جزوه درس مکانیک خاک در 124 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc

دسته بندی	جزوه
فرمت فایل	docx
حجم فایل	10850 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	124

جزوه درس مکانیک خاک در 124 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc

منشاء و چگونگی خاک  

نقش خاک از نظر مهندسی به دو شکل زیر می باشد:

الف) در مقابل نیروها و تنشهای ناشی از احداث سازه ها مقاومت کند (تکیه گاه مناسب)

ب) به عنوان مصالحی که در ساختمان سازی، راهسازی، خاکریزی ها، سدهای خاکی و... بکار 
می رود.

برای استفاده بهینه از انواع خاکها باید شناخت کافی از رفتار و مشخصات خاکها داشته باشیم.
می دانیم که از تخریب و فرسایشها سنگها خاک به وجود می آید.

سنگ: پوسته خارجی زمین از سنگها (توده های از ذرات چسبنده یکپارچه) تشکیل شده است. هر گونه مواد معدنی طبیعی سخت شده ای که برای حفاری نیاز به استفاده از مته یا انفجار دارد.

سنگها به سه گروه اصلی تقسیم می شوند.

1- سنگهای آذرین: مستقیماً از سرد شدن مواد مذاب آتشفشانی به وجود می آیند. بر حسب سرد شدن به سه گروه تقسیم می شوند.

الف) سرد شدن به کندی باشد. کانی های که بصورت بلورهای درشت و مجزا تبلور می یابد مانند گرانیت

ب) سرد شدن با سرعت بیشتری انجام گیرد. کانی های که بصورت بلورهای خیلی ریزتر تشکیل می یابد مانند بازالت

ج) سرعت سرد شدن خیلی خیلی زیاد باشد. مواد آتشفشانی به صورت یک حاده شیشه ای بدون شکل منجمد می شود. مانند خاکستر آتشفشانی.

2) سنگهای رسوبی: سنگها بر اثر عوامل فیزیکی و شیمیایی به ذرات کوچکتر تجزیه شده به صورت لایه های رسوب می کند و تحت فشار و دمای زیاد دوباره به سنگ تبدیل می شوند. مانند ماسه های کوارتری از فرسایش گرافیت.

3) سنگهای دگرگونی: سنگهای رسوبی و به نسبت کمتر سنگهای آذرمین محبوس در اعماق زمین در اثر حرارت و فشار زیاد سنگهای دگرگونی را بوجود می آورند. گنیس از دگرگونی گرافیت- کوارتزیت از دگرگونی ماسه سنگ.

 

مرز بین سنگ و خاک:

از نظر چسبندگی ذرات مرز معین و مشخصی بین رنگ و خاک ندارد اکثر متخصصان مرز بین سنگ و خاک را به این صورت تعریف می کنند یک چسبندگی بین ذرات توده خاک در اثر قرار گرفتن آن در آب و حجم زدن از بین نمی رود و ذرات از هم جدا می شوند ولی در سنگها این چسبندگی  از بین نمی رود.

تشکیل خاک: از تخریب قیزیکی و شیمیایی سنگها خاک بوجود می آید.

به دو شکل :

1-  انتقال یافته (توسط آب و باد، امواج در محل غیر از محل سنگ مادر) آبرفتی و باد رفتی

2- در جا در همان محل سنگ مادر تشکیل می یابد و دانه های آن معمولاً تیز گوشه هستند و عمق لایه های کم عمق

خاک: از نظر مهندسین عبارتست از هر گونه مواد معدنی تزکیه نیافته ای که از ذرات جامد مجزا از هم که حفرات بین آنها را هوا (یا سایر گازها) و مایعات (آب) اشغال گردانید.

تخریب فیزیکی سنگها: از مهمترین عوامل فیزیکی سنگها می توان تغییرات درجه حرارت،‌ ریزش باران و جریان آب،‌ انجماد آب در درز و شکاف سنگها، وزش باد، حرکت یخچالها و سقوط سنگها را نام برد این نوع خاکها همان ترکیب سنگ مادر را از نظر نوع کانی دار هستند. مانند: شن، ماسه و حتی ذرات ریزتر

تخریب شیمیایی سنگها: فعل و انفعالات شیمیایی موجب تغییر ترکیب کانی های سنگهای مادر به وسیله آب و گاز کربنیک می گردد. نتیجه تغییرات تشکیل بلورهای بسیار ریز (کوچکتر از 002/0 میلی متر) کلئدهای رس می باشد.

انواع خاکها :

1- شن و ماسه: معمولاً از قطعات کوچک سنگ کوارتر و قلد سیاه و گاهی از سایر کانی ها، تشکیل شده که ذرات غیر چسبنده دارای قطعات مدور و گوشه دار که تقریباً‌ همان کانی های سنگ مادر بدون تغییر شیمیایی عمده تشکیل شده اند.

2- سیلت (لای) حرکت از ذرات کوارتز همراه با سایر کانی ها که مقاومت خیلی زیاد نسبت به عوامل شیمیایی دارد تشکیل شده اند. ذرات ریز دانه با پلاستینه پایین مانند آرد سنگ، ذرات ریز دانه با پلاستینه بالا مانند سیلت پلاستیک.

3- رسها: ذرات بسیار کوچک و پولک مانند که قسمت اعظم آنها به ذرات کلوئیدی تبدیل یافته اند خاکی از ذرات میکروسکوپیت و بسیار کوچک از تجزیه شیمیایی مدار متشکله سنگها حاصل می شود بصورت مرطوب دارای پلاستینه متوسط تا خیلی زیاد بوده وقتی که خشک باشد بسیار سخت می باشد نفوذپذیری خاکهای رس بسیار کم می باشد دررطوبت های خیلی زیاد شدیداً چسبنده می باشند و قدرت تورم خاکهای رس در مجاورت آب بسیار سخت می باشد. نفوذپذیری خاکهای رس بسیار کم می باشد دررطوبت هاب خیلی زیاد شدیداً‌ چسبنده می باشند وقدرت تورم خاکهای رس در مجاورت آب بسیار بالا است.

ذرات رس موقع مخلوط شدن با آب به حالت خیری شدن متمایل می شوند این ذرات کانی های رس هستند. در حالی که ذرات ریز کوارتر، فلد سیار و یا میکا خواس خمیری ندارند.

کانی های رس:

ترکیب و ساختمان کانی های رس: کانی های رس هر یک از سیلیکاتهای مرکب آلومینیم منیزیم و آهن هستند. کانی در رس از نظر ساختمانی از ترکیب دو واحد بنیادی تشکیل شده است:

1-   چهار وجهی سیلیکا: شامل یک اتم سیلسیوم (سلیکون) که توسط 4 اتم اکسیژن احاطه شده است. (سیلین (Slion)) از ترکیب واحدهای چهار وجهی (سیلیکا) صفحه سیلین تشکیل می شود.