگر رطوبت خاک از آن بیشتر شود خاک بصورت روان درخواهد آمد .

وسایل لازم: ترازو – ظرف چینی یا سطح شیشه ای – کاردک – دستگاه کاساگرانه – قوطی رطوبت – اون

انجام ازمایش:

مواد بصورت

روان

خمیری

نیمه جامد

جامد

حد روانی

حد خمیری

حد انقباض

LL

PL

SL

ابتدا 50 گرم نمونه را که از الک شماره 4 رد شده است را با مقداری آب مخلوط می‌کنیم تا خمیری شکل شود بعد با کاردک روی شیشه ورز می‌دهیم سپس آن را داخل دستگاه کاساگرانه می‌ریزیم تا 4/3 پیاله را پر کندبعد سطح آن را صاف کرده و با شیارکش داخل آن را از وسط شیار می‌دهیم و هنگامی که به اندازه 7/12 میلیمتر به هم چسبیدند تعدادضربات را می‌شمریم اگر ضربان از 20-15 ضربه کمتر شد یعنی خمیر شل است و اگر 35 ضربه بیشتر باشد یعنی خمیر سفت شده است و باید به آن آب اضافه شود

مکانیک خاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک

هدف آزمایش : هدف از انجام این آزمایش به تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک نسبت به دانه‌های خشک می‌باشد.

مقدمه : در اکثر ازمایش‌های مکانیک خاک لازم است درصد رطوبت خاک تعیین گردد این آزمایش برای تعیین درصد وزنی سنگ نیز به کار می‌رود در بسیاری از خاکها درصد طبیعی یکی از خواص فیزیکی مهم است که رفتار خاک در مقایسه با حدود برگ بیان می‌کند و بیشتر به صورت حجمی به کار می‌رود در خاکهای ریزدانه پایداری و مقاومت خاک بستگی به درصد رطوبت آن دارد در این حالت رطوبت طبیعی خاک با نشانه‌های حد روانی و حد خمیری مقایسه می شود و در نتیجه حالت روانی و سختی خاک مشخص می‌شود باید توجه داشت که در مهندسی ژئوتکنیک رطوبت خاک آن قسمت از آب آزاد است که فضای بین دانه‌ها را پر می‌کند.

2- رطوبت خاک بصورت درصد از وزن خشک آن بیان می‌شود و به صورت زیر تعریف می‌گردد.

3- وسایل آزمایش:

الف- ظرف از جنس آلومینیوم یا حلبی باشد که در برابر زنگ زدگی مقاوم است.

ب: گرم‌خانه : برای خشک کردن خاک، دمای گرم خانه در حدود 5+110 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌گردد

ج- ترازو: ترازو با حساسیت 01/0 گرم

4- روش تهیه نمونه‌ای برای آزمایش:

تعیین رطوبت خاک به روش ASTM بستگی به نحوه انتخاب نمونه و وزن آن دارد روشی که در ان نمونه گرفته می شود وزن مورد نیاز آن بستگی به کاربرد آزمایش نوع مصالح و روش نمونه‌گیری دارد در تمام حالات باید نمونه بطوری انتخاب شود که نماینده کل مصالح باشد اگر خاک از لایه‌هایی با جنس‌های مختلف تشکیل شده باشد باید یک نمونه متوسط از مصالح یا از هر قسمت یک نمونه مجزا گرفته می‌شود و یا اینکه به هر دو صورت نمونة‌برداری شده

5- روش انجام آزمایش

1- وزن ظرف خالی به همراه درب آن را اندازه می‌گیریم.

2- نمونه خاک مرطوب را در ظرف مورد نظر قرار می‌دهیم . مطمئن می‌شویم که در پوش متعلق به همان ظرف باشد وزن ظرف به همراه خاک مرطوب را اندازه‌می‌گیریم.

3- بعد از وزن کردن ظرف به همراه نمونه مرطوب، درپوش را بر می‌داریم و نمونه را بصورت 24 ساعت در گرمخانه قرار می‌دهیم تا خشک شود زمان خشک شدن نمونه خاک نیز بستگی به نوع مصالح اندازه و ظرفیت گرمخانه دارد

تذکر: برای خشک کردن نمونه‌های بزرگ باید از سینی استفاده شود تا بتوان خاک را در سطح آن در یک لایه نازک پهن کرد و دانه‌های به هم چسبیده را نیز خرد نمود.

4- هنگامی که نمونه کاملا خشک شد قوطی نمونه را از گرمخانه خارج کرده و سرپوش آن را گذاشته تامانع جذب رطوبت هوا متوسط نمونه گردد و پس از سردشدن قوطی محتوی نمونه را توزین کرده و یادداشت می‌کنیم

تعیین حد روانی و خمیری

هدف آزمایش: تعیین درصد رطوبتی که اگر رطوبت خاک از آن بیشتر شود خاک بصورت روان درخواهد آمد .

وسایل لازم: ترازو – ظرف چینی یا سطح شیشه ای – کاردک – دستگاه کاساگرانه – قوطی رطوبت – اون

انجام ازمایش:

مواد بصورت

روان

خمیری

نیمه جامد

جامد

حد روانی

حد خمیری

حد انقباض

LL

PL

SL

ابتدا 50 گرم نمونه را که از الک شماره 4 رد شده است را با مقداری آب مخلوط می‌کنیم تا خمیری شکل شود بعد با کاردک روی شیشه ورز می‌دهیم سپس آن را داخل دستگاه کاساگرانه می‌ریزیم تا 4/3 پیاله را پر کندبعد سطح آن را صاف کرده و با شیارکش داخل آن را از وسط شیار می‌دهیم و هنگامی که به اندازه 7/12 میلیمتر به هم چسبیدند تعدادضربات را می‌شمریم اگر ضربان از 20-15 ضربه کمتر شد یعنی خمیر شل است و اگر 35 ضربه بیشتر باشد یعنی خمیر سفت شده است و باید به آن آب اضافه شود

تحقیق در مورد مکانیک خاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مکانیک خاک

دید کلی

در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.

تاریخچه

تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.

سیر تحولی و رشد

توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن 18 میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال 1773 توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است عبارت است از:

(τ=c+bntan(φ

کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال 1885 انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال 1925 کارل ترزاگی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال 1943 کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد.کارل ترزاگی (1963-1883) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال 1934 کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.

امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.

مباحث کلی مکانیک خاک

طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.

کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی

خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها

خواص فیزیکی و شیمیایی خاک : شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسی‌ها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.

ترکیب کانی شناسی دانه‌ها : از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است‌، لذا کانی‌های تشکیل دهنده خاکها باید همان کانی‌های تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.

طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوص) : سطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.

پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی در سطح مشترک خاک و آب :ذرات جسم جامد از شبکه‌ای از یون‌های مختلف تشکیل شده است که از اینرو بین سطح خارجی ذره و محیط اطراف آن کنش و واکنش‌هایی پدیدار می‌گردد.

خاصیت مویینگی : خاصیت بالا رفتن آب در لوله‌های مویین و در حفره‌های بین ذرات خاک را خاصیت مویینگی گویند.

نیروهای دافعه و جاذبه بین ذرات : نیروهای بین ذره‌ای در خاک به دو گونه‌اند. نیروهای جاذبه مولکولی بین دانه‌ها (وان در والس) و نیروهای دافعه که از نوع نیروی الکتروکینیماتیکی است.

خواص مکانیکی خاکها

اصطکاک : مقاومت جسم در برابر حرکت به علت وجود اصطکاک بین دو سطح تماس است.

چسبندگی: مقاومت خاکی به علت چسبندگی دانه‌ها حاصل از مقاومت مولکولی (یعنی نیروی جاذیه الکتروشیمیایی) بین ذرات ریز است.

گسیختگی توده خاک : گسیختگی توده خاک عبارتست از پایان شرایط مقاومت و آغاز برش در خاک است.

تحکیم: تحکیم عبارتست از کاهش حجم حفره‌های آب‌دار درون خاک به علت افزایش فشارهای جانبی.

کاربرد مکانیک خاک

خاک از یک طرف به عنوان مصالح مورد توجه مهندسین و طراحان قرار می‌گیرد و از سوی دیگر به عنوان یک محیط طبیعی که در اختیار آدمی قرار گرفته است مورد توجه و استفاده است. جایی که به عنوان مصالح مورد نظر است مانند خاکریزها ، سرای خاکی ، روسازی راه و فرودگاه ، پشت دیوار حایل ، زهکش‌ها ، و به عنوان بخشی از بتن ، ماده اصلی تهیه آجر و سرامیک ، ماده اصلی تهیه چینی و کاشی ، و... حالت انتخابی و اختیاری دارد، و در جایی که به عنوان محیط مورد توجه است.مانند زیر پی‌ها ، زیر پایه پل‌ها و زیربنای جاده‌ها و محل حفر تونل‌ها و محل قرار دادن لوله‌ها و تاسیسات مکانیکی و الکتریکی (کابل های تلفن و برق و لوله کشی گاز و فاضلاب و محل احداث قناتها و محل حفر چاهها و کانال‌ها و ... همه حالت غیر انتخابی (یعنی اجباری) دارد. به هر حال در تمام موارد ذکر شده ، شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی خاک ضرورت غیر قابل اجتناب دارد. مثلا در یک پروژه راه سازی ، چه نوع

خاکی با چه نوع دانه بندی باید انتخاب شود و لایه‌های آن با چه ضخامتی و با چه رطوبتی و تا چه حد باید کوبیده شود تا جایی حاصل بتواند در برابر نیروهای وارد بر آن مقاوم باشد و وجود آبهای سطحی و بارندگی بر دوام آن اثر مخرب نداشته باشد و در برابر یخ‌زدگی و فرسایش و تغییرات جوی نیز پایدار بماند.در ایجاد یک سد خاکی ، شیب‌ها چه مقدار باشد که هم پایدار باشد و هم اقتصادی ، در صورتی که سد همگن با زهکشی است، لایه‌های زهکشی با چه ابعادی و با چه دانه بندی و چه

مکانیک خاک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک

هدف آزمایش : هدف از انجام این آزمایش به تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک نسبت به دانه‌های خشک می‌باشد.

مقدمه : در اکثر ازمایش‌های مکانیک خاک لازم است درصد رطوبت خاک تعیین گردد این آزمایش برای تعیین درصد وزنی سنگ نیز به کار می‌رود در بسیاری از خاکها درصد طبیعی یکی از خواص فیزیکی مهم است که رفتار خاک در مقایسه با حدود برگ بیان می‌کند و بیشتر به صورت حجمی به کار می‌رود در خاکهای ریزدانه پایداری و مقاومت خاک بستگی به درصد رطوبت آن دارد در این حالت رطوبت طبیعی خاک با نشانه‌های حد روانی و حد خمیری مقایسه می شود و در نتیجه حالت روانی و سختی خاک مشخص می‌شود باید توجه داشت که در مهندسی ژئوتکنیک رطوبت خاک آن قسمت از آب آزاد است که فضای بین دانه‌ها را پر می‌کند.

2- رطوبت خاک بصورت درصد از وزن خشک آن بیان می‌شود و به صورت زیر تعریف می‌گردد.

3- وسایل آزمایش:

الف- ظرف از جنس آلومینیوم یا حلبی باشد که در برابر زنگ زدگی مقاوم است.

ب: گرم‌خانه : برای خشک کردن خاک، دمای گرم خانه در حدود 5+110 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌گردد

ج- ترازو: ترازو با حساسیت 01/0 گرم

4- روش تهیه نمونه‌ای برای آزمایش:

تعیین رطوبت خاک به روش ASTM بستگی به نحوه انتخاب نمونه و وزن آن دارد روشی که در ان نمونه گرفته می شود وزن مورد نیاز آن بستگی به کاربرد آزمایش نوع مصالح و روش نمونه‌گیری دارد در تمام حالات باید نمونه بطوری انتخاب شود که نماینده کل مصالح باشد اگر خاک از لایه‌هایی با جنس‌های مختلف تشکیل شده باشد باید یک نمونه متوسط از مصالح یا از هر قسمت یک نمونه مجزا گرفته می‌شود و یا اینکه به هر دو صورت نمونة‌برداری شده

5- روش انجام آزمایش

1- وزن ظرف خالی به همراه درب آن را اندازه می‌گیریم.

2- نمونه خاک مرطوب را در ظرف مورد نظر قرار می‌دهیم . مطمئن می‌شویم که در پوش متعلق به همان ظرف باشد وزن ظرف به همراه خاک مرطوب را اندازه‌می‌گیریم.

3- بعد از وزن کردن ظرف به همراه نمونه مرطوب، درپوش را بر می‌داریم و نمونه را بصورت 24 ساعت در گرمخانه قرار می‌دهیم تا خشک شود زمان خشک شدن نمونه خاک نیز بستگی به نوع مصالح اندازه و ظرفیت گرمخانه دارد

تذکر: برای خشک کردن نمونه‌های بزرگ باید از سینی استفاده شود تا بتوان خاک را در سطح آن در یک لایه نازک پهن کرد و دانه‌های به هم چسبیده را نیز خرد نمود.

4- هنگامی که نمونه کاملا خشک شد قوطی نمونه را از گرمخانه خارج کرده و سرپوش آن را گذاشته تامانع جذب رطوبت هوا متوسط نمونه گردد و پس از سردشدن قوطی محتوی نمونه را توزین کرده و یادداشت می‌کنیم

تعیین حد روانی و خمیری

هدف آزمایش: تعیین درصد رطوبتی که اگر رطوبت خاک از آن بیشتر شود خاک بصورت روان درخواهد آمد .

وسایل لازم: ترازو – ظرف چینی یا سطح شیشه ای – کاردک – دستگاه کاساگرانه – قوطی رطوبت – اون

انجام ازمایش:

مواد بصورت

روان

خمیری

نیمه جامد

جامد

حد روانی

حد خمیری

حد انقباض

LL

PL

SL

ابتدا 50 گرم نمونه را که از الک شماره 4 رد شده است را با مقداری آب مخلوط می‌کنیم تا خمیری شکل شود بعد با کاردک روی شیشه ورز می‌دهیم سپس آن را داخل دستگاه کاساگرانه می‌ریزیم تا 4/3 پیاله را پر کندبعد سطح آن را صاف کرده و با شیارکش داخل آن را از وسط شیار می‌دهیم و هنگامی که به اندازه 7/12 میلیمتر به هم چسبیدند تعدادضربات را می‌شمریم اگر ضربان از 20-15 ضربه کمتر شد یعنی خمیر شل است و اگر 35 ضربه بیشتر باشد یعنی خمیر سفت شده است و باید به آن آب اضافه شود