برنامه های درس مکانیک خاک و پی
برنامه های درس مکانیک خاک و پی شامل موارد زیر است:
مکانیک خاک و پی
محاسبه پارامترهای مقاومتی خاک
تنش درجا خاک
بررسی شرایط خاک در بارگذاری خطی
بررسی شرایط خاک در حالت کرنش مسطح
محاسبه تبدیلات تانسور تنش
رسم دایره موهر
فشار جانبی دیوار حائلآﺷﻨﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
در این مطلب
- آﺷﻨﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
- ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ
- ﭼﺮا ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك؟
- ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ و ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك
- ﻣﺮز ﺑﻴﻦ ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
- داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
- ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ
- ﭼﺮا ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك؟
- ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ و ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك
- ﻣﺮز ﺑﻴﻦ ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
- داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
- ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
- ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ
- داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك
- ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
- اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ، ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
- ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
- ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ
- داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك
- ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
- اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ، ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
- همه صفحات
ﻣﻘﺪﻣﻪ
ﺧﺎك ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ در ﻃﺮح ﻫﺎي ﻣﻬﻤﻲ در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد، اﻧﺴﺎن روي ﺧﺎك زﻧﺪﮔﻲ ﻣﻲﻛﻨﺪ و اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎزه ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ، راه ﻫﺎ، ﭘﻞ ﻫﺎ و ......... را اﺣﺪاث ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﻋﻤﺮان ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﺧﻮاص ﺧﺎك از ﻗﺒﻴﻞ ﻣﺒﺪاء ﭘﻴﺪاﻳﺶ، داﻧﻪ ﺑﻨﺪي، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ زﻫﻜﺸﻲ آب، ﻧﺸﺴﺖ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ، ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي و ﻏﻴﺮه را ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﻤﻮده و رﻓﺘﺎر ﺧﺎك را در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اﻧﺴﺎن ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺑﻌﻀﻲ از ﻣﺴﺎﺋﻠﻲ ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﭼﻨﻴﻦ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎﻳﻲ در روي ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﺑﻮﺟﻮد ﺑﻴﺎﻳﺪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻧﺸﺴﺖ راه ﻳﺎ راه آﻫﻦ در اﺛﺮ ﺑﺎر ﺗﺮاﻓﻴﻚ، ﺿﺮﻳﺐ اﻳﻤﻨﻲ ﺳﺎزه ﺣﺎﺋﻞ (ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل آب ﺑﻨﺪ ﺧﺎﻛﻲ، دﻳﻮاره ﺳﺎﺣﻠﻲ ﻳﺎ ﺳﭙﺮي( در ﺑﺮاﺑﺮ واژﮔﻮﻧﻲ، ﻓﺸﺎر وارد ﺑﺮ روي ﺗﻮﻧﻞ و ﻳﺎ ﻧﺸﺴﺖ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﺳﺎزه ﻫﺎي اﺣﺪاث ﺷﺪه در روي ﺧﺎك. در اﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﻳﻔﻲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ از ﺧﺎك اراﺋﻪ ﻧﻤﻮده و ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻨﺸﺎء ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺧﺎك ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ارزان، ﻓﺮاوان وﻟﻲ ﭘﻴﭽﻴﺪه ﻣﻲ ﭘﺮدازﻳﻢ.
ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺧﺎك
از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻳﻚ ﻣﺘﺨﺼﺺ ﻛﺸﺎورزي ﺧﺎك ﻣﺎده اي اﺳﺖ ﻛﻪ ﮔﻴﺎه در آن ﻗﺎﺑﻞ رﺷﺪ ﺑﻮده و زﻧﺪﮔﻲ آن را ﺗﺎﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻳﻚ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎس ﺧﺎك ﻣﻔﻬﻮم ﭼﻨﺪان ﻣﺸﺨﺼﻲ ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﻛﻼً ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺳﺴﺖ و ﺟﺪا از ﻫﻤﻲ ﻛﻪ از ﺗﺠﺰﻳﻪ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ اﺗﻼق ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻣﺎ از ﻧﻈﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺧﺎك ﻣﻔﻬﻮم ﻧﺴﺒﺘﺎً وﺳﻴﻊ ﺗﺮي دارد. در ﻋﻠﻮم ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ، ﺧﺎك ﻣﺨﻠﻮط ﻏﻴﺮ ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ اي از داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ و ﻣﻮاد آﻟﻲ ﻓﺎﺳﺪ ﺷﺪه اي ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻓﻀﺎي ﺧﺎﻟﻲ ﺑﻴﻦ آن ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ آب و ﻫﻮا (ﮔﺎزﻫﺎ) اﺷﻐﺎل ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻟﺬا ﺑﺮ ﻃﺒﻖ ﺗﻌﺎرﻳﻒ ﻓﻮق ﻣﺘﺨﺼﺼﻴﻦ ﻛﺸﺎورزي ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي ارﮔﺎﻧﻴﻚ (آﻟﻲ) ﺗﻮﺟﻪ دارﻧﺪ و ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي ﻏﻴﺮ ارﮔﺎﻧﻴﻚ.
از ﺑﺤﺚ ﻓﻮق دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﻧﻈﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺎك، از ﻧﻈﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﻴﻦ ﻛﺸﺎورزي ﺧﻮاص ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ و ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ آن و از ﻧﻈﺮ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﺎن ﺧﻮاص ﻣﻴﻨﺮاﻟﻮژي آن ﻣﻬﻢ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﺎﺧﻪ اي از ﻋﻠﻮم ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و رﻓﺘﺎر ﺗﻮده ﺧﺎك ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي وارده ﻣﻲﭘﺮدازد. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً در آﻏﺎز ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺘﻢ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭘﻴﺪا ﻧﻤﻮده اﺳﺖ. در آن زﻣﺎن ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺗﺤﻠﻴﻞ و ﺑﺮرﺳﻲ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ در ﺑﺴﻴﺎري از ﻛﺸﻮرﻫﺎ ﺣﺲ ﻣﻲ ﺷﺪ ﻛﻪ ﻋﻠﺖ آن ﻫﻢ ﺣﻮادﺛﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ زﻣﻴﻦ ﻟﻐﺰش ﻫﺎ و ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎ ﺑﻮد. ﺑﺴﻴﺎري از اﺻﻮل ﭘﺎﻳﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در آن زﻣﺎن ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ اﻣﺎ ﺟﻤﻊ ﺑﻨﺪي ﺟﺎﻣﻌﻲ از اﻳﻦ ﻣﺒﺎﻧﻲ ﺑﻨﻴﺎدي ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻋﻠﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺖ. ﻧﺨﺴﺘﻴﻦ ﻛﺴﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﻛﻤﻚ ﺷﺎﻳﺎﻧﻲ ﺑﻪ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻤﻮدﻧﺪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻛﻮﻟﻤﺐ (Coulomb) ﻛﻪ در ﺳﺎل 1776 رﺳﺎﻟﻪ ﻣﻬﻤﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺧﺎك ﺗﺎﻟﻴﻒ ﻧﻤﻮد و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ راﻧﻜﻴﻦ (Rankine) ﻛﻪ در ﺳﺎل 1857 ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻤﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﻣﺤﺘﻤﻞ ﺗﻨﺶ ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ. در ﺳﺎل 1856 دارﺳﻲ (Darcy) ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﺶ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي ﺧﺎك را ﺑﺎ ﻫﺪف ﺗﺎﻣﻴﻦ آب ﺷﻬﺮ Dijonﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ. اﺻﻮل ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ و ﻣﺤﻴﻂ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﺷﺎﻣﻞ اﺳﺘﺎﺗﻴﻚ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ در ﻗﺮن ﻧﻮزدﻫﻢ در اﺛﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي ﻛﻮﺷﻲ، ﻧﺎوﻳﺮ و ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭘﻴﺪه ﻧﻤﻮده ﺑﻮدﻧﺪ.
اﻣﺎ ﺑﺮاي اﻳﻨﻜﻪ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﻣﺒﺎﻧﻲ ﺑﻨﻴﺎدي را ﺑﺘﻮان ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻋﻠﻢ واﺣﺪ ﮔﺮدﻫﻢ آورد ﺑﺎﻳﺪ ﺗﺎ ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺘﻢ ﻣﻨﺘﻈﺮ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪﻳﻢ. در آﻏﺎز اﻳﻦ ﻗﺮن، ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ2 ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ و ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺳﻬﻢ را در ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﺮ ﻋﻬﺪه داﺷﺖ. ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1925 ﻛﺘﺎب Erdbaumechanik (ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك) را ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ ﭼﻨﺎﻧﻜﻪ اﻣﺮوزه ﭼﺎپ اﻳﻦ ﻛﺘﺎب ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺒﺪاء ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد. وي ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﻴﺮي ﻋﻠﻮم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ، ﺧﻮاﺻﻲ از ﺧﺎك را ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داد ﻛﻪ از ذﻫﻦ دﻳﮕﺮ ﻣﺤﻘﻘﻴﻦ ﺑﻪ دور ﻣﺎﻧﺪه ﺑﻮد. ﺗﺮزاﻗﻲ ﻧﺤﻮه در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻓﺸﺎر آب ﻣﻨﻔﺬي ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك را ﻧﻴﺰ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داد. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻳﻜﻲ از ﻋﻨﺎﺻﺮ اﺳﺎﺳﻲ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك اﺳﺖ ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ اﺷﺘﺒﺎه در در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻦ ﺟﻨﺒﻪ از رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﺗﺎﻛﻨﻮن ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ وﻗﻮع ﻓﺠﺎﻳﻊ ﺑﺰرﮔﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳﺪ ﺗﺘﻮن ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻓﻮق ﻧﮕﺎﻫﻲ اﺟﻤﺎﻟﻲ ﺑﻮد ﺑﺮ ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻮﻳﻦ و ﺑﺴﻂ و ﮔﺴﺘﺮش آن در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﻴﺮ. در اداﻣﻪ ﻗﺼﺪ دارﻳﻢ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ را ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻔﺼﻞ ﺗﺮي ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻤﺎﻳﻴﻢ.
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﻗﺒﻞ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ:
از دﻳﺪﮔﺎه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ، درك ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ آﻧﭽﻨﺎﻧﻜﻪ اﻣﺮوزه ﺑﺎ آن آﺷﻨﺎ ﻫﺴﺘﻴﻢ از اواﺋﻞ ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ ﺷﺮوع ﺷﺪ (اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن، 1985). ﺗﺎ ﺳﺎل ﻫﺎ ﭘﺲ از آن ﻧﻴﺰ ﻫﻨﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﺗﺠﺮﺑﻴﺎت ﮔﺬﺷﺘﻪ و اﺣﺪاث ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺪون ﻳﻚ ﻣﺒﻨﺎي ﻋﻠﻤﻲ واﻗﻌﻲ ﺑﻮد. ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي ﻫﻤﻴﻦ ﺳﺎﺧﺖ و ﺳﺎزﻫﺎي ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ. ﺑﺮﺧﻲ از آن ﻫﺎ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻨﺪ و ﺑﻌﻀﻲ دﻳﮕﺮ ﻫﻨﻮز ﭘﺎرﺑﺮﺟﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﺷﻮاﻫﺪ ﺗﺎرﻳﺨﻲ ﺣﺎﻛﻲ از آن ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﻤﺪن ﻫﺎي ﺑﺎﺳﺘﺎن اﻛﺜﺮاً در ﻃﻮل ﺳﻮاﺣﻞ رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ ﻫﻤﭽﻮن ﻧﻴﻞ (ﻣﺼﺮ)، دﺟﻠﻪ و ﻓﺮات (ﺑﻴﻦ اﻟﻨﻬﺮﻳﻦ)، ﻫﻮاﻧﮓ ﻫﻮ (رود زرد، ﭼﻴﻦ) و اﻳﻨﺪوس (ﻫﻨﺪ) ﺷﻜﻞ ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. در ﺣﺪود 2000 ﺳﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد ﻣﺴﻴﺢ در ﺣﻮﺿﭽﻪ ﻫﺎي آﺑﮕﻴﺮ رود اﻳﻨﺪوس آب ﺑﻨﺪﻫﺎﻳﻲ ﺟﻬﺖ ﺣﻔﺎﻇﺖ از ﺷﻬﺮ ﻣﻮﻫﻨﮋو دارا (Mohenjo Dara، ﭘﺎﻛﺴﺘﺎن اﻣﺮوزي) اﺣﺪاث ﮔﺮدﻳﺪ. در ﻃﻮل ﺣﻜﻮﻣﺖ ﺧﺎﻧﺪان ﭼﺎن در ﭼﻴﻦ (0211 ﺗﺎ 942 ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد) آب ﺑﻨﺪﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺟﻬﺖ ﻣﻘﺎﺻﺪ آﺑﻴﺎري اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ.
ﻣﺪرﻛﻲ ﺣﺎﻛﻲ از اﻳﻨﻜﻪ آﻳﺎ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن اﻳﻦ آب ﺑﻨﺪﻫﺎ ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪه اﻧﺪ و ﻳﺎ اﻳﻨﻜﻪ ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ ﻧﺎﺷﻲ از وﻗﻮع ﺳﻴﻼب در آن زﻣﺎن ﻛﻨﺘﺮل ﺷﺪه اﺳﺖ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ وﺟﻮد ﻧﺪارد (ﻛﺮﻳﺰل). در دوران ﺗﻤﺪن ﻳﻮﻧﺎن ﺑﺎﺳﺘﺎن از ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻣﻨﻔﺮد و ﻧﻮاري و ﮔﺴﺘﺮده در ﺳﺎﺧﺖ ﺳﺎزه ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻴﺸﺪ. از ﺣﺪود 2750 ﺳﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد در ﻃﻲ ﻳﻚ ﻗﺮن، ﭘﻨﺞ ﻫﺮم ﻣﻬﻢ در ﻣﺼﺮ اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ (ﺳﻘﺮاه، ﻣﻴﺪوم، داﻫﺸﻮر ﺟﻨﻮﺑﻲ و ﺷﻤﺎﻟﻲ و ﺧﺌﻮﭘﺲ). ﺳﺎﺧﺖ اﻳﻦ ﻫﺮم ﻫﺎ ﺑﺎ ﭼﺎﻟﺶ ﻫﺎي ﺳﻬﻤﮕﻴﻨﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن، ﭘﺎﻳﺪاري ﺷﻴﺮواﻧﻲ ﻫﺎ و اﺣﺪاث ﺗﺎﻻرﻫﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻫﻤﺮاه ﺑﻮد. ﺑﻪ ﻇﻬﻮر ﺑﻮدﻳﺴﻢ در ﭼﻴﻦ در ﻃﻲ ﺳﻠﻄﻨﺖ ﻫﺎن ﺷﺮﻗﻲ در 68 ﺳﺎل ﺑﻌﺪ از ﻣﻴﻼد، ﻫﺰاران ﺑﺘﻜﺪه ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻧﺪ. ﺑﺴﻴﺎري از اﻳﻦ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺮ روي ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﺳﻴﻠﺖ و رس ﻧﺮم اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ. در ﺑﻌﻀﻲ ﻣﻮارد ﻓﺸﺎر ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن از ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي ﺧﺎك ﻓﺮاﺗﺮ رﻓﺘﻪ و ﺑﺎﻋﺚ آﺳﻴﺐ ﻫﺎي ﺳﺎزه اي ﮔﺴﺘﺮده اي ﻣﻴﺸﺪ.
ﻳﻜﻲ از ﻣﺸﻬﻮرﺗﺮﻳﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺸﻜﻼت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي در اﺣﺪاث ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻗﺒﻞ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ، ﺑﺮج ﻛﺞ ﭘﻴﺰا (Leaning Tower of Pizza, Italy) در اﻳﺘﺎﻟﻴﺎﺳﺖ (ﺷﻜﻞ 1-1). اﺣﺪاث ﺑﺮج در ﺳﺎل 1173 ﺑﻌﺪ از ﻣﻴﻼد ﺷﺮوع ﺷﺪ، ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺟﻤﻬﻮري ﭘﻴﺰا در ﺣﺎل ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﺑﻮد و اﻳﻦ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ در ﻃﻲ ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻃﻮل 200 ﺳﺎل آﺗﻲ اداﻣﻪ ﻳﺎﻓﺖ. اﻳﻦ ﺳﺎزه ﺣﺪود 15700 ﺗﻦ وزن داﺷﺘﻪ و در روي ﻳﻚ ﺷﺎﻟﻮده داﻳﺮه اي ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 20 ﻣﺘﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. در ﮔﺬﺷﺘﻪ اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺷﺮق، ﺷﻤﺎل، ﻏﺮب و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺟﻨﻮب ﻛﺞ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﻳﻚ ﻻﻳﻪ رس ﺿﻌﻴﻒ در ﻋﻤﻖ 11 ﻣﺘﺮي زﻳﺮ ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻗﺮار داﺷﺘﻪ و ﻫﻤﻴﻦ ﻻﻳﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺞ ﺷﺪن ﺑﺮج ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع 54 ﻣﺘﺮ ﺑﻪ اﻧﺪازه 5 ﻣﺘﺮ ﻛﺞ ﺷﺪ. ﺑﺮج در ﺳﺎل 1990 از ﺑﻴﻢ واژﮔﻮﻧﻲ و ﻳﺎ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻦ ﺑﻪ روي ﻋﻤﻮم ﺑﺴﺘﻪ ﺷﺪ. اﺧﻴﺮاً ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﺎ ﺑﺮداﺷﺖ ﺧﺎك از زﻳﺮ وﺟﻪ ﺷﻤﺎﻟﻲ ﺑﺮج ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪ. ﺣﺪود 70 ﺗﻦ ﺧﺎك در ﻃﻲ ﭼﻬﻞ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺣﻔﺎري ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ در ﻋﺮض ﺑﺮج از زﻳﺮ آن ﺑﺮداﺷﺘﻪ ﺷﺪ. ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺧﺎك ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻧﺸﺴﺖ ﻧﻤﻮد ﺗﺎ ﻓﻀﺎي ﺧﺎﻟﻲ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه را ﭘﺮ ﻧﻤﺎﻳﺪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻴﺰان ﻛﺞ ﺷﺪﮔﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺖ. ﻫﻢ اﻛﻨﻮن ﺑﺮج ﭘﻴﺰا ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﭘﻨﺞ درﺟﻪ ﻛﺞ اﺳﺖ. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻧﻴﻢ درﺟﻪ اي ﺧﻴﻠﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻴﺴﺖ اﻣﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪ اي ﭘﺎﻳﺪارﺗﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﺜﺎل دﻳﮕﺮي از ﻳﻚ ﻣﻮرد ﻣﺸﺎﺑﻪ در ﺷﻜﻞ 1-2 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮج ﻫﺎي ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه در ﺷﻜﻞ 1-2 در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﻮﻧﻴﺎ اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ واﻗﻊ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺑﺮج ﻫﺎ در ﻗﺮن دوازدﻫﻢ اﺣﺪاث ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﻪ ﺑﺮج ﺳﻤﺖ ﭼﭗ اﻏﻠﺐ ﺑﺮج ﮔﺎرﻳﺴﻨﺪا (Garisenda Tower) اﻃﻼق ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﺑﺮج 48 ﻣﺘﺮ ارﺗﻔﺎع داﺷﺘﻪ و ﻣﺘﺤﻤﻞ ﻛﺠﻲ زﻳﺎدي ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-1 ﺑﺮج ﻛﺞ ﭘﻴﺰا در اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ
ﺷﻜﻞ 1-2 ﺑﺮج ﻛﺞ ﮔﺎرﻳﺴﻨﺪا واﻗﻊ در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﻮﻧﻴﺎ در ﻛﺸﻮر اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ
ﭘﺲ از ﻣﻮاﺟﻬﻪ ﺑﺎ ﻣﺸﻜﻼت ﻣﺘﻌﺪد در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺳﺎزه ﻫﺎ در ﻃﻲ ﻗﺮون ﮔﺬﺷﺘﻪ، ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ و داﻧﺸﻤﻨﺪان ﭘﺲ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ ﺷﺮوع ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت و رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻋﻠﻤﻲ ﺗﺮ ﻧﻤﻮدﻧﺪ. ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻃﺒﻴﺖ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﺣﻮزه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺑﺎزه زﻣﺎﻧﻲ ﺑﻴﻦ ﺳﺎل ﻫﺎي 1700 ﺗﺎ 1927 را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﭼﻬﺎر دوره ﻣﻬﻢ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻧﻤﻮد (اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن):
1. دوران ﭘﻴﺶ از ﻛﻼﺳﻴﻚ
2. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز اول
3. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز دوم
4. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن
در اداﻣﻪ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻫﺮ ﻳﻚ از دوره ﻫﺎي ﻓﻮق را ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺨﺘﺼﺮ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲ دﻫﻴﻢ:
دوران ﭘﻴﺶ از ﻛﻼﺳﻴﻚ (1700 ﺗﺎ 1776):
ﺗﻤﺮﻛﺰ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت در اﻳﻦ دوران ﺑﺮ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ و وزن ﻣﺨﺼﻮص ﺧﺎك ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎي ﻧﻴﻤﻪ ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﺑﻮد. در ﺳﺎل 1717 ﻳﻚ ﻣﻬﻨﺪس ﺳﻠﻄﻨﺘﻲ ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻫﻨﺮي ﮔﻮﺗﻴﺮ(Henri Gautier) در زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ اﻧﻌﺎم ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدي درﻳﺎﻓﺖ ﻧﻤﻮد ﺗﺎ روش ﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ دﻳﻮارﻫﺎي ﺣﺎﺋﻞ را ﻓﺮﻣﻮﻟﻪ ﻧﻤﺎﻳﺪ، ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺧﺎﻛﻲ ﭘﺮداﺧﺖ. اﻣﺮوزه ﻣﺎ اﻳﻦ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ را زاوﻳﻪ ﻗﺮار ﺧﺎك ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻴﻢ. وي ﺷﻴﺐ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﺎﺳﻪ ﺧﺸﻚ ﺗﻤﻴﺰ و ﺧﺎك ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﻪ دﺳﺖ آورد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ وزن ﻣﺨﺼﻮص ﻣﺎﺳﻪ ﺧﺸﻚ ﺗﻤﻴﺰ و ﺧﺎك ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮد. وﻟﻲ ﻫﻴﭽﮕﻮﻧﻪ آزﻣﺎﻳﺸﻲ ﺑﺮ روي رس از ﻃﺮف وي ﮔﺰارش ﻧﺸﺪ. در ﺳﺎل 1729 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﺑﺮﻧﺎرد ﻓﻮرﺳﺖ ﺑﻠﻴﺪور (Bernard Forest De Belidor) ﻛﺘﺎﺑﻲ ﺑﺮاي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻧﻈﺎﻣﻲ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻧﻤﻮد. در اﻳﻦ ﻛﺘﺎب وي ﻧﻈﺮﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮد ﻛﻪ در واﻗﻊ اداﻣﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻮﺗﻴﺮ ﺑﻮد. او ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ﺧﺎك اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد ﻛﻪ در ﺟﺪول زﻳﺮ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
اوﻟﻴﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﺑﺮ روي ﻳﻚ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع 67 mm توسط ﻳﻚ ﻣﻬﻨﺪس ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻓﺮاﻧﺴﻮا ﮔﺎدروي (Francois Gadroy) ﮔﺰارش ﺷﺪ. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﮔﺎدروي در ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪس دﻳﮕﺮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻣﺎﻳﻨﻴﻞ (J. J. Mayniel) ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ.
مکانیک خاک کلاسیک - فاز اول (1776 تا 1856)
در ﻃﻲ اﻳﻦ دوره اﻛﺜﺮ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺣﻮزه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ و داﻧﺸﻤﻨﺪان ﻓﺮاﻧﺴﻮي اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در دوره ﻗﺒﻞ از ﻛﻼﺳﻴﻚ، ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺗﻤﺎم ﻣﻼﺣﻈﺎت ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﻪ ﻛﺎر رﻓﺘﻪ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﺳﻄﻮح ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ دﻟﺨﻮاه در ﺧﺎك اﻧﺠﺎم ﻣﻲ ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺸﻬﻮر ﻛﻪ در 1776 ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ، داﻧﺸﻤﻨﺪ ﻓﺮاﻧﺴﻮي، ﭼﺎﻟﺮز آﮔﻮﺳﺘﻴﻦ ﻛﻮﻟﻤﺐ (Charles Augustin Coulomb) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﺻﻮل ﺣﺴﺎب دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ و اﻧﺘﮕﺮال و ﻗﻀﺎﻳﺎي ﻣﺎﻛﺴﻴﻤﻢ و ﻣﻴﻨﻴﻤﻢ، ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ واﻗﻌﻲ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش در ﺧﺎك ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد. وي در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﺶ اﺻﻄﻜﺎك و ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ در داﺧﻞ ﺗﻮده ﺧﺎك را ﻧﻴﺰ ﻟﺤﺎظ ﻧﻤﻮد.
در ﺳﺎل 1820، ﻣﻬﻨﺪس ﻓﺮاﻧﺴﻮي ژاك ﻓﺮدرﻳﻚ ﻓﺮاﻧﺴﻴﺲ (Jacques Frederic Francais) و ﭘﺮوﻓﺴﻮر ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻛﺎرﺑﺮدي ﻛﻠﻮد ﻟﻮﺋﻴﺰ ﻣﺎري ﻫﺎﻧﺮي ﻧﺎوﻳﺮ (Claude Louis Marie Navier ) ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﺧﺎص ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ را ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار دادﻧﺪ. اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﺧﺎص ﺷﺎﻣﻞ ﺧﺎك ﺷﻴﺐ دار ﭘﺸﺖ دﻳﻮار و ﺳﺮﺑﺎر ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﻣﻴﺸﺪ. در 1840 ﻣﻬﻨﺪس ارﺗﺶ و ﭘﺮوﻓﺴﻮر ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ژان وﻳﻜﺘﻮر ﭘﻮﻧﺴﻮﻟﻪ (Jean Victor Poncelet) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روﻳﻜﺮي ﺗﺮﺳﻴﻤﻲ و در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش دﻟﺨﻮاه ﭼﻨﺪ وﺟﻬﻲ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ را ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك در ﭘﺸﺖ دﻳﻮارﻫﺎي ﺣﺎﺋﻞ ﻗﺎﺋﻢ و ﺷﻴﺐ دار ﺑﺴﺖ داد. ﭘﻮﻧﺴﻠﻪ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ از ﻧﻤﺎد φ ﺑﺮاي ﻧﻤﺎﻳﺶ زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك ﺧﺎك اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد. او ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ ﻧﻈﺮﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي ﻧﻬﺎﻳﻲ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1846 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺑﻪ ﻧﺎم اﻟﻜﺴﺎﻧﺪر ﻛﻮﻟﻴﻦ (Alexandre Collin) ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎﻳﻲ در ﻣﻮرد ﻟﻐﺰش ﻫﺎي ﻋﻤﻴﻖ در رس ﻫﺎ و ﺗﺮاﻧﺸﻪ ﻫﺎ ﺧﺎﻛﺮﻳﺰﻫﺎ اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. ﻃﺒﻖ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻴﻦ در ﺗﻤﺎم ﺣﺎﻻت، ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ زﻣﺎﻧﻲ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﺴﻴﺞ ﺷﺪه از ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﻣﻮﺟﻮد ﺧﺎك ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲﺷﻮد. وي ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮد ﻛﻪ ﺳﻄﻮح ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻗﻮس ﻫﺎي ﺳﻴﻜﻠﻮﺋﻴﺪ ﺗﻘﺮﻳﺐ زد. ﻣﻘﺎﻻت
ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه در ﺳﺎل 1857 ﺗﻮﺳﻂ وﻳﻠﻴﺎم راﻧﻜﻴﻦ (William John Macquorn Rankine) اﻏﻠﺐ ﭘﺎﻳﺎن ﻓﺎز اول ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻘﻠﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت وي ﺷﺎﻣﻞ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎي ﻣﻬﻤﻲ در ﺑﺎب ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك و ﺗﻌﺎدل ﺗﻮده ﻫﺎي ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻴﺸﺪ. ﻧﻈﺮﻳﻪ راﻧﻜﻴﻦ در واﻗﻊ ﺳﺎزه ﺳﺎزي ﺑﻮد از ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ.
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز 2 (1856 ﺗﺎ 1910):
در اﻳﻦ ﻓﺎز ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻣﺘﻌﺪدي ﻛﻪ ﺣﺎﺻﻞ آزﻣﻮن ﻫﺎي آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﺑﺮ روي ﻣﺎﺳﻪ ﺑﻮد ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﻴﺪ. ﻳﻜﻲ از اوﻟﻴﻦ و ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺎﻻت ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه در اﻳﻦ دوره ﺗﻮﺳﻂ ﻫﺎﻧﺮي ﻓﻴﻠﻴﭗ ﮔﺎﺳﭙﺎرد دارﺳﻲ (Henri Philibert Gaspard Darcy) اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در ﺳﺎل 1856 وي ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﺶ در ﻣﻮرد ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي ﻓﻴﻠﺘﺮﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ اي را ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻧﻤﻮد. ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي اﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت، دارﺳﻲ واژه ﺿﺮﻳﺐ ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي (ﻳﺎ ﺿﺮﻳﺐ ﻫﺪاﻳﺖ ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ) ﺧﺎك را ﻛﻪ ﻳﻜﻲ از ﻛﺎرﺑﺮدي ﺗﺮﻳﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز اﺳﺖ را ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻧﻤﻮد. ﺳﺮ ﺟﻮرج ﻫﻮارد داروﻳﻦ (Sir George Howard Darwin) اﺳﺘﺎد ﺳﺘﺎره ﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﺎ اﻧﺠﺎم ﻳﻚ ﺳﺮي آزﻣﻮن آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ، ﻟﻨﮕﺮ واژﮔﻮﻧﻲ وارد ﺑﺮ ﻳﻚ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﻣﻔﺼﻠﻲ ﺑﺎ ﺧﺎك ﻣﺎﺳﻪ اي در دو ﺣﺎﻟﺖ ﺷﻞ و ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﭘﺸﺖ دﻳﻮار را ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار داد. ﻳﻜﻲ دﻳﮕﺮ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ دﺳﺘﺎوردﻫﺎي اﻳﻦ دوره در ﺳﺎل 1885 ﺑﺎ ﭼﺎپ ﻣﻘﺎﻟﻪ اي ﺗﻮﺳﻂ ژوﺳﻒ واﻟﻨﺘﻴﻦ ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ (Joseph Valentin Boussinesq) ﺑﻪ وﻗﻮع ﭘﻴﻮﺳﺖ. ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﻌﺮوف ﻧﻈﺮﻳﻪ ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ در زﻳﺮ ﻳﻚ ﺳﻄﺢ ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه در ﻳﻚ ﻣﺤﻴﻂ ﻫﻤﮕﻦ، ﻧﻴﻤﻪ ﺑﻴﻨﻬﺎﻳﺖ ارﺗﺠﺎﻋﻲ و ﻫﻤﺴﺎﻧﮕﺮد را اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1887 اوزﺑﻮرن رﻳﻨﻮﻟﺪز (Osborne Reynolds) ﭘﺪﻳﺪه اﺗﺴﺎع در ﻣﺎﺳﻪ ﻫﺎ را ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻧﻤﻮد.
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن (1910 ﺗﺎ 1927):
در اﻳﻦ دوره ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺮ روي رس ﻫﺎ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ ﻛﻪ در آن ﻫﺎ وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎ و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﻲ رس ﻫﺎ ﻣﻄﺮح و ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. ﺷﺎﺧﺺ ﺗﺮﻳﻦ اﻧﺘﺸﺎرات اﻳﻦ دوره در ﺟﺪول 1-1 اراﺋﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ.
ﺟﺪول 1-1 ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻣﻬﻢ ﺑﺮ روي رس ﻫﺎ از ﺳﺎل 1910 ﺗﺎ 1927
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﭘﺲ از 1927:
اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب Erdbaumechanic auf Bodenphysikalisher Grundlage ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1925 ﺗﻮﻟﺪ ﻋﺼﺮ ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ را ﺑﻪ راﺳﺘﻲ ﭘﺪر ﻋﻠﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻮﻳﻦ ﻣﻲ داﻧﻨﺪ. ﺗﺮزاﻗﻲ (ﺷﻜﻞ 1-3) در دوم اﻛﺘﺒﺮ ﺳﺎل 1883 در ﭘﺮاگ ﻛﻪ در آن زﻣﺎن ﻣﺮﻛﺰ اﺳﺘﺎن ﺑﻮﻫﻤﻴﺎي اﺗﺮﻳﺶ ﺑﻮد ﻣﺘﻮﻟﺪ ﺷﺪ. ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1904 از داﻧﺸﻜﺪه ﻓﻨﻲ ﮔﺮاﺗﺲ ﺑﺎ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﺪرك ﻟﻴﺴﺎﻧﺲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻓﺎرغ اﻟﺘﺤﺼﻴﻞ ﺷﺪ و ﭘﺲ از آن ﻳﻚ ﺳﺎل در ارﺗﺶ اﺗﺮﻳﺶ ﺧﺪﻣﺖ ﻛﺮد.
ﭘﺲ از ارﺗﺶ، ﺗﺮزاﻗﻲ ﻳﻚ ﺳﺎل ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﭘﺮداﺧﺖ. در ژاﻧﻮﻳﻪ 1912 وي درﺟﻪ دﻛﺘﺮاي ﻋﻠﻮم ﻓﻨﻲ را از داﻧﺸﮕﺎه ﮔﺮاﺗﺲ ﻛﺴﺐ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1916 ﺗﺮزاﻗﻲ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺲ در ﻣﺪرﺳﻪ ﺳﻠﻄﻨﺘﻲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ در اﺳﺘﺎﻧﺒﻮل ﭘﺮداﺧﺖ. ﭘﺲ از ﭘﺎﻳﺎن ﺟﻨﮓ ﺟﻬﺎﻧﻲ اول ﺗﺮزاﻗﻲ ﺳﻤﺖ ﻣﺪرس در داﻧﺸﮕﺎه آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ راﺑﺮت ﻛﺎﻟﺞ در اﺳﺘﺎﻧﺒﻮل را ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در آﻧﺠﺎ ﺑﻮد ﻛﻪ وي ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﺶ در ﻣﻮرد رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ و ﻧﺸﺴﺖ رس ﻫﺎ را ﺷﺮوع ﻛﺮد. اﻧﺘﺸﺎب ﻛﺘﺎب Erdbaumechanic در واﻗﻊ ﻣﺎﺣﺼﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻫﻤﻴﻦ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-3 ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ (1963 ﺗﺎ 1883)
در ﺳﺎل 1925 وي ﺳﻤﺖ ﺗﺪرﻳﺲ در داﻧﺸﮕﺎه اﻧﺴﺘﻴﺘﻮي ﻣﺎﺳﺎﭼﻮﺳﺖ (Massachusetts Institute of Technology) را ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ و ﺗﺎ ﺳﺎل 1929 در آﻧﺠﺎ ﺑﻪ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﺸﻐﻮل ﺷﺪ. در ﻃﻲ اﻳﻦ دوره وي ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﻴﺸﺮو و ﭘﻴﺸﮕﺎم ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺪﻳﺪي از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺑﻪ ﻧﺎم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪ. در اﻛﺘﺒﺮ 1929 او ﺑﻪ اروﭘﺎ ﺑﺎزﮔﺸﺖ ﺗﺎ در داﻧﺸﮕﺎه ﻓﻨﻲ وﻳﻦ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ اﺳﺘﺎد ﺗﻤﺎﻣﻲ ﻣﺸﻐﻮل ﺗﺪرﻳﺲ ﺷﻮد ﺟﺎﺋﻴﻜﻪ ﺑﻪ زودي ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻧﻮن ﺗﻮﺟﻪ و ﭘﺎﻳﺘﺨﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﻋﻤﺮان ﻣﺸﺘﺎق ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﺪ. در ﺳﺎل 1929 او ﺑﻪ آﻣﺮﻳﻜﺎ ﺑﺎزﮔﺸﺖ ﺗﺎ در داﻧﺸﮕﺎه ﻫﺎروارد ﺑﻪ ﺳﻤﺖ اﺳﺘﺎد ﺗﻤﺎم ﻣﺸﻐﻮل ﺗﺪرﻳﺲ ﺷﻮد.
اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ اﻧﺠﻤﻦ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ (International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering (ISSMFE)) در ﺳﺎل 1936 در داﻧﺸﮕﺎه ﻫﺎروارد ﺑﻪ رﻳﺎﺳﺖ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ ﺑﺮﮔﺰار ﺷﺪ. ﻫﺪاﻳﺖ و رﻫﺒﺮي ﺗﺮزاﻗﻲ در ﻃﻲ ﻳﻚ رﺑﻊ ﻗﺮن ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪ ﻛﻪ ﻣﻘﺎﻻت ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺎ ﻃﻴﻒ وﺳﻴﻌﻲ از ﻣﻮﺿﻮﻋﺎت در آن ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ اراﺋﻪ ﺷﻮد. ﻣﻮﺿﻮﻋﺎﺗﻲ ﻫﻤﭽﻮن: ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ، ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ، آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﺎي درﺟﺎ، ﭘﻨﺘﺮوﻣﺘﺮ ﻣﺨﺮوﻃﻲ ﻫﻠﻨﺪي، آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻴﻮژ، ﻧﺸﺴﺖ ﺗﺤﻜﻴﻤﻲ، ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ارﺗﺠﺎﻋﻲ، ﺑﻬﺴﺎزي ﺧﺎك ﺑﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﺎرﮔﺰاري، ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻳﺨﺰدﮔﻲ ﺧﺎك، رس ﻫﺎي اﻧﺒﺴﺎﻃﻲ، ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻗﻮس زدﮔﻲ، دﻳﻨﺎﻣﻴﻚ ﺧﺎك و زﻟﺰﻟﻪ. در ﻃﻲ رﺑﻊ ﻗﺮن ﺑﻌﺪي ﻫﻢ ﺗﺮزاﻗﻲ، ﭘﻴﺸﮕﺎم و ﭘﺎدﺷﺎه ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﺑﻮد. راﻟﻒ ﭘﻚ (Ralph Peck ﺷﻜﻞ 1-4) در اﻳﻨﺒﺎره ﻧﻘﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ: "در ﻃﻮل دوران زﻧﺪﮔﻲ ﺗﺮزاﻗﻲ، اﻓﺮاد ﻛﻤﻲ ﻣﺨﺎﻟﻒ اﻳﻦ واﻗﻌﻴﺖ ﺑﻮدﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﺮزاﻗﻲ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﭘﻴﺸﺮو و ﺣﺎﻛﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﻮد، ﺑﻠﻜﻪ او ﻣﺮﺟﻊ ﺣﻞ اﺧﺘﻼف ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت و ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﻮد. در ﻃﻲ ﺳﺎل ﻫﺎي آﺗﻲ او در ﺗﻤﺎم ﭘﺮوژه ﻫﺎ در ﺗﻤﺎم ﻗﺎره ﻫﺎ ﺑﻪ ﺟﺰ اﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ و ﻗﻄﺐ ﺟﻨﻮب ﺣﻀﻮر ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ" وي اداﻣﻪ ﻣﻲ دﻫﺪ: "ﺣﺘﻲ اﻣﺮوزه ﻫﻢ ﺑﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان اﻳﺮادي در ارزﻳﺎﺑﻲ ﻫﺎ و ﺗﺨﻤﻴﻦ ﻫﺎي وي از وﺿﻌﻴﺖ ﺧﺎك در ﻣﻘﺎﻻت و ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ ﻫﺎﻳﺶ ﻳﺎﻓﺖ". در ﺳﺎل 1939 ﺗﺮزاﻗﻲ ﭼﻬﻞ و ﭘﻨﺠﻤﻴﻦ ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ James Forrestرا در اﻧﺴﺘﻴﺘﻮي ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﻋﻤﺮان ﻟﻨﺪن اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در اﻳﻦ ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ وي ﻣﺪﻋﻲ ﺷﺪ ﻛﻪ از اﻳﻦ ﭘﺲ دﻳﮕﺮ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻫﺎي ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﺑﻪ ﻋﻠﺖ اﺗﻔﺎﻗﺎت ﻗﻬﺮي و ﻣﺸﻴﺖ اﻟﻬﻲ ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-4 راﻟﻒ ﭘﻚ (2008 ﺗﺎ 1912)
در اداﻣﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ روﻳﺪادﻫﺎي ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﻛﻪ ﭘﺲ از اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ISSMFE در ﺳﺎل 1936 ﺑﻪ وﻗﻮع ﭘﻴﻮﺳﺖ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ:
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻈﺮي ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1943 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﻛﺎرﺑﺮد ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ و راﻟﻒ ﭘﻚ در ﺳﺎل 1948 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﺒﺎﻧﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻮﺳﻂ دوﻧﺎﻟﺪ ﺗﻴﻠﻮر در ﺳﺎل 1948 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• ﺷﺮوع اﻧﺘﺸﺎر ژورﻧﺎل ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ Geotechnique در اﻧﮕﻠﺴﺘﺎن
• اراﺋﻪ ﻣﻘﺎﻟﻪ در ﻣﻮرد ﻣﻔﻬﻮم φ=0 در رس ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن در ﺳﺎل 1948
• اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻘﺎﻟﻪ اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن ﺑﺎ ﻣﻮﺿﻮع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻓﺸﺎر ﻣﻨﻔﺬي A و B در ﺳﺎل 1954
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎي ﺧﺎك در آزﻣﺎﻳﺶ ﺳﻪ ﻣﺤﻮري ﺗﻮﺳﻂ ﺑﻴﺸﺎپ و ﻫﻨﻜﻞ (A. W. Bishop and B. J. Henkel) در ﺳﺎل 1957
• ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻲ ASCE ﺑﺎ ﻣﻮﺿﻮع ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك ﻫﺎي ﭼﺴﺒﻨﺪه در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﺪر در اﻳﺎﻟﺖ ﻛﻠﻮرادو در 1960
ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز ﺣﺮﻓﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ راه زﻳﺎدي ﭘﻴﻤﻮده و ﺑﻪ ﺑﻠﻮغ رﺳﻴﺪه اﺳﺖ. اﻛﻨﻮن اﻳﻦ ﺣﺮﻓﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ از ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﮔﺴﺘﺮش ﻳﺎﻓﺘﻪ و ﻫﺰاران ﻣﻬﻨﺪس ﻋﻤﺮان آن را ﺣﻮزه ﺗﺨﺼﺺ ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ ﺧﻮد ﻣﻲ داﻧﻨﺪ.
از زﻣﺎن اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ در ﺳﺎل 1936 ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز ﺑﻪ ﺟﺰ ﻳﻚ وﻗﻔﻪ ﻛﻮﺗﺎه در ﻃﻮل ﺟﻨﮓ ﺟﻬﺎﻧﻲ دوم، ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ISSMFEﻫﺮ ﭼﻬﺎر ﺳﺎل ﻳﻜﺒﺎر ﺑﺮﮔﺰار ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺳﺎل 1997 ﻋﻨﻮان ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ از ISSMFE ﺑﻪ (ISSMGE اﻧﺠﻤﻦ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering) ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻳﺎﻓﺖ ﺗﺎ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺪف واﻗﻌﻲ اﻳﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﺑﺎﺷﺪ. اﻳﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫﺎ ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﻲ در ﺗﺒﺎدل اﻃﻼﻋﺎت و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻫﺮﭼﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ و ﻣﺪام ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻲ در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.
اﻣﺮوزه ﻣﻮﺳﺴﺎت و ﺷﺮﻛﺖ ﻫﺎي ﻣﺸﺎور ﻣﺘﻌﺪدي در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ وﺟﻮد دارﻧﺪ ﻛﻪ در زﻣﻴﻨﻪ اراﺋﻪ ﺧﺪﻣﺎت ﻣﺸﺎوره ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ ﺗﺨﺼﺺ دارﻧﺪ. ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ ﺷﺎﺧﻪ اي از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫﺪف آن ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﻴﺮي اﺻﻮل ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﻃﺮاﺣﻲ و ﺳﺎﺧﺖ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎ و ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻋﻠﻮم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ اﻏﻠﺐ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﭼﺮا ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك؟
اﻣﺮوزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﻪ ﺷﺎﺧﻪ اي ﺑﺎﻟﻎ و ﻣﺠﺰا از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ دﻟﻴﻞ اﺻﻠﻲ آن ﺧﻮاص ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮد ﺧﺎك در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ دﻳﮕﺮ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ دﻻﻳﻞ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻃﻴﻒ ﻛﺎرﺑﺮد وﺳﻴﻊ ﺧﺎك در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻳﻨﻜﻪ ﺗﻤﺎم ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺮاي اﻧﺘﻘﺎل ﺑﺎرﻫﺎﻳﺸﺎن ﺑﻪ ﺧﺎك ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻳﻚ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻛﺎرآﻣﺪ و ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه دارﻧﺪ. در اداﻣﻪ اﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺧﻮاص ﺧﺎك ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺨﺘﺼﺮ اﺷﺎره ﺧﻮاﻫﻴﻢ ﻧﻤﻮد.
1. ﺳﺨﺘﻲ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ
ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﻓﻠﺰات رﻓﺘﺎري ﺧﻄﻲ دارﻧﺪ ﺣﺪاﻗﻞ ﺗﺎ ﻳﻚ ﺳﻄﺢ ﻣﺸﺨﺺ. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﮔﺮ ﺗﻨﺶ ﻫﺎ دو ﺑﺮاﺑﺮ ﺷﻮﻧﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎ ﻧﻴﺰ دو ﺑﺮاﺑﺮ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺷﺪ. اﻳﻦ وﻳﮋﮔﻲ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻗﺎﻧﻮن ﻫﻮك ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻧﻤﻮد. ﭼﻨﻴﻦ ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ را اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺧﻄﻲ ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻨﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎ از اﻳﻦ ﻗﺎﻧﻮن ﺗﺒﻴﻌﺖ ﻧﻤﻲ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﺻﻮرت ﻓﺸﺮده ﺷﺪن، ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺦ ﺳﻔﺖ ﺗﺮ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﺎﺳﻪ را ﺑﻪ راﺣﺘﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ اﻧﮕﺸﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ داد اﻣﺎ در ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﻓﺸﺎري ﺑﺎﻻ، ﺳﺨﺘﻲ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ ﻛﺴﺐ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎً ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺑﻴﻦ ذرات ﻣﺠﺰا اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ذرات ﻣﻘﺎوﻣﺘﻲ ﻓﺰاﻳﻨﺪه ﻣﻲ ﺑﺨﺸﺪ. در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان رﻓﺘﺎر ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﻣﺰاﻳﺎي ﺧﺎص ﺧﻮد را دارد. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل رﻓﺘﺎر ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺷﻤﻌﻲ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﻛﻪ در روي ﺧﺎك ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺮم اﺣﺪاث ﺷﺪه و در زﻳﺮ آن ﻻﻳﻪ اي از ﻣﺎﺳﻪ ﻗﺮار دارد را در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ. در ﻣﺎﺳﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در زﻳﺮ ﻧﻬﺸﺘﻪ ﺿﺨﻴﻤﻲ از رس ﻧﺮم، ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ وزن رس ﺑﺎﻻﺳﺖ. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻣﺎﺳﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﺳﻔﺖ و ﻣﻘﺎوم ﺷﺪه و ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻓﺸﺎري ﺑﺰرﮔﻲ ﺑﻪ ﺷﻤﻊ اﻋﻤﺎل ﻧﻤﻮد ﻣﺸﺮوط ﺑﺮ آﻧﻜﻪ ﻃﻮل ﺷﻤﻊ ﻫﺎ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻛﺎﻓﻲ ﺑﻠﻨﺪ ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ ﺑﻪ ﻻﻳﻪ ﺑﺎرﺑﺮ ﺑﺮﺳﻨﺪ.
2. ﺑﺮش
ﺧﺎك ﻫﺎ ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر ﺳﺨﺖ ﺗﺮ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، اﻣﺎ ﻫﻨﮕﺎم ﺑﺮش ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺞ ﻧﺮم ﺷﺪه و اﮔﺮ ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﻗﺎﺋﻢ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺨﺼﻲ ﺑﺮﺳﺪ، ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺗﻮده ﺧﺎك رخ ﺧﻮاﻫﺪ داد. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﻴﺐ ﻳﻚ ﺗﭙﻪ ﻣﺎﺳﻪ اي ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﻳﻚ ﺳﺪ ﻧﻤﻲ ﺗﻮاﻧﺪ از ﺣﺪود 30 ﻳﺎ 40 درﺟﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺷﻮد. زﻳﺮا در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ذرات ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در روي ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻠﻐﺰد. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺗﺎﻛﻨﻮن ﺑﺎﻋﺚ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳﺪﻫﺎ و ﺧﺎﻛﺮﻳﺰﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﺷﺪه و در ﺑﺮﺧﻲ ﻣﻮارد ﺑﺎﻋﺚ ﻓﺠﺎﻳﻊ ﺳﻨﮕﻴﻨﻲ ﺑﺮاي ﻣﺮدم آن ﻧﻮاﺣﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ.
3. اﺗﺴﺎع
ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك ﻫﺎ اﻏﻠﺐ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﻫﻤﺮاه اﺳﺖ. ﻣﺎﺳﻪ ﺷﻞ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ داﺷﺘﻪ و ﻣﺎﺳﻪ ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﻋﻤﻞ ﺗﻨﻬﺎ زﻣﺎﻧﻲ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺠﻢ آن اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻛﺎر ﺑﺎﻋﺚ ﺷﻞ ﺷﺪن آن ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه اﺗﺴﺎع ﻧﺎم دارد و در ﺳﺎل 1885 ﺗﻮﺳﻂ رﻳﻨﻮﻟﺪز (Reynolds) ﻛﺸﻒ ﺷﺪ. اﻓﺰاﻳﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﺎﺳﻪ ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺣﻴﻦ ﺑﺮش در ﺷﻜﻞ روﺑﺮو ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻓﻀﺎي ﺑﻴﻦ ذرات ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ داﻧﻪ ﻫﺎ ﺑﺮ روي ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﺮش ﻣﻲ ﺧﻮرﻧﺪ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ ذرات ﻣﻮﺟﻮد در ﻳﻚ ﺗﻮده ﻣﺎﺳﻪ ﺷﻞ در ﻫﻨﮕﺎم ﺑﺮش ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻦ و ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ دارﻧﺪ. ﭼﻨﻴﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﻣﺨﺼﻮﺻﺎً ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺧﺎك اﺷﺒﺎع ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺴﻴﺎر ﺧﻄﺮﻧﺎك ﺑﺎﺷﺪ. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻓﺸﺎر آب ﻣﻨﻔﺬي ﺷﻮد. ﺑﺴﻴﺎري از ﻓﺠﺎﻳﻊ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻜﻲ در اﺛﺮ اﻓﺰاﻳﺶ آب ﻣﻨﻔﺬي اﻳﺠﺎد ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﺣﻴﻦ زﻟﺰﻟﻪ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺧﺎك ﻣﺎﺳﻪ اي اﺷﺒﺎع ﻏﻴﺮ ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﻳﻚ زﻣﺎن ﻛﻮﺗﺎه ﺗﺮاﻛﻢ ﻳﺎﺑﺪ، ﻓﺸﺎر ﻣﻨﻔﺬي ﺑﺰرﮔﻲ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ ذرات ﻣﺎﺳﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در داﺧﻞ آب ﺷﻨﺎور ﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه رواﻧﮕﺮاﻳﻲ (Liquefaction) ﻧﺎم دارد. 
4. ﺧﺰش
ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﺧﺎك اﻏﻠﺐ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ زﻣﺎن اﺳﺖ ﺣﺘﻲ ﺗﺤﺖ ﻳﻚ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه ﺧﺰش ﻧﺎم دارد. ﺧﺎك ﻫﺎي رس و ﭘﻴﺖ داراي رﻓﺘﺎر ﺧﺰﺷﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در اﺛﺮ اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه، ﺳﺎزه ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ در روي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﺑﻨﺎ ﺷﺪه اﻧﺪ ﺑﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﻮد در اﺛﺮ زﻣﺎن اداﻣﻪ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺟﺎده اي ﻛﻪ در روي ﺧﺎك رﺳﻲ اﺣﺪاث ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﺮاي ﺳﺎﻟﻴﺎن ﻣﺘﻤﺎدي ﺑﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﻮد اداﻣﻪ ﺧﻮاﻫﺪ داد. اﻳﻦ ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ در ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺗﺮك ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﺎﺳﻪ و ﺳﻨﮓ در ﻋﻤﻞ ﻣﺘﺤﻤﻞ ﺧﺰش ﻧﻤﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻣﮕﺮ در ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﺴﻴﺎر ﺑﺎﻻ.
5. ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ
ﻳﻜﻲ از ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك وﺟﻮد آب در ﻣﻨﺎﻓﺬ آن اﺳﺖ. اﻳﻦ آب ﻣﻨﻔﺬي در اﻧﺘﻘﺎل ﺗﻨﺶ در ﺧﺎك ﻧﻘﺶ دارد. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ اﻳﻦ آب ﺟﺮﻳﺎن داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﺻﻄﻜﺎﻛﻲ ﺑﻴﻦ آب و ذرات ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﻮارد ﺑﺎﻳﺪ ﺧﺎك را ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ دو ﻓﺎز در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻨﻜﻪ ﺧﺮوج آب از داﺧﻞ ﺗﻮده ﺧﺎك ﻧﻴﺎز ﺑﻪ زﻣﺎن دارد، وﺟﻮد آب ﻣﻌﻤﻮﻻً از ﺑﺮوز ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﺳﺮﻳﻊ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ.
در ﺑﺴﻴﺎري ﻣﻮارد ﺗﺎﺛﻴﺮ آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺑﺴﻴﺎر ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺑﻪ ﻫﺮ دﻟﻴﻠﻲ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﻴﻦ ذرات و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه در ﺑﺴﻴﺎري از ﺷﻬﺮﻫﺎي ﺑﺰرگ دﻧﻴﺎ ﻣﺜﻞ وﻧﻴﺲ و ﺑﺎﻧﻜﻮك در ﺣﺎل وﻗﻮع اﺳﺖ. اﻳﻦ ﻧﻮع ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ در ﺻﻮرت ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻮﻗﺖ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺟﻬﺖ اﺣﺪاث ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ وﻗﻮع ﻣﻲ ﭘﻴﻮﻧﺪد. ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎي ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻣﺠﺎورت ﮔﻮدﺑﺮداري ﻫﺎ ﻧﻴﺰ در اﺛﺮ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ آﺳﻴﺐ ﺑﺒﻴﻨﻨﺪ. در ﻳﻚ ﻣﻘﻴﺎس ﻣﺘﻔﺎوت ﻫﻤﻴﻦ ﭘﺪﻳﺪه در ﻣﻴﺎدﻳﻦ ﮔﺎز ﻳﺎ ﻧﻔﺖ ﻧﻴﺰ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ اﺳﺘﺨﺮاج اﻳﻦ ﺳﻴﺎﻻت ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﺨﺰن و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺗﺨﻤﻴﻦ زده ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﺳﺘﺨﺮاج ﮔﺎز از ﻣﺨﺎزن ﺑﺰرگ Gronigen ﺑﺎﻋﺚ ﻧﺸﺴﺖ ﺣﺪود cm 50 در ﻃﻮل ﻣﺪت اﺳﺘﺨﺮاج ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ.
6. ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ
ﺧﺎك ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ ﻃﺒﻴﻌﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻃﻮل ﺗﺎرﻳﺦ در اﺛﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ اوﻟﻴﻪ ﺗﻨﺶ در داﺧﻞ ﺧﺎك اﻏﻠﺐ ﻏﻴﺮﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ و در ﺑﺴﻴﺎري ﺣﺎﻻت ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ اﺳﺖ. ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ رﻓﺘﺎر ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﺧﺎك ﻛﻪ در ﻗﺴﻤﺖ ﻗﺒﻞ ﺑﻪ آن اﺷﺎره ﺷﺪ، ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ در ﺧﺎك ﺟﻬﺖ ﺗﻌﻴﻴﻦ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي اﺿﺎﻓﻲ اﻫﻤﻴﺖ زﻳﺎدي دارد. اﻳﻦ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ دارد ﻛﻪ آن ﻧﻴﺰ ﻫﻴﭽﻮﻗﺖ ﺑﻪ ﻃﻮر دﻗﻴﻖ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻴﺴﺖ. ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﻗﺎﺋﻢ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺗﻮﺳﻂ وزن ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﻓﻮﻗﺎﻧﻲ ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎ ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺳﺨﺘﻲ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ آن ﻧﻴﺰ ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. اﻣﺎ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﻓﻘﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ ﻣﻘﺪار زﻳﺎدي ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ اﻧﺪ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ در زﻣﺎن ﻫﺎي ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺧﺎك ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻓﻘﻲ ﻓﺸﺮده ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ، ﻣﻲ ﺗﻮان اﻧﺘﻈﺎر داﺷﺖ ﻛﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﻓﻘﻲ ﺑﺰرگ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ داﺷﺘﻦ رﻓﺘﺎر واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺗﻨﺶ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻛﻪ ﻋﺪم ﻗﻄﻌﻴﺖ ﻫﺎي زﻳﺎدي در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ رﻓﺘﺎر اوﻟﻴﻪ ﺗﻮده ﺧﺎك وﺟﻮد دارد.
7. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﭘﺬﻳﺮي
ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﺧﺎك در اﺛﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﻌﻨﺎي دﻳﮕﺮ ﻧﻴﺰ دارد و آن ﻫﻢ اﻳﻨﻜﻪ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ. ﺣﺘﻲ در دو ﻧﻘﻄﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺰدﻳﻚ ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ، ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻛﺎﻣﻼً ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺴﺘﺮ رودﺧﺎﻧﻪ اي ﻗﺪﻳﻤﻲ را در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﻬﺸﺘﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ اي ﭘﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻌﻀﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﺑﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﺎﺳﻪ در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﺴﻴﺮ رودﺧﺎﻧﻪ را ردﻳﺎﺑﻲ ﻧﻤﻮد اﻣﺎ اﻏﻠﺐ اﻳﻦ ﻛﺎر ﻣﻤﻜﻦ ﻧﻴﺴﺖ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺧﺎﻛﺮﻳﺰي ﺑﺮ روي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎﻛﻲ اﺣﺪاث ﺷﻮد ﻣﻲ ﺗﻮان اﻧﺘﻈﺎر داﺷﺖ ﻛﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺼﺎﻟﺢ زﻳﺮﻳﻦ ﻣﺘﻐﻴﻴﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﺑﺎرﻫﺎي ﻣﻮﺿﻌﻲ ﺳﻨﮕﻴﻦ در ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. 
ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﺎك را ﻣﻲ ﺗﻮان از ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﻳﻦ ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎي ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ و ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ داﺷﺘﻦ داﻧﺶ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ و ﺗﺠﺮﺑﻪ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺪﻳﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺑﺮآورد اوﻟﻴﻪ از ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﺳﺘﻔﺎده از دﻳﮕﺮ اﻃﻼﻋﺎت زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻔﻴﺪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺑﺨﺶ ﺑﺰرﮔﻲ از اروﭘﺎي ﻏﺮﺑﻲ در دوران ﻗﺪﻳﻢ ﺗﻮﺳﻂ ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﺿﺨﻴﻢ ﻳﺦ ﭘﻮﺷﺪه ﺷﺪه ﺑﻮدﻧﺪ و اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﻦ ﻛﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي اﻳﻦ ﻧﻮاﺣﻲ در ﻣﻌﺮض ﭘﻴﺶ ﺑﺎرﮔﺬاري ﺑﺎ ﺑﺎرﻫﺎي ﺑﺰرﮔﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﻧﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﺣﺘﻤﺎﻻً ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻤﻲ ﺗﻮان ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك را ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت دﻓﺘﺮي ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﮔﻴﺮي ﻫﺎي ﺻﺤﺮاﻳﻲ ﻳﺎ آزﻣﺎﻳﺶ ﺧﺎك در ﻣﺤﻞ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ و ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك
داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﻗﺴﻤﺖ ﺟﺎﻣﺪ ﺧﺎك ﻫﺴﺘﻨﺪ، از ﻫﻮازدﮔﻲ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﻨﺪ. داﻣﻨﺔ ﺗﻐﻴﻴﺮات اﻧﺪازة داﻧﻪ ﻫﺎ وﺳﻴﻊ اﺳﺖ. ﺑﺴﻴﺎري از ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺧﺎك، ﺗﻮﺳﻂ اﻧﺪازه، ﺷﻜﻞ و ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ دﻳﻜﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺮاي ﻓﻬﻢ ﺑﻬﺘﺮ اﻳﻦ ﻋﻮاﻣﻞ، آﺷﻨﺎﻳﻲ ﺑﺎ اﻧﻮاع اﺳﺎس ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﭘﻮﺳﺘﻪ زﻣﻴﻦ، ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﺳﻨﮕﻬﺎ و ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺿﺮوري اﺳﺖ.
ﺑﺮ ﭘﺎیه ﻧﺤﻮه ﭘﻴﺪاﻳﺶ، ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﺳﻪ ﻧﻮع اﺻﻠﻲ، آذرﻳﻦ، رﺳﻮﺑﻲ و دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺷﻜﻞ 1-5 ﻧﻤﻮدار ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﻞ ﮔﻴﺮي اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻨﮓ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. اﻳﻦ ﻧﻤﻮدار ﭼﺮﺧﺔ ﺳﻨﮓ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. در اداﻣﻪ، ﺑﺤﺚ ﻣﺨﺘﺼﺮي در ﻣﻮرد ﭼﺮخه ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻧﻮاع ﺳﻨﮓ اراﺋﻪ ﻣﻲ ﮔﺮدد.
ﺷﻜﻞ 1-5 ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻮاد ﻃﺒﻴﻌﻲ، ﻏﻴﺮ آﻟﻲ، ﺟﺎﻣﺪ و ﻣﺘﺒﻠﻮري ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﺛﺎﺑﺘﻲ دارﻧﺪ. ﺗﻌﺪاد ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه در ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺳﺖ اﻣﺎ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ داراي اﻫﻤﻴﺖ ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ و ﺗﻌﺪاد ﻣﻌﺪودي از اﻳﻦ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ در ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﻣﺸﺎرﻛﺖ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﻫﺎ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻨﮓ ﺳﺎز ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ.
• ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ
ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﺧﺮوﺟﻲ، از اﻧﺠﻤﺎد ﮔﺪازه ﻫﺎي ﻣﺎﮔﻤﺎ ﻛﻪ از اﻋﻤﺎق ﮔﻮﺷﻪ ي زﻣﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﻴﺮون ﭘﺮﺗﺎب ﺷﺪه اﻧﺪ، ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻌﺪ از ﭘﺮﺗﺎب، ﭼﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻓﻮران از ﺷﻜﺎﻓﻬﺎ و ﭼﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻓﻮران از ﻛﻮﻫﻬﺎي آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﻲ، ﻣﻘﺪاري از ﮔﺪازه ﻫﺎي ﻣﺎﮔﻤﺎ در روي ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﺳﺮد ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﺣﺮﻛﺖ ﻣﺎﮔﻤﺎ در زﻳﺮ ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﺘﻮﻗﻒ ﺷﺪه و ﭘﺲ از ﺳﺮد ﺷﺪن ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﻧﻔﻮذي ﻛﻪ ﭘﻠﻮﺗﻮن ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎي ﻧﻔﻮذي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه در زﻣﺎﻧﻬﺎي ﮔﺬﺷﺘﻪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ ﻣﻮاد ﭘﻮﺷﺸﻲ ﺳﻄﺤﻲ، ﻧﻤﺎﻳﺎن ﺷﻮﻧﺪ. ﻧﻮع ﺳﻨﮓ آذرﻳﻦ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ از ﺳﺮد ﺷﺪن ﻣﺎﮔﻤﺎ، ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﺘﻌﺪدي ﻧﻈﻴﺮ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻣﺎﮔﻤﺎ، و ﺳﺮد ﺷﺪن آن دارد.
ﻫﻮازدﮔﻲ
ﻫﻮازدﮔﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﻓﻌﻞ و اﻧﻔﻌﺎﻻت ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﺳﺖ. ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ اﻧﻘﺒﺎض و اﻧﺒﺴﺎط ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮات دﻣﺎ رخ دﻫﺪ ﻛﻪ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺧﺮد ﺷﺪه ﺳﻨﮓ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻧﺠﻤﺎد آﺑﻬﺎي ﻧﻔﻮذي ﺑﻪ داﺧﻞ ﺧﻠﻞ و ﻓﺮج ﺳﻨﮓ ﻛﻪ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﺣﺠﻢ ﻳﺦ اﺳﺖ، ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻓﺸﺎر ﻛﺎﻓﻲ ﺑﺮاي ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮓ را ﺑﻮﺟﻮد آورد. ﺳﺎﻳﺮ ﻋﻮاﻣﻞ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮓ ﻛﻤﻚ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ، ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻳﺦ ﻳﺨﭽﺎﻟﻲ، ﺑﺎد، آب ﺟﺎري در رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ و ﺟﻮﻳﺒﺎر ﻫﺎ و اﻣﻮاج درﻳﺎ. ﺗﺬﻛﺮ اﻳﻦ ﻧﻜﺘﻪ ﻻزم اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ، ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺰرگ ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت رﻳﺰﺗﺮ ﺑﺪون ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮي در ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ.
در ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ واﻛﻨﺸﻬﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي اﺻﻠﻲ ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. آب و دي اﻛﺴﻴﺪ ﻛﺮﺑﻦ ﻫﻮا، ﺗﺸﻜﻴﻞ اﺳﻴﺪ ﻛﺮﺑﻨﻴﻚ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ ﻛﻪ اﺳﻴﺪ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺮ روي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻨﮕﻬﺎي ﻣﻮﺟﻮد واﻛﻨﺶ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﻧﺠﺎم داده و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ و ﻧﻤﻜﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل ﻣﻲ دﻫﺪ. ﻧﻤﻜﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل در آﺑﻬﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ. اﺳﻴﺪ آﻟﻲ ﻧﻴﺰ ﻛﻪ از ﻓﺎﺳﺪ ﺷﺪن ﻣﻮاد آﻟﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺑﺎﻋﺚ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ.
ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﻓﻘﻂ ﻣﺤﺪود ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﻧﻤﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪ، ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ و ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ روﺷﻲ ﻣﺸﺎﺑﻪ، ﻫﻮازده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺤﺚ ﻣﺨﺘﺼﺮ اراﺋﻪ ﺷﺪه، ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮد ﻛﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ، ﺗﻮده ﻫﺎي ﺟﺎﻣﺪ ﺳﻨﮓ را ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻫﺎي ﻣﺘﻨﻮع، در داﻣﻨﻪ اي از ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺰرگ در ﺣﺪ ﻗﻠﻮه ﺳﻨﮓ ﺗﺎ ذرات رﻳﺰ در ﺣﺪ ذرات رس، ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. ﻣﺨﻠﻮﻃﻬﺎي ﺳﻤﻨﺘﻪ ﻧﺸﺪه اي از اﻳﻦ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﻮﭼﻚ در ﻧﺴﺒﺘﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺧﺎك را ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي رس، ﻛﻪ ﻓﺮآورده ﻫﺎﻳﻲ از ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻓﻠﺪاﺳﭙﺎﺗﻬﺎ، ﻓﺮوﻣﻨﻴﺰﻳﻦ ﻫﺎ و ﻣﻴﻜﺎﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻇﻬﻮر آﻧﻬﺎ در ﺧﺎك، ﺑﺎﻋﺚ ﺧﻮاص ﺧﻤﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﻪ ﻧﻮع ﻛﺎﻧﻲ رس ﻣﻬﻢ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: 1- ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ، 2- اﻳﻠﻴﺖ، 3- ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ.
ﺣﻤﻞ ﻓﺮآورده ﻫﺎي ﻫﻮازدﮔﻲ
ﻓﺮآورده ﻫﺎي ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻫﻤﺎن ﻣﺤﻞ ﺑﺎﻗﻲ ﺑﻤﺎﻧﻨﺪ و ﻳﺎ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﻳﺨﭽﺎل ﻫﺎ، آب، ﻫﻮا و ﺛﻘﻞ ﺑﻪ ﺟﺎﻫﺎي دﻳﮕﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﻳﺎﺑﻨﺪ. ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه و در ﺟﺎي ﺧﻮد ﺑﺎﻗﻲ ﻣﺎﻧﺪه اﻧﺪ، ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺑﺮﺟﺎ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻳﻚ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻣﻬﻢ از ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺑﺮﺟﺎ، داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ذرات آن اﺳﺖ. ﺧﺎﻛﻬﺎي رﻳﺰ داﻧﻪ در ﺳﻄﺢ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و اﻧﺪازه ذرات ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. در اﻋﻤﺎق ﺑﺰرﮔﺘﺮ، ﻗﻄﻌﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﻴﺰ ﮔﻮﺷﻪ ﻧﻴﺰ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻳﺎﻓﺖ ﺷﻮد.
ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺣﻤﻞ ﺷﺪه را ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺒﻪ ﮔﺮوﻫﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻧﻮع ﺣﻤﻞ و ﻧﻮع رﺳﻮب ﮔﺬاري ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻛﺮد:
اﻟﻒ- رﺳﻮﺑﺎت ﻳﺨﭽﺎﻟﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﺨﭽﺎﻟﻬﺎ ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
ب- رﺳﻮﺑﺎت آﺑﺮﻓﺘﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
پ- رﺳﻮﺑﺎت درﻳﺎﭼﻪ اي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رﺳﻮب ﮔﺬاري در درﻳﺎﭼﻪ ﻫﺎي آرام ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
ت- رﺳﻮﺑﺎت درﻳﺎﻳﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رﺳﻮب ﮔﺬاري در درﻳﺎﻫﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
ث- رﺳﻮﺑﺎت ﺑﺎدي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺎد ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
ج- رﺳﻮﺑﺎت وارﻳﺰه اي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺣﺮﻛﺖ ﺧﺎك از ﻣﺤﻞ اوﻟﻴﻪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺛﻘﻞ، ﻣﺜﻼ زﻣﻴﻦ ﻟﻐﺰه ، ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
• ﺳﻨﮓ ﻫﺎي رﺳﻮﺑﻲ
رﺳﻮﺑﺎت ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و رس ﻛﻪ ﺑﻮﺳﻴﻠﺔ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺸﺎر ﻧﺎﺷﻲ از ﺳﺮﺑﺎر، ﻣﺘﺮاﻛﻢ و ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻮادي ﻧﻈﻴﺮ اﻛﺴﻴﺪ آﻫﻦ، ﻛﻠﻴﺴﺖ، دوﻟﻮﻣﻴﺖ و ﻛﻮارﺗﺰ ﺳﻤﻨﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﻮاد ﺳﻤﻨﺘﺎﺳﻴﻮن ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺤﻠﻮل در آب زﻳﺮ زﻣﻴﻨﻲ ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﻣﻮاد ﻓﻀﺎي ﺑﻴﻦ ذرات را ﭘﺮ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ از اﻳﻦ راه ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺗﺨﺮﻳﺒﻲ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻛﻨﮕﻠﻮﻣﺮا، ﺑﺮش، ﻣﺎﺳﻪ ﺳﻨﮓ، ﻣﺎداﺳﺘﻮن و ﺷﻴﻞ ﻣﺜﺎل ﻫﺎﻳﻲ از ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺗﺨﺮﻳﺒﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻮﺳﻴﻠﺔ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﺑﻨﺪ ﻛﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎﻳﻲ از اﻳﻦ ﻧﻮع ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻌﺮوف ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺳﻨﮓ آﻫﻚ، ﮔﭻ، دوﻟﻮﻣﻴﺖ، ژﻳﭙﺲ، اﻧﻴﺪرﻳﺖ، ﻣﺜﺎل ﻫﺎﻳﻲ از اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎي آﻫﻜﻲ اﻛﺜﺮاً از ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ از رﺳﻮﺑﺎت ﻛﻠﺴﻴﺖ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﺎي آﻟﻲ ﻳﺎ ﻏﻴﺮآﻟﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻲﮔﻴﺮد. دوﻟﻮﻣﻴﺖ، ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ- ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ اﺳﺖ ﻛﻪ رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻫﺎي ﻣﺨﻠﻮط و ﻳﺎ واﻛﻨﺶ ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ ﻣﺤﻠﻮل در آب ﺑﺎ ﺳﻨﮓ آﻫﻚ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. ژﻳﭙﺲ و اﻧﻴﺪرﻳﺖ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﺎرش CaSO4 ﻣﺤﻠﻮل ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﺒﺨﻴﺮ آب اﻗﻴﺎﻧﻮﺳﻬﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﻳﻦ ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﮔﺮوﻫﻲ از ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺗﻌﻠﻖ دارﻧﺪ ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺒﺨﻴﺮي ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺳﻨﮓ ﻧﻤﻚ ﻣﺜﺎل دﻳﮕﺮي از ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺒﺨﻴﺮي اﺳﺖ ﻛﻪ از رﺳﻮﺑﺎت ﻧﻤﻜﻲ آب درﻳﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ رﺳﻮب و ﻳﺎ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ، ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﻮﻧﺪ.
• ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ
دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺗﺮﻛﻴﺐ و ﺑﺎﻓﺖ ﺳﻨﮓ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﮔﺮﻣﺎ و ﻓﺸﺎر ﺑﺪون وﻗﻮع ذوب. در ﺣﻴﻦ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ، ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه و داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻴﻬﺎ ﺑﺮﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﺗﺎ ﻳﻚ ﺑﺎﻓﺖ ورﻗﻪ اي ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺪﻫﻨﺪ. ﮔﺮاﻧﻴﺖ، دﻳﻮرﻳﺖ و ﮔﺎﺑﺮو ﺗﺤﺖ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ درﺟﻪ ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﮔﻨﻴﺲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺷﻴﻞ و ﻣﺎداﺳﺘﻮن ﺑﺎ درﺟﻪ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ اﺳﻠﻴﺖ و ﻓﻴﻠﻴﺖ ﺑﺪل ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺷﻴﺴﺖ ﻫﺎ ﻳﻚ ﻧﻮع از ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ ﺑﺎﻓﺖ ورﻗﻪ اي ﺧﻮب و ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه و ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﻣﻴﻜﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﻣﺮﻣﺮ از ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺑﻠﻮري ﻛﻠﺴﻴﺖ و دوﻟﻮﻣﻴﺖ ﺷﻜﻞ ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ در ﻣﺮﻣﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از آﻧﻬﺎﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ در ﺳﻨﮕﻬﺎي اﺻﻠﻲ وﺟﻮد دارد. ﻛﻮارﺗﺰﻳﺖ ﻳﻚ ﺳﻨﮓ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ از ﻣﺎﺳﻪ ﺳﻨﮓ ﻏﻨﻲ از ﻛﻮارﺗﺰ ﺷﻜﻞ ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﺳﻴﻠﻴﺲ وارد ﻓﻀﺎي ﺣﻔﺮه اي ﺑﻴﻦ ﻛﻮارﺗﺰ ﻣﻲ ﺷﻮد و داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺳﻤﻨﺘﺎﺳﻴﻮن ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﻛﻮارﺗﺰﻳﺖ ﻳﻜﻲ از ﺳﺨﺖ ﺗﺮﻳﻦ ﺳﻨﮕﻬﺎﺳﺖ. ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﺑﺎﻻ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ذوب ﺷﺪه و ﺑﻪ ﻣﺎﮔﻤﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ ﺗﻜﺮار ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﻣﺮز ﺑﻴﻦ ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
ﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﻳﻒ، ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﻲ ﻣﺘﺸﻜﻠﻪ ﭘﻮﺳﺘﻪ روﺋﻲ زﻣﻴﻦ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ از ﺗﻌﺪادي ذرات ﻣﺠﺰا از ﻫﻢ ﻛﻪ ﺧﺎك ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺗﻮده اي از ذرات ﭼﺴﺒﻴﺪه ﺑﻪ ﻫﻢ و ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ ﻛﻪ ﺳﻨﮓ ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ذرات ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺮز ﻗﺎﻃﻊ و ﻣﻌﻴﻨﻲ ﺑﻴﻦ ﺳﻨﮓ و ﺧﺎك وﺟﻮد ﻧﺪارد اﻣﺎ اﻛﺜﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﺎن در اﻳﻦ رﺷﺘﻪ ﻣﺮز ﺑﻴﻦ اﻳﻦ دو دﺳﺘﻪ ﻣﻮاد را ﺑﻪ اﻳﻦ ﺻﻮرت ﻗﺒﻮل ﻣﻲﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ﻛﻪ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﻴﻦ ذرات ﺗﻮده ﺧﺎك در اﺛﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ آن در آب و ﺑﻬﻢ زده ﺷﺪن از ﺑﻴﻦ ﺑﺮود و ذرات از ﻫﻢ ﺟﺪا ﺷﻮﻧﺪ در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ در ﺳﻨﮓ ﻫﺎ اﻳﻦ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ در اﺛﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ در آب از ﺑﻴﻦ ﻧﺮﻓﺘﻪ و ﺗﻮده ﺳﻨﮓ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﺧﻮد را ﻫﻤﭽﻨﺎن در زﻳﺮ آب ﻧﻴﺰ ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﻳﺪ و ﺑﺎ ﺑﻬﻢ زده ﺷﺪن ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻧﮕﺮدد. از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺧﺎك ﺧﻮد از ﻫﻮادﻳﺪﮔﻲ و ﺧﺮد ﺷﺪن ﻗﻄﻌﺎت ﺳﻨﮕﻲ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲآﻳﺪ، از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﺮز ﻣﺸﺨﺼﻲ ﺑﻴﻦ ذراﺗﻲ ﻛﻪ ﺧﺎك ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﻗﻄﻌﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﺳﻨﮓ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ وﺟﻮد ﻧﺪارد و اﮔﺮ ﻫﻢ ﭼﻨﻴﻦ ﻣﺮزي در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد ﻛﺎﻣﻼً دﻟﺨﻮاه و ﻗﺮار دادي اﺳﺖ.
داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﺧﺎك در داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ ﻣﺘﻐﻴﻴﺮ اﺳﺖ. ﺑﺮ ﺣﺴﺐ اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎ، ﺧﺎك ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و ﻳﺎ رس ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺑﺮاي ﺗﺸﺮﻳﺢ ﺧﺎك ﻫﺎ، ﺳﺎزﻣﺎن ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺣﺪود ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك را ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. در ﺟﺪول 1-3 ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎ، ﺗﻮﺳﻂ ﭼﻨﺪ ﺳﺎزﻣﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ، ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺗﻮﺳﻂ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ ﺧﺎك ﻣﺘﺪاوﻟﺘﺮﻳﻦ اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-3 ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
ﺷﻦ: ﺧﺮده ﺳﻨﮓ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ از ﺟﻨﺲ ﻛﻮارﺗﺰ، ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر و ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﻣﺎﺳﻪ: داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﻛﺜﺮاً از ﺟﻨﺲ ﻛﻮارﺗﺰ و ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ از ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﻻي: ذرات رﻳﺰ (ﻣﻴﻜﺮوﺳﻜﻮﭘﻲ( ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ از داﻧﻪ ﻫﺎي ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﻛﻮارﺗﺰ و ذرات ﭘﻮﻟﻜﻲ ﺷﻜﻞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺘﻼﺷﻲ ﺷﺪن ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻴﻜﺎ دار ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ.
رس: ذرات ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﭘﻮﻟﻜﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻴﻜﺎ، ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رس و ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﻛﻪ ﺟﺪول ﻓﻮق ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ، رس ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً ذراﺗﻲ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 0.002 ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻟﻴﻜﻦ ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ذراﺗﻲ ﺑﺎ اﻧﺪازه 0.002 ﺗﺎ 0.005 ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ رس ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ. ذراﺗﻲ ﻛﻪ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ اﻧﺪازه، در ﻃﺒﻘﻪ رس ﻫﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، ﻟﺰوﻣﺎً ﺷﺎﻣﻞ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رس ﻧﻤﻲ ﺷﻮﻧﺪ. رس ﻫﺎي ذراﺗﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ اﮔﺮ ﺑﺎ ﻣﻘﺪار ﻣﺤﺪودي آب ﻣﺨﻠﻮط ﺷﻮﻧﺪ، ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺧﻤﻴﺮي از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ (1953, Grim). ﺧﻤﻴﺮي ﺑﻮدن ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺑﺘﻮﻧﻪ ﺷﻜﻠﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ رس ﻣﺨﻠﻮط ﺑﺎ آب از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎي ﻏﻴﺮ رﺳﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺷﺎﻣﻞ ذرات ﻛﻮارﺗﺰ، ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر ﻳﺎ ﻣﻴﻜﺎ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻛﻪ ﻓﻘﻂ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ رﻳﺰ داﻧﻪ ﺑﻮدن در ﻃﺒﻘﻪ رس ﻫﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ (ﻳﻌﻨﻲ اﻧﺪازه آن ﻫﺎ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 2 ﻣﻴﻜﺮون اﺳﺖ). ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﺪ ﻛﻪ اﻧﺪازه 2 ﻣﻴﻜﺮون ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﻳﻚ ﺣﺪ ﺑﺎﻻ ﺑﺎﺷﺪ.
ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ، ﻣﻼك ﺗﺸﺨﻴﺺ رس و ﻻي اﻧﺪازه ﻗﺮار داده ﻧﺸﺪه اﺳﺖ و ﻛﻠﻴﻪ ذراﺗﻲ ﻛﻪ اﻧﺪازه آن ﻫﺎ از 0.075
ﻣﻘﺪﻣﻪ
ﺧﺎك ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ در ﻃﺮح ﻫﺎي ﻣﻬﻤﻲ در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد، اﻧﺴﺎن روي ﺧﺎك زﻧﺪﮔﻲ ﻣﻲﻛﻨﺪ و اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎزه ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ، راه ﻫﺎ، ﭘﻞ ﻫﺎ و ......... را اﺣﺪاث ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﻋﻤﺮان ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﺧﻮاص ﺧﺎك از ﻗﺒﻴﻞ ﻣﺒﺪاء ﭘﻴﺪاﻳﺶ، داﻧﻪ ﺑﻨﺪي، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ زﻫﻜﺸﻲ آب، ﻧﺸﺴﺖ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ، ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي و ﻏﻴﺮه را ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﻤﻮده و رﻓﺘﺎر ﺧﺎك را در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اﻧﺴﺎن ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺑﻌﻀﻲ از ﻣﺴﺎﺋﻠﻲ ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﭼﻨﻴﻦ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎﻳﻲ در روي ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﺑﻮﺟﻮد ﺑﻴﺎﻳﺪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻧﺸﺴﺖ راه ﻳﺎ راه آﻫﻦ در اﺛﺮ ﺑﺎر ﺗﺮاﻓﻴﻚ، ﺿﺮﻳﺐ اﻳﻤﻨﻲ ﺳﺎزه ﺣﺎﺋﻞ (ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل آب ﺑﻨﺪ ﺧﺎﻛﻲ، دﻳﻮاره ﺳﺎﺣﻠﻲ ﻳﺎ ﺳﭙﺮي( در ﺑﺮاﺑﺮ واژﮔﻮﻧﻲ، ﻓﺸﺎر وارد ﺑﺮ روي ﺗﻮﻧﻞ و ﻳﺎ ﻧﺸﺴﺖ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﺳﺎزه ﻫﺎي اﺣﺪاث ﺷﺪه در روي ﺧﺎك. در اﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﻳﻔﻲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ از ﺧﺎك اراﺋﻪ ﻧﻤﻮده و ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻨﺸﺎء ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺧﺎك ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ارزان، ﻓﺮاوان وﻟﻲ ﭘﻴﭽﻴﺪه ﻣﻲ ﭘﺮدازﻳﻢ.
ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺧﺎك
از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻳﻚ ﻣﺘﺨﺼﺺ ﻛﺸﺎورزي ﺧﺎك ﻣﺎده اي اﺳﺖ ﻛﻪ ﮔﻴﺎه در آن ﻗﺎﺑﻞ رﺷﺪ ﺑﻮده و زﻧﺪﮔﻲ آن را ﺗﺎﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻳﻚ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎس ﺧﺎك ﻣﻔﻬﻮم ﭼﻨﺪان ﻣﺸﺨﺼﻲ ﻧﺪاﺷﺘﻪ و ﻛﻼً ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺳﺴﺖ و ﺟﺪا از ﻫﻤﻲ ﻛﻪ از ﺗﺠﺰﻳﻪ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ اﺗﻼق ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻣﺎ از ﻧﻈﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺧﺎك ﻣﻔﻬﻮم ﻧﺴﺒﺘﺎً وﺳﻴﻊ ﺗﺮي دارد. در ﻋﻠﻮم ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ، ﺧﺎك ﻣﺨﻠﻮط ﻏﻴﺮ ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ اي از داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ و ﻣﻮاد آﻟﻲ ﻓﺎﺳﺪ ﺷﺪه اي ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻓﻀﺎي ﺧﺎﻟﻲ ﺑﻴﻦ آن ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ آب و ﻫﻮا (ﮔﺎزﻫﺎ) اﺷﻐﺎل ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻟﺬا ﺑﺮ ﻃﺒﻖ ﺗﻌﺎرﻳﻒ ﻓﻮق ﻣﺘﺨﺼﺼﻴﻦ ﻛﺸﺎورزي ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي ارﮔﺎﻧﻴﻚ (آﻟﻲ) ﺗﻮﺟﻪ دارﻧﺪ و ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي ﻏﻴﺮ ارﮔﺎﻧﻴﻚ.
از ﺑﺤﺚ ﻓﻮق دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﻧﻈﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺎك، از ﻧﻈﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﻴﻦ ﻛﺸﺎورزي ﺧﻮاص ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ و ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ آن و از ﻧﻈﺮ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﺎن ﺧﻮاص ﻣﻴﻨﺮاﻟﻮژي آن ﻣﻬﻢ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﺎﺧﻪ اي از ﻋﻠﻮم ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و رﻓﺘﺎر ﺗﻮده ﺧﺎك ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي وارده ﻣﻲﭘﺮدازد. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً در آﻏﺎز ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺘﻢ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭘﻴﺪا ﻧﻤﻮده اﺳﺖ. در آن زﻣﺎن ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺗﺤﻠﻴﻞ و ﺑﺮرﺳﻲ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ در ﺑﺴﻴﺎري از ﻛﺸﻮرﻫﺎ ﺣﺲ ﻣﻲ ﺷﺪ ﻛﻪ ﻋﻠﺖ آن ﻫﻢ ﺣﻮادﺛﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ زﻣﻴﻦ ﻟﻐﺰش ﻫﺎ و ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎ ﺑﻮد. ﺑﺴﻴﺎري از اﺻﻮل ﭘﺎﻳﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در آن زﻣﺎن ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ اﻣﺎ ﺟﻤﻊ ﺑﻨﺪي ﺟﺎﻣﻌﻲ از اﻳﻦ ﻣﺒﺎﻧﻲ ﺑﻨﻴﺎدي ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻋﻠﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺖ. ﻧﺨﺴﺘﻴﻦ ﻛﺴﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﻛﻤﻚ ﺷﺎﻳﺎﻧﻲ ﺑﻪ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻤﻮدﻧﺪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻛﻮﻟﻤﺐ (Coulomb) ﻛﻪ در ﺳﺎل 1776 رﺳﺎﻟﻪ ﻣﻬﻤﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺧﺎك ﺗﺎﻟﻴﻒ ﻧﻤﻮد و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ راﻧﻜﻴﻦ (Rankine) ﻛﻪ در ﺳﺎل 1857 ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻤﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﻣﺤﺘﻤﻞ ﺗﻨﺶ ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ. در ﺳﺎل 1856 دارﺳﻲ (Darcy) ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﺶ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي ﺧﺎك را ﺑﺎ ﻫﺪف ﺗﺎﻣﻴﻦ آب ﺷﻬﺮ Dijonﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ. اﺻﻮل ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ و ﻣﺤﻴﻂ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﺷﺎﻣﻞ اﺳﺘﺎﺗﻴﻚ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ در ﻗﺮن ﻧﻮزدﻫﻢ در اﺛﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي ﻛﻮﺷﻲ، ﻧﺎوﻳﺮ و ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭘﻴﺪه ﻧﻤﻮده ﺑﻮدﻧﺪ.
اﻣﺎ ﺑﺮاي اﻳﻨﻜﻪ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﻣﺒﺎﻧﻲ ﺑﻨﻴﺎدي را ﺑﺘﻮان ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻋﻠﻢ واﺣﺪ ﮔﺮدﻫﻢ آورد ﺑﺎﻳﺪ ﺗﺎ ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺘﻢ ﻣﻨﺘﻈﺮ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪﻳﻢ. در آﻏﺎز اﻳﻦ ﻗﺮن، ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ2 ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ و ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺳﻬﻢ را در ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﺮ ﻋﻬﺪه داﺷﺖ. ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1925 ﻛﺘﺎب Erdbaumechanik (ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك) را ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﺎﻧﺪ ﭼﻨﺎﻧﻜﻪ اﻣﺮوزه ﭼﺎپ اﻳﻦ ﻛﺘﺎب ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺒﺪاء ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد. وي ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﻴﺮي ﻋﻠﻮم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺼﺎﻟﺢ، ﺧﻮاﺻﻲ از ﺧﺎك را ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داد ﻛﻪ از ذﻫﻦ دﻳﮕﺮ ﻣﺤﻘﻘﻴﻦ ﺑﻪ دور ﻣﺎﻧﺪه ﺑﻮد. ﺗﺮزاﻗﻲ ﻧﺤﻮه در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻓﺸﺎر آب ﻣﻨﻔﺬي ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك را ﻧﻴﺰ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داد. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻳﻜﻲ از ﻋﻨﺎﺻﺮ اﺳﺎﺳﻲ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك اﺳﺖ ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ اﺷﺘﺒﺎه در در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻦ ﺟﻨﺒﻪ از رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﺗﺎﻛﻨﻮن ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ وﻗﻮع ﻓﺠﺎﻳﻊ ﺑﺰرﮔﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳﺪ ﺗﺘﻮن ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻓﻮق ﻧﮕﺎﻫﻲ اﺟﻤﺎﻟﻲ ﺑﻮد ﺑﺮ ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻮﻳﻦ و ﺑﺴﻂ و ﮔﺴﺘﺮش آن در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﻴﺮ. در اداﻣﻪ ﻗﺼﺪ دارﻳﻢ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ را ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻔﺼﻞ ﺗﺮي ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻤﺎﻳﻴﻢ.
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﻗﺒﻞ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ:
از دﻳﺪﮔﺎه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ، درك ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ آﻧﭽﻨﺎﻧﻜﻪ اﻣﺮوزه ﺑﺎ آن آﺷﻨﺎ ﻫﺴﺘﻴﻢ از اواﺋﻞ ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ ﺷﺮوع ﺷﺪ (اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن، 1985). ﺗﺎ ﺳﺎل ﻫﺎ ﭘﺲ از آن ﻧﻴﺰ ﻫﻨﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﺗﺠﺮﺑﻴﺎت ﮔﺬﺷﺘﻪ و اﺣﺪاث ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺪون ﻳﻚ ﻣﺒﻨﺎي ﻋﻠﻤﻲ واﻗﻌﻲ ﺑﻮد. ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي ﻫﻤﻴﻦ ﺳﺎﺧﺖ و ﺳﺎزﻫﺎي ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ ﺳﺎزه ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ. ﺑﺮﺧﻲ از آن ﻫﺎ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻨﺪ و ﺑﻌﻀﻲ دﻳﮕﺮ ﻫﻨﻮز ﭘﺎرﺑﺮﺟﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﺷﻮاﻫﺪ ﺗﺎرﻳﺨﻲ ﺣﺎﻛﻲ از آن ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﻤﺪن ﻫﺎي ﺑﺎﺳﺘﺎن اﻛﺜﺮاً در ﻃﻮل ﺳﻮاﺣﻞ رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ ﻫﻤﭽﻮن ﻧﻴﻞ (ﻣﺼﺮ)، دﺟﻠﻪ و ﻓﺮات (ﺑﻴﻦ اﻟﻨﻬﺮﻳﻦ)، ﻫﻮاﻧﮓ ﻫﻮ (رود زرد، ﭼﻴﻦ) و اﻳﻨﺪوس (ﻫﻨﺪ) ﺷﻜﻞ ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. در ﺣﺪود 2000 ﺳﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد ﻣﺴﻴﺢ در ﺣﻮﺿﭽﻪ ﻫﺎي آﺑﮕﻴﺮ رود اﻳﻨﺪوس آب ﺑﻨﺪﻫﺎﻳﻲ ﺟﻬﺖ ﺣﻔﺎﻇﺖ از ﺷﻬﺮ ﻣﻮﻫﻨﮋو دارا (Mohenjo Dara، ﭘﺎﻛﺴﺘﺎن اﻣﺮوزي) اﺣﺪاث ﮔﺮدﻳﺪ. در ﻃﻮل ﺣﻜﻮﻣﺖ ﺧﺎﻧﺪان ﭼﺎن در ﭼﻴﻦ (0211 ﺗﺎ 942 ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد) آب ﺑﻨﺪﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺟﻬﺖ ﻣﻘﺎﺻﺪ آﺑﻴﺎري اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ.
ﻣﺪرﻛﻲ ﺣﺎﻛﻲ از اﻳﻨﻜﻪ آﻳﺎ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن اﻳﻦ آب ﺑﻨﺪﻫﺎ ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪه اﻧﺪ و ﻳﺎ اﻳﻨﻜﻪ ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ ﻧﺎﺷﻲ از وﻗﻮع ﺳﻴﻼب در آن زﻣﺎن ﻛﻨﺘﺮل ﺷﺪه اﺳﺖ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ وﺟﻮد ﻧﺪارد (ﻛﺮﻳﺰل). در دوران ﺗﻤﺪن ﻳﻮﻧﺎن ﺑﺎﺳﺘﺎن از ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻣﻨﻔﺮد و ﻧﻮاري و ﮔﺴﺘﺮده در ﺳﺎﺧﺖ ﺳﺎزه ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻴﺸﺪ. از ﺣﺪود 2750 ﺳﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد در ﻃﻲ ﻳﻚ ﻗﺮن، ﭘﻨﺞ ﻫﺮم ﻣﻬﻢ در ﻣﺼﺮ اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ (ﺳﻘﺮاه، ﻣﻴﺪوم، داﻫﺸﻮر ﺟﻨﻮﺑﻲ و ﺷﻤﺎﻟﻲ و ﺧﺌﻮﭘﺲ). ﺳﺎﺧﺖ اﻳﻦ ﻫﺮم ﻫﺎ ﺑﺎ ﭼﺎﻟﺶ ﻫﺎي ﺳﻬﻤﮕﻴﻨﻲ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن، ﭘﺎﻳﺪاري ﺷﻴﺮواﻧﻲ ﻫﺎ و اﺣﺪاث ﺗﺎﻻرﻫﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻫﻤﺮاه ﺑﻮد. ﺑﻪ ﻇﻬﻮر ﺑﻮدﻳﺴﻢ در ﭼﻴﻦ در ﻃﻲ ﺳﻠﻄﻨﺖ ﻫﺎن ﺷﺮﻗﻲ در 68 ﺳﺎل ﺑﻌﺪ از ﻣﻴﻼد، ﻫﺰاران ﺑﺘﻜﺪه ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻧﺪ. ﺑﺴﻴﺎري از اﻳﻦ ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺮ روي ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﺳﻴﻠﺖ و رس ﻧﺮم اﺣﺪاث ﺷﺪﻧﺪ. در ﺑﻌﻀﻲ ﻣﻮارد ﻓﺸﺎر ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن از ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي ﺧﺎك ﻓﺮاﺗﺮ رﻓﺘﻪ و ﺑﺎﻋﺚ آﺳﻴﺐ ﻫﺎي ﺳﺎزه اي ﮔﺴﺘﺮده اي ﻣﻴﺸﺪ.
ﻳﻜﻲ از ﻣﺸﻬﻮرﺗﺮﻳﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺸﻜﻼت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي در اﺣﺪاث ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻗﺒﻞ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ، ﺑﺮج ﻛﺞ ﭘﻴﺰا (Leaning Tower of Pizza, Italy) در اﻳﺘﺎﻟﻴﺎﺳﺖ (ﺷﻜﻞ 1-1). اﺣﺪاث ﺑﺮج در ﺳﺎل 1173 ﺑﻌﺪ از ﻣﻴﻼد ﺷﺮوع ﺷﺪ، ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺟﻤﻬﻮري ﭘﻴﺰا در ﺣﺎل ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﺑﻮد و اﻳﻦ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ در ﻃﻲ ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻃﻮل 200 ﺳﺎل آﺗﻲ اداﻣﻪ ﻳﺎﻓﺖ. اﻳﻦ ﺳﺎزه ﺣﺪود 15700 ﺗﻦ وزن داﺷﺘﻪ و در روي ﻳﻚ ﺷﺎﻟﻮده داﻳﺮه اي ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 20 ﻣﺘﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. در ﮔﺬﺷﺘﻪ اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺷﺮق، ﺷﻤﺎل، ﻏﺮب و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺟﻨﻮب ﻛﺞ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﺧﻴﺮ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﻳﻚ ﻻﻳﻪ رس ﺿﻌﻴﻒ در ﻋﻤﻖ 11 ﻣﺘﺮي زﻳﺮ ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻗﺮار داﺷﺘﻪ و ﻫﻤﻴﻦ ﻻﻳﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺞ ﺷﺪن ﺑﺮج ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع 54 ﻣﺘﺮ ﺑﻪ اﻧﺪازه 5 ﻣﺘﺮ ﻛﺞ ﺷﺪ. ﺑﺮج در ﺳﺎل 1990 از ﺑﻴﻢ واژﮔﻮﻧﻲ و ﻳﺎ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻦ ﺑﻪ روي ﻋﻤﻮم ﺑﺴﺘﻪ ﺷﺪ. اﺧﻴﺮاً ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن اﻳﻦ ﺑﺮج ﺑﺎ ﺑﺮداﺷﺖ ﺧﺎك از زﻳﺮ وﺟﻪ ﺷﻤﺎﻟﻲ ﺑﺮج ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪ. ﺣﺪود 70 ﺗﻦ ﺧﺎك در ﻃﻲ ﭼﻬﻞ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺣﻔﺎري ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ در ﻋﺮض ﺑﺮج از زﻳﺮ آن ﺑﺮداﺷﺘﻪ ﺷﺪ. ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺧﺎك ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻧﺸﺴﺖ ﻧﻤﻮد ﺗﺎ ﻓﻀﺎي ﺧﺎﻟﻲ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه را ﭘﺮ ﻧﻤﺎﻳﺪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻴﺰان ﻛﺞ ﺷﺪﮔﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺖ. ﻫﻢ اﻛﻨﻮن ﺑﺮج ﭘﻴﺰا ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﭘﻨﺞ درﺟﻪ ﻛﺞ اﺳﺖ. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻧﻴﻢ درﺟﻪ اي ﺧﻴﻠﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻴﺴﺖ اﻣﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻈﻪ اي ﭘﺎﻳﺪارﺗﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﺜﺎل دﻳﮕﺮي از ﻳﻚ ﻣﻮرد ﻣﺸﺎﺑﻪ در ﺷﻜﻞ 1-2 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮج ﻫﺎي ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه در ﺷﻜﻞ 1-2 در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﻮﻧﻴﺎ اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ واﻗﻊ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺑﺮج ﻫﺎ در ﻗﺮن دوازدﻫﻢ اﺣﺪاث ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﻪ ﺑﺮج ﺳﻤﺖ ﭼﭗ اﻏﻠﺐ ﺑﺮج ﮔﺎرﻳﺴﻨﺪا (Garisenda Tower) اﻃﻼق ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﺑﺮج 48 ﻣﺘﺮ ارﺗﻔﺎع داﺷﺘﻪ و ﻣﺘﺤﻤﻞ ﻛﺠﻲ زﻳﺎدي ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-1 ﺑﺮج ﻛﺞ ﭘﻴﺰا در اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ
ﺷﻜﻞ 1-2 ﺑﺮج ﻛﺞ ﮔﺎرﻳﺴﻨﺪا واﻗﻊ در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﻮﻧﻴﺎ در ﻛﺸﻮر اﻳﺘﺎﻟﻴﺎ
ﭘﺲ از ﻣﻮاﺟﻬﻪ ﺑﺎ ﻣﺸﻜﻼت ﻣﺘﻌﺪد در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻧﺎﻣﻄﻠﻮب ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺳﺎزه ﻫﺎ در ﻃﻲ ﻗﺮون ﮔﺬﺷﺘﻪ، ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ و داﻧﺸﻤﻨﺪان ﭘﺲ از ﻗﺮن ﻫﺠﺪﻫﻢ ﺷﺮوع ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت و رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻋﻠﻤﻲ ﺗﺮ ﻧﻤﻮدﻧﺪ. ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻃﺒﻴﺖ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﺣﻮزه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺑﺎزه زﻣﺎﻧﻲ ﺑﻴﻦ ﺳﺎل ﻫﺎي 1700 ﺗﺎ 1927 را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﭼﻬﺎر دوره ﻣﻬﻢ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻧﻤﻮد (اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن):
1. دوران ﭘﻴﺶ از ﻛﻼﺳﻴﻚ
2. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز اول
3. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز دوم
4. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن
در اداﻣﻪ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻫﺮ ﻳﻚ از دوره ﻫﺎي ﻓﻮق را ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺨﺘﺼﺮ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲ دﻫﻴﻢ:
دوران ﭘﻴﺶ از ﻛﻼﺳﻴﻚ (1700 ﺗﺎ 1776):
ﺗﻤﺮﻛﺰ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت در اﻳﻦ دوران ﺑﺮ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ و وزن ﻣﺨﺼﻮص ﺧﺎك ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎي ﻧﻴﻤﻪ ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﺑﻮد. در ﺳﺎل 1717 ﻳﻚ ﻣﻬﻨﺪس ﺳﻠﻄﻨﺘﻲ ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻫﻨﺮي ﮔﻮﺗﻴﺮ(Henri Gautier) در زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ اﻧﻌﺎم ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدي درﻳﺎﻓﺖ ﻧﻤﻮد ﺗﺎ روش ﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ دﻳﻮارﻫﺎي ﺣﺎﺋﻞ را ﻓﺮﻣﻮﻟﻪ ﻧﻤﺎﻳﺪ، ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺧﺎﻛﻲ ﭘﺮداﺧﺖ. اﻣﺮوزه ﻣﺎ اﻳﻦ ﺷﻴﺐ ﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ را زاوﻳﻪ ﻗﺮار ﺧﺎك ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻴﻢ. وي ﺷﻴﺐ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﺎﺳﻪ ﺧﺸﻚ ﺗﻤﻴﺰ و ﺧﺎك ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﻪ دﺳﺖ آورد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ وزن ﻣﺨﺼﻮص ﻣﺎﺳﻪ ﺧﺸﻚ ﺗﻤﻴﺰ و ﺧﺎك ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮد. وﻟﻲ ﻫﻴﭽﮕﻮﻧﻪ آزﻣﺎﻳﺸﻲ ﺑﺮ روي رس از ﻃﺮف وي ﮔﺰارش ﻧﺸﺪ. در ﺳﺎل 1729 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﺑﺮﻧﺎرد ﻓﻮرﺳﺖ ﺑﻠﻴﺪور (Bernard Forest De Belidor) ﻛﺘﺎﺑﻲ ﺑﺮاي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻧﻈﺎﻣﻲ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻧﻤﻮد. در اﻳﻦ ﻛﺘﺎب وي ﻧﻈﺮﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮد ﻛﻪ در واﻗﻊ اداﻣﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻮﺗﻴﺮ ﺑﻮد. او ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ﺧﺎك اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد ﻛﻪ در ﺟﺪول زﻳﺮ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
اوﻟﻴﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﺑﺮ روي ﻳﻚ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع 67 mm توسط ﻳﻚ ﻣﻬﻨﺪس ﻓﺮاﻧﺴﻮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻓﺮاﻧﺴﻮا ﮔﺎدروي (Francois Gadroy) ﮔﺰارش ﺷﺪ. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﮔﺎدروي در ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪس دﻳﮕﺮي ﺑﻪ ﻧﺎم ﻣﺎﻳﻨﻴﻞ (J. J. Mayniel) ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ.
مکانیک خاک کلاسیک - فاز اول (1776 تا 1856)
در ﻃﻲ اﻳﻦ دوره اﻛﺜﺮ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺣﻮزه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ و داﻧﺸﻤﻨﺪان ﻓﺮاﻧﺴﻮي اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در دوره ﻗﺒﻞ از ﻛﻼﺳﻴﻚ، ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺗﻤﺎم ﻣﻼﺣﻈﺎت ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﻪ ﻛﺎر رﻓﺘﻪ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﺳﻄﻮح ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ دﻟﺨﻮاه در ﺧﺎك اﻧﺠﺎم ﻣﻲ ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺸﻬﻮر ﻛﻪ در 1776 ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ، داﻧﺸﻤﻨﺪ ﻓﺮاﻧﺴﻮي، ﭼﺎﻟﺮز آﮔﻮﺳﺘﻴﻦ ﻛﻮﻟﻤﺐ (Charles Augustin Coulomb) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﺻﻮل ﺣﺴﺎب دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻞ و اﻧﺘﮕﺮال و ﻗﻀﺎﻳﺎي ﻣﺎﻛﺴﻴﻤﻢ و ﻣﻴﻨﻴﻤﻢ، ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ واﻗﻌﻲ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش در ﺧﺎك ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ را ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد. وي در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﺶ اﺻﻄﻜﺎك و ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ در داﺧﻞ ﺗﻮده ﺧﺎك را ﻧﻴﺰ ﻟﺤﺎظ ﻧﻤﻮد.
در ﺳﺎل 1820، ﻣﻬﻨﺪس ﻓﺮاﻧﺴﻮي ژاك ﻓﺮدرﻳﻚ ﻓﺮاﻧﺴﻴﺲ (Jacques Frederic Francais) و ﭘﺮوﻓﺴﻮر ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻛﺎرﺑﺮدي ﻛﻠﻮد ﻟﻮﺋﻴﺰ ﻣﺎري ﻫﺎﻧﺮي ﻧﺎوﻳﺮ (Claude Louis Marie Navier ) ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﺧﺎص ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ را ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار دادﻧﺪ. اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﺧﺎص ﺷﺎﻣﻞ ﺧﺎك ﺷﻴﺐ دار ﭘﺸﺖ دﻳﻮار و ﺳﺮﺑﺎر ﭘﺸﺖ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﻣﻴﺸﺪ. در 1840 ﻣﻬﻨﺪس ارﺗﺶ و ﭘﺮوﻓﺴﻮر ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ژان وﻳﻜﺘﻮر ﭘﻮﻧﺴﻮﻟﻪ (Jean Victor Poncelet) ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روﻳﻜﺮي ﺗﺮﺳﻴﻤﻲ و در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺳﻄﻮح ﻟﻐﺰش دﻟﺨﻮاه ﭼﻨﺪ وﺟﻬﻲ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ را ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك در ﭘﺸﺖ دﻳﻮارﻫﺎي ﺣﺎﺋﻞ ﻗﺎﺋﻢ و ﺷﻴﺐ دار ﺑﺴﺖ داد. ﭘﻮﻧﺴﻠﻪ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ از ﻧﻤﺎد φ ﺑﺮاي ﻧﻤﺎﻳﺶ زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك ﺧﺎك اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد. او ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ ﻧﻈﺮﻳﻪ اي ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎرﺑﺮي ﻧﻬﺎﻳﻲ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1846 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺑﻪ ﻧﺎم اﻟﻜﺴﺎﻧﺪر ﻛﻮﻟﻴﻦ (Alexandre Collin) ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎﻳﻲ در ﻣﻮرد ﻟﻐﺰش ﻫﺎي ﻋﻤﻴﻖ در رس ﻫﺎ و ﺗﺮاﻧﺸﻪ ﻫﺎ ﺧﺎﻛﺮﻳﺰﻫﺎ اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. ﻃﺒﻖ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻴﻦ در ﺗﻤﺎم ﺣﺎﻻت، ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ زﻣﺎﻧﻲ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﺴﻴﺞ ﺷﺪه از ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﻣﻮﺟﻮد ﺧﺎك ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲﺷﻮد. وي ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮد ﻛﻪ ﺳﻄﻮح ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻗﻮس ﻫﺎي ﺳﻴﻜﻠﻮﺋﻴﺪ ﺗﻘﺮﻳﺐ زد. ﻣﻘﺎﻻت
ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه در ﺳﺎل 1857 ﺗﻮﺳﻂ وﻳﻠﻴﺎم راﻧﻜﻴﻦ (William John Macquorn Rankine) اﻏﻠﺐ ﭘﺎﻳﺎن ﻓﺎز اول ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻘﻠﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت وي ﺷﺎﻣﻞ ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻫﺎي ﻣﻬﻤﻲ در ﺑﺎب ﻓﺸﺎر ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﺎك و ﺗﻌﺎدل ﺗﻮده ﻫﺎي ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻴﺸﺪ. ﻧﻈﺮﻳﻪ راﻧﻜﻴﻦ در واﻗﻊ ﺳﺎزه ﺳﺎزي ﺑﻮد از ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻛﻮﻟﻤﺐ.
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻛﻼﺳﻴﻚ – ﻓﺎز 2 (1856 ﺗﺎ 1910):
در اﻳﻦ ﻓﺎز ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻣﺘﻌﺪدي ﻛﻪ ﺣﺎﺻﻞ آزﻣﻮن ﻫﺎي آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ ﺑﺮ روي ﻣﺎﺳﻪ ﺑﻮد ﺑﻪ ﭼﺎپ رﺳﻴﺪ. ﻳﻜﻲ از اوﻟﻴﻦ و ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺎﻻت ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه در اﻳﻦ دوره ﺗﻮﺳﻂ ﻫﺎﻧﺮي ﻓﻴﻠﻴﭗ ﮔﺎﺳﭙﺎرد دارﺳﻲ (Henri Philibert Gaspard Darcy) اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در ﺳﺎل 1856 وي ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﺶ در ﻣﻮرد ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي ﻓﻴﻠﺘﺮﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ اي را ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻧﻤﻮد. ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي اﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت، دارﺳﻲ واژه ﺿﺮﻳﺐ ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي (ﻳﺎ ﺿﺮﻳﺐ ﻫﺪاﻳﺖ ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ) ﺧﺎك را ﻛﻪ ﻳﻜﻲ از ﻛﺎرﺑﺮدي ﺗﺮﻳﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز اﺳﺖ را ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻧﻤﻮد. ﺳﺮ ﺟﻮرج ﻫﻮارد داروﻳﻦ (Sir George Howard Darwin) اﺳﺘﺎد ﺳﺘﺎره ﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﺎ اﻧﺠﺎم ﻳﻚ ﺳﺮي آزﻣﻮن آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻫﻲ، ﻟﻨﮕﺮ واژﮔﻮﻧﻲ وارد ﺑﺮ ﻳﻚ دﻳﻮار ﺣﺎﺋﻞ ﻣﻔﺼﻠﻲ ﺑﺎ ﺧﺎك ﻣﺎﺳﻪ اي در دو ﺣﺎﻟﺖ ﺷﻞ و ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﭘﺸﺖ دﻳﻮار را ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار داد. ﻳﻜﻲ دﻳﮕﺮ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ دﺳﺘﺎوردﻫﺎي اﻳﻦ دوره در ﺳﺎل 1885 ﺑﺎ ﭼﺎپ ﻣﻘﺎﻟﻪ اي ﺗﻮﺳﻂ ژوﺳﻒ واﻟﻨﺘﻴﻦ ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ (Joseph Valentin Boussinesq) ﺑﻪ وﻗﻮع ﭘﻴﻮﺳﺖ. ﺑﻮزﻳﻨﺴﻚ در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﻌﺮوف ﻧﻈﺮﻳﻪ ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ در زﻳﺮ ﻳﻚ ﺳﻄﺢ ﺑﺎرﮔﺬاري ﺷﺪه در ﻳﻚ ﻣﺤﻴﻂ ﻫﻤﮕﻦ، ﻧﻴﻤﻪ ﺑﻴﻨﻬﺎﻳﺖ ارﺗﺠﺎﻋﻲ و ﻫﻤﺴﺎﻧﮕﺮد را اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1887 اوزﺑﻮرن رﻳﻨﻮﻟﺪز (Osborne Reynolds) ﭘﺪﻳﺪه اﺗﺴﺎع در ﻣﺎﺳﻪ ﻫﺎ را ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻧﻤﻮد.
ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺪرن (1910 ﺗﺎ 1927):
در اﻳﻦ دوره ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺮ روي رس ﻫﺎ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪ ﻛﻪ در آن ﻫﺎ وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎ و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﻲ رس ﻫﺎ ﻣﻄﺮح و ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ. ﺷﺎﺧﺺ ﺗﺮﻳﻦ اﻧﺘﺸﺎرات اﻳﻦ دوره در ﺟﺪول 1-1 اراﺋﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ.
ﺟﺪول 1-1 ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻣﻬﻢ ﺑﺮ روي رس ﻫﺎ از ﺳﺎل 1910 ﺗﺎ 1927
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﭘﺲ از 1927:
اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب Erdbaumechanic auf Bodenphysikalisher Grundlage ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1925 ﺗﻮﻟﺪ ﻋﺼﺮ ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ را ﺑﻪ راﺳﺘﻲ ﭘﺪر ﻋﻠﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻮﻳﻦ ﻣﻲ داﻧﻨﺪ. ﺗﺮزاﻗﻲ (ﺷﻜﻞ 1-3) در دوم اﻛﺘﺒﺮ ﺳﺎل 1883 در ﭘﺮاگ ﻛﻪ در آن زﻣﺎن ﻣﺮﻛﺰ اﺳﺘﺎن ﺑﻮﻫﻤﻴﺎي اﺗﺮﻳﺶ ﺑﻮد ﻣﺘﻮﻟﺪ ﺷﺪ. ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1904 از داﻧﺸﻜﺪه ﻓﻨﻲ ﮔﺮاﺗﺲ ﺑﺎ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﺪرك ﻟﻴﺴﺎﻧﺲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻓﺎرغ اﻟﺘﺤﺼﻴﻞ ﺷﺪ و ﭘﺲ از آن ﻳﻚ ﺳﺎل در ارﺗﺶ اﺗﺮﻳﺶ ﺧﺪﻣﺖ ﻛﺮد.
ﭘﺲ از ارﺗﺶ، ﺗﺮزاﻗﻲ ﻳﻚ ﺳﺎل ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﭘﺮداﺧﺖ. در ژاﻧﻮﻳﻪ 1912 وي درﺟﻪ دﻛﺘﺮاي ﻋﻠﻮم ﻓﻨﻲ را از داﻧﺸﮕﺎه ﮔﺮاﺗﺲ ﻛﺴﺐ ﻧﻤﻮد. در ﺳﺎل 1916 ﺗﺮزاﻗﻲ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺲ در ﻣﺪرﺳﻪ ﺳﻠﻄﻨﺘﻲ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ در اﺳﺘﺎﻧﺒﻮل ﭘﺮداﺧﺖ. ﭘﺲ از ﭘﺎﻳﺎن ﺟﻨﮓ ﺟﻬﺎﻧﻲ اول ﺗﺮزاﻗﻲ ﺳﻤﺖ ﻣﺪرس در داﻧﺸﮕﺎه آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ راﺑﺮت ﻛﺎﻟﺞ در اﺳﺘﺎﻧﺒﻮل را ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. در آﻧﺠﺎ ﺑﻮد ﻛﻪ وي ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﺶ در ﻣﻮرد رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﻫﺎ و ﻧﺸﺴﺖ رس ﻫﺎ را ﺷﺮوع ﻛﺮد. اﻧﺘﺸﺎب ﻛﺘﺎب Erdbaumechanic در واﻗﻊ ﻣﺎﺣﺼﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻫﻤﻴﻦ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-3 ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ (1963 ﺗﺎ 1883)
در ﺳﺎل 1925 وي ﺳﻤﺖ ﺗﺪرﻳﺲ در داﻧﺸﮕﺎه اﻧﺴﺘﻴﺘﻮي ﻣﺎﺳﺎﭼﻮﺳﺖ (Massachusetts Institute of Technology) را ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ و ﺗﺎ ﺳﺎل 1929 در آﻧﺠﺎ ﺑﻪ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﺸﻐﻮل ﺷﺪ. در ﻃﻲ اﻳﻦ دوره وي ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﻴﺸﺮو و ﭘﻴﺸﮕﺎم ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺪﻳﺪي از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺑﻪ ﻧﺎم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪ. در اﻛﺘﺒﺮ 1929 او ﺑﻪ اروﭘﺎ ﺑﺎزﮔﺸﺖ ﺗﺎ در داﻧﺸﮕﺎه ﻓﻨﻲ وﻳﻦ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ اﺳﺘﺎد ﺗﻤﺎﻣﻲ ﻣﺸﻐﻮل ﺗﺪرﻳﺲ ﺷﻮد ﺟﺎﺋﻴﻜﻪ ﺑﻪ زودي ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻧﻮن ﺗﻮﺟﻪ و ﭘﺎﻳﺘﺨﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﻋﻤﺮان ﻣﺸﺘﺎق ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺷﺪ. در ﺳﺎل 1929 او ﺑﻪ آﻣﺮﻳﻜﺎ ﺑﺎزﮔﺸﺖ ﺗﺎ در داﻧﺸﮕﺎه ﻫﺎروارد ﺑﻪ ﺳﻤﺖ اﺳﺘﺎد ﺗﻤﺎم ﻣﺸﻐﻮل ﺗﺪرﻳﺲ ﺷﻮد.
اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ اﻧﺠﻤﻦ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ (International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering (ISSMFE)) در ﺳﺎل 1936 در داﻧﺸﮕﺎه ﻫﺎروارد ﺑﻪ رﻳﺎﺳﺖ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ ﺑﺮﮔﺰار ﺷﺪ. ﻫﺪاﻳﺖ و رﻫﺒﺮي ﺗﺮزاﻗﻲ در ﻃﻲ ﻳﻚ رﺑﻊ ﻗﺮن ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪ ﻛﻪ ﻣﻘﺎﻻت ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺎ ﻃﻴﻒ وﺳﻴﻌﻲ از ﻣﻮﺿﻮﻋﺎت در آن ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ اراﺋﻪ ﺷﻮد. ﻣﻮﺿﻮﻋﺎﺗﻲ ﻫﻤﭽﻮن: ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ، ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ، آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﺎي درﺟﺎ، ﭘﻨﺘﺮوﻣﺘﺮ ﻣﺨﺮوﻃﻲ ﻫﻠﻨﺪي، آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻴﻮژ، ﻧﺸﺴﺖ ﺗﺤﻜﻴﻤﻲ، ﺗﻮزﻳﻊ ﺗﻨﺶ ارﺗﺠﺎﻋﻲ، ﺑﻬﺴﺎزي ﺧﺎك ﺑﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﺎرﮔﺰاري، ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻳﺨﺰدﮔﻲ ﺧﺎك، رس ﻫﺎي اﻧﺒﺴﺎﻃﻲ، ﻧﻈﺮﻳﻪ ﻗﻮس زدﮔﻲ، دﻳﻨﺎﻣﻴﻚ ﺧﺎك و زﻟﺰﻟﻪ. در ﻃﻲ رﺑﻊ ﻗﺮن ﺑﻌﺪي ﻫﻢ ﺗﺮزاﻗﻲ، ﭘﻴﺸﮕﺎم و ﭘﺎدﺷﺎه ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﺑﻮد. راﻟﻒ ﭘﻚ (Ralph Peck ﺷﻜﻞ 1-4) در اﻳﻨﺒﺎره ﻧﻘﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ: "در ﻃﻮل دوران زﻧﺪﮔﻲ ﺗﺮزاﻗﻲ، اﻓﺮاد ﻛﻤﻲ ﻣﺨﺎﻟﻒ اﻳﻦ واﻗﻌﻴﺖ ﺑﻮدﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﺮزاﻗﻲ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﭘﻴﺸﺮو و ﺣﺎﻛﻢ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﻮد، ﺑﻠﻜﻪ او ﻣﺮﺟﻊ ﺣﻞ اﺧﺘﻼف ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت و ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﻮد. در ﻃﻲ ﺳﺎل ﻫﺎي آﺗﻲ او در ﺗﻤﺎم ﭘﺮوژه ﻫﺎ در ﺗﻤﺎم ﻗﺎره ﻫﺎ ﺑﻪ ﺟﺰ اﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ و ﻗﻄﺐ ﺟﻨﻮب ﺣﻀﻮر ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ" وي اداﻣﻪ ﻣﻲ دﻫﺪ: "ﺣﺘﻲ اﻣﺮوزه ﻫﻢ ﺑﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان اﻳﺮادي در ارزﻳﺎﺑﻲ ﻫﺎ و ﺗﺨﻤﻴﻦ ﻫﺎي وي از وﺿﻌﻴﺖ ﺧﺎك در ﻣﻘﺎﻻت و ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ ﻫﺎﻳﺶ ﻳﺎﻓﺖ". در ﺳﺎل 1939 ﺗﺮزاﻗﻲ ﭼﻬﻞ و ﭘﻨﺠﻤﻴﻦ ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ James Forrestرا در اﻧﺴﺘﻴﺘﻮي ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﻋﻤﺮان ﻟﻨﺪن اراﺋﻪ ﻧﻤﻮد. در اﻳﻦ ﺳﺨﻨﺮاﻧﻲ وي ﻣﺪﻋﻲ ﺷﺪ ﻛﻪ از اﻳﻦ ﭘﺲ دﻳﮕﺮ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﻫﺎي ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﺑﻪ ﻋﻠﺖ اﺗﻔﺎﻗﺎت ﻗﻬﺮي و ﻣﺸﻴﺖ اﻟﻬﻲ ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-4 راﻟﻒ ﭘﻚ (2008 ﺗﺎ 1912)
در اداﻣﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ روﻳﺪادﻫﺎي ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﻛﻪ ﭘﺲ از اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ISSMFE در ﺳﺎل 1936 ﺑﻪ وﻗﻮع ﭘﻴﻮﺳﺖ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ:
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻧﻈﺮي ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ در ﺳﺎل 1943 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﻛﺎرﺑﺮد ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎرل ﺗﺮزاﻗﻲ و راﻟﻒ ﭘﻚ در ﺳﺎل 1948 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب ﻣﺒﺎﻧﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺗﻮﺳﻂ دوﻧﺎﻟﺪ ﺗﻴﻠﻮر در ﺳﺎل 1948 (اﻧﺘﺸﺎرات John Wiley)
• ﺷﺮوع اﻧﺘﺸﺎر ژورﻧﺎل ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ Geotechnique در اﻧﮕﻠﺴﺘﺎن
• اراﺋﻪ ﻣﻘﺎﻟﻪ در ﻣﻮرد ﻣﻔﻬﻮم φ=0 در رس ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن در ﺳﺎل 1948
• اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻘﺎﻟﻪ اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن ﺑﺎ ﻣﻮﺿﻮع ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻓﺸﺎر ﻣﻨﻔﺬي A و B در ﺳﺎل 1954
• اﻧﺘﺸﺎر ﻛﺘﺎب اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎي ﺧﺎك در آزﻣﺎﻳﺶ ﺳﻪ ﻣﺤﻮري ﺗﻮﺳﻂ ﺑﻴﺸﺎپ و ﻫﻨﻜﻞ (A. W. Bishop and B. J. Henkel) در ﺳﺎل 1957
• ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻲ ASCE ﺑﺎ ﻣﻮﺿﻮع ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك ﻫﺎي ﭼﺴﺒﻨﺪه در ﺷﻬﺮ ﺑﻮﻟﺪر در اﻳﺎﻟﺖ ﻛﻠﻮرادو در 1960
ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز ﺣﺮﻓﻪ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ راه زﻳﺎدي ﭘﻴﻤﻮده و ﺑﻪ ﺑﻠﻮغ رﺳﻴﺪه اﺳﺖ. اﻛﻨﻮن اﻳﻦ ﺣﺮﻓﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ از ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﮔﺴﺘﺮش ﻳﺎﻓﺘﻪ و ﻫﺰاران ﻣﻬﻨﺪس ﻋﻤﺮان آن را ﺣﻮزه ﺗﺨﺼﺺ ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ ﺧﻮد ﻣﻲ داﻧﻨﺪ.
از زﻣﺎن اوﻟﻴﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ در ﺳﺎل 1936 ﺗﺎ ﺑﻪ اﻣﺮوز ﺑﻪ ﺟﺰ ﻳﻚ وﻗﻔﻪ ﻛﻮﺗﺎه در ﻃﻮل ﺟﻨﮓ ﺟﻬﺎﻧﻲ دوم، ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ISSMFEﻫﺮ ﭼﻬﺎر ﺳﺎل ﻳﻜﺒﺎر ﺑﺮﮔﺰار ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺳﺎل 1997 ﻋﻨﻮان ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ از ISSMFE ﺑﻪ (ISSMGE اﻧﺠﻤﻦ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering) ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻳﺎﻓﺖ ﺗﺎ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺪف واﻗﻌﻲ اﻳﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﺑﺎﺷﺪ. اﻳﻦ ﻛﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻫﺎ ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﻲ در ﺗﺒﺎدل اﻃﻼﻋﺎت و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻫﺮﭼﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ و ﻣﺪام ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻲ در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.
اﻣﺮوزه ﻣﻮﺳﺴﺎت و ﺷﺮﻛﺖ ﻫﺎي ﻣﺸﺎور ﻣﺘﻌﺪدي در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ وﺟﻮد دارﻧﺪ ﻛﻪ در زﻣﻴﻨﻪ اراﺋﻪ ﺧﺪﻣﺎت ﻣﺸﺎوره ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ ﺗﺨﺼﺺ دارﻧﺪ. ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ ﺷﺎﺧﻪ اي از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫﺪف آن ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﻴﺮي اﺻﻮل ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك در ﻃﺮاﺣﻲ و ﺳﺎﺧﺖ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎ و ﺳﺎزه ﻫﺎي ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻋﻠﻮم ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ اﻏﻠﺐ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﭼﺮا ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك؟
اﻣﺮوزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﺑﻪ ﺷﺎﺧﻪ اي ﺑﺎﻟﻎ و ﻣﺠﺰا از ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ دﻟﻴﻞ اﺻﻠﻲ آن ﺧﻮاص ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮد ﺧﺎك در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ دﻳﮕﺮ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ دﻻﻳﻞ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك ﻃﻴﻒ ﻛﺎرﺑﺮد وﺳﻴﻊ ﺧﺎك در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻳﻨﻜﻪ ﺗﻤﺎم ﺳﺎزه ﻫﺎ ﺑﺮاي اﻧﺘﻘﺎل ﺑﺎرﻫﺎﻳﺸﺎن ﺑﻪ ﺧﺎك ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻳﻚ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻛﺎرآﻣﺪ و ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه دارﻧﺪ. در اداﻣﻪ اﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺧﻮاص ﺧﺎك ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺨﺘﺼﺮ اﺷﺎره ﺧﻮاﻫﻴﻢ ﻧﻤﻮد.
1. ﺳﺨﺘﻲ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ
ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﻓﻠﺰات رﻓﺘﺎري ﺧﻄﻲ دارﻧﺪ ﺣﺪاﻗﻞ ﺗﺎ ﻳﻚ ﺳﻄﺢ ﻣﺸﺨﺺ. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﮔﺮ ﺗﻨﺶ ﻫﺎ دو ﺑﺮاﺑﺮ ﺷﻮﻧﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎ ﻧﻴﺰ دو ﺑﺮاﺑﺮ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺷﺪ. اﻳﻦ وﻳﮋﮔﻲ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻗﺎﻧﻮن ﻫﻮك ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻧﻤﻮد. ﭼﻨﻴﻦ ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ را اﻻﺳﺘﻴﻚ ﺧﻄﻲ ﻣﻲ ﻧﺎﻣﻨﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎ از اﻳﻦ ﻗﺎﻧﻮن ﺗﺒﻴﻌﺖ ﻧﻤﻲ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﺻﻮرت ﻓﺸﺮده ﺷﺪن، ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺦ ﺳﻔﺖ ﺗﺮ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﺎﺳﻪ را ﺑﻪ راﺣﺘﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ اﻧﮕﺸﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ داد اﻣﺎ در ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﻓﺸﺎري ﺑﺎﻻ، ﺳﺨﺘﻲ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ ﻛﺴﺐ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎً ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺑﻴﻦ ذرات ﻣﺠﺰا اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ذرات ﻣﻘﺎوﻣﺘﻲ ﻓﺰاﻳﻨﺪه ﻣﻲ ﺑﺨﺸﺪ. در ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻋﻤﺮان رﻓﺘﺎر ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﻣﺰاﻳﺎي ﺧﺎص ﺧﻮد را دارد. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل رﻓﺘﺎر ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺷﻤﻌﻲ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﻛﻪ در روي ﺧﺎك ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺮم اﺣﺪاث ﺷﺪه و در زﻳﺮ آن ﻻﻳﻪ اي از ﻣﺎﺳﻪ ﻗﺮار دارد را در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ. در ﻣﺎﺳﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در زﻳﺮ ﻧﻬﺸﺘﻪ ﺿﺨﻴﻤﻲ از رس ﻧﺮم، ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ وزن رس ﺑﺎﻻﺳﺖ. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻣﺎﺳﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﺳﻔﺖ و ﻣﻘﺎوم ﺷﺪه و ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻓﺸﺎري ﺑﺰرﮔﻲ ﺑﻪ ﺷﻤﻊ اﻋﻤﺎل ﻧﻤﻮد ﻣﺸﺮوط ﺑﺮ آﻧﻜﻪ ﻃﻮل ﺷﻤﻊ ﻫﺎ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻛﺎﻓﻲ ﺑﻠﻨﺪ ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ ﺑﻪ ﻻﻳﻪ ﺑﺎرﺑﺮ ﺑﺮﺳﻨﺪ.
2. ﺑﺮش
ﺧﺎك ﻫﺎ ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر ﺳﺨﺖ ﺗﺮ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، اﻣﺎ ﻫﻨﮕﺎم ﺑﺮش ﺧﺎك ﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺪرﻳﺞ ﻧﺮم ﺷﺪه و اﮔﺮ ﺳﻄﺢ ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﻗﺎﺋﻢ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺨﺼﻲ ﺑﺮﺳﺪ، ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺗﻮده ﺧﺎك رخ ﺧﻮاﻫﺪ داد. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺷﻴﺐ ﻳﻚ ﺗﭙﻪ ﻣﺎﺳﻪ اي ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﻳﻚ ﺳﺪ ﻧﻤﻲ ﺗﻮاﻧﺪ از ﺣﺪود 30 ﻳﺎ 40 درﺟﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺷﻮد. زﻳﺮا در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ذرات ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در روي ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻠﻐﺰد. اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺗﺎﻛﻨﻮن ﺑﺎﻋﺚ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺳﺪﻫﺎ و ﺧﺎﻛﺮﻳﺰﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي در ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﺷﺪه و در ﺑﺮﺧﻲ ﻣﻮارد ﺑﺎﻋﺚ ﻓﺠﺎﻳﻊ ﺳﻨﮕﻴﻨﻲ ﺑﺮاي ﻣﺮدم آن ﻧﻮاﺣﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ.
3. اﺗﺴﺎع
ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﺎك ﻫﺎ اﻏﻠﺐ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﻫﻤﺮاه اﺳﺖ. ﻣﺎﺳﻪ ﺷﻞ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ داﺷﺘﻪ و ﻣﺎﺳﻪ ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﻋﻤﻞ ﺗﻨﻬﺎ زﻣﺎﻧﻲ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺠﻢ آن اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻛﺎر ﺑﺎﻋﺚ ﺷﻞ ﺷﺪن آن ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه اﺗﺴﺎع ﻧﺎم دارد و در ﺳﺎل 1885 ﺗﻮﺳﻂ رﻳﻨﻮﻟﺪز (Reynolds) ﻛﺸﻒ ﺷﺪ. اﻓﺰاﻳﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﺎﺳﻪ ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺣﻴﻦ ﺑﺮش در ﺷﻜﻞ روﺑﺮو ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻓﻀﺎي ﺑﻴﻦ ذرات ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ داﻧﻪ ﻫﺎ ﺑﺮ روي ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﺮش ﻣﻲ ﺧﻮرﻧﺪ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ ذرات ﻣﻮﺟﻮد در ﻳﻚ ﺗﻮده ﻣﺎﺳﻪ ﺷﻞ در ﻫﻨﮕﺎم ﺑﺮش ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻓﺮورﻳﺨﺘﻦ و ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ دارﻧﺪ. ﭼﻨﻴﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﻣﺨﺼﻮﺻﺎً ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺧﺎك اﺷﺒﺎع ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺴﻴﺎر ﺧﻄﺮﻧﺎك ﺑﺎﺷﺪ. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ﻓﺸﺎر آب ﻣﻨﻔﺬي ﺷﻮد. ﺑﺴﻴﺎري از ﻓﺠﺎﻳﻊ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻜﻲ در اﺛﺮ اﻓﺰاﻳﺶ آب ﻣﻨﻔﺬي اﻳﺠﺎد ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل در ﺣﻴﻦ زﻟﺰﻟﻪ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺧﺎك ﻣﺎﺳﻪ اي اﺷﺒﺎع ﻏﻴﺮ ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﻳﻚ زﻣﺎن ﻛﻮﺗﺎه ﺗﺮاﻛﻢ ﻳﺎﺑﺪ، ﻓﺸﺎر ﻣﻨﻔﺬي ﺑﺰرﮔﻲ اﻳﺠﺎد ﺷﺪه ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ ذرات ﻣﺎﺳﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در داﺧﻞ آب ﺷﻨﺎور ﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه رواﻧﮕﺮاﻳﻲ (Liquefaction) ﻧﺎم دارد.
4. ﺧﺰش
ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﺧﺎك اﻏﻠﺐ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ زﻣﺎن اﺳﺖ ﺣﺘﻲ ﺗﺤﺖ ﻳﻚ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه ﺧﺰش ﻧﺎم دارد. ﺧﺎك ﻫﺎي رس و ﭘﻴﺖ داراي رﻓﺘﺎر ﺧﺰﺷﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در اﺛﺮ اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه، ﺳﺎزه ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ در روي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﺑﻨﺎ ﺷﺪه اﻧﺪ ﺑﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﻮد در اﺛﺮ زﻣﺎن اداﻣﻪ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺟﺎده اي ﻛﻪ در روي ﺧﺎك رﺳﻲ اﺣﺪاث ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﺮاي ﺳﺎﻟﻴﺎن ﻣﺘﻤﺎدي ﺑﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﻮد اداﻣﻪ ﺧﻮاﻫﺪ داد. اﻳﻦ ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ در ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺗﺮك ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﺎﺳﻪ و ﺳﻨﮓ در ﻋﻤﻞ ﻣﺘﺤﻤﻞ ﺧﺰش ﻧﻤﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻣﮕﺮ در ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﺴﻴﺎر ﺑﺎﻻ.
5. ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ
ﻳﻜﻲ از ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك وﺟﻮد آب در ﻣﻨﺎﻓﺬ آن اﺳﺖ. اﻳﻦ آب ﻣﻨﻔﺬي در اﻧﺘﻘﺎل ﺗﻨﺶ در ﺧﺎك ﻧﻘﺶ دارد. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ اﻳﻦ آب ﺟﺮﻳﺎن داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﺻﻄﻜﺎﻛﻲ ﺑﻴﻦ آب و ذرات ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﻮارد ﺑﺎﻳﺪ ﺧﺎك را ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ دو ﻓﺎز در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻨﻜﻪ ﺧﺮوج آب از داﺧﻞ ﺗﻮده ﺧﺎك ﻧﻴﺎز ﺑﻪ زﻣﺎن دارد، وﺟﻮد آب ﻣﻌﻤﻮﻻً از ﺑﺮوز ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻤﻲ ﺳﺮﻳﻊ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ.
در ﺑﺴﻴﺎري ﻣﻮارد ﺗﺎﺛﻴﺮ آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺑﺴﻴﺎر ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺑﻪ ﻫﺮ دﻟﻴﻠﻲ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﻴﻦ ذرات و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪه در ﺑﺴﻴﺎري از ﺷﻬﺮﻫﺎي ﺑﺰرگ دﻧﻴﺎ ﻣﺜﻞ وﻧﻴﺲ و ﺑﺎﻧﻜﻮك در ﺣﺎل وﻗﻮع اﺳﺖ. اﻳﻦ ﻧﻮع ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ در ﺻﻮرت ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻮﻗﺖ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﺟﻬﺖ اﺣﺪاث ﺳﺎزه ﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ وﻗﻮع ﻣﻲ ﭘﻴﻮﻧﺪد. ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎي ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در ﻣﺠﺎورت ﮔﻮدﺑﺮداري ﻫﺎ ﻧﻴﺰ در اﺛﺮ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺮاز آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ آﺳﻴﺐ ﺑﺒﻴﻨﻨﺪ. در ﻳﻚ ﻣﻘﻴﺎس ﻣﺘﻔﺎوت ﻫﻤﻴﻦ ﭘﺪﻳﺪه در ﻣﻴﺎدﻳﻦ ﮔﺎز ﻳﺎ ﻧﻔﺖ ﻧﻴﺰ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ اﺳﺘﺨﺮاج اﻳﻦ ﺳﻴﺎﻻت ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﺨﺰن و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺗﺨﻤﻴﻦ زده ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﺳﺘﺨﺮاج ﮔﺎز از ﻣﺨﺎزن ﺑﺰرگ Gronigen ﺑﺎﻋﺚ ﻧﺸﺴﺖ ﺣﺪود cm 50 در ﻃﻮل ﻣﺪت اﺳﺘﺨﺮاج ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ.
6. ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ
ﺧﺎك ﻣﺼﺎﻟﺤﻲ ﻃﺒﻴﻌﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻃﻮل ﺗﺎرﻳﺦ در اﺛﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ اوﻟﻴﻪ ﺗﻨﺶ در داﺧﻞ ﺧﺎك اﻏﻠﺐ ﻏﻴﺮﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ و در ﺑﺴﻴﺎري ﺣﺎﻻت ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ اﺳﺖ. ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ رﻓﺘﺎر ﻏﻴﺮ ﺧﻄﻲ ﺧﺎك ﻛﻪ در ﻗﺴﻤﺖ ﻗﺒﻞ ﺑﻪ آن اﺷﺎره ﺷﺪ، ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ در ﺧﺎك ﺟﻬﺖ ﺗﻌﻴﻴﻦ رﻓﺘﺎر ﺧﺎك ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﻫﺎي اﺿﺎﻓﻲ اﻫﻤﻴﺖ زﻳﺎدي دارد. اﻳﻦ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ دارد ﻛﻪ آن ﻧﻴﺰ ﻫﻴﭽﻮﻗﺖ ﺑﻪ ﻃﻮر دﻗﻴﻖ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻴﺴﺖ. ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﻗﺎﺋﻢ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺗﻮﺳﻂ وزن ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﻓﻮﻗﺎﻧﻲ ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎ ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺳﺨﺘﻲ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ آن ﻧﻴﺰ ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. اﻣﺎ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﻓﻘﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ ﻣﻘﺪار زﻳﺎدي ﻧﺎﻣﺸﺨﺺ اﻧﺪ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ در زﻣﺎن ﻫﺎي ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺧﺎك ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻓﻘﻲ ﻓﺸﺮده ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ، ﻣﻲ ﺗﻮان اﻧﺘﻈﺎر داﺷﺖ ﻛﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﻓﻘﻲ ﺑﺰرگ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ داﺷﺘﻦ رﻓﺘﺎر واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺗﻨﺶ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻛﻪ ﻋﺪم ﻗﻄﻌﻴﺖ ﻫﺎي زﻳﺎدي در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ رﻓﺘﺎر اوﻟﻴﻪ ﺗﻮده ﺧﺎك وﺟﻮد دارد.
7. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﭘﺬﻳﺮي
ﭘﻴﺪاﻳﺶ ﺧﺎك در اﺛﺮ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﻌﻨﺎي دﻳﮕﺮ ﻧﻴﺰ دارد و آن ﻫﻢ اﻳﻨﻜﻪ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ. ﺣﺘﻲ در دو ﻧﻘﻄﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺰدﻳﻚ ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ، ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻛﺎﻣﻼً ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺴﺘﺮ رودﺧﺎﻧﻪ اي ﻗﺪﻳﻤﻲ را در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﻴﺮﻳﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﻬﺸﺘﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ اي ﭘﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻌﻀﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﺑﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﺎﺳﻪ در ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﺴﻴﺮ رودﺧﺎﻧﻪ را ردﻳﺎﺑﻲ ﻧﻤﻮد اﻣﺎ اﻏﻠﺐ اﻳﻦ ﻛﺎر ﻣﻤﻜﻦ ﻧﻴﺴﺖ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺧﺎﻛﺮﻳﺰي ﺑﺮ روي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎﻛﻲ اﺣﺪاث ﺷﻮد ﻣﻲ ﺗﻮان اﻧﺘﻈﺎر داﺷﺖ ﻛﻪ ﻧﺸﺴﺖ ﻫﺎ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺼﺎﻟﺢ زﻳﺮﻳﻦ ﻣﺘﻐﻴﻴﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﺑﺎرﻫﺎي ﻣﻮﺿﻌﻲ ﺳﻨﮕﻴﻦ در ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﺎك را ﻣﻲ ﺗﻮان از ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎي زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﻳﻦ ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎي ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ و ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ داﺷﺘﻦ داﻧﺶ زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ و ﺗﺠﺮﺑﻪ ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺪﻳﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺑﺮآورد اوﻟﻴﻪ از ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك ﺑﺪﺳﺖ آورد. اﺳﺘﻔﺎده از دﻳﮕﺮ اﻃﻼﻋﺎت زﻣﻴﻦ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻔﻴﺪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺜﺎل ﺑﺨﺶ ﺑﺰرﮔﻲ از اروﭘﺎي ﻏﺮﺑﻲ در دوران ﻗﺪﻳﻢ ﺗﻮﺳﻂ ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﺿﺨﻴﻢ ﻳﺦ ﭘﻮﺷﺪه ﺷﺪه ﺑﻮدﻧﺪ و اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﻲ اﺳﻦ ﻛﻪ ﺧﺎك ﻫﺎي اﻳﻦ ﻧﻮاﺣﻲ در ﻣﻌﺮض ﭘﻴﺶ ﺑﺎرﮔﺬاري ﺑﺎ ﺑﺎرﻫﺎي ﺑﺰرﮔﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﻧﺪ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﺣﺘﻤﺎﻻً ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻤﻲ ﺗﻮان ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك را ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت دﻓﺘﺮي ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺧﺎك در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﮔﻴﺮي ﻫﺎي ﺻﺤﺮاﻳﻲ ﻳﺎ آزﻣﺎﻳﺶ ﺧﺎك در ﻣﺤﻞ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ و ﻣﻨﺸﺎء ﺧﺎك
داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﻗﺴﻤﺖ ﺟﺎﻣﺪ ﺧﺎك ﻫﺴﺘﻨﺪ، از ﻫﻮازدﮔﻲ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﻨﺪ. داﻣﻨﺔ ﺗﻐﻴﻴﺮات اﻧﺪازة داﻧﻪ ﻫﺎ وﺳﻴﻊ اﺳﺖ. ﺑﺴﻴﺎري از ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺧﺎك، ﺗﻮﺳﻂ اﻧﺪازه، ﺷﻜﻞ و ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ دﻳﻜﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺮاي ﻓﻬﻢ ﺑﻬﺘﺮ اﻳﻦ ﻋﻮاﻣﻞ، آﺷﻨﺎﻳﻲ ﺑﺎ اﻧﻮاع اﺳﺎس ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﭘﻮﺳﺘﻪ زﻣﻴﻦ، ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪة ﺳﻨﮕﻬﺎ و ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺿﺮوري اﺳﺖ.
ﺑﺮ ﭘﺎیه ﻧﺤﻮه ﭘﻴﺪاﻳﺶ، ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﺳﻪ ﻧﻮع اﺻﻠﻲ، آذرﻳﻦ، رﺳﻮﺑﻲ و دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺷﻜﻞ 1-5 ﻧﻤﻮدار ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﻞ ﮔﻴﺮي اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻨﮓ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. اﻳﻦ ﻧﻤﻮدار ﭼﺮﺧﺔ ﺳﻨﮓ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. در اداﻣﻪ، ﺑﺤﺚ ﻣﺨﺘﺼﺮي در ﻣﻮرد ﭼﺮخه ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻧﻮاع ﺳﻨﮓ اراﺋﻪ ﻣﻲ ﮔﺮدد.
ﺷﻜﻞ 1-5 ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻮاد ﻃﺒﻴﻌﻲ، ﻏﻴﺮ آﻟﻲ، ﺟﺎﻣﺪ و ﻣﺘﺒﻠﻮري ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﺛﺎﺑﺘﻲ دارﻧﺪ. ﺗﻌﺪاد ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه در ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺳﺖ اﻣﺎ ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ داراي اﻫﻤﻴﺖ ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ و ﺗﻌﺪاد ﻣﻌﺪودي از اﻳﻦ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ در ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻨﮓ ﻫﺎ ﻣﺸﺎرﻛﺖ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﻫﺎ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻨﮓ ﺳﺎز ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ.
• ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ
ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﺧﺮوﺟﻲ، از اﻧﺠﻤﺎد ﮔﺪازه ﻫﺎي ﻣﺎﮔﻤﺎ ﻛﻪ از اﻋﻤﺎق ﮔﻮﺷﻪ ي زﻣﻴﻦ ﺑﻪ ﺑﻴﺮون ﭘﺮﺗﺎب ﺷﺪه اﻧﺪ، ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻌﺪ از ﭘﺮﺗﺎب، ﭼﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻓﻮران از ﺷﻜﺎﻓﻬﺎ و ﭼﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻓﻮران از ﻛﻮﻫﻬﺎي آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﻲ، ﻣﻘﺪاري از ﮔﺪازه ﻫﺎي ﻣﺎﮔﻤﺎ در روي ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﺳﺮد ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﺣﺮﻛﺖ ﻣﺎﮔﻤﺎ در زﻳﺮ ﺳﻄﺢ زﻣﻴﻦ ﻣﺘﻮﻗﻒ ﺷﺪه و ﭘﺲ از ﺳﺮد ﺷﺪن ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﻧﻔﻮذي ﻛﻪ ﭘﻠﻮﺗﻮن ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎي ﻧﻔﻮذي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه در زﻣﺎﻧﻬﺎي ﮔﺬﺷﺘﻪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ ﻣﻮاد ﭘﻮﺷﺸﻲ ﺳﻄﺤﻲ، ﻧﻤﺎﻳﺎن ﺷﻮﻧﺪ. ﻧﻮع ﺳﻨﮓ آذرﻳﻦ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ از ﺳﺮد ﺷﺪن ﻣﺎﮔﻤﺎ، ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﺘﻌﺪدي ﻧﻈﻴﺮ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻣﺎﮔﻤﺎ، و ﺳﺮد ﺷﺪن آن دارد.
ﻫﻮازدﮔﻲ
ﻫﻮازدﮔﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﻓﻌﻞ و اﻧﻔﻌﺎﻻت ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﺳﺖ. ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ اﻧﻘﺒﺎض و اﻧﺒﺴﺎط ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮات دﻣﺎ رخ دﻫﺪ ﻛﻪ در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺧﺮد ﺷﺪه ﺳﻨﮓ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻧﺠﻤﺎد آﺑﻬﺎي ﻧﻔﻮذي ﺑﻪ داﺧﻞ ﺧﻠﻞ و ﻓﺮج ﺳﻨﮓ ﻛﻪ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﺣﺠﻢ ﻳﺦ اﺳﺖ، ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻓﺸﺎر ﻛﺎﻓﻲ ﺑﺮاي ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮓ را ﺑﻮﺟﻮد آورد. ﺳﺎﻳﺮ ﻋﻮاﻣﻞ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺧﺮد ﺷﺪن ﺳﻨﮓ ﻛﻤﻚ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ، ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﻳﺦ ﻳﺨﭽﺎﻟﻲ، ﺑﺎد، آب ﺟﺎري در رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ و ﺟﻮﻳﺒﺎر ﻫﺎ و اﻣﻮاج درﻳﺎ. ﺗﺬﻛﺮ اﻳﻦ ﻧﻜﺘﻪ ﻻزم اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ، ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺰرگ ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت رﻳﺰﺗﺮ ﺑﺪون ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮي در ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ.
در ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ واﻛﻨﺸﻬﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي اﺻﻠﻲ ﺳﻨﮓ ﺑﻪ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. آب و دي اﻛﺴﻴﺪ ﻛﺮﺑﻦ ﻫﻮا، ﺗﺸﻜﻴﻞ اﺳﻴﺪ ﻛﺮﺑﻨﻴﻚ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ ﻛﻪ اﺳﻴﺪ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺮ روي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻨﮕﻬﺎي ﻣﻮﺟﻮد واﻛﻨﺶ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﻧﺠﺎم داده و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ و ﻧﻤﻜﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل ﻣﻲ دﻫﺪ. ﻧﻤﻜﻬﺎي ﻣﺤﻠﻮل در آﺑﻬﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ. اﺳﻴﺪ آﻟﻲ ﻧﻴﺰ ﻛﻪ از ﻓﺎﺳﺪ ﺷﺪن ﻣﻮاد آﻟﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺑﺎﻋﺚ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ.
ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﻓﻘﻂ ﻣﺤﺪود ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي آذرﻳﻦ ﻧﻤﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪ، ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ و ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ روﺷﻲ ﻣﺸﺎﺑﻪ، ﻫﻮازده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺑﺤﺚ ﻣﺨﺘﺼﺮ اراﺋﻪ ﺷﺪه، ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻤﻮد ﻛﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ، ﺗﻮده ﻫﺎي ﺟﺎﻣﺪ ﺳﻨﮓ را ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻫﺎي ﻣﺘﻨﻮع، در داﻣﻨﻪ اي از ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺰرگ در ﺣﺪ ﻗﻠﻮه ﺳﻨﮓ ﺗﺎ ذرات رﻳﺰ در ﺣﺪ ذرات رس، ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. ﻣﺨﻠﻮﻃﻬﺎي ﺳﻤﻨﺘﻪ ﻧﺸﺪه اي از اﻳﻦ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﻮﭼﻚ در ﻧﺴﺒﺘﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺧﺎك را ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي رس، ﻛﻪ ﻓﺮآورده ﻫﺎﻳﻲ از ﻫﻮازدﮔﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻓﻠﺪاﺳﭙﺎﺗﻬﺎ، ﻓﺮوﻣﻨﻴﺰﻳﻦ ﻫﺎ و ﻣﻴﻜﺎﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻇﻬﻮر آﻧﻬﺎ در ﺧﺎك، ﺑﺎﻋﺚ ﺧﻮاص ﺧﻤﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﻪ ﻧﻮع ﻛﺎﻧﻲ رس ﻣﻬﻢ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: 1- ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ، 2- اﻳﻠﻴﺖ، 3- ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ.
ﺣﻤﻞ ﻓﺮآورده ﻫﺎي ﻫﻮازدﮔﻲ
ﻓﺮآورده ﻫﺎي ﻫﻮازدﮔﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ در ﻫﻤﺎن ﻣﺤﻞ ﺑﺎﻗﻲ ﺑﻤﺎﻧﻨﺪ و ﻳﺎ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﻳﺨﭽﺎل ﻫﺎ، آب، ﻫﻮا و ﺛﻘﻞ ﺑﻪ ﺟﺎﻫﺎي دﻳﮕﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﻳﺎﺑﻨﺪ. ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه و در ﺟﺎي ﺧﻮد ﺑﺎﻗﻲ ﻣﺎﻧﺪه اﻧﺪ، ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺑﺮﺟﺎ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻳﻚ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻣﻬﻢ از ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺑﺮﺟﺎ، داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ذرات آن اﺳﺖ. ﺧﺎﻛﻬﺎي رﻳﺰ داﻧﻪ در ﺳﻄﺢ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و اﻧﺪازه ذرات ﺑﺎ ﻋﻤﻖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. در اﻋﻤﺎق ﺑﺰرﮔﺘﺮ، ﻗﻄﻌﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﻴﺰ ﮔﻮﺷﻪ ﻧﻴﺰ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻳﺎﻓﺖ ﺷﻮد.
ﺧﺎﻛﻬﺎي ﺣﻤﻞ ﺷﺪه را ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺒﻪ ﮔﺮوﻫﻬﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻧﻮع ﺣﻤﻞ و ﻧﻮع رﺳﻮب ﮔﺬاري ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻛﺮد:
اﻟﻒ- رﺳﻮﺑﺎت ﻳﺨﭽﺎﻟﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﺨﭽﺎﻟﻬﺎ ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
ب- رﺳﻮﺑﺎت آﺑﺮﻓﺘﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
پ- رﺳﻮﺑﺎت درﻳﺎﭼﻪ اي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رﺳﻮب ﮔﺬاري در درﻳﺎﭼﻪ ﻫﺎي آرام ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
ت- رﺳﻮﺑﺎت درﻳﺎﻳﻲ: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ رﺳﻮب ﮔﺬاري در درﻳﺎﻫﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
ث- رﺳﻮﺑﺎت ﺑﺎدي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺎد ﺣﻤﻞ و رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﺪه اﻧﺪ.
ج- رﺳﻮﺑﺎت وارﻳﺰه اي: ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺣﺮﻛﺖ ﺧﺎك از ﻣﺤﻞ اوﻟﻴﻪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺛﻘﻞ، ﻣﺜﻼ زﻣﻴﻦ ﻟﻐﺰه ، ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ.
• ﺳﻨﮓ ﻫﺎي رﺳﻮﺑﻲ
رﺳﻮﺑﺎت ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و رس ﻛﻪ ﺑﻮﺳﻴﻠﺔ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺸﺎر ﻧﺎﺷﻲ از ﺳﺮﺑﺎر، ﻣﺘﺮاﻛﻢ و ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻮادي ﻧﻈﻴﺮ اﻛﺴﻴﺪ آﻫﻦ، ﻛﻠﻴﺴﺖ، دوﻟﻮﻣﻴﺖ و ﻛﻮارﺗﺰ ﺳﻤﻨﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﻮاد ﺳﻤﻨﺘﺎﺳﻴﻮن ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺤﻠﻮل در آب زﻳﺮ زﻣﻴﻨﻲ ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﻣﻮاد ﻓﻀﺎي ﺑﻴﻦ ذرات را ﭘﺮ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ از اﻳﻦ راه ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺗﺨﺮﻳﺒﻲ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻛﻨﮕﻠﻮﻣﺮا، ﺑﺮش، ﻣﺎﺳﻪ ﺳﻨﮓ، ﻣﺎداﺳﺘﻮن و ﺷﻴﻞ ﻣﺜﺎل ﻫﺎﻳﻲ از ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺗﺨﺮﻳﺒﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻮﺳﻴﻠﺔ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﺑﻨﺪ ﻛﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎﻳﻲ از اﻳﻦ ﻧﻮع ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻌﺮوف ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺳﻨﮓ آﻫﻚ، ﮔﭻ، دوﻟﻮﻣﻴﺖ، ژﻳﭙﺲ، اﻧﻴﺪرﻳﺖ، ﻣﺜﺎل ﻫﺎﻳﻲ از اﻳﻦ ﻧﻮع ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺳﻨﮕﻬﺎي آﻫﻜﻲ اﻛﺜﺮاً از ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ از رﺳﻮﺑﺎت ﻛﻠﺴﻴﺖ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﺎي آﻟﻲ ﻳﺎ ﻏﻴﺮآﻟﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻲﮔﻴﺮد. دوﻟﻮﻣﻴﺖ، ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ- ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ اﺳﺖ ﻛﻪ رﺳﻮب ﮔﺬاري ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻛﺮﺑﻨﺎت ﻫﺎي ﻣﺨﻠﻮط و ﻳﺎ واﻛﻨﺶ ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ ﻣﺤﻠﻮل در آب ﺑﺎ ﺳﻨﮓ آﻫﻚ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. ژﻳﭙﺲ و اﻧﻴﺪرﻳﺖ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﺎرش CaSO4 ﻣﺤﻠﻮل ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﺒﺨﻴﺮ آب اﻗﻴﺎﻧﻮﺳﻬﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﻳﻦ ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺑﻪ ﮔﺮوﻫﻲ از ﺳﻨﮕﻬﺎ ﺗﻌﻠﻖ دارﻧﺪ ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺒﺨﻴﺮي ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺳﻨﮓ ﻧﻤﻚ ﻣﺜﺎل دﻳﮕﺮي از ﺳﻨﮕﻬﺎي ﺗﺒﺨﻴﺮي اﺳﺖ ﻛﻪ از رﺳﻮﺑﺎت ﻧﻤﻜﻲ آب درﻳﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﻨﮕﻬﺎي رﺳﻮﺑﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻫﻮازدﮔﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ رﺳﻮب و ﻳﺎ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ، ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﻮﻧﺪ.
• ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ
دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺗﺮﻛﻴﺐ و ﺑﺎﻓﺖ ﺳﻨﮓ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﮔﺮﻣﺎ و ﻓﺸﺎر ﺑﺪون وﻗﻮع ذوب. در ﺣﻴﻦ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ، ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه و داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻴﻬﺎ ﺑﺮﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﺗﺎ ﻳﻚ ﺑﺎﻓﺖ ورﻗﻪ اي ﺑﻪ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺪﻫﻨﺪ. ﮔﺮاﻧﻴﺖ، دﻳﻮرﻳﺖ و ﮔﺎﺑﺮو ﺗﺤﺖ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ درﺟﻪ ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﮔﻨﻴﺲ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺷﻴﻞ و ﻣﺎداﺳﺘﻮن ﺑﺎ درﺟﻪ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺑﻪ اﺳﻠﻴﺖ و ﻓﻴﻠﻴﺖ ﺑﺪل ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺷﻴﺴﺖ ﻫﺎ ﻳﻚ ﻧﻮع از ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ ﺑﺎﻓﺖ ورﻗﻪ اي ﺧﻮب و ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه و ﻛﺎﻧﻴﻬﺎي ﻣﻴﻜﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﻣﺮﻣﺮ از ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺑﻠﻮري ﻛﻠﺴﻴﺖ و دوﻟﻮﻣﻴﺖ ﺷﻜﻞ ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ در ﻣﺮﻣﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از آﻧﻬﺎﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ در ﺳﻨﮕﻬﺎي اﺻﻠﻲ وﺟﻮد دارد. ﻛﻮارﺗﺰﻳﺖ ﻳﻚ ﺳﻨﮓ دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ از ﻣﺎﺳﻪ ﺳﻨﮓ ﻏﻨﻲ از ﻛﻮارﺗﺰ ﺷﻜﻞ ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﺳﻴﻠﻴﺲ وارد ﻓﻀﺎي ﺣﻔﺮه اي ﺑﻴﻦ ﻛﻮارﺗﺰ ﻣﻲ ﺷﻮد و داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺳﻤﻨﺘﺎﺳﻴﻮن ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﻛﻮارﺗﺰﻳﺖ ﻳﻜﻲ از ﺳﺨﺖ ﺗﺮﻳﻦ ﺳﻨﮕﻬﺎﺳﺖ. ﺗﺤﺖ ﻓﺸﺎر و دﻣﺎي ﺑﺎﻻ ﺳﻨﮕﻬﺎي دﮔﺮﮔﻮﻧﻲ ذوب ﺷﺪه و ﺑﻪ ﻣﺎﮔﻤﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﭼﺮﺧﻪ ﺳﻨﮓ ﺗﻜﺮار ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﻣﺮز ﺑﻴﻦ ﺧﺎك و ﺳﻨﮓ
ﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﺗﻌﺮﻳﻒ، ﻣﻮاد ﻣﻌﺪﻧﻲ ﻣﺘﺸﻜﻠﻪ ﭘﻮﺳﺘﻪ روﺋﻲ زﻣﻴﻦ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ از ﺗﻌﺪادي ذرات ﻣﺠﺰا از ﻫﻢ ﻛﻪ ﺧﺎك ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺗﻮده اي از ذرات ﭼﺴﺒﻴﺪه ﺑﻪ ﻫﻢ و ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ ﻛﻪ ﺳﻨﮓ ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ذرات ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺮز ﻗﺎﻃﻊ و ﻣﻌﻴﻨﻲ ﺑﻴﻦ ﺳﻨﮓ و ﺧﺎك وﺟﻮد ﻧﺪارد اﻣﺎ اﻛﺜﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﺎن در اﻳﻦ رﺷﺘﻪ ﻣﺮز ﺑﻴﻦ اﻳﻦ دو دﺳﺘﻪ ﻣﻮاد را ﺑﻪ اﻳﻦ ﺻﻮرت ﻗﺒﻮل ﻣﻲﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ﻛﻪ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﻴﻦ ذرات ﺗﻮده ﺧﺎك در اﺛﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ آن در آب و ﺑﻬﻢ زده ﺷﺪن از ﺑﻴﻦ ﺑﺮود و ذرات از ﻫﻢ ﺟﺪا ﺷﻮﻧﺪ در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ در ﺳﻨﮓ ﻫﺎ اﻳﻦ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ در اﺛﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ در آب از ﺑﻴﻦ ﻧﺮﻓﺘﻪ و ﺗﻮده ﺳﻨﮓ اﺳﺘﺤﻜﺎم ﺧﻮد را ﻫﻤﭽﻨﺎن در زﻳﺮ آب ﻧﻴﺰ ﺣﻔﻆ ﻧﻤﺎﻳﺪ و ﺑﺎ ﺑﻬﻢ زده ﺷﺪن ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻧﮕﺮدد. از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺧﺎك ﺧﻮد از ﻫﻮادﻳﺪﮔﻲ و ﺧﺮد ﺷﺪن ﻗﻄﻌﺎت ﺳﻨﮕﻲ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲآﻳﺪ، از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﺮز ﻣﺸﺨﺼﻲ ﺑﻴﻦ ذراﺗﻲ ﻛﻪ ﺧﺎك ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﻗﻄﻌﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﺳﻨﮓ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ وﺟﻮد ﻧﺪارد و اﮔﺮ ﻫﻢ ﭼﻨﻴﻦ ﻣﺮزي در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد ﻛﺎﻣﻼً دﻟﺨﻮاه و ﻗﺮار دادي اﺳﺖ.
داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﺧﺎك در داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ ﻣﺘﻐﻴﻴﺮ اﺳﺖ. ﺑﺮ ﺣﺴﺐ اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎ، ﺧﺎك ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و ﻳﺎ رس ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺑﺮاي ﺗﺸﺮﻳﺢ ﺧﺎك ﻫﺎ، ﺳﺎزﻣﺎن ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺣﺪود ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك را ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. در ﺟﺪول 1-3 ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎ، ﺗﻮﺳﻂ ﭼﻨﺪ ﺳﺎزﻣﺎن ﻣﺨﺘﻠﻒ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ، ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺗﻮﺳﻂ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ ﺧﺎك ﻣﺘﺪاوﻟﺘﺮﻳﻦ اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-3 ﺣﺪود ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺟﺪاﻛﻨﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك
ﺷﻦ: ﺧﺮده ﺳﻨﮓ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ از ﺟﻨﺲ ﻛﻮارﺗﺰ، ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر و ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﻣﺎﺳﻪ: داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﻛﺜﺮاً از ﺟﻨﺲ ﻛﻮارﺗﺰ و ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. داﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ از ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﻻي: ذرات رﻳﺰ (ﻣﻴﻜﺮوﺳﻜﻮﭘﻲ( ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ از داﻧﻪ ﻫﺎي ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﻛﻮارﺗﺰ و ذرات ﭘﻮﻟﻜﻲ ﺷﻜﻞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺘﻼﺷﻲ ﺷﺪن ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻴﻜﺎ دار ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ.
رس: ذرات ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﭘﻮﻟﻜﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻴﻜﺎ، ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رس و ﺳﺎﻳﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﺎن ﻃﻮر ﻛﻪ ﺟﺪول ﻓﻮق ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ، رس ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً ذراﺗﻲ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 0.002 ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻟﻴﻜﻦ ﮔﺎﻫﻲ ﻣﻮاﻗﻊ ذراﺗﻲ ﺑﺎ اﻧﺪازه 0.002 ﺗﺎ 0.005 ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ رس ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ. ذراﺗﻲ ﻛﻪ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ اﻧﺪازه، در ﻃﺒﻘﻪ رس ﻫﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، ﻟﺰوﻣﺎً ﺷﺎﻣﻞ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رس ﻧﻤﻲ ﺷﻮﻧﺪ. رس ﻫﺎي ذراﺗﻲ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ اﮔﺮ ﺑﺎ ﻣﻘﺪار ﻣﺤﺪودي آب ﻣﺨﻠﻮط ﺷﻮﻧﺪ، ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺧﻤﻴﺮي از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ (1953, Grim). ﺧﻤﻴﺮي ﺑﻮدن ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺑﺘﻮﻧﻪ ﺷﻜﻠﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ رس ﻣﺨﻠﻮط ﺑﺎ آب از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎي ﻏﻴﺮ رﺳﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺷﺎﻣﻞ ذرات ﻛﻮارﺗﺰ، ﻓﻠﺪﺳﭙﺎر ﻳﺎ ﻣﻴﻜﺎ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻛﻪ ﻓﻘﻂ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ رﻳﺰ داﻧﻪ ﺑﻮدن در ﻃﺒﻘﻪ رس ﻫﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ (ﻳﻌﻨﻲ اﻧﺪازه آن ﻫﺎ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 2 ﻣﻴﻜﺮون اﺳﺖ). ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﺪ ﻛﻪ اﻧﺪازه 2 ﻣﻴﻜﺮون ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺷﺪه در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﻳﻚ ﺣﺪ ﺑﺎﻻ ﺑﺎﺷﺪ.
ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ، ﻣﻼك ﺗﺸﺨﻴﺺ رس و ﻻي اﻧﺪازه ﻗﺮار داده ﻧﺸﺪه اﺳﺖ و ﻛﻠﻴﻪ ذراﺗﻲ ﻛﻪ اﻧﺪازه آن ﻫﺎ از 0.075 ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ (75 ﻣﻴﻜﺮون) اﺳﺖ، در ﻃﺒﻘﻪ رﻳﺰداﻧﻪ ﻫﺎ ﻗﺮار داده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﻓﺼﻞ دوم ﺑﺎ ﻋﻠﺖ اﻳﻦ دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي آﺷﻨﺎ ﺧﻮاﻫﻴﻢ ﺷﺪ.
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً داراي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﻠﻮري ﻣﺘﺸﻜﻞ از دو ﺑﺨﺶ اﺳﺎﺳﻲ ﻳﻌﻨﻲ واﺣﺪ ﭼﻬﺎر وﺟﻬﻲ و واﺣﺪ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺤﻮه ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻦ ذرات در ﻛﻨﺎر ﻫﻢ ﺳﻪ ﮔﺮوه اﺻﻠﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻳﻌﻨﻲ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ (Kaolinite) و اﻳﻠﻴﺖ (Illite) و ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ (Montmorillonite) ﭘﺪﻳﺪ ﻣﻲآﻳﺪ. از دﻳﮕﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان ورﻣﻴﻜﻮﻟﻴﺖ، آﺗﺎﭘﻮﻟﮋﻳﺖ و ﻛﻠﺮﻳﺖ را ﻧﺎم ﺑﺮد. در ﺷﻜﻞ 1-6 واﺣﺪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ و ﻧﻤﺎد آن ﻫﺎ و در ﺷﻜﻞ 1-7 ﻃﺮز ﻗﺮار ﮔﻴﺮي آن ﻫﺎ در ﻛﻨﺎر ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-6 واﺣﺪﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ (اﻟﻒ) ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ (ب) ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ
ﺷﻜﻞ 1-7 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
• ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ:
واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ اﻳﻦ ﮔﺮوه ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 7 اﻧﮕﺴﺘﺮوم دارﻧﺪ و ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ و ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺷﻤﺎر زﻳﺎدي از اﻳﻦ ﻻﻳﻪ ﻫﺎ روي ﻫﻢ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ ﺗﺎ ذراﺗﻲ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 500 ~ 1000 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪ. ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 10 ﺗﺎ 20 اﺳﺖ. ﺷﻜﻞ 1-8 ﻗﺮارﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه را ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻞ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺑﻴﻦ واﺣﺪﻫﺎ از ﻧﻮع ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻫﻴﺪروژﻧﻲ ﺑﻮده ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺷﺒﻜﻪ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﻣﺴﺘﺤﻜﻤﻲ ﭘﺪﻳﺪ ﻣﻲ آورﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ از ﻧﻔﻮذ آب و ﺷﻜﺎﻓﺘﻪ ﺷﺪن ﺗﻮﺳﻂ آب ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﺑﻪ ﻋﻤﻞ آورد. از اﻳﻦ رو ﻗﺪرت ﺟﺬب آب ﭘﺎﻳﻴﻦ دارد ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﻣﻨﻘﺒﺾ و ﻣﺘﻮرم ﺷﺪن در اﻳﻦ ﮔﺮوه در ﺑﺮاﺑﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮات رﻃﻮﺑﺖ ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻦ اﺳﺖ. رﻧﮓ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﺳﻔﻴﺪ اﺳﺖ و از آن در ﺳﺎﺧﺖ ﺿﺮوف ﭼﻴﻨﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-8 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ
• اﻳﻠﻴﺖ:
ﻫﺮ واﺣﺪ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ اﻳﻠﻴﺖ ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 10 اﻧﮕﺴﺘﺮوم دارد ﻛﻪ ﻣﺘﺸﻜﻞ اﺳﺖ از ﻳﻚ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ ﻛﻪ ﺑﻴﻦ دو ﻻﻳﻪ ﭼﻬﺎر وﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﻻﻳﻪ ﻫﺎي اﻳﻠﻴﺖ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﺔ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﻮﺗﺎﺳﻴﻮم ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺘﺼﻞ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم ﺳﻪ ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺳﻴﻠﻴﻜﻮن ﭼﻬﺎر ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪ ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻳﻚ ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ ﺧﻨﺜﻲ ﻧﺸﺪه ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ در ﺳﻄﺢ رس ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ ﺑﺮاي ﺑﺮ ﻗﺮار ﻛﺮدن ﺗﻌﺎدل و از ﺑﻴﻦ ﺑﺮدن ﻛﻤﺒﻮد ﺑﺎر ﺑﺎ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺑﻴﻦ واﺣﺪ ﻫﺎي اﻳﻠﻴﺖ ﺑﺎ آﻧﻬﺎ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺑﺮﻗﺮار ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ اﺟﺎزه ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ واﺣﺪﻫﺎ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺷﻜﻞ زﻳﺮ ﺑﺮ روي ﻫﻢ ﭼﻴﺪه ﺷﻮﻧﺪ اﻣﺎ اﻳﻦ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺿﻌﻴﻒ ﺗﺮ از ﭘﻴﻮﻧﺪه ﻫﻴﺪروژﻧﻲ در ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ اﺳﺖ. در ﻧﺘﻴﺠﻪ ذرات اﻳﻠﻴﺖ ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ ﺣﺪود 200 ~ 300 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺧﻮاﻫﻨﺪ داﺷﺖ و ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻧﻴﺰ ﺣﺪود 20 ﺗﺎ 50 اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ از آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ ﻫﺮ ﻳﻚ از ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ در اﻃﺮاف ﺧﻮد آب ﺟﻤﻊ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ، اﻳﻠﻴﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺴﺘﻌﺪ ﺗﺮ از ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ در ﺟﺬب آب و اﻧﻘﺒﺎض و ﺗﻮرم اﺳﺖ. ﺷﻜﻞ 1-9 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه را ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻳﻠﻴﺖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-9 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ اﻳﻠﻴﺖ
• ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ
واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﺷﺒﻴﻪ ﮔﺮوه اﻳﻠﻴﺖ اﺳﺖ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻛﻪ ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺟﺎﻧﺸﻴﻨﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم 3 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺑﻪ ﺟﺎي ﺳﻴﻠﻴﻜﻮن 4 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪﻫﺎي ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺑﻌﻀﻲ از ﻳﻮن ﻫﺎي ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ 2 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ و آﻫﻦ 2 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم 3 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪ ﻫﺎي ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﺷﻜﻞ 1-10 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺳﺒﺐ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻳﻚ ﺷﺒﻜﻪ از ﺑﺎرﻫﺎي ﻣﻨﻔﻲ ﻛﻪ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻫﺎي آب و ﻫﺮ ﻛﺎﺗﻴﻮن ﻣﻮﺟﻮد در ﺷﺒﻜﻪ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل را ﺟﺬب ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﺑﻮﺟﻮد آﻳﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻫﺎي آب ﺑﺎ اﻳﻦ ﮔﺮوه ﺑﺴﻴﺎر ﺿﻌﻴﻒ ﺗﺮ از ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻳﻮﻧﻲ ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ در اﻳﻠﻴﺖ اﺳﺖ. از اﻳﻦ رو ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ ﺷﻜﺴﺘﻪ ﺷﺪه و ﺑﻪ ذرات ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 10 ~ 30 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 200 ﺗﺎ 400 دارﻧﺪ. از ﺟﻤﻠﻪ وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎي اﻳﻦ ﮔﺮوه ﻗﺪرت ﺑﺎﻻي ﺟﺬب آب، اﻧﻘﺒﺎض و ﺗﻮرم اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-10 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ
ﻳﻜﻲ از اﻋﻀﺎي ﺧﺎﻧﻮاده ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ، ﺑﻨﺘﻮﻧﻴﺖ (ﮔﻞ ﺣﻔﺎري) اﺳﺖ ﻛﻪ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺟﺬب آب ﺑﺴﻴﺎر ﺑﺎﻻ (ﺗﺎ 8 ﺑﺮاﺑﺮ وزن ﺧﻮدش) دارد. در ﺷﻜﻞ 1-11 ﺗﺼﺎوﻳﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎري ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ در ﻛﻨﺎر ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-11 مقایسه ﺳﺎﺧﺘﺎري کاﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
ﺳﻄﺢ وﻳﮋه:
ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ در واﺣﺪ ﺟﺮم، ﻄﺢ وﻳﮋه ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﺠﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﻫﺮﭼﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ به ﺿﺨﺎﻣﺖ ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺷﺪ، ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ، ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﺳﻄﺢ وﻳﮋه و ﻣﻮﻧﺖ ﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮبن سطح وﻳﮋه را در ﻣﻴﺎن ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ اﺻﻠﻲ دارد. ﻣﻘﺪار ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ ﺳﻲ در ﺟﺪول 1-4 اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-4 ﺸﺨﺼﺎت ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ رﺳﻲ
ﺟﺬب آب:
ﺳﻄﺢ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻲ داراي ﺑﺎر اﻟﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﻨﻔﻲ ﺑﻮده و ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ در ﺗﻤﺎس ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﺎ آب ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد، ﻳﻮن ﻫﺎي ﻣﺜﺒﺖ ﻣﻮﻟﻜﻮلی دو ﻗﻄﺒﻲ ب (ﺷﻜﻞ 1-12) را ﺟﺬب ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. از لحاظ ﺗﺮاﻛﻢ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ آب در ﺳﻪ ﻻﻳﻪ در اﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رسی ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﻻﻳﻪ اول ﻛﻪ داراي ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﺑﺎ ﺟﺪاره ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻻﻳﻪ اي ﻧﺎزك و ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺑﻮده و ﻻﻳﻪ آب جذب سطحی (Adsorb water) ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻻﻳﻪ دوم ﻛﻪ ﻻﻳﻪ ﻣﻀﺎﻋﻒ ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد، دارای ﺗﺮاﻛﻢ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ کمتر و ﺿﺨﺎﻣﺖ بیشتری ﻧﺴﺒﺖ به ﻻﻳﻪ ﺟﺬب ﻄﺤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در اﻃﺮاف ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﻣﺬﻛﻮر نیز آب ﺑﻪ ﺻﻮرت ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻗﺮار دارد. ﺷﻜﻞ
1-13 ﻧﺤﻮه ﻗﺮار ﮔﻴﺮي و ﺟﺬب آب را در ااﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-12 ﺧﺎﺻﻴﺖ دو ﻗﻄﺒﻲ ﻣﻮﻟﻜﻮل آب
ﺷﻜﻞ 1-13 ﺟﺬب آب در اﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ رﺳﻲ
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻫﺮﭼﻪ ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﻛﺎﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ، ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس رس ﺑﺎ آب ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻘﺪار آب ﺟﺬب ﺷﺪه در ﺟﺪاره ﻛﺎﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. از اﻳﻦ ﻧﻈﺮ از ﻟﺤﺎظ ﻣﻘﺪار آب، ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ و ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ داراي ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ و ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺪار آب ﺟﺬب ﺷﺪه در ﺑﻴﻦ ﺳﻪ ﻧﻮع ﻣﻬﻢ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺷﻜﻞ 1-14 ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺴﺒﻲ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻫﻤﻴﻦ ﻣﻄﻠﺐ اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-14 آب اﺣﺎﻃﻪ ﻛﻨﻨﺪه ذرات رس
ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ
در اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، اﻏﻠﺐ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻻزم ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ را ﻣﻲ ﺗﻮان در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه ﺑﻪ دﻗﺖ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﺮد. در ﺟﺪول 1-5، ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺑﻌﻀﻲ از ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻌﻤﻮل در ﺧﺎك ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ، اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. داﻣﻨﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﻴﻦ 2.6 ﺗﺎ 2.9 اﺳﺖ. ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﺔ ﻛﻤﺮﻧﮓ، ﻛﻪ اﻛﺜﺮاً از ﻛﻮارﺗﺰ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه، در ﺣﺪود 2.65 و ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻻي دار و رس دار در ﺣﺪود 2.6 ﺗﺎ 2.9 اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-5 ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ
داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك
داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك، ﺗﻌﻴﻴﻦ داﻣﻨﺔ اﻧﺪازه ذرات ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺎك و ﺗﻮزﻳﻊ وزﻧﻲ آﻧﻬﺎﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮﺣﺴﺐ درﺻﺪي از وزن ﻛﻞ ﺧﺸﻚ ﺧﺎك ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﻌﻤﻮﻻً دو روش ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد:
1- آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ذراﺗﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ و
2- آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮاي ذراﺗﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ.
در اداﻣﻪ ﻣﺒﺎﻧﻲ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺗﺸﺮﻳﺢ ﻣﻲ ﺷﻮد.
آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از ﻟﺮزاﻧﺪن ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك ﺑﺮ روي ﻳﻚ ﺳﺮي اﻟﻚ ﻛﻪ اﻧﺪازه ﻫﺎي آن ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ از ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. در ﺟﺪول 1-6 ﺷﻤﺎره و اﻧﺪازة روزﻧﻪ ﻫﺎي اﻟﻚ ﻫﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-6 اﻧﺪازه اﻟﻚ ﻫﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ
ﺑﺮاي آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي، اﺑﺘﺪا ﺧﺎك در ﻛﻮره ﺧﺸﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﭙﺲ ﻛﻠﻮﺧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻛﺎﻣﻼً ﺧﺮد ﺷﺪه و ﻧﻤﻮﻧﻪ از اﻟﻜﻬﺎ ﻋﺒﻮر داده ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺷﻜﻞ 1-15 ﻳﻚ ﺳﺮي اﻟﻚ اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﻛﻪ ﺑﺮ روي ﻟﺮزاﻧﻨﺪة ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻗﺮار دارﻧﺪ و از آن ﺑﺮاي آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻌﺪ از اﺗﻤﺎم ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻟﺮزاﻧﺪن اﻟﻜﻬﺎ و ﻋﺒﻮر دادن ﻛﺎﻣﻞ ﺧﺎك از آﻧﻬﺎ، ﺟﺮم ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ در روي ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻟﻜﻬﺎ ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه، اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﻫﻨﮕﺎم آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎﻛﻬﺎي ﭼﺴﺒﻨﺪه، ﺷﻜﺴﺘﻦ ﻛﻠﻮﺧﻪ ﻫﺎي ﺳﻨﮓ ﺑﻪ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺟﺪا از ﻫﻢ ﻣﺸﻜﻞ اﺳﺖ. در اﻳﻦ ﺻﻮرت ﺧﺎك را ﻣﻲ ﺗﻮان در آب ﺣﻞ ﻛﺮد ﺗﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت دوﻏﺎب ﺧﺎك درآﻳﺪ. دوﻏﺎب ﺧﺎك از ﻣﻴﺎن اﻟﻜﻬﺎ ﻋﺒﻮر داده ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه در روي اﻟﻚ در ﻛﻮره ﺧﺸﻚ و ﺗﻮزﻳﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-51 آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺮي اﻟﻚ
ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻋﺒﻮري از ﻫﺮ اﻟﻚ ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺟﺪول 1-7 ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪة ﻣﺜﺎﻟﻲ از ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺟﺪول 1-7 آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (ﺟﺮم ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك ﺧﺸﻚ – 450 ﮔﺮم)
آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ( داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ )
آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻪ اﺻﻮل ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك در آب ﻗﺮار دارد. وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك در آب ﻛﺎﻣﻼً ﻫﻢ زده ﻣﻲﺷﻮد، داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﻌﻠﻖ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺷﻜﻞ، اﻧﺪازه و وزن ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺮاي ﺳﻬﻮﻟﺖ، ﻓﺮض ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺗﻤﺎم داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻛﺮوي ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ آﻧﻬﺎ ﻃﺒﻖ ﻗﺎﻧﻮن اﺳﺘﻮﻛﺲ ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﻧﺘﻴﺠﻪ:
ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ از راﺑﻄﻪ 1-1 ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
ﻛﻪ در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق
ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد ﻛﻪ:
ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ رواﺑﻄﻪ 1-2 و 1-3 ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ:
ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻮﺷﺖ:
یا
ﺑﺎ ﻓﺮض
ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﻘﺪار Kﺗﺎﺑﻌﻲ از G و η اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﻌﻲ از درﺟﻪ ﺣﺮارت آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در ﺟﺪول 1-8 ﻣﻘﺪار K ﺑﺮﺣﺴﺐ درﺟﻪ ﺣﺮارت آزﻣﺎﻳﺶ و ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-8 ﻣﻘﺪار K در راﺑﻄﻪ 1-6
در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه، آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي در ﻳﻚ اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺑﺎ 50 ﮔﺮم ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك رد ﺷﺪه از اﻟﻚ 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ و ﺧﺸﻚ ﺷﺪه در ﻛﻮره ﺻﻮرت ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ارﺗﻔﺎع اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ 18 اﻳﻨﭻ و ﻗﻄﺮ آن 2.5 اﻳﻨﭻ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺣﺠﻢ 1000 ﺳﻴﺴﻲ ﻋﻼﻣﺖ ﮔﺬاري ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻌﻤﻮﻻ از ﻫﮕﺰاﻣﺘﺎﻓﺴﻔﺎت ﺳﺪﻳﻢ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺎده ي ﭘﺮاﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد. اﺑﺘﺪا ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺎ ﻣﺎده ﭘﺮاﻛﻨﻨﺪه ﻣﺨﻠﻮط ﺷﺪه و 1 ﺗﺎ 16 ﺳﺎﻋﺖ ﺑﻪ ﻫﻤﺎن ﺣﺎل ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ﺗﻮﺳﻂ ﻫﻤﺰن، ﻣﺨﻠﻮط ﺷﺪه و ﺑﺎ اﺿﺎﻓﻪ ﻛﺮدن آب ﻣﻘﻄﺮ، ﺣﺠﻢ آن ﺑﻪ 1000 ﺳﻲ ﺳﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ.
ﺷﻜﻞ 1- 16 ﻳﻚ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ از ﻧﻮع ASTM 152H را ﻛﻪ در آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي از آن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ در زﻣﺎن t در ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه ﻗﺮار داده ﻣﻲ ﺷﻮد. ﭼﮕﺎﻟﻲ را در ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﻲ در ﻋﻤﻖ ﻣﻮﺛﺮ L اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺗﺎﺑﻌﻲ از ﻣﻘﺪار ذرات ﺧﺎﻛﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در واﺣﺪ ﺣﺠﻢ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ در آن ﻋﻤﻖ وﺟﻮد دارد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ در زﻣﺎن tذرات ﺧﺎﻛﻲ ﻛﻪ در ﻋﻤﻖ Lﻣﻌﻠﻖ ﻫﺴﺘﻨﺪ، داراي ﻗﻄﺮي ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از Dﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه از راﺑﻄﻪ 1- 5 ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ذرات ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺑﻪ اﻋﻤﺎق ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻦ ﺷﺪه اﻧﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ ﻃﻮري ﻛﺎﻟﻴﺒﺮه ﺷﺪه ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ، ﻣﻘﺪار ﺧﺎﻛﻲ را ﻛﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻌﻠﻖ اﺳﺖ، ﺑﺮﺣﺴﺐ ﮔﺮم ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ دﻫﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺠﻬﺎ ﺑﺮاي ﺧﺎﻛﻲ ﺑﺎ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي 2.65 ﻛﺎﻟﻴﺒﺮه ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﺮاي ﺧﺎﻛﻬﺎ ﺑﺎ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي دﻳﮕﺮ، ﻻزم اﺳﺖ اﺻﻼﺣﺎﺗﻲ ﺑﻪ ﻋﻤﻞ آﻳﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-16 ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ (ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮ) ASTM 152H
ﺷﻜﻞ 1-17 ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻃﻮل ﻣﻮﺛﺮ L در آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي
ﺑﺎ داﻧﺴﺘﻦ ﻣﻘﺪار ﺧﺎك ﻣﻌﻠﻖ، ﻃﻮل L و زﻣﺎن t ﻣﻲ ﺗﻮان درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺧﺎك رﻳﺰﺗﺮ از ﻗﻄﺮ ﻣﺸﺨﺼﻲ را ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻃﻮل Lﻋﻤﻖ اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﺷﺪه از ﺳﻄﺢ آب ﺗﺎ ﻣﺮﻛﺰ ﺛﻘﻞ ﺣﺒﺎب ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ در آن ﻧﻘﻄﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﻘﺪار ﻋﻤﻖ Lﺑﺎ زﻣﺎن tﻣﺘﻐﻴﺮ اﺳﺖ و زﻣﺎن ﻗﺮاﺋﺖ آن در اﺳﺘﺎﻧﺪارد ASTM داده ﺷﺪه اﺳﺖ. آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪرو ﻣﺘﺮي ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﺑﺎ ذراﺗﻲ ﺗﺎ 0.5 ﻣﻴﻜﺮون ﻣﻌﺘﺒﺮ اﺳﺖ.
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً در روي ﻳﻚ ﻛﺎﻏﺬ ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ رﺳﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (Particle-size distribution curve) ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﻗﻄﺮ داﻧﻪ ﻫﺎ در روي ﻣﺤﻮر ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ اﻓﻘﻲ و درﺻﺪ ﻋﺒﻮري ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در روي ﻣﺤﻮر ﻏﻴﺮ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﻗﺎﺋﻢ ﺑﺮده ﻣﻲ ﺷﻮد.. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي دو ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك در ﺷﻜﻞ 1-18 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-18 ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ﺧﺎك Aﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻨﺪرج در ﺟﺪول 1-7 و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮاي داﻧﻪ ﻫﺎي رﻳﺰ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻫﻨﮕﺎم ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﻳﻚ ﻋﺪم ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺸﺘﺮك ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎ ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﺪ اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ ﺑﻮدن ﺷﻜﻞ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺳﻨﮕﻲ اﺳﺖ. آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻳﻚ اﻧﺪازه ﻣﺘﻮﺳﻂ از داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﻗﻄﺮ ﻛﺮه ﻣﻌﺎدل ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﻣﺴﺎوي را ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ دﻫﺪ.
از روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺗﻮان درﺻﺪ ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و رس را ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﻃﺒﻖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ، درﺻﺪ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻓﻮق ﺑﺮاي ﺧﺎك A ﺑﺮاﺑﺮ اﺳﺖ ﺑﺎ:
ﺳﻮال: ﭼﺮا ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ ﻧﻤﻮدار داﻧﻪ ﺑﻨﺪي را ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ در ﻧﻈﺮ ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻳﻢ؟
ﭘﺎﺳﺦ: ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي روي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ داراي ﻣﺰاﻳﺎي زﻳﺮ اﺳﺖ:
1. ﻣﻘﻴﺎس در ﻣﻮرد ذرات ﻛﻮﭼﻚ و ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻮﭼﻚ وﺳﻴﻌﺘﺮ ﺷﺪه و ﻟﺬا ﺗﻮزﻳﻊ ذرات ﺧﻴﻠﻲ رﻳﺰداﻧﻪ را ﺑﻪ ﻧﺤﻮ ﺑﻬﺘﺮي ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻤﺎﻳﺶ داد. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك را ﻛﻪ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ رﺳﻢ ﺷﺪه در روي ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺤﻮر ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺣﺴﺎﺑﻲ رﺳﻢ ﻛﻨﻴﻢ ﺷﻜﻞ 1-19 ﺣﺎﺻﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ از اﻳﻦ ﺷﻜﻞ دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ذرات رﻳﺰ در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻴﺴﺖ. ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺷﻜﻞ ﻫﺎي 1-19 و 1-20 دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﻧﻘﺎﺋﺺ ﺑﺎ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺑﺨﻮﺑﻲ ﺑﺮﻃﺮف ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-19
ﺷﻜﻞ 1-20
2. ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي دو ﺧﺎك ﺑﺎ اﻧﺪازه ذرات ﻣﺘﻔﺎوت را ﺧﻴﻠﻲ آﺳﺎن ﺗﺮ ﻣﻲ ﺳﺎزد. در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ داراي داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي ﻣﻮازي ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. اﮔﺮ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي دو ﺧﺎك آﻧﭽﻨﺎن ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻗﻄﺮ ذرات ﻳﻜﻲ در ﻫﺮ درﺻﺪ وزﻧﻲ ﻳﻜﺪﻫﻢ ﻗﻄﺮ ذرات دﻳﮕﺮ در ﻫﻤﺎن درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺑﺎﺷﺪ، ﺗﻤﺎم ﻧﻘﺎط ﻣﻨﺤﻨﻲ دوم ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻳﻚ ﺳﻴﻜﻞ در روي ﻣﺤﻮر ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺑﻪ ﻃﺮف راﺳﺖ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﺷﺪه و دو ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻮازي ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد. در ﺷﻜﻞ 1-02 داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي A و B ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. واﺿﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎي ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ (از ﻧﻈﺮ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي) در روي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺣﺴﺎﺑﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت دو ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻮازي ﻧﺸﺎن داده ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.
اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ، ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
از ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺳﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﭘﺎﻳﻪ ﻛﻪ از آﻧﻬﺎ ﺑﺮاي ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك ﻫﺎي داﻧﻪ اي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، از روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻌﻴﻴﻦ اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺳﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:
(اﻟﻒ) اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ
(ب) ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ
(پ) ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻗﻄﺮي ﻛﻪ در روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ درﺻﺪ ﻋﺒﻮري 10 اﺳﺖ، اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﺷﺪه و ﺑﺎ D10 ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ (Uniformity coefficient) ﻧﻴﺰ ﻣﻄﺎﺑﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد:
ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (Coefficient of gradation) ﻧﻴﺰ ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد:
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه داﻣﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺎك اﺳﺖ، ﺑﻠﻜﻪ ﻧﻮع ﺗﻮزﻳﻊ اﻧﺪازه ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ داﻧﻪ ﻫﺎ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ﺷﻜﻞ 1-12 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﻤﻮدار I ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺧﺎﻛﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻛﺜﺮ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك داراي اﻧﺪازه ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﻪ اﻳﻦ ﺧﺎك، ﺧﺎك ﺑﺪ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﻣﻨﺤﻨﻲ II ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ اﻧﺪازه ذرات آن در داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ ﺗﻮزﻳﻊ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﺧﺎك ﺧﻮب داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎي ﺧﻮب داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه داراي ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از 4 ﺑﺮاي ﺷﻦ و 6 ﺑﺮاي ﻣﺎﺳﻪ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي 1 ﺗﺎ 3 ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ (ﺑﺮاي ﺷﻦ و ﻣﺎﺳﻪ). ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺧﺎﻛﻲ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از 2 و ﻳﺎ ﭼﻨﺪ ﺧﺎك ﺑﺎ داﻧﻪﺑﻨﺪي ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻨﺤﻨﻲ III ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﺧﺎك ﺑﺎ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻨﻔﺼﻞ ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-12 اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺮاﺟﻊ:
جزوه درس مکانیک خاک و پی جناب آقای عبدالمتین ستایس سایت www.ams.ir
1. اﺻﻮل ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ، ﺟﻠﺪ اول: ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺮﺟﻤﻪ ﺷﺎﭘﻮر ﻃﺎﺣﻮﻧﻲ.، ﭼﺎپ ﻫﻔﺘﻢ 1380، وﻳﺮاﻳﺶ دوم.
2. ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺳﻮاﻻت ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه آزﻣﻮن ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺎﻟﻴﻒ: ﺳﺎﺳﺎن اﻣﻴﺮ اﻓﺸﺎري.، ﭼﺎپ ﺳﻮم 1382.
3. ﺟﺰوه درس ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك کارﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ دﻛﺘﺮ ﻓﺮزﻳﻦ ﻛﻼﻧﺘﺮي.، وﻳﺮاﻳﺶ ﭘﺎﻳﻴﺰ 85.
4. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، ﺗﺎﻟﻴﻒ دﻛﺘﺮ ﺣﺴﻦ رﺣﻴﻤﻲ.، اﻧﺘﺸﺎرات داﻧﺶ و ﻓﻦ، ﭼﺎپ ﭘﻨﺠﻢ 1378.
5. 2001 ,. Soil Mechanics, Delft University of Technology
6.. Principles of Geotechnical Engineering., Braja M. Das., 5th Ed.
ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ (75 ﻣﻴﻜﺮون) اﺳﺖ، در ﻃﺒﻘﻪ رﻳﺰداﻧﻪ ﻫﺎ ﻗﺮار داده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﻓﺼﻞ دوم ﺑﺎ ﻋﻠﺖ اﻳﻦ دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي آﺷﻨﺎ ﺧﻮاﻫﻴﻢ ﺷﺪ.
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً داراي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﻠﻮري ﻣﺘﺸﻜﻞ از دو ﺑﺨﺶ اﺳﺎﺳﻲ ﻳﻌﻨﻲ واﺣﺪ ﭼﻬﺎر وﺟﻬﻲ و واﺣﺪ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺤﻮه ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻳﻦ ذرات در ﻛﻨﺎر ﻫﻢ ﺳﻪ ﮔﺮوه اﺻﻠﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻳﻌﻨﻲ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ (Kaolinite) و اﻳﻠﻴﺖ (Illite) و ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ (Montmorillonite) ﭘﺪﻳﺪ ﻣﻲآﻳﺪ. از دﻳﮕﺮ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻣﻲ ﺗﻮان ورﻣﻴﻜﻮﻟﻴﺖ، آﺗﺎﭘﻮﻟﮋﻳﺖ و ﻛﻠﺮﻳﺖ را ﻧﺎم ﺑﺮد. در ﺷﻜﻞ 1-6 واﺣﺪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ و ﻧﻤﺎد آن ﻫﺎ و در ﺷﻜﻞ 1-7 ﻃﺮز ﻗﺮار ﮔﻴﺮي آن ﻫﺎ در ﻛﻨﺎر ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-6 واﺣﺪﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ (اﻟﻒ) ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ (ب) ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ
ﺷﻜﻞ 1-7 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪ ﻫﺎي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
• ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ:
واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ اﻳﻦ ﮔﺮوه ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 7 اﻧﮕﺴﺘﺮوم دارﻧﺪ و ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ و ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺷﻤﺎر زﻳﺎدي از اﻳﻦ ﻻﻳﻪ ﻫﺎ روي ﻫﻢ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ ﺗﺎ ذراﺗﻲ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 500 ~ 1000 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪ. ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 10 ﺗﺎ 20 اﺳﺖ. ﺷﻜﻞ 1-8 ﻗﺮارﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه را ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻞ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺑﻴﻦ واﺣﺪﻫﺎ از ﻧﻮع ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻫﻴﺪروژﻧﻲ ﺑﻮده ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺷﺒﻜﻪ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﻣﺴﺘﺤﻜﻤﻲ ﭘﺪﻳﺪ ﻣﻲ آورﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ از ﻧﻔﻮذ آب و ﺷﻜﺎﻓﺘﻪ ﺷﺪن ﺗﻮﺳﻂ آب ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﺑﻪ ﻋﻤﻞ آورد. از اﻳﻦ رو ﻗﺪرت ﺟﺬب آب ﭘﺎﻳﻴﻦ دارد ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﻣﻨﻘﺒﺾ و ﻣﺘﻮرم ﺷﺪن در اﻳﻦ ﮔﺮوه در ﺑﺮاﺑﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮات رﻃﻮﺑﺖ ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻦ اﺳﺖ. رﻧﮓ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﺳﻔﻴﺪ اﺳﺖ و از آن در ﺳﺎﺧﺖ ﺿﺮوف ﭼﻴﻨﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-8 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ
• اﻳﻠﻴﺖ:
ﻫﺮ واﺣﺪ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ اﻳﻠﻴﺖ ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 10 اﻧﮕﺴﺘﺮوم دارد ﻛﻪ ﻣﺘﺸﻜﻞ اﺳﺖ از ﻳﻚ ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎ ﻛﻪ ﺑﻴﻦ دو ﻻﻳﻪ ﭼﻬﺎر وﺟﻬﻲ ﺳﻴﻠﻴﻜﺎ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﻻﻳﻪ ﻫﺎي اﻳﻠﻴﺖ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﺔ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﻮﺗﺎﺳﻴﻮم ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺘﺼﻞ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم ﺳﻪ ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺳﻴﻠﻴﻜﻮن ﭼﻬﺎر ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪ ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻳﻚ ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ ﺧﻨﺜﻲ ﻧﺸﺪه ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ در ﺳﻄﺢ رس ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ ﺑﺮاي ﺑﺮ ﻗﺮار ﻛﺮدن ﺗﻌﺎدل و از ﺑﻴﻦ ﺑﺮدن ﻛﻤﺒﻮد ﺑﺎر ﺑﺎ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺑﻴﻦ واﺣﺪ ﻫﺎي اﻳﻠﻴﺖ ﺑﺎ آﻧﻬﺎ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺑﺮﻗﺮار ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻳﻮن ﻫﺎي ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ اﺟﺎزه ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ واﺣﺪﻫﺎ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺷﻜﻞ زﻳﺮ ﺑﺮ روي ﻫﻢ ﭼﻴﺪه ﺷﻮﻧﺪ اﻣﺎ اﻳﻦ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺿﻌﻴﻒ ﺗﺮ از ﭘﻴﻮﻧﺪه ﻫﻴﺪروژﻧﻲ در ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ اﺳﺖ. در ﻧﺘﻴﺠﻪ ذرات اﻳﻠﻴﺖ ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ ﺣﺪود 200 ~ 300 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺧﻮاﻫﻨﺪ داﺷﺖ و ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻧﻴﺰ ﺣﺪود 20 ﺗﺎ 50 اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ از آﻧﺠﺎﺋﻴﻜﻪ ﻫﺮ ﻳﻚ از ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ در اﻃﺮاف ﺧﻮد آب ﺟﻤﻊ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ، اﻳﻠﻴﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺴﺘﻌﺪ ﺗﺮ از ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ در ﺟﺬب آب و اﻧﻘﺒﺎض و ﺗﻮرم اﺳﺖ. ﺷﻜﻞ 1-9 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه را ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻳﻠﻴﺖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-9 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ اﻳﻠﻴﺖ
• ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ
واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻲ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﺷﺒﻴﻪ ﮔﺮوه اﻳﻠﻴﺖ اﺳﺖ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻛﻪ ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺟﺎﻧﺸﻴﻨﻲ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم 3 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺑﻪ ﺟﺎي ﺳﻴﻠﻴﻜﻮن 4 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪﻫﺎي ﭼﻬﺎروﺟﻬﻲ ﺑﻌﻀﻲ از ﻳﻮن ﻫﺎي ﻣﻨﻴﺰﻳﻢ 2 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ و آﻫﻦ 2 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم 3 ﺑﺎر ﻣﺜﺒﺖ در واﺣﺪ ﻫﺎي ﻫﺸﺖ وﺟﻬﻲ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در ﺷﻜﻞ 1-10 ﻗﺮار ﮔﻴﺮي واﺣﺪﻫﺎي ﺳﺎزﻧﺪه ﺑﺮاي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺳﺒﺐ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻳﻚ ﺷﺒﻜﻪ از ﺑﺎرﻫﺎي ﻣﻨﻔﻲ ﻛﻪ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻫﺎي آب و ﻫﺮ ﻛﺎﺗﻴﻮن ﻣﻮﺟﻮد در ﺷﺒﻜﻪ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎل را ﺟﺬب ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﺑﻮﺟﻮد آﻳﺪ. ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻫﺎي آب ﺑﺎ اﻳﻦ ﮔﺮوه ﺑﺴﻴﺎر ﺿﻌﻴﻒ ﺗﺮ از ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻳﻮﻧﻲ ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ در اﻳﻠﻴﺖ اﺳﺖ. از اﻳﻦ رو ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﻪ آﺳﺎﻧﻲ ﺷﻜﺴﺘﻪ ﺷﺪه و ﺑﻪ ذرات ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺿﺨﺎﻣﺘﻲ در ﺣﺪود 10 ~ 30 اﻧﮕﺴﺘﺮوم ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ 200 ﺗﺎ 400 دارﻧﺪ. از ﺟﻤﻠﻪ وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎي اﻳﻦ ﮔﺮوه ﻗﺪرت ﺑﺎﻻي ﺟﺬب آب، اﻧﻘﺒﺎض و ﺗﻮرم اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-10 ﻧﺤﻮه ﭘﻴﻮﻧﺪ واﺣﺪﻫﺎي ﭘﺎﻳﻪ ﻛﺎﻧﻲ ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ
ﻳﻜﻲ از اﻋﻀﺎي ﺧﺎﻧﻮاده ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ، ﺑﻨﺘﻮﻧﻴﺖ (ﮔﻞ ﺣﻔﺎري) اﺳﺖ ﻛﻪ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺟﺬب آب ﺑﺴﻴﺎر ﺑﺎﻻ (ﺗﺎ 8 ﺑﺮاﺑﺮ وزن ﺧﻮدش) دارد. در ﺷﻜﻞ 1-11 ﺗﺼﺎوﻳﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎري ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ در ﻛﻨﺎر ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-11 مقایسه ﺳﺎﺧﺘﺎري کاﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ
ﺳﻄﺢ وﻳﮋه:
ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ در واﺣﺪ ﺟﺮم، ﻄﺢ وﻳﮋه ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﺠﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﻫﺮﭼﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻗﻄﺮ به ﺿﺨﺎﻣﺖ ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺷﺪ، ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ، ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﺳﻄﺢ وﻳﮋه و ﻣﻮﻧﺖ ﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮبن سطح وﻳﮋه را در ﻣﻴﺎن ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ اﺻﻠﻲ دارد. ﻣﻘﺪار ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ ﺳﻲ در ﺟﺪول 1-4 اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-4 ﺸﺨﺼﺎت ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ رﺳﻲ
ﺟﺬب آب:
ﺳﻄﺢ ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﺳﻲ داراي ﺑﺎر اﻟﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﻨﻔﻲ ﺑﻮده و ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ در ﺗﻤﺎس ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﺎ آب ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد، ﻳﻮن ﻫﺎي ﻣﺜﺒﺖ ﻣﻮﻟﻜﻮلی دو ﻗﻄﺒﻲ ب (ﺷﻜﻞ 1-12) را ﺟﺬب ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. از لحاظ ﺗﺮاﻛﻢ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ آب در ﺳﻪ ﻻﻳﻪ در اﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رسی ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ﻻﻳﻪ اول ﻛﻪ داراي ﭘﻴﻮﻧﺪ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﺑﺎ ﺟﺪاره ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻻﻳﻪ اي ﻧﺎزك و ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺑﻮده و ﻻﻳﻪ آب جذب سطحی (Adsorb water) ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻻﻳﻪ دوم ﻛﻪ ﻻﻳﻪ ﻣﻀﺎﻋﻒ ﺧﻮاﻧﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد، دارای ﺗﺮاﻛﻢ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ کمتر و ﺿﺨﺎﻣﺖ بیشتری ﻧﺴﺒﺖ به ﻻﻳﻪ ﺟﺬب ﻄﺤﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در اﻃﺮاف ﻻﻳﻪ ﻫﺎي ﻣﺬﻛﻮر نیز آب ﺑﻪ ﺻﻮرت ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻗﺮار دارد. ﺷﻜﻞ
1-13 ﻧﺤﻮه ﻗﺮار ﮔﻴﺮي و ﺟﺬب آب را در ااﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-12 ﺧﺎﺻﻴﺖ دو ﻗﻄﺒﻲ ﻣﻮﻟﻜﻮل آب
ﺷﻜﻞ 1-13 ﺟﺬب آب در اﻃﺮاف ﭘﻮﻟﻚ رﺳﻲ
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻫﺮﭼﻪ ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﻛﺎﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ، ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس رس ﺑﺎ آب ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻘﺪار آب ﺟﺬب ﺷﺪه در ﺟﺪاره ﻛﺎﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. از اﻳﻦ ﻧﻈﺮ از ﻟﺤﺎظ ﻣﻘﺪار آب، ﻣﻮﻧﺖ ﻣﻮرﻳﻠﻮﻧﻴﺖ و ﻛﺎﺋﻮﻟﻴﻨﻴﺖ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ داراي ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ و ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺪار آب ﺟﺬب ﺷﺪه در ﺑﻴﻦ ﺳﻪ ﻧﻮع ﻣﻬﻢ ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي رﺳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺷﻜﻞ 1-14 ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻘﻴﺎس ﻧﺴﺒﻲ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻫﻤﻴﻦ ﻣﻄﻠﺐ اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-14 آب اﺣﺎﻃﻪ ﻛﻨﻨﺪه ذرات رس
ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ
در اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، اﻏﻠﺐ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻻزم ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ را ﻣﻲ ﺗﻮان در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه ﺑﻪ دﻗﺖ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﺮد. در ﺟﺪول 1-5، ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺑﻌﻀﻲ از ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻌﻤﻮل در ﺧﺎك ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ، اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. داﻣﻨﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﻴﻦ 2.6 ﺗﺎ 2.9 اﺳﺖ. ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺳﺔ ﻛﻤﺮﻧﮓ، ﻛﻪ اﻛﺜﺮاً از ﻛﻮارﺗﺰ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه، در ﺣﺪود 2.65 و ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻻي دار و رس دار در ﺣﺪود 2.6 ﺗﺎ 2.9 اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-5 ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﻛﺎﻧﻲ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ
داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك
داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك، ﺗﻌﻴﻴﻦ داﻣﻨﺔ اﻧﺪازه ذرات ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺎك و ﺗﻮزﻳﻊ وزﻧﻲ آﻧﻬﺎﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮﺣﺴﺐ درﺻﺪي از وزن ﻛﻞ ﺧﺸﻚ ﺧﺎك ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﻌﻤﻮﻻً دو روش ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد:
1- آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ذراﺗﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ و
2- آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮاي ذراﺗﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ.
در اداﻣﻪ ﻣﺒﺎﻧﻲ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺗﺸﺮﻳﺢ ﻣﻲ ﺷﻮد.
آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از ﻟﺮزاﻧﺪن ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك ﺑﺮ روي ﻳﻚ ﺳﺮي اﻟﻚ ﻛﻪ اﻧﺪازه ﻫﺎي آن ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ از ﺑﺎﻻ ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ. در ﺟﺪول 1-6 ﺷﻤﺎره و اﻧﺪازة روزﻧﻪ ﻫﺎي اﻟﻚ ﻫﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-6 اﻧﺪازه اﻟﻚ ﻫﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد آﻣﺮﻳﻜﺎﻳﻲ
ﺑﺮاي آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي، اﺑﺘﺪا ﺧﺎك در ﻛﻮره ﺧﺸﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺳﭙﺲ ﻛﻠﻮﺧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻛﺎﻣﻼً ﺧﺮد ﺷﺪه و ﻧﻤﻮﻧﻪ از اﻟﻜﻬﺎ ﻋﺒﻮر داده ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﺷﻜﻞ 1-15 ﻳﻚ ﺳﺮي اﻟﻚ اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﻛﻪ ﺑﺮ روي ﻟﺮزاﻧﻨﺪة ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻗﺮار دارﻧﺪ و از آن ﺑﺮاي آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﻌﺪ از اﺗﻤﺎم ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻟﺮزاﻧﺪن اﻟﻜﻬﺎ و ﻋﺒﻮر دادن ﻛﺎﻣﻞ ﺧﺎك از آﻧﻬﺎ، ﺟﺮم ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ در روي ﻫﺮ ﻳﻚ از اﻟﻜﻬﺎ ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه، اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﻫﻨﮕﺎم آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎﻛﻬﺎي ﭼﺴﺒﻨﺪه، ﺷﻜﺴﺘﻦ ﻛﻠﻮﺧﻪ ﻫﺎي ﺳﻨﮓ ﺑﻪ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺟﺪا از ﻫﻢ ﻣﺸﻜﻞ اﺳﺖ. در اﻳﻦ ﺻﻮرت ﺧﺎك را ﻣﻲ ﺗﻮان در آب ﺣﻞ ﻛﺮد ﺗﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت دوﻏﺎب ﺧﺎك درآﻳﺪ. دوﻏﺎب ﺧﺎك از ﻣﻴﺎن اﻟﻜﻬﺎ ﻋﺒﻮر داده ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه در روي اﻟﻚ در ﻛﻮره ﺧﺸﻚ و ﺗﻮزﻳﻦ ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-51 آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺮي اﻟﻚ
ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻋﺒﻮري از ﻫﺮ اﻟﻚ ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺟﺪول 1-7 ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪة ﻣﺜﺎﻟﻲ از ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺟﺪول 1-7 آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (ﺟﺮم ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك ﺧﺸﻚ – 450 ﮔﺮم)
آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ( داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ )
آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻪ اﺻﻮل ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك در آب ﻗﺮار دارد. وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك در آب ﻛﺎﻣﻼً ﻫﻢ زده ﻣﻲﺷﻮد، داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﻌﻠﻖ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺷﻜﻞ، اﻧﺪازه و وزن ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻦ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺮاي ﺳﻬﻮﻟﺖ، ﻓﺮض ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺗﻤﺎم داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك ﻛﺮوي ﻫﺴﺘﻨﺪ و ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ آﻧﻬﺎ ﻃﺒﻖ ﻗﺎﻧﻮن اﺳﺘﻮﻛﺲ ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﻧﺘﻴﺠﻪ:
ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ از راﺑﻄﻪ 1-1 ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
ﻛﻪ در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق
ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد ﻛﻪ:
ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ رواﺑﻄﻪ 1-2 و 1-3 ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ:
ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻮﺷﺖ:
یا
ﺑﺎ ﻓﺮض
ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﻘﺪار Kﺗﺎﺑﻌﻲ از G و η اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﻌﻲ از درﺟﻪ ﺣﺮارت آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در ﺟﺪول 1-8 ﻣﻘﺪار K ﺑﺮﺣﺴﺐ درﺟﻪ ﺣﺮارت آزﻣﺎﻳﺶ و ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺟﺪول 1-8 ﻣﻘﺪار K در راﺑﻄﻪ 1-6
در آزﻣﺎﻳﺸﮕﺎه، آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي در ﻳﻚ اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺑﺎ 50 ﮔﺮم ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك رد ﺷﺪه از اﻟﻚ 0.075 ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ و ﺧﺸﻚ ﺷﺪه در ﻛﻮره ﺻﻮرت ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ارﺗﻔﺎع اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ 18 اﻳﻨﭻ و ﻗﻄﺮ آن 2.5 اﻳﻨﭻ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﺣﺠﻢ 1000 ﺳﻴﺴﻲ ﻋﻼﻣﺖ ﮔﺬاري ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻌﻤﻮﻻ از ﻫﮕﺰاﻣﺘﺎﻓﺴﻔﺎت ﺳﺪﻳﻢ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺎده ي ﭘﺮاﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد. اﺑﺘﺪا ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺎ ﻣﺎده ﭘﺮاﻛﻨﻨﺪه ﻣﺨﻠﻮط ﺷﺪه و 1 ﺗﺎ 16 ﺳﺎﻋﺖ ﺑﻪ ﻫﻤﺎن ﺣﺎل ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ﺗﻮﺳﻂ ﻫﻤﺰن، ﻣﺨﻠﻮط ﺷﺪه و ﺑﺎ اﺿﺎﻓﻪ ﻛﺮدن آب ﻣﻘﻄﺮ، ﺣﺠﻢ آن ﺑﻪ 1000 ﺳﻲ ﺳﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ.
ﺷﻜﻞ 1- 16 ﻳﻚ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ از ﻧﻮع ASTM 152H را ﻛﻪ در آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي از آن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ در زﻣﺎن t در ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ ﺗﻬﻴﻪ ﺷﺪه ﻗﺮار داده ﻣﻲ ﺷﻮد. ﭼﮕﺎﻟﻲ را در ﻫﻤﺴﺎﻳﮕﻲ در ﻋﻤﻖ ﻣﻮﺛﺮ L اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺗﺎﺑﻌﻲ از ﻣﻘﺪار ذرات ﺧﺎﻛﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در واﺣﺪ ﺣﺠﻢ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ در آن ﻋﻤﻖ وﺟﻮد دارد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ در زﻣﺎن tذرات ﺧﺎﻛﻲ ﻛﻪ در ﻋﻤﻖ Lﻣﻌﻠﻖ ﻫﺴﺘﻨﺪ، داراي ﻗﻄﺮي ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از Dﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه از راﺑﻄﻪ 1- 5 ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ذرات ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺑﻪ اﻋﻤﺎق ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻦ ﺷﺪه اﻧﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ ﻃﻮري ﻛﺎﻟﻴﺒﺮه ﺷﺪه ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ، ﻣﻘﺪار ﺧﺎﻛﻲ را ﻛﻪ در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻌﻠﻖ اﺳﺖ، ﺑﺮﺣﺴﺐ ﮔﺮم ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ دﻫﺪ. ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺠﻬﺎ ﺑﺮاي ﺧﺎﻛﻲ ﺑﺎ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي 2.5 ﻛﺎﻟﻴﺒﺮه ﺷﺪه اﻧﺪ. ﺑﺮاي ﺧﺎﻛﻬﺎ ﺑﺎ ﭼﮕﺎﻟﻲ داﻧﻪ ﻫﺎي دﻳﮕﺮ، ﻻزم اﺳﺖ اﺻﻼﺣﺎﺗﻲ ﺑﻪ ﻋﻤﻞ آﻳﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-16 ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺳﻨﺞ (ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮ) ASTM 152H
ﺷﻜﻞ 1-17 ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻃﻮل ﻣﻮﺛﺮ L در آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي
ﺑﺎ داﻧﺴﺘﻦ ﻣﻘﺪار ﺧﺎك ﻣﻌﻠﻖ، ﻃﻮل L و زﻣﺎن t ﻣﻲ ﺗﻮان درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺧﺎك رﻳﺰﺗﺮ از ﻗﻄﺮ ﻣﺸﺨﺼﻲ را ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻃﻮل Lﻋﻤﻖ اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﺷﺪه از ﺳﻄﺢ آب ﺗﺎ ﻣﺮﻛﺰ ﺛﻘﻞ ﺣﺒﺎب ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ در آن ﻧﻘﻄﻪ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻣﺤﻠﻮل ﺗﻌﻠﻴﻖ اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﻘﺪار ﻋﻤﻖ Lﺑﺎ زﻣﺎن tﻣﺘﻐﻴﺮ اﺳﺖ و زﻣﺎن ﻗﺮاﺋﺖ آن در اﺳﺘﺎﻧﺪارد ASTM داده ﺷﺪه اﺳﺖ. آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪرو ﻣﺘﺮي ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎﻛﻬﺎﻳﻲ ﺑﺎ ذراﺗﻲ ﺗﺎ 0.5 ﻣﻴﻜﺮون ﻣﻌﺘﺒﺮ اﺳﺖ.
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﻌﻤﻮﻻً در روي ﻳﻚ ﻛﺎﻏﺬ ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ رﺳﻢ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (Particle-size distribution curve) ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﻗﻄﺮ داﻧﻪ ﻫﺎ در روي ﻣﺤﻮر ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ اﻓﻘﻲ و درﺻﺪ ﻋﺒﻮري ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ در روي ﻣﺤﻮر ﻏﻴﺮ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﻗﺎﺋﻢ ﺑﺮده ﻣﻲ ﺷﻮد.. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي دو ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﺎك در ﺷﻜﻞ 1-18 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ 1-18 ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي ﺧﺎك Aﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻨﺪرج در ﺟﺪول 1-7 و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﺑﺮاي داﻧﻪ ﻫﺎي رﻳﺰ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻫﻨﮕﺎم ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﻳﻚ ﻋﺪم ﭘﻴﻮﺳﺘﮕﻲ در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻣﺸﺘﺮك ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎ ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﺪ اﻳﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ ﺑﻮدن ﺷﻜﻞ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺳﻨﮕﻲ اﺳﺖ. آزﻣﺎﻳﺶ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻳﻚ اﻧﺪازه ﻣﺘﻮﺳﻂ از داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك و آزﻣﺎﻳﺶ ﻫﻴﺪروﻣﺘﺮي ﻗﻄﺮ ﻛﺮه ﻣﻌﺎدل ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﻣﺴﺎوي را ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ دﻫﺪ.
از روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺗﻮان درﺻﺪ ﺷﻦ، ﻣﺎﺳﻪ، ﻻي و رس را ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﻃﺒﻖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺘﺤﺪ، درﺻﺪ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻓﻮق ﺑﺮاي ﺧﺎك A ﺑﺮاﺑﺮ اﺳﺖ ﺑﺎ:
ﺳﻮال: ﭼﺮا ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ ﻧﻤﻮدار داﻧﻪ ﺑﻨﺪي را ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ در ﻧﻈﺮ ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻳﻢ؟
ﭘﺎﺳﺦ: ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي روي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ داراي ﻣﺰاﻳﺎي زﻳﺮ اﺳﺖ:
1. ﻣﻘﻴﺎس در ﻣﻮرد ذرات ﻛﻮﭼﻚ و ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻮﭼﻚ وﺳﻴﻌﺘﺮ ﺷﺪه و ﻟﺬا ﺗﻮزﻳﻊ ذرات ﺧﻴﻠﻲ رﻳﺰداﻧﻪ را ﺑﻪ ﻧﺤﻮ ﺑﻬﺘﺮي ﻣﻲ ﺗﻮان ﻧﻤﺎﻳﺶ داد. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك را ﻛﻪ در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ رﺳﻢ ﺷﺪه در روي ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺤﻮر ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺣﺴﺎﺑﻲ رﺳﻢ ﻛﻨﻴﻢ ﺷﻜﻞ 1-19 ﺣﺎﺻﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ از اﻳﻦ ﺷﻜﻞ دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ذرات رﻳﺰ در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﻴﺴﺖ. ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺷﻜﻞ ﻫﺎي 1-19 و 1-20 دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﻧﻘﺎﺋﺺ ﺑﺎ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺑﺨﻮﺑﻲ ﺑﺮﻃﺮف ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺷﻜﻞ 1-19
ﺷﻜﻞ 1-20
2. ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي دو ﺧﺎك ﺑﺎ اﻧﺪازه ذرات ﻣﺘﻔﺎوت را ﺧﻴﻠﻲ آﺳﺎن ﺗﺮ ﻣﻲ ﺳﺎزد. در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻴﻤﻪ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ داراي داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺑﺎ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي ﻣﻮازي ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. اﮔﺮ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي دو ﺧﺎك آﻧﭽﻨﺎن ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻗﻄﺮ ذرات ﻳﻜﻲ در ﻫﺮ درﺻﺪ وزﻧﻲ ﻳﻜﺪﻫﻢ ﻗﻄﺮ ذرات دﻳﮕﺮ در ﻫﻤﺎن درﺻﺪ وزﻧﻲ ﺑﺎﺷﺪ، ﺗﻤﺎم ﻧﻘﺎط ﻣﻨﺤﻨﻲ دوم ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻳﻚ ﺳﻴﻜﻞ در روي ﻣﺤﻮر ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﺑﻪ ﻃﺮف راﺳﺖ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﺷﺪه و دو ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻮازي ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد. در ﺷﻜﻞ 1-02 داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي A و B ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. واﺿﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺮﺳﻴﻢ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎك ﻫﺎي ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ (از ﻧﻈﺮ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي) در روي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺣﺴﺎﺑﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت دو ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻮازي ﻧﺸﺎن داده ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.
اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ، ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
از ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺧﺎﻛﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺳﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﭘﺎﻳﻪ ﻛﻪ از آﻧﻬﺎ ﺑﺮاي ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺧﺎك ﻫﺎي داﻧﻪ اي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، از روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻌﻴﻴﻦ اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺳﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:
(اﻟﻒ) اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ
(ب) ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ
(پ) ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻗﻄﺮي ﻛﻪ در روي ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ درﺻﺪ ﻋﺒﻮري 10 اﺳﺖ، اﻧﺪازه ﻣﻮﺛﺮ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﺷﺪه و ﺑﺎ D10 ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﻣﻲ ﺷﻮد.
ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ (Uniformity coefficient) ﻧﻴﺰ ﻣﻄﺎﺑﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد:
ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي (Coefficient of gradation) ﻧﻴﺰ ﻃﺒﻖ راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲ ﺷﻮد:
ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه داﻣﻨﺪه اﻧﺪازه داﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺎك اﺳﺖ، ﺑﻠﻜﻪ ﻧﻮع ﺗﻮزﻳﻊ اﻧﺪازه ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ داﻧﻪ ﻫﺎ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ﺷﻜﻞ 1-12 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﻤﻮدار I ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺧﺎﻛﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻛﺜﺮ داﻧﻪ ﻫﺎي ﺧﺎك داراي اﻧﺪازه ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﻪ اﻳﻦ ﺧﺎك، ﺧﺎك ﺑﺪ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﻣﻨﺤﻨﻲ II ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ اﻧﺪازه ذرات آن در داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ ﺗﻮزﻳﻊ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﺧﺎك ﺧﻮب داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﺧﺎك ﻫﺎي ﺧﻮب داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه داراي ﺿﺮﻳﺐ ﻳﻜﻨﻮاﺧﺘﻲ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از 4 ﺑﺮاي ﺷﻦ و 6 ﺑﺮاي ﻣﺎﺳﻪ و ﺿﺮﻳﺐ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي 1 ﺗﺎ 3 ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ (ﺑﺮاي ﺷﻦ و ﻣﺎﺳﻪ). ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺧﺎﻛﻲ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از 2 و ﻳﺎ ﭼﻨﺪ ﺧﺎك ﺑﺎ داﻧﻪﺑﻨﺪي ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻨﺤﻨﻲ III ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭼﻨﻴﻦ ﺧﺎﻛﻲ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ آن ﺧﺎك ﺑﺎ داﻧﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﻨﻔﺼﻞ ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ.
ﺷﻜﻞ 1-12 اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي داﻧﻪ ﺑﻨﺪي
ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺮاﺟﻊ:
جزوه درس مکانیک خاک و پی جناب آقای عبدالمتین ستایس سایت www.ams.ir
1. اﺻﻮل ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ژﺋﻮﺗﻜﻨﻴﻚ، ﺟﻠﺪ اول: ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺮﺟﻤﻪ ﺷﺎﭘﻮر ﻃﺎﺣﻮﻧﻲ.، ﭼﺎپ ﻫﻔﺘﻢ 1380، وﻳﺮاﻳﺶ دوم.
2. ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺳﻮاﻻت ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه آزﻣﻮن ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك.، ﺗﺎﻟﻴﻒ: ﺳﺎﺳﺎن اﻣﻴﺮ اﻓﺸﺎري.، ﭼﺎپ ﺳﻮم 1382.
3. ﺟﺰوه درس ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك کارﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ دﻛﺘﺮ ﻓﺮزﻳﻦ ﻛﻼﻧﺘﺮي.، وﻳﺮاﻳﺶ ﭘﺎﻳﻴﺰ 85.
4. ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺧﺎك، ﺗﺎﻟﻴﻒ دﻛﺘﺮ ﺣﺴﻦ رﺣﻴﻤﻲ.، اﻧﺘﺸﺎرات داﻧﺶ و ﻓﻦ، ﭼﺎپ ﭘﻨﺠﻢ 1378.
5. 2001 ,. Soil Mechanics, Delft University of Technology
6.. Principles of Geotechnical Engineering., Braja M. Das., 5th Ed.
نوشتن دیدگاه