تحقیق مقاله رایگان انواع خاک

خاکها را ازنظر اندازه می توان به چهار طبقه تقسیم کرد که عبارتند از :

1-رس با علامت اختصاری c که دامنه تغییر قطر آن از 0 تا 002/0 میلیمتر است .

2-لای یا سیلت با علامت اختصاری M که محدوده تغییر قطر آن بین 002/0 تا 06/0 ملیمتر است .

3-ماسه با علامت اختصاری S که دامنه تغییر قطر آن از 06/0 تا 2 میلیمتر است .

4-شن با علامت اختصاری G که محدوده تغییر آن بین 2 تا 50 میلیمتر است .

تذکر دانه های بزرگتر از 50 میلیمتر را سنگریزه یا قلوه سنگ می گویند .

دانه بندی خاک

دانه بندی خاک آزمایشی است که نتیجه آن منجر به ترسیم نموداری موسوم به منحنی دانه بندی می گردد. این منحنی درصد محدوده های مختلف قطری را دریک توده خاک نشان می دهد و منظور از تعیین درصد یک محدوده قطری ، آن است که ببینیم وزن خشک خاک درآن محدوده قطری چند درصد از وزن خشک کل خاک را تشکیل می دهد .

برای تعیین منحنی دانه بندی با توجه به اندازه ذرات خاک دو روش وجود دارد :

1- دانه بندی با الک یا آزمایش دانه بندی که مخصوص ذراتی است که قطرآنها از 075/0 میلمیتر بزرگتر می باشد . (درشت ماسه ها )

2- دانه بندی به روش هیدرومتری یا آزمایش هیدورمتری که کاربرد آن برای ذراتی است که قطری کوچکتراز 075/0 میلیمتر دارند . (ریزدانه ها )

آزمایش دانه بندی :

آزمایش دانه بندی عبارت است از لرزاندن نمونه خاک برروی یک سری الک که اندازه های آن به ترتیب از بالا به پائین کاهش می یابد . برای آزمایش دانه بندی ، ابتدا خاک درکوره خشک می شود . سپس کلوخه های خاک کاملاً خرد شده و نمونه از الکها عبورداده می شود . بعد از اتمام مرحله لرزاندن الکها و عبور دادن کامل خاک از آن ، جرم خاکهایی که درروی هریک از الکها باقیمانده ، اندازه گیری می شود .

طبقه بندی خاک Soil classi fication

سیستم طبقه بندی خاک عبارت است از مرتب کردن خاکهای مختلف با خواص مشابه به گروهها و زیرگروههایی بر حسب کاربردشان . طبقه بندی خاک بر دونوع است :

1-طبقه بندی بافت خاک :دراین طبقه بندی ملاک حدود اندازه ذرات خاک می باشد و ابتدا نام گروه اصلی و بعد نام گروه فرعی به صورت صفت ذکر می گردد. مثل رس لای دار ، رس ماسه دار و غیره ، طبقه بندی توسط سیستم USDA از این نوع است .

2-طبقه بندی خاکها بر حسب استفاده : دراین نوع طبقه بندی علاوه بر حدود اندازه ذرات ، شناخت خواص خمیری خاک نیزمورد نظر است . طبقه بندی توسط سیستم های آشتو و USCS( متحد یا یونیفاید ) از این نوع طبقه بندی می باشند . ولی از آنجائیکه کاربرد سیستم آشتو بیشتر در کارهای مربوط به راهسازی می باشد لذا در این بخش تنها روش یونیفاید شرح داده شده است .

سیستم طبقه بندی متحد (USCS) : درسیستم طبقه بندی متحد نام هر خاک ترکیبی از 2 حرف می باشد . حرف اول ، بیانگر نوع خاک با توجه به اندازه آن می باشد و درآن از یکی از حروف G، S، M یا C که به ترتیب علامت اختصاری شن ، ماسه ، لای و رس می باشند ، استفاده می شود . حرف دوم نیز صفتی برای حرف اول می باشد و علائم بکار رفته درآن عبارتند از :

W = خوب دانه بندی شده

P = بد دانه بندی شده

L = خاصیت خمیری کم (دارای حد روانی پائین )

H = خاصیت خمیری بالا (دارای حد روانی بالا )

C = خاک رس دار

M = خاک لای دار

تذکر منظور از خاک خوب دانه بندی شده ، خاکی است که درشرایط زیر صدق کند :

                                                                                     برای ماسه

                                                                                         برای شن

بدیهی است خاکی در هر یک از شرایط فوق صدق نکند خاک بد دانه بندی شده است .

نشست خاک

فشردگی یا تراکم خاک دراثر تأثیر سربار (وزن سازه ) ، باعث نشست سازه واقع بر روی آن می شود . مهندسان عمران به این پدیده نشست خاک می گویند . درحالت کلی نشست های خاک به دو گروه زیر تقسیم می شوند :

1-نشست تحکیم که ناشی از تغییر حجم خاک اشباع به علت رانده شدن آب های موجود در حفرات است و درخاک های ریز دانه نظیر رس مورد توجه قرار می گیرند.

2-نشست آنی که ناشی از تغییر شکل الاستیک خاک خشک و یا خاک های مرطوب و اشباع ، بدون تغییری درمیزان آب می باشد و درتمام خاک ها مورد توجه قرار می گیرد .

نشست تحکیم

تحکیم اولیه

نشست تحکیم ، تغییر حجم خاک اشباع به علت خروج آب حفره ای از خاک می باشد . درخاک های درشت دانه (ماسه ) به علت نفوذپذیری بالا ، خروج آب به سرعت انجام می گیرد و نشست تحکیم و آنی همزمان رخ می دهند . لذا در اینگونه خاک ها ، تحکیم، چندان مورد توجه قرار نمی گیرد ولی در زیر دانه ها (رس ) به علت نفوذ پذیری پائین و جاذب آب بودن کانیهای رس، خرج آب از خاک پس گذشت مدت زمانی طولانی انجام می پذیرد ، بنابراین مطالعه نشست تحکیم دراینگونه خاک ها حائز اهمیت می شود . می توان گفت ‎‎؛ وقتی یک لایه خاک اشباع تحت تأثیر افزایش تنشی مانند  قرار می گیرد ، آب بعنوان یک مایع غیر قابل تراکم ابتدا تمام این اضافه تنش را دریافت می کند و فشار حفره ای آن بطور ناگهانی افزایشی برابر  خواهد یافت . با گذشت زمان ، به تدریج آب تحت اضافه تنش ، ازخاک خارج شده و معادل آب خارج شده ، خاک نشست می کند . با خروج آب از خاک ، دانه های جامد خاک نیز درتحمل اضافه تنش وارده ، سهیم می شوند و همان مقدار که از اضافه فشار آب حفره ای کاسته می شود ، به تنش مؤثر افزوده می گردد. روند خروج آب و تبدیل اضافه فشار آب حفره ای به اضافه تنش مؤثر تا صفر شدن اضافه فشار حفره ای ادامه دارد و هنگامی که اضافه فشار آب حفره ای صفر شد ، تحمل اضافه تنش بر عهده دانه های جامد خاک خواهد بود ، این مرحله یعنی تبدیل اضافه فشار آب حفره ای به اضافه تنش مؤثر خاک را مرحله تحکیم اولیه می گویند .

نکته قابل توجه اینکه نحوه تبدیلات فشار حفره ای به تنش مؤثر درعمق خاک یکسان نیست . اگر خاک از دو طرف زهکشی شود ، آب به سرعت از ابتدا و انتهای لایه زهکشی می شود و تنش اضافی سریعاً از اضافه فشار حفره ای به اضافه تنش مؤثر تبدیل می گردد ولی در وسط لایه چون زهکشی دیرتر انجام می شود این تبدیلات کندتر صورت گرفته و مدت زمانی طولانی لازم است تا اضافه فشار حفره ای دروسط لایه صفر گردد.