• soil-mechanics مکانیک خاک و پی
  • soil-friction-angle محاسبه پارامترهای مقاومتی خاک
  • insitu-stress تنش درجا خاک
  • line-load بررسی شرایط خاک در بارگذاری خطی
  • stress بررسی شرایط خاک در حالت کرنش مسطح
  • Stress-Transformation محاسبه تبدیلات تانسور تنش
  • mohr-circle رسم دایره موهر
  • Lateral-Earth-Pressure فشار جانبی دیوار حائل

مقاله ها

ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك

در این مطلب

ﻣﻘﺪﻣﻪ‬ ‏

‏‫‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺗﻮده ﺧﺎك، ﻣﻘﺎوﻣﺖ داﺧﻠﻲ واﺣﺪ ﺳﻄﺢ آن ﺧﺎك اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻳﺎ ﻟﻐﺰش در اﻣﺘـﺪاد‬ ﻫﺮ ﺻﻔﺤﻪ داﺧﻠﻲ ﺑﺮوز ‏دﻫﺪ. ﺑﺮاي ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﭘﺎﻳﺪاري ﺧﺎك ﻧﻈﻴﺮ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي، ﭘﺎﻳﺪاري ﺷﻴﺮواﻧﻲ ﻫﺎ و ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺑـﺮ روي‬ ‫ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺣﺎﻳﻞ ﺧﺎك، ﻻزم اﺳﺖ ﻃﺒﻴﻌﺖ ‏ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺑﺨﻮﺑﻲ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﻮد.‬‏

‏‫ﻣﻌﻴﺎر ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﻮر – ﻛﻮﻟﻤﺐ ‏

‏‫ﻣﻮر (1900) ﻧﻈﺮﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﺼﺎﻟﺢ اراﺋﻪ داد ﻛﻪ در آن ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻧﻪ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﻨﺶ ﻗﺎﺋﻢ ﺣﺪاﻛﺜﺮ و ﻧـﻪ ﺗـﻨﺶ ﺑﺮﺷـﻲ‬ ﺣﺪاﻛﺜﺮ، ﺑﻠﻜﻪ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ‏ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ ﺑﺤﺮاﻧﻲ از آﻧﻬﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻃﺒﻖ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻣﻮر، راﺑﻄﻪ ﺑﻴﻦ ﻣﻘﺎوﻣـﺖ ﺑﺮﺷـﻲ و ﺗـﻨﺶ ﻗـﺎﺋﻢ در‬ ‫ﺻﻔﺤﻪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﻲ ‏ﺷﻮد (ﺷﻜﻞ 8-1- اﻟﻒ)‬‏

soil-shear-strength-001

ﭘﻮش ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ این راﺑﻄﻪ، ﻳﻚ ﺧﻂ ﻣﻨﺤﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ 8-1–ب ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑـﺮاي‬ اﻏﻠﺐ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﺎ دﻗﺖ ‏ﻛﺎﻓﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ در روي ﺻﻔﺤﻪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ را ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﺧﻄﻲ از ﺗـﻨﺶ ﻗـﺎﺋﻢ در‬ ‫ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ (ﻛﻮﻟﻤﺐ 1776). اﻳﻦ راﺑﻄﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ‏ﺑﻴﺎن ﻣﻲﺷﻮد:‬‏

soil-shear-strength-002

‏‫ﻛﻪ در آن:‬‏
c‏ = ‏‎‬‎ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ‬‏
τ = ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ‬‏
φ‏ = ‏‎‬‎زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك داﺧﻠﻲ‬‏
σ‏ = ‏‎‬‎ﺗﻨﺶ ﻗﺎﺋﻢ‬‏

‏‫راﺑﻄﻪ ارائه شده، ﻣﻌﻴﺎر ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻳﺎ ﺷﻜﺴﺖ ﻣﻮر-ﻛﻮﻟﻤﺐ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد.‬‏

soil-shear-strength-003

‏‫ﺷﻜﻞ 8-1 ﻣﻌﻴﺎر ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﻮر و ﻣﻌﻴﺎر ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﻮر-ﻛﻮﻟﻤﺐ‬‏

‏‫ﺳﻮال:‬‏
‏‫اﮔﺮ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﺮﺷﻲ و ﻗﺎﺋﻢ در روي ﻳﻚ ﺻﻔﺤﻪ از ﺗﻮده ﺧﺎك ﺗﻮﺳﻂ ﻧﻘﺎطB ‎‏ ، ‏A‏ ‏‎‬‎و‪ ‏C‏ ‏‎‬‎در روي ﺷﻜﻞ 8-1-ب ﻧﺸـﺎن داده ﺷـﻮﻧﺪ،‬ ‫وﺿﻌﻴﺖ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺧﺎك ‏در اﻣﺘﺪاد آن ﺻﻔﺤﻪ در ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻳﻦ ﺣﺎﻻت ﭼﮕﻮﻧﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد؟‬‏

‏‫ﭘﺎﺳﺦ:‬‏
‏‫اﮔﺮ ﺗﻨﺶ ﻗﺎﺋﻢ و ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ در روي ﻳﻚ ﺻﻔﺤﻪ از ﺗﻮده ﺧﺎك ﺗﻮﺳﻂ ﻧﻘﻄﻪ ‪ ‏A‬‎‏ ﺑﻴﺎن ﺷﻮد، در اﻣﺘـﺪاد آن ﺻـﻔﺤﻪ ﮔﺴـﻴﺨﺘﮕﻲ رخ‬ ‫ﻧﻤﻲ دﻫﺪ. اﮔﺮ ﺗﻨﺶ ﻗـﺎﺋﻢ و ‏ﺗـﻨﺶ ﺑﺮﺷـﻲ در روي ﺻـﻔﺤﻪ اي ﺑـﺎ ﻧﻘﻄـﻪ ‪( ‏B‬‎واﻗـﻊ در روي ﭘـﻮش ﮔﺴـﺨﺘﮕﻲ) ﻧﺸـﺎن داده ﺷـﻮد،‬ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺑﺮﺷﻲ در اﻣﺘﺪاد آن ﺻﻔﺤﻪ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ. ‏ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻨﺶ ‪ ‏C‬‎‏ ﻧﻤﻲ ﺗﻮاﻧﺪ وﺟﻮد ﺧﺎرﺟﻲ داﺷـﺘﻪ ﺑﺎﺷـﺪ ﭼـﻮن ﻗﺒـﻞ از وﻗـﻮع‬ ‫ﭼﻨﻴﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻨﺸﻲ، ﺧﺎك ﮔﺴﻴﺨﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫در ﺧﺎك ﻫﺎي اﺷﺒﺎع ﺑﻪ ﺟﺎي اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻨﺶ ﻛﻞ (‪‏σ‏)‏‎ ‬‎در راﺑﻄﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ از ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ (′‏σ‏)‏‎ ‬‎اﺳﺘﻔﺎده ﻣـﻲ ﺷـﻮد زﻳـﺮا آب‬ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﺗﻨﻬﺎ ‏ﺗﻨﺸﻲ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺟﺎﻣﺪ ﺧﺎك ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﺷـﻮد. راﺑﻄـﻪ ﻣﻘﺎوﻣـﺖ ﺑﺮﺷـﻲ در‬ ‫ﺧﺎك ﻫﺎي اﺷﺒﺎع ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد:‬‏

soil-shear-strength-004

ﻛﻪ در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ ‪ ‏φ‏ ‏‎‬‎و ‏c‏ ‏‎‬‎ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك داﺧﻠﻲ و ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ اﺷﺒﺎع ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ و ﺑﺮاي ﺗﻤﺎﻳﺰ ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖ‬ ‫ﺧﺸﻚ، آن ﻫﺎ را ﺑﺎ ′‪‏φ‏ ‏‎‬‎و′‏c‏ ‏‎‬‎ﻳﺎ‪ ‏φ‬‎‏ و ‏φd‏ و ‏φ‏ ‏‎‬‎و ‏cd‬‎‏ ‏‎‬‎ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ و زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك داﺧﻠﻲ زﻫﻜﺸـﻲ ﺷـﺪه و‬ ‫ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ زﻫﻜﺸﻲ ﺷﺪه ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻨﺪ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫‪‏‎ c‬‎زﻫﻜﺸﻲ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي ﻏﻴﺮ آﻟﻲ و رس ﻋﺎدي ﺗﺤﻜﻴﻢ ﻳﺎﻓﺘﻪ ﺑﺮاﺑﺮ ﺻﻔﺮ و ﺑﺮاي رس ﭘﻴﺶ ﺗﺤﻜـﻴﻢ ﻳﺎﻓﺘـﻪ ﺑﺰرﮔﺘـﺮ از ﺻـﻔﺮ‬ ‫اﺳﺖ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
φ‏ ‏‎‬‎زﻫﻜﺸﻲ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺧﺎك ﻫﺎي رﺳﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﺸﺎﻧﻪ ﺧﻤﻴﺮي ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫ﺑﺎﻻ آﻣﺪن ﺳﻄﺢ آب در ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﺧﺎك ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد زﻳﺮا در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ از ﻣﻴﺰان ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ ﻛﺎﺳـﺘﻪ‬ ‫ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.‬‏

شما اینجایید: