ک هاي مستعد آبگونگي
3-6-1-خاک هاي منبسط شونده
اين خاک جزء گروه خاک هاي رسي بوده و معمولاً مخلوطي از کاني هاي رسي و غير رسي اند . مشخصات ژئوتکنيکي اين خاک ها توسط بخش رسي آن ها کنترل مي شود اين گروه از خاک ها داراي مقدار قابل توجهي کاني مونتمور يونيت اند که با آبگيري متورم شده و بر اثر از دست دادن آب منقبض مي شود تغيير حجم اين خاک ها بر اثر تغييرات رطوبت يکي از مهمترين مسايل و مشکلات است که مهندسان با آن روبرو هستند .
3-6-2-خاک هاي آبگونه شده
خاک هاي مستعد آبگونگي (روانگرايي) ماسه ريزدانه و لاي هايي هستند که از تراکم کمي برخوردار بوده و معمولاً به حالت اشباع مي باشند . در صورتي که اين خاک ها تحت تأثير باگذاري لرزشي ، مانند زمين لرزه هاي طبيعي يا زمين لرزه هاي القايي ، قرار گيرد خاک به سرعت متراکم مي شود . متراکم شدن سريع باعث افزايش ناگهاني فشار آب بين ذره اي مي گردد که در نتيجه آن مقاومت برشي به سرعت کاهش مي يابد ، تا حدي که گاه مقاومت برشي به صفر رسيده و خاک مانند مايعات جريان مي يابد .
3-6-3- رس هاي سريع
رس هاي سريع (Quick clay Csenetive clay) يا رس هاي حساس معمولاً نهشته هاي يخچالي در حد رس هستند که در کشورهاي اسکانديناوي و در امتداد رودخانه سي لوران در شرق کانادا يافت مي شوند . مکانيسم گسيختگي اين خاک ها هنوز مورد بحث است . تحقيقات آزمايشگاهي اخير نشان داده است که پودر سنگ غني از کوارتز با يک رطوبت ثابت هم مي تواند هم به صورت مايع و هم به صورت جامد عمل کند . اين ويژگي با سرعت تنجش نمونه کنترل مي شود . به اين ترتيب که در سرعت هاي کم تنجش رفتار اجسام جامد را داشته و در سرعت هاي زياد تنجش ( ضربه ) ماننند مايعات عمل مي کنند .
خاک هاي ريزدانه ( سيلت و رس وترکيبي از رس و سيلت و ماسه ) بر پايه ويژگي هاي کاني شناسي و بافت آن ها عمدتاً مسائل و مشکلاتي را در زمان فعاليت هاي عمراني و پس از آن بوجود مي آورد که علاوه بر موارد ذکر شده مي توان به فرو نشست زمين و خاک هاي آماس گرا و خاک هاي واگرا و خاک هاي رمبنده اشاره کرد .
3-6-4- فرونشست
فرو نشست ، تغييرات قابل مشاهده قائم سطح زمين است که معمولاً به شکل صفحه اي يا بشقابي به صورت جابه جايي هاي رو به پايين ديده مي شود . اگر سطح اوليه زمين حرکت رو به پايين داشته باشد جابه جايي سطحي جانبي را نيز شامل خواهد شد . اينکه چه مقدار از اين فرونشست براي سازه ها خطرناک خطرناک هستند به ميزان فرونشست بستگي دارد . در مجموع عامل وقوع نشست بسياري از سازه ها ، فعاليت مختلف انساني است . اين فعاليت ها در محدوده زماني قابل قياس با طول عمر سازه ها به وقوع مي پيوندند . در بررسي هاي خطرات فرونشست ، مکانيزم ، بزرگي ، جا به جايي و محدوده زماني آن بايد شناخته شوند . از مهمترين شواهد فرونشست ، مي توان به ترک خوردگي سطح زمين ، به وجود آمدن حفره فروکش ، بيرون ماندن لوله جدار چاه هاي آب از سطح زمين و وارد شدن خسارت به ساختمان ها اشاره نمود که تقريباً همه عوامل مزبور در منطقه مطالعاتي مشاهده نمي گردد . به عبارتي گستره مورد مطالعه تحت تأثير فرو نشست ( ناحيه اي و محلي ) نيست .
3-6-5- خاک هاي آماس گرا
خاک هاي ريز دانه رسي – سيلتي که در آن ها کاني هايي مانند اسکتيت به مقدار زياد وجود داشته باشد ، با دريافت مقدار آب يا نم ، تغيير حجم داده و متورم مي شوند و چنانچه آب جذب شده از ميان برود ، حجم شاهن کاهش مي يابد . اين افزايش و کاهش حجم ، مي تواند با عث خسارت هايي درپي سازه ها گردد .
شناسايي اين خاک ها به سادگي و از طريق بررسي مقادير انديس خميري به دست آمده در آزمون حدود آتر برگ و بر اساس روابط ارائه شده توسط چان (1975) و همچنين آئين نامه آشتو ( 1986 ) امکان پذير است. ( از آن جا که انديس خميري بخش ريز دانه خاک در ژرفاي مختلف در گستره مورد نظر از 2 تا 49 ، متغيير است ، پتانسيل تورم خاک هاي محدوده مورد مطالعه براساس رابطه چان جدول(2-1 ) ، از حد کم تا زياد ( اکثراً در حد متوسط ) و بر اساس آئين نامه آنتو جدول(2-2) داراي درجه تورم ازحد پايين تا بالا ( اکثراً در حد منوسط ) متغيير مي باشند .
جدول2-1) رابطه بين پتانسيل تورم و انديس خميري ( چان 1975)
پتانسيل تورم
انديس خميري %
كم
15- 0
متوسط
35 – 15
زياد
55- 35
خيلي زياد
55
جدول 2-2) رابطه بين پتانسيل تورم و انديس خميري ( آئين نامه آنتو )
بيش از 35
35 – 25
25 – 0
انديس خميري
خيلي زياد
متوسط
پايين
درجه تورم
3-6-7- خاك هاي واگرا
واگرايي خاك هنگامي روي مي دهد كه نيروي بازدارنده و جدا كننده ذره هاي رس ، بيشتر از نيروي گرد آورنده آن ها باشد . در نتيجه ذره ها از يكديگر دور شده و لخته هاي موجود دچار وارفتگي مي شوند . اين حالت در محيطي روي مي دهد كه نسبت به جذب سديم ، بسته به ميزان تمركز نمك ، كاني شناسي و PHآن محيط ، به يك مقدار مشخص برسد . معمولاً در مناطق در بر دارنده خاك هاي واگرا آثار آب شستگي از قبيل كانال هاي تنگ و عميق طبيعي خلل و فرج و حفره هاي بزرگ با ديواره هاي عمودي ، جويبار ها ، تونل و آب شستگي هاي كوزه اي شكل ديده مي شود . در گستره موردمطالعه اين پديده ها ديده نشده اند .
3-6-8- خاك هاي رمبنده
اين گونه خاك ها 50 تا 90 درصد سيلت دارند و نوع ماسه اي – رسي آن نيز شناخته شده است . رس هاي گسترده ترين نوع خاك هاي رمبنده مي باشند . زماني كه مقدار آب جذب شده اين خاك ها بيش از حد آبگونگي (LL ) باشد ، كاهش حجم داده و دچار فروريزي خواهد شد و درصد روزنگي آن ها زياد و در نتيجه دانسيته كم است . نتيجه بررسي هاي هولتز و هيلف ( 1961) نشان دهنده آن است كه چنانچه حد آبگونگي LL بيشتر از 20 درصد باشد و سيمان نيز در كار نباشد ، رمبندگي در خاك صورت خواهد گرفت . اين موضوع به صورتي است كه مقدار آبگونگي خاك ( PL / PI – LI = W ) به يك برسد . به احتمال زياد فرو ريزي خيلي زود روي خواهد داد . سيلت و ماسه هاي مطالعه شده در منطقه اكثراً از پتانسيل رمبندگي برخوردار نيستند .
3-7- تعيين ضرايب فشار هاي جانبي خاك
مقدار فشار خاك وارده بر پشت ديوار هاي حايل تابع عوامل متعددي است . در شرايط معمولي ( ديوار حاي عمودي و سطح خاك افقي بدون سر بار و در شرايط فعلي زمين ) با توجه به ميزان زاويه اصطكاك داخلي خاك ، مي توان ضرايب فشار جانبي خاك در حالت سكون (K0) ، محرك (KA) ومقاوم ( Kp) را به صورت زير تعيين كرد .
مقادير ضرايب فشارهاي جانبي زمين به شرح زير پيشنهاد مي شود :
K0 = 0.43 Ka = 0.27 Kp = 3.7
در شرايطي كه براي ديوار هاي حايل هيچ گونه جا به جايي و يا حركتي متصور نباشد از ضريب K0 استفاده مي شود و در غي اين صورت بايد از ضرايب Ka و Kp استفاده كرد .
ضمناً توصيه مي شود در صورت استفاده همزمان از ضرايب Ka و Kp ، به علت اختلاف كرنش براي رسيدن به حالت هاي محرك و مقاوم ، ضريب Kp به نصف مقدارش تقليل يابد .
3-8- بررسي و تعيين ظرفيت باربري مجاز خاك
روابط مختلفي براي برآورد مقاومت نهائي زمين (qu) ارائه شده است كه مي توان به رابطه هاي معتبر هانسن و ماير هوف اشاره كرد :
الف ) رابطه هانسن براي محاسبه ظرفيت باربري خاك به صورت زير است :
كه در اين رابطه :
N? ، Nq ، Nc : ضرايب ظرفيت باربري
S? ، Sq ، Sc : ضرايب شكل
d? ، dq ، ds : ضرايب عمق
i? ، iq ، ic: ضرايب انحراف شتابي
B : عرض پي
L : طول پي
لازم به توضيح است كه اگر نيروي افقي وارد بر پي ملاحظه نشود بايستي اثر انحراف با استفاده از ضرايب مربوطه ظرفيت باربري اعمال شود و همچنين در صورت وجود خروج از مركزيت ، فشار حداكثر به كف پي بايد با مقادير ظرفيت باربري مجاز كنترل شود .
Qa : ظرفيت باربري نهايي sf: ضريب اطمينان
ميزان نشست که با توجه به خصوصيات شکل پذيري خاک صورت مي‌گيرد عامل محدود کننده ظرفيت باربري پي مي‌باشد . تعيين مقدار نشست مقابل تحمل براي سازه يعني نشست مجاز تابع نوع سازه و ابعاد و نوع پي و همچنين نوع خاک و پارامترهاي شکل پذيري آن مي‌باشد. بر اساس مراجع و استاندارهاي معتبر مقدار نشست کمي قابل قبول براي پي گسترده 5/7 سانتي متر در نظر گرفته شده است. براي تعيين ظرفيت باربري از لحاظ نشست، با توه به ماهيت مصالح زير پي از رابطه نشست الاستيک استفاده شده که اين رابطه معين بر تئوري الاستيستيه بوده و مقدار نشست اتفاق افتاده را در زير پي با توجه به فشار اعمالي از طرف پي ارائه مي‌کند. فرمول عمودي نشست الاستيک به شرح زير مي‌باشد:
که در آن:
نشست برحسب سانتي متر :
فشار اعمالي از طرف پي برحسب کيلوگرم بر سانتي متر مربع : qa
بعد کوچک پي : B1
ميانگين ضريب پواسن مصالح پي : Dav
ميانگين مدول الاستيسيته مطالح پي برحسب کيلوگرم بر سانتي متر : Eav
ضرايب اصلاحي وابسته به ابعادي و عمق قرارگيري آن : IF و IS
شناسايي‌هاي تحت الارضي ؛
3-9- مخاطرات زمين شناسي
مخارات زمين شناسي ، حوادث طبيعي هستند كه نتايج تاسف باري براي موجودات زنده بوجود مي آورند و باعث ايجاد خسارتهاي جاني و مالي زيادي مي شوند . بلاياي طبيعي همواره بخشي از تاريخ حيات انسان بوده اند . از انواع مهم مخاطرات زمين ، مي توان زمين لرزه ، زمين لغزش ، سونامي ، آتشفشان را نام برد كه خسارتهاي بالايي ايجاد ميكنند . از ساير مخاطرات زمين شناسي مي توان به رمبندگي ، تورم ، راوانگرايي و نشست اشاره كرد كه با توجه به مقياس و محل اتفاق ميتوانند خطراتي در حدكم تا خيلي زياد براي سازه ها و موجودات زنده ايجاد كنند . لذا با بررسي ها و مطالعاتي كه توسط افراد متخصص دراين زمينه ( زمين شناسان – مهندسين عمران ) ، انجام ميشود ميتوان تا حدودي از بروز حوادثي جلوگيري كرد و يا با جلوگيري از ساخت و ساز در اين مناطق حادثه خيز و يا مقاوم سازي سازه ها از ايجاد تلفات جاني و مالي جلوگيري كرد.
3-9-1- زمين لغزش
مطالعه عملي و جامع پديده لغزش در دنيا به دلايل متعدد از مهمترين مسائل است به جرات مي‌توان گفت از جمله حساس ترين و مهمترين مسايل در پروژه‌هاي عمده عمراني همچون انتخاب مسير احداث راهها ، انتخاب محل احداث سدها، تونل‌ها و هرگونه توسعه معدني و شهري در گرو مطالعه پايداري شيب‌هاي طبيعي منطقه است. عدم توجه به اين مسايل خسارات جبران‌ناپذيري را به دنبال خواهد داشت .
در طراحي منطق شهري به دليل تراکم جمعيت و احداث کارگاهها و کارخانجات صنعتي و پروژه‌هاي مهم عمراني، ريسک خطر بالا است و توجه به اين مسئله از اهيت خاص خود برخوردار است. نقش اصلي در اين زمينه بر عهده يک متخصص زمين شناسي مهندسي با تجربه و مهندسين عمران است.
3-9-2- انواع حرکات دامنه‌اي
نيروي ثقل زمين همواره سبب اعمال يک نيروي پايين سر به مواد مي‌شود در اثر اعمال اين نيرو که نتيجه تجزيه نيروي وزن است در روي دامنه مي‌باشد شکل * ، مواد ناپديدار موجود در دامنه در جهت رسيدن به پايداري بروي دامنه شروع به حرکت کرده و بر اساس عوامل مختلفي مانند هندسه دامنه ، نوع مواد، نوع حرکت و سرعت حرکت مواد انواع حرکات دامنه‌اي را بوجود مي‌آورد .
طبقه بندي انواع گسيختگي هاي دامنه اي براساس شرايط ساختماني ؛
1- گسيختگي صفحه اي 2- گسيختگي چرخشي

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید