جزوه مبانی مکانیک خاک – مهندسی عمران
توضیحات :
جزوه حال حاضر مربوط به درس مکانیک خاک است که یکی از دروس مهم مهندسی عمران بشمار می آید. این جزوه شامل مباحثی همچون : نامگذاری خاک در روش متحد (یونیفاید)، شناخت خاک، ترکیب خاک، خواص خاک و کانی های رسی و چندین بخش دیگر است که در پایان هر بخش نیز تعدادی تمرین جهت درک بهتر مطالب آن ارائه شده است.
نوع فایل: PDF
سایز: 40.7 MB
تعداد صفحه:237
مقالات زیست با فرمت DOC صفحات 27
تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک
هدف آزمایش : هدف از انجام این آزمایش به تعیین درصد وزنی رطوبت در خاک نسبت به دانه‌های خشک می‌باشد.
2- رطوبت خاک بصورت درصد از وزن خشک آن بیان می‌شود و به صورت زیر تعریف می‌گردد.
فرمت فایل word: (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات : 72 صفحه
بخشی از متن:
در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.
بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.
تاریخچه
تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.
سیر تحولی و رشد
توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن 18 میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال 1773 توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است عبارت است از:
(τ=c+bntan(φ
کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال 1885انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال 1925 کارل ترزاگی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال 1943 کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد.
کارل ترازگی (1963-1883) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال 1934 کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.
امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.
مباحث کلی مکانیک خاک
طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.
کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی
خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها
خواص فیزیکی و شیمیایی خاک: شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسیها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.
ترکیب کانی شناسی دانه‌ها: از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است، لذا کانیهای تشکیل دهنده خاکها باید همان کانیهای تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.
طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوص): سطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.
پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی در سطح مشترک خاک و آب: ذرات جسم جامد از شبکه‌ای از یون‌های مختلف تشکیل شده است که از اینرو بین سطح خارجی ذره و محیط اطراف آن کنش و واکنش‌هایی پدیدار می‌گردد.
مقاله کامل بعد از پرداخت وجه
لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات: 42
فهرست مطالب
انواع خاک مشکل آفرین
اندازه گیری ویژگی های خاک
فرسایش خاک وراههای مبارزه با آن
مکانیک خاک
بیولوژی خاک درهزاره آینده
منابع
انواع خاک مشکل آفرین
قسمت اعظم سطح زمین را رسوبات و مصالح ناپیوسته طبیعی ، که بطور کلی به آنها خاک می‌گوییم پوشانده است. خاک از یک طرف جایی است که سازه خود را به رو یا داخل آن بنا می‌کنیم و از طرف دیگر ماده‌ای است که آن را به عنوان مصالح ساختمانی در کارهای عمرانی به خدمت می‌گیریم. خاکهای موجود در طبیعت بسیار متنوع اند و هر یک از آنها رفتاری خاص در کاربردهای مهندسی از خود نشان می‌دهند. این تنوع رفتار ویژگیهای مهندسی ، متاثر از عوامل گوناگونی است.
به عنوان مثال نحوه منشا گرفتن و تشکیل شدن یک خاک تاثیر بارزی بر ویژگیهای مهندسی آن بر جای می‌گذارد. به این ترتیب ، بسته به اینکه خاک بطور برجا درست شده یا اینکه آبرفتی ، بادی ، واریزه‌ای باشد یا تغییرات ثانوی را تحمل کرده باشد از ویژگیهای مهندسی متفاوتی برخوردار است. برخی از خاکها در کارهای مهندسی مشکل آفرینند. مهمترین خاکهای مسئله ساز عبارتند از : خاکهای منبسط شونده ، خاکهای فروریزنده ، رسهای سریع یا حساس و خاکهای مستعد آبگونگی.
خاکهای منبسط شونده
این خاکها جزو گروه خاکهای رسی بوده و معمولا مخلوطی از کانیهای رسی و غیر رسی اند. مشخصات ژئوتکنیکی این خاکها توسط بخش رسی آنها کنترل می‌شود. این گروه از خاکها دارای مقدار ، قابل توجهی کانی مونتمور یونیت اند که با آبگیری متورم شده و بر اثر از دست دادن آب منقبض می‌شود. تغییر حجم این خاکها بر اثر تغییرات رطوبت یکی از مهمترین مسایل و مشکلاتی است که مهندسان با آن روبرو هستند، به نحوی که شاید بتوان این پدیده را مشکل جهانی به حساب آورد.
بررسیها نشان داده است که خسارتهای ناشی از عملکرد منفی این نوع خاک بیش از هریک از بلایای زمین شناسی دیگر است. به عنوان مثال در ایالات متحده آمریکا ، خاکهای منبسط شونده سالیانه بیش از 2.3 میلیارد دلار خسارت به بار می‌آورند و این دو برابر مقدار خسارتی است که توسط مجموعه چند عامل مخرب دیگر مثل طوفان و سیل و زمین لرزه ایجاد می‌شود. برخی از مهمترین عوامل موثر در تورم پذیری رسها در زیر آمده است.
تحقیق مکانیک خاک و انواع خاکها در 47 صفحه با فرمت ورد بسیار کامل و جامع تهیه شده که شامل بخش های زیر می باشد:
مقدمه
ظرفیتهای ایمن تاب فشاری برای خاکهای غیر چسبنده
بررسی مختصر محلی
مختصری از تئوری رفتاری خاک در پی سازی
نوع سنگ و تاب فشار مجاز kN/m2
انواع خاک ها از نظر چسبندگی
دانه بندی خاک ها
خاک رس
فرآورده ها و قطعات
مراحل تولید آجر و سایر قطعات رسی که منشاأ آن خاک می باشد
ساخته شده از خاک رس استفاده در ساختمان سازی
مراحل تولید آجر و سایر قطعات رسی که منشا آن خاک می باشد
انواع خاکها و رفتار خاک در پی سازی
ظرفیتهای ایمنی تاب فشاری برای خاکهای چسبنده
مقدمه
علمی که به نام مکانیک خاک مشهور است هدف تعیین واقعی تر مقادیر ظرفیتهای ایمن تاب فشاری خاکها را در حالات خاص دنبال می کند و اگر از این علم به طور منطقی و عقلانی استفاده شود می توان مقاومتهای خاک را دقیقتر از آنچه که از جداول استخراج می گردد و یا با فرو کردن پاشنة کفش در ته گودال پی حاصل
می گردد برآورد نمود. اما نباید تصور کرد که مکانیک خاک یک علم دقیق است و در جوابهایش جای هیچگونه تردیدی نیست. مکانیک خاک هرگز نمی تواند ظرفیت دقیق تاب فشاری یک خاک واقعی را به دست دهد زیرا که خواص فیزیکی تمام خاکهای واقعی در محل ساختمان نقطه به نقطه چه در سطح و چه در عمق تغییر می کند مکانیک خاک فقط می تواند بگوید که مقاومت حجم کوچکی از خاک که به عنوان نمونه از عمق معینی و از گمانه معینی برداشت شده است چقدر است مقاومت خاکهای سایر قسمتهایی که فقط چند متر دورتر نه ممکن است از مقاومت نمونه هابیشتر و یا کمتر باشد به عبارت دیگر در مورد خاک نمی توان گفت که مشت نمونه خروار است.
در نتیجه شیفتگی و پر بها دادن به مکانیک خاک بی فایده است تعیین مقدار متوسط نتایج آزمایش نیز عملاً بی فایده است زیرا که این عمل عیناً مشابه اینست که نتایج ضعیف تر (نقطه ضعف خاک) صرفنظر گردد. در کاربرد نتایج آزمایشات باید هوشیارانه از قضاوت خودمان استفاده نمائیم زیرا که خاکها در وضعیت طبیعی خود چنان متغییرند و این تغییرات چنان دامنه وسیعی دارد که فی الواقع یک جواب واقعی برای ظرفیت مجاز تاب فشاری موجود نمی باشد و اگر در هر مطالعه خاکی وانمود شود که مسئله ساده است و عاری از هر گونه سردرگمی می باشد بی شک نتایج حاصله به علت بی توجهی به علم بی ارزش خواهد بود و در واقع مکانیک خاک چه می گوید و چگونه باید از زمین نمونه برداری نمود و چگونه این نمونه ها را در آزمایشگاه آزمایش کرد و نتایج حاصله از آزمایشات چه معنی و مفهومی دارند سپس تعداد مثال طراحی پی ها را بررسی و مختصری از آزمایش و نوع پی ها و ظرفیت مجاز تاب فشاری و غیره که تمام این در ارتباط با خاک بوده...