• soil-mechanics مکانیک خاک و پی
  • soil-friction-angle محاسبه پارامترهای مقاومتی خاک
  • insitu-stress تنش درجا خاک
  • line-load بررسی شرایط خاک در بارگذاری خطی
  • stress بررسی شرایط خاک در حالت کرنش مسطح
  • Stress-Transformation محاسبه تبدیلات تانسور تنش
  • mohr-circle رسم دایره موهر
  • Lateral-Earth-Pressure فشار جانبی دیوار حائل

ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ در ﺗﻮده ﺧﺎك، فشار ﺗﺮاوش، ﺟﻮﺷﺶ

در این مطلب

ﻣﻘﺪﻣﻪ‬ ‏

‎‫‎‏ ﺷﻜﻞ 5-1 ﺳﺘﻮﻧﻲ از ﻳﻚ ﺧﺎك اﺷﺒﺎع را ﺑﺪون ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﻧﺸﺖ (در ﻫﺮ اﻣﺘﺪاد) ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. ﺗﻨﺶ ﻛﻞ در ﺗﺮاز ﻧﻘﻄﻪ‬‏‎ ‎‏ ‏A‏ ‫را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از وزن ‏ﻣﺨﺼﻮص اﺷﺒﺎع ﺧﺎك و وزن ﻣﺨﺼﻮص آب ﻣﻮﺟﻮد در ﺑﺎﻻي ﻧﻘﻄﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺪﺳﺖ آورد. دارﻳﻢ:‬‏

soil stress-001

σ‏ = ‏‎‬‎ﺗﻨﺶ ﻛﻞ در ﺗﺮاز ﻧﻘﻄﻪ ‪‏A‬‬‎
H‏‫‪ = ‏‎‬‎ارﺗﻔﺎع ﺳﻔﺮه آب از ﺳﻄﺢ ﻓﻮﻗﺎﻧﻲ ﺧﺎك
γ w‏ = ‏‎‬‎وزن ﻣﺨﺼﻮص آب‬‏
H A‏‫‪ = ‏‎‬‎ارﺗﻔﺎع ﺳﻔﺮه آب ﺗﺎ ﻧﻘﻄﻪ ‪‏A‬‬‎
γ sat‏ = ‏‎‬‎وزن ﻣﺨﺼﻮص اﺷﺒﺎع ﺧﺎك‬‏

soil stress-002

‏‫ﺷﻜﻞ 5-1 ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ در ﻳﻚ ﺳﺘﻮن ﺧﺎك ﺑﺪون ﻧﺸﺖ‬‏

ﺗﻨﺶ ﻛﻞ ‫‪‏σ‬‬‎‏ ‫در راﺑﻄﻪ 5-1 را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ دو ﻗﺴﻤﺖ زﻳﺮ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻧﻤﻮد:‏
‏1. ﻗﺴﻤﺘﻲ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ آب ﻣﻮﺟﻮد در ﻓﻀﺎي ﺑﻴﻦ داﻧﻪ ﻫﺎ ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﻗﺴﻤﺖ داراي ﺷﺪت ﻣﺴﺎوي در ﺗﻤﺎم اﻣﺘﺪاد‬ ‫ﻫﺎﺳﺖ.‬‏
‏2. ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه ﺗﻨﺶ ﻛﻞ ﺗﻮﺳﻂ ﻗﺴﻤﺖ ﺟﺎﻣﺪ ﺧﺎك در ﻧﻘﺎط ﺗﻤﺎس داﻧﻪ ﻫﺎ ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﺠﻤﻮع ﻣﻮﻟﻔﻪ ﻫﺎي ﻗﺎﺋﻢ‬ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﺑﻮﺟﻮد آﻣﺪه در ﻧﻘﺎط ﺗﻤﺎس ذرات ‏ﺟﺎﻣﺪ در واﺣﺪ ﺳﻄﺢ ﺗﻮده ﺧﺎك، ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ را‬ ‫ﻣﻲ ﺗﻮان از ﺣﺎﺻﻠﻀﺮب وزن ﻣﺨﺼﻮص ﻏﻮﻃﻪ ور ﺧﺎك در ارﺗﻔﺎع ﺳﺘﻮن ﺧﺎك ‏ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﺮد.‬‏
‏‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ راﺑﻄﻪ قبل را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻧﻮﺷﺖ:‬‏

σ = σ′ + u‬‬‎

ﻛﻪ در راﺑﻄﻪ ﻓﻮق ‏‎‫‪u = H⋅γw‏ ﻓﺸﺎر ﻣﻨﻔﺬي و ‏σ′ = (H A − H) ⋅ γ w‏ ‫ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ اﺳﺖ.‏
ﺑﺎ ﻗﺮار دادن این رابطه در رابطه اول ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ:‏
‎ ‎
ﻛﻪ در آن ‪ ، ‏γ′ = γ sat − γ w‬‎وزن ﻣﺨﺼﻮص ﻏﻮﻃﻪ ور

soil stress-003

ﺧﺎك اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ در ﻧﻘﻄﻪ دﻟﺨﻮاﻫﻲ ﻣﺜﻞ‬ ‏A‏ ﻣﺴﺘﻘﻞ از ‏ارﺗﻔﺎع ‏H‬‎‏ ‫آب در ﺑﺎﻻي ﺳﻄﺢ ﺧﺎك اﺳﺖ.‬ ‫ ‬‏

‏‫ﺷﻜﻞ 5-2-اﻟﻒ، ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﺧﺎك اﺷﺒﺎع را در داﺧﻞ ﻳﻚ ﻣﺨﺰن ﺑﺪون ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﻧﺸﺖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ. در اﺷﻜﺎل 5-2-ب،پ و ت،‬ ‫ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺗﻨﺶ ﻛﻞ، ‏ﻓﺸﺎر ﺣﻔﺮه اي و ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ در ارﺗﻔﺎع ﺧﺎك ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.‬‏

soil stress-004

ﺷﻜﻞ 5-2 (اﻟﻒ) ﻳﻚ ﻻﻳﻪ ﺧﺎك درون ﻣﺨﺰن ﺑﺪون ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﻧﺸﺖ، (ب) ﻧﻤﻮدار ﺗﻐﻴﺮات ﺗﻨﺶ ﻛﻞ، (پ) ﻧﻤﻮدار ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻓﺸﺎر ﺣﻔﺮه اي‬ ‫و (ت) ﻧﻤﻮدار ﺗﻨﺶ ‏ﻣﻮﺛﺮ‬‏

‏‫ﻣﻔﻬﻮم ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ اول ﺑﺎر ﺗﻮﺳﻂ ﺗﺮزاﻗﻲ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﺷﺪ. اﺳﻜﻤﭙﺘﻮن‬ ﻛﺎر ﺗﺮزاﻗﻲ را اداﻣﻪ داد و راﺑﻄﻪ اي ﺑﺮاي ارﺗﺒﺎط ﺗﻨﺶ ﻛﻞ و ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮد.‬‏

‎‫‎ﺑﻪ ﻃﻮر ﺧﻼﺻﻪ، ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﻧﻴﺮو ﺑﺮ واﺣﺪ ﺳﻄﺢ ﺣﻤﻞ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ اﺳﻜﻠﺖ ﺧﺎك ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻳﻚ ﺗﻮده ﺧﺎك، ﺗﻨﺶ‬ ﻣﻮﺛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺣﺠﻢ و ‏ﻣﻘﺎوﻣﺖ را ﻛﻨﺘﺮل ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﺗﻨﺶ ﻣﻮﺛﺮ ﺑﺰرﮔﺘﺮ، ﺑﺎﻋﺚ ﺗﺮاﻛﻢ و ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺧﺎك ﺑﻪ ﻳﻚ ﺗﻮده ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﺗﺮ‬ ‫و ﻛﻢ ﺣﺠﻢ ﺗﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‎‫‎در ﻻﻳﻪ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮي آن ﻫﺎ ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻢ اﺳﺖ (ﻧﻈﻴﺮ ﻻﻳﻪ رس)، ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺳﻄﺢ آب ﭘﺲ از ﻣﺪﺗﻲ ﻃﻮﻻﻧﻲ ﺑﺮ ﻻﻳﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺛﺮ‬ ‫ﻣﻲ ﮔﺬارد و ﻓﺸﺎر آﻧﺮا ‏ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲ دﻫﺪ و ﺑﻼﻓﺎﺻﻠﻪ ﭘﺲ از ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺳﻄﺢ آب اﺛﺮي ﺑﺮ ﻻﻳﻪ ﻧﻔﻮذﻧﺎﭘﺬﻳﺮ ﻧﺪارد.‬‏

شما اینجایید: