برنامه های درس مکانیک خاک و پی
برنامه های درس مکانیک خاک و پی شامل موارد زیر است:
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.