برنامه های درس مکانیک خاک و پی
برنامه های درس مکانیک خاک و پی شامل موارد زیر است:
ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ 8-2 ﻳﻚ ﺗﻮده ﺧﺎك در ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺗﻨﻬﺎ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﺻﻠﻲ (ﺗﻨﺶ اﺻﻠﻲ ﺣﺪاﻛﺜﺮ σ1 و ﺗـﻨﺶ اﺻـﻠﻲ ﺣـﺪاﻗﻞ σ3) ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد و ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ ﺑﻪ آن وارد ﻧﻤﻲ ﺷﻮد. در اﻳﻦ بحث ﻗﺼﺪ دارﻳﻢ ﺗﺎ ﺣﺪاﻗﻞ ﺗﻨﺶ اﺻـﻠﻲ ﺣـﺪاﻛﺜﺮي را ﻛـﻪ ﺑﺎﻋـﺚ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺗﻮده ﺧﺎك ﻣﻲ ﺷﻮد، ﺑﺪﺳﺖ آورﻳﻢ و ﻧﻴﺰ زاوﻳﻪ ﺻﻔﺤﻪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ را ﺑﺎ راﺳﺘﺎي اﻓﻖ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﻨﻴﻢ.
اﺑﺘﺪا ﻓﺮض ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ ﻛﻪ ﻓﻘﻂ ﻓﺸﺎر ﻫﻤﻪ ﺟﺎﻧﺒﻪ و ﺛﺎﺑﺖ σ 3 = σ1از اﻃﺮاف ﺑﺮ ﺗﻮده ﺧﺎك وارد ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻫﻴﭽﮕﻮﻧﻪ اﻋﻤﺎل ﺑﺎر ﻗﺎﺋﻢ ﺑﺮ آن وﺟﻮد ﻧﺪارد. ﺳﭙﺲ ﺑﺎ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن σ1 ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﺑﺎرﮔﺬاري ﻗﺎﺋﻢ، ﻣﻘﺪار σ1 را اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ دﻫﻴﻢ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻋﻤﻞ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺑﺰرﮔﺘـﺮ ﺷﺪن داﻳﺮه ﻣﻮر ﻣﻲ ﮔﺮدد وﻟﻲ ﻣﺎداﻣﻴﻜﻪ داﻳﺮه ﻣﻮر ﺧﻂ τf = c + σ tan φ را ﺗﻼﻗﻲ ﻧﻜﻨـﺪ، ﻫﻴﭽﮕﻮﻧـﻪ ﮔﺴـﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺧـﺎك رخ ﻧﺨﻮاﻫﺪ داد. ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎر ﻗﺎﺋﻢ، σ1 ﻧﻴﺰ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ ﺗﺎ ﺟﺎﺋﻴﻜﻪ داﻳﺮه ﻣﻮر ﺑﺮ ﺧﻂ ﻣﺬﻛﻮر ﻣﻤﺎس ﺧﻮاﻫـﺪ ﺷـﺪ و در اﻳـﻦ ﻟﺤﻈﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺗﻮده ﺧﺎك ﺑﻮﺟﻮد ﻣﻲ آﻳﺪ (ﺷﻜﻞ 8-3) و ﺧﺎك در ﺻﻔﺤﻪ اي ﻛﻪ ﺑﺎ اﻓـﻖ زاوﻳـﻪ θﻣـﻲﺳـﺎزد (در روي داﻳﺮه ﻣﻮر اﻳﻦ ﺻﻔﺤﻪ ﺑﺎ ﺻﻔﺤﻪ ﺗﻨﺶ ﻫﺎي اﺻﻠﻲ زاوﻳﻪ 2θ ﻣﻲ ﺳﺎزد) ﮔﺴﺴﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد. σ1 ﻛﻪ ﺑﻪ ازاي آن داﻳﺮه ﻣﻮر ﺑﺮ ﺧﻂ τ f = c + σ tan φ ﻣﻤﺎس ﺷﺪه اﺳﺖ، ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﺗﻨﺶ اﺻﻠﻲ ﺣﺪاﻛﺜﺮي اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در راﺳـﺘﺎي θ در ﺗـﻮده ﺧـﺎك ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺑﺪﻳﻬﻲ اﺳﺖ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از σ1 ﺣﺪاﻗﻞ ﻧﻴﺰ ﺑﺎﻋﺚ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ در ﺗﻮده ﺧﺎك ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ وﻟﻲ ﻋﻤﻼً ﭼﻨﻴﻦ اﺗﻔﺎﻗﻲ ﻧﻤﻲ اﻓﺘﺪ ﭼـﻮن ﺑﺎ وارد ﺷﺪنσ1 ﺣﺪاﻗﻞ، ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ زودﺗﺮ از اﻧﺠﺎم ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.
ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ زاوﻳﻪ ﺻﻔﺤﻪ ﮔﺴﻴﺨﺘﮕﻲ ﺑﺎ راﺳﺘﺎي اﻓﻖ θ از ﺷﻜﻞ 8-3 ﻛﻤﻚ ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻳﻢ. ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣـﻲ ﺷـﻮد، 2θ زاوﻳﻪ ﺧﺎرﺟﻲ ﺑﺮاي ﻣﺜﻠﻲ ABC اﺳﺖ. ﭘﺲ دارﻳﻢ:
ﺑﺮاي ﺗﻌﻴﻴﻦ σ1 ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﻃﺮﻳﻖ زﻳﺮ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ:
اﺑﺘﺪا ﺑﻪ ﻛﻤﻚ ﺷﻜﻞ 8-3 و داﻳﺮه ﻣﻮر، ﻣﻘﺎدﻳﺮ σ و τf را ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آورﻳﻢ:
ﺳﭙﺲ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻓﻮق را در راﺑﻄﻪ τf = c + σ tan φ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ و ﺑﺎ ﻛﻤﻚ ﮔﻴﺮي از رواﺑﻂ ﻣﺜﻠﺜﺎﺗﻲ ﺧﻮاﻫﻴﻢ داﺷﺖ:
در ﺟﺪول 8-1 ﻣﻘﺎدﻳﺮ زاوﻳﻪ اﺻﻄﻜﺎك داﺧﻠﻲ زﻫﻜﺸﻲ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺑﻌﻀﻲ از ﺧﺎﻛﻬﺎي داﻧﻪ اي اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.