• 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

ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك

در این مطلب

‏‫ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﻃﺒﻖ ﻧﻈﺮﻳﻪ راﻧﻜﻴﻦ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺤﺮك ‏

‏‫ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ 9-4 دﻳﻮار ﺣﺮﻛﺘﻲ در ﺟﻬﺖ ﻧﻴﺮوي وارد از ﻃﺮف ﺧﺎك ﭘﺸﺖ آن داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﮔﺮدد.‬ در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ دﻳﻮار از ‏ﺧﺎك ﭘﺸﺘﺶ دور ﺷﺪه و ﻓﺸﺎر در ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻜﻮن ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. ﺑﺮاي دﻳﻮار ﺑﺎ ﺳﻄﺢ‬ ﺗﻤﺎس ﺑﺪون اﺻﻄﻜﺎك (ﻃﺒﻖ ﺗﺌﻮري راﻧﻜﻴﻦ) در ‏ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ‏Δx=0‎‏ ‪(‏‎‬‎ﻣﻴﺰان ﺣﺮﻛﺖ رو ﺑﻪ ﺟﻠﻮي دﻳﻮار) ﺑﺎﺷﺪ، ﻓﺸﺎر اﻓﻘﻲ ‪ ‏σ h‏ ‏‎‬‎در‬ ‫ﻋﻤﻖ ‪ ‏z‬‎‏ ﻣﺴﺎوي ‪ ‏K0 σ v‬‎‏ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد ﻟﻴﻜﻦ اﮔﺮ 0 > ‪ ‏Δx‬‎‏ ﺑﺎﺷﺪ ‪ ‏σ h‬‎‏ ‏ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از ‪ ‏K0 σ v‬‎‏ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ و ﺳﺮاﻧﺠﺎم در ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ‬ ‏σa‬‬‎‏ ﺗﻮدة ﺧﺎك ﮔﺴﻴﺨﺘﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ ﺑﻄﻮرﻳﻜﻪ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش در ﺧﺎك زاوﻳﻪ ‏‎(φ/2+45)‎‏±‏‎ ‬‎ﺑﺎ اﻓﻖ ‏ﻣﻲ ﺳﺎزد. ‪ ‏σa‬‎‏ را ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك‬ ‫راﻧﻜﻴﻦ ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻨﺪ و ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد:‬‏

Retaining-Wall-007

ﺷﻜﻞ 9-4‬‏

Retaining-Wall-008

در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ‬‏
Σv‏ = ‏‎‬‎ﻓﺸﺎر ﻗﺎﺋﻢ در ﻧﻘﻄﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻛﻪ در ﺻﻮرت وﺟﻮد آب ﺑﻪ ‪( ‏σ ′v‬‎‏ ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ) ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.‬‏
K a‏ = ‏‎‬‎ﺿﺮﻳﺐ ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك راﻧﻜﻴﻦ ﻛﻪ از راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد:‬‏

Retaining-Wall-009

‏‫

Retaining-Wall-010

ﺷﻜﻞ 9-5‬‏

ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﻧﻤﻮدار ﺷﻜﻞ (9-5) ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد در 0 = ‪ ‏z‬‎‏ ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك ﻣﺴﺎوي‪‏ Retaining-Wall-011‏ ‏‎‬‎ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻳﻚ ﺗﻨﺶ‬ ﻛﺸﺸﻲ اﺳﺖ و اﻳﻦ ﺗﻨﺶ ﻛﺸﺸﻲ ‏ﺑﺎ ﻋﻤﻖ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ در ‪ ‏z = z c‬‎‏ ﻣﺴﺎوي ﺻﻔﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد. ‪‏z c‬‎‏ را ﻋﻤﻖ ﺗﺮك ﻛﺸﺸﻲ ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ و‬ ‫ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ:‬‏

Retaining-Wall-012

‏‫ﺣﺎل اﮔﺮ ﺑﺨﻮاﻫﻴﻢ ﻧﻴﺮوي ﻣﺤﺮك راﻧﻜﻴﻦ وارد ﺑﺮ واﺣﺪ ﻃﻮل دﻳﻮار را ﺑﺪﺳﺖ آورﻳﻢ، دو ﺣﺎﻟﺖ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﺸﺨﻴﺺ اﺳﺖ:‬‏

‏‫1. ﻗﺒﻞ از وﻗﻮع ﺗﺮك ﻛﺸﺸﻲ:‬‏

Retaining-Wall-013

‏‫2. ﺑﻌﺪ از وﻗﻮع ﺗﺮك ﻛﺸﺸﻲ:‬‏

Retaining-Wall-014

‏‫ﻻزم ﺑﻪ ﺗﻮﺿﻴﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻫﺮ دو ﺣﺎﻟﺖ ﻓﻮق ﻻﻳﻪ ﺧﺎك ﺧﺸﻚ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫در ﺗﺌﻮري راﻧﻜﻴﻦ ﻋﻼوه ﺑﺮ اﻳﻨﻜﻪ اﺻﻄﻜﺎك ﺑﻴﻦ دﻳﻮار و ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻤﻲ ﺷﻮد، ﻗﺎﺋﻢ ﺑﻮدن دﻳﻮار و اﻓﻘﻲ ﺑﻮدن ﺳﻄﺢ‬ ‫ﺧﺎك ﻧﻴﺰ ﺟﺰء ‏ﻣﻔﺮوﺿﺎت ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك دﻳﻮار ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻓﻲ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺧﺎرج داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻘﺪار اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻻزم، ﺑﺮاي‬ ‫ﺧﺎﻛﺮﻳﺰ داﻧﻪ اي ﺑﻴﻦ 0.001 ﺗﺎ ‏‏0.004 و ﺑﺮاي ﺧﺎك ﭼﺴﺒﻨﺪه ﺑﻴﻦ 0.01 ﺗﺎ 0.04 ارﺗﻔﺎع دﻳﻮار ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.‬‏

‏‫ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﻃﺒﻖ ﻧﻈﺮﻳﻪ راﻧﻜﻴﻦ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻘﺎوم (‏Passive‏)‏

‏‫ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ دﻳﻮار ﺑﺮ ﻋﻜﺲ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺤﺮك، ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺗﻮده ﺧﺎﻛﻲ ﺣﺮﻛﺖ ﻛﻨﺪ، ﻓﺸﺎر ﻣﻘﺎوم در ﺧﺎك اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﺷﻮد. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎ‬ ﻧﺰدﻳﻚ ﺷﺪن دﻳﻮار ﺑﻪ ﺗﻮده ‏ﺧﺎك، ﻓﺸﺎر ﺧﺎك در ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻜﻮن اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ و ﺑﻴﺸﺘﺮ از ‪ ‏K0 σv‬‎‏ ﺧﻮاﻫﺪ‬ ﺷﺪ. ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ‏Δ x‬‎‏ (ﻣﻴﺰان ﺣﺮﻛﺖ دﻳﻮاره ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ‏ﺗﻮده ﺧﺎك) ﻓﺸﺎر اﻓﻘﻲ ‪ ‏σ h‬‎‏ ﻫﻤﭽﻨﺎن اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ ﺗﺎ ﺑﺎﻻﺧﺮه در ‪‏σ p‬‬‎‏ ‫ﺧﺎك ﮔﺴﻴﺨﺘﻪ ﺷﻮد ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش در ﺧﺎك زاوﻳﻪ ‏‎(φ/2-45)‎‏± ‏‎‬‎ﺑﺎ اﻓﻖ ‏ﻣﻲ ﺳﺎزد. ‪ ‏σ p‬‎‏ را ﻓﺸﺎر ﻣﻘﺎوم راﻧﻜﻴﻦ ﻣﻲ‬ﻧﺎﻣﻨﺪ و ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد:‬‏

Retaining-Wall-015

‏‬ ﻛﻪ در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ:‬‏
Σv‏ = ‏‎‬‎ﻓﺸﺎر ﻗﺎﺋﻢ در ﻧﻘﻄﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻛﻪ در ﺻﻮرت وﺟﻮد آب ﺑﻪ ‪( ‏σ ′v‬‎ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ) ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.‬‏
Kp‏ = ‏‎‬‎ﺿﺮﻳﺐ ﻓﺸﺎر ﻣﻘﺎوم راﻧﻜﻴﻦ ﻛﻪ از راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲ ﮔﺮدد:‬‏‎

Retaining-Wall-016

‏‫Retaining-Wall-017

ﺷﻜﻞ 9-6‬‏

Retaining-Wall-018

‏‫ﺷﻜﻞ 9-7‬ ‏

‏‫ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻧﻴﺮوي ﻣﻘﺎوم راﻧﻜﻴﻦ وارد ﺑﺮ واﺣﺪ ﻃﻮل دﻳﻮار ﺑﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺳﻄﺢ زﻳﺮ ﻧﻤﻮدار ارﺗﻔﺎع-ﻓﺸﺎر ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:‬‏

Retaining-Wall-019

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫ﻣﻘﺪار ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎن ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻓﻲ ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد ﻓﺸﺎر ﻣﻘﺎوم راﻧﻜﻴﻦ ﺑﻪ ﺷﺮح زﻳﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ:‬‏
‏‫ﻣﺎﺳﻪ ﻣﺘﺮاﻛﻢ ‪ ‏‎0.005H‎‏ ‏‎‬‎ﻣﺎﺳﻪ ﺷﻞ‬ ‏‎0.01H‎‏ رس ﻧﺮم ‏‎0.05H‎‏ ‫رس ﺳﻔﺖ‬ ‏‎0.01H‎
‏‫در اﻳﻦ رواﺑﻂ ‪ ‏H‬‎‏ ارﺗﻔﺎع دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.‬‏

 

 

‎‫‎ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺮاﺟﻊ‬‏

جزوه درس مکانیک خاک و پی جناب آقای عبدالمتین ستایس ‏www.ams.ir
اﺻﻮل ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ، ﺟﻠﺪ اول: ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺮﺟﻤﻪ ﺷﺎﭘﻮر ﻃﺎﺣﻮﻧﻲ.، ﭼﺎپ ﻫﻔﺘﻢ 1380، وﻳﺮاﻳﺶ دوم.‬‏
ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺳﻮاﻻت ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه آزﻣﻮن ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺎﻟﻴﻒ: ﺳﺎﺳﺎن اﻣﻴﺮ اﻓﺸﺎري.، ﭼﺎپ ﺳﻮم 1382.‬‏

شما اینجایید: