برنامه های درس مکانیک خاک و پی
برنامه های درس مکانیک خاک و پی شامل موارد زیر است:
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:
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:
ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﻧﻤﻮدار ﺷﻜﻞ (9-5) ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد در 0 = z ﻓﺸﺎر ﻣﺤﺮك ﻣﺴﺎوي 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:
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:
2. ﺑﻌﺪ از وﻗﻮع ﺗﺮك ﻛﺸﺸﻲ:
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.
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:
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:
ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻧﻴﺮوي ﻣﻘﺎوم راﻧﻜﻴﻦ وارد ﺑﺮ واﺣﺪ ﻃﻮل دﻳﻮار ﺑﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺳﻄﺢ زﻳﺮ ﻧﻤﻮدار ارﺗﻔﺎع-ﻓﺸﺎر ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
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.