کتاب مکانیک خاک (جلد اول) - داس

کتاب مکانیک خاک «جلد 1» ( اصول مهندسی خاک) تالیف براجا ام داس و ترجمه ی حسن صالح زاده توسط انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران به چاپ رسیده است.

مکانیک خاک رشته ای از مهندسی عمران است که به مطالعه ی خواص خاک ها و رفتار آن ها (تنش و کرنش) در شرایط ایده آل می پردازد. پی سازی کاربرد اصول مکانیک خاک و زمین شناسی در برنامه ریزی، طراحی و اجرای پی ساختمان ها، بزرگراه ها، سدها و از این قبیل است. تخمین، تقریب و عدول از شرایط ایده آل در مکانیک خاک در طراحی پی ها، به دلیل آن که رسوبات طبیعی خاک در اغلب موارد غیر همگن می باشند، لازم و ضروری است. با وجود آن، چنان چه سازه ای باید کارکرد ویژه ای داشته باشد، این برآورد و تقریب لزوماً باید توسط یک مهندس با تجربه در زمینه ی مکانیک خاک انجام پذیرد.

به همین جهت در این کتاب به میزان زیادی توضیحاتی جهت کمک به دانشجو برای درک لازم از مواد و مصالح داده شده است. گفتنی است که بیش از چهارصد شکل و عکس در این اثر گنجانده شده است. در متن از واحدهای انگلیسی و SI (سیستم بین المللی) استفاده شده و مثال های متعدد با هر دو سیستم در هر فصل حل شده اند. مجموعاً بیش از چهارصد مسئله در انتهای فصول آورده شده که پاسخ تمامی آن ها در انتهای کتاب درج گردیده است. این کتاب جلد اول از مجموعه ی "مکانیک خاک" می باشد که مشتمل بر هشت فصل است: 1- خاک و سنگ 2- ترکیب خاک 3- طبقه بندی خاک 4- جریان آب در خاک: نفوذپذیری و نشت 5- تنش مؤثر 6- تنش در خاک 7- نشست خاک 8- مقاومت برشی خاک

 

برشی از متن کتاب

فصل اول: خاک و سنگ در مفهوم مهندسی، خاکها به عنوان سنگدانه های غیر سیمانته از ذرّات معدنی و مواد آلی فاسد شده (ذرّات جامد) تعریف شده اند که فضاهای خالی بین این ذرّات جامد را مایع و گاز پر کرده است. خاک به عنوان یک مصالح ساختمانی در پروژه های مختلف و نیز به عنوان یک تکیه گاه برای پی ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین، مهندسین عمران باید خواص خاک از جمله منشاء توزیع دانه بندی، قدرت زهکشی، قابلیت فشردگی، مقاومت برشی، ظرفیت باربری و دیگر خواص آن را مورد مطالعه قرار دهند. مکانیک خاک رشته ای از علم است که به مطالعه خواص فیزیکی خاک و رفتار توده خاک وقتی در معرض بارگذاریهای مختلف قرار می گیرد، می پردازد، مهندسی خاک کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل و مشکلات اجرایی و عملی است. سالهای زیادی هنر مهندسی خاک صرفاً بر اساس تجربیات گذشته استوار بود. همراه با رشد علم و تکنولوژی، نیاز، به طراحی بهتر و اقتصادی تر سازه ها و ساختمانها ، شدت پیدا کرد، این امر منتهی به مطالعه جزئی طبیعت و خواص خاک و ارتباط آنها با مهندسی درطی سالهای اخیر قرن بیستم شد. اثر کارل ترزاقی به نام (Erdbaumechanik) در سال 1925 میلادی را می توان تولد و آغازی بر مکانیک خاک مدرن دانست، کتابی که در پیش روی دارید اصول اساسی مکانیک خاک و مطالعاتی که بر آن بنیاد یافته است را ارائه خواهد کرد. اصطلاح مهندسی ژئوتکنیک به عنوان علم و عمل یا اجرا، بخشی از مهندسی عمران است که دربرگیرنده مصالح طبیعی می باشند، مصالحی که نزدیک یا در سطح زمین وجود دارند. در مفهومی کلی، مهندسی ژئوتکنیک کاربرد اصول اساسی و بنیادی مکانیک خاک و مکانیک سنگ برای مسائل مربوط به طرح پی ها است. 1-1 چرخه سنگ و منشاء خاک ذرّات کانی ای که فاز جامد خاک را تشکیل می دهند محصول هوازدگی سنگ می باشند. اندازه ی هر ذرّه در دامنه ی وسیعی تغییر می کند. بیشتر خواص فیزیکی خاک ها به وسیله ی اندازه، شکل و ترکیب شیمیایی ذرّات بیان می شود. برای دستیابی به درک بهتری از این عوامل، باید با انواع اصلی سنگهایی که پوسته زمین از آنها تشکیل یافته و نیز به کانیهای تشکیل دهنده سنگها و نیز به فرایند هوازدگی آشنایی یافت. بسته به شکل تشکیل و نوع منشاء، سنگها را می توان به سه نوع اصلی تقسیم کرد: آذرین، رسوبی، دگرگونی، شکل 1-1 نمودار چرخه تشکیل انواع مختلف سنگها و فرایند مربوط به آنها را نشان می دهد که آن را چرخه سنگ می نامند و در مورد آن بحث مختصری خواهد شد. سنگ آذرین سنگهای آذرین با سخت شدن ماگمای مذاب که از اعماق زمین بیرون می آید تشکیل می شوند. بعد از بیرون آمدن، چه از طریق شکافهای موجود و چه از طریق انفجار یک آتشفشان، بعضی از این مواد در سطح زمین سرد می شوند. بعضی مواقع ماگما در زیر سطح زمین از حرکت باز ایستاده و به صورت سنگهای آذرین درونی سرد می شود، این سنگها را سنگهای آذرین نفوذی (درونی) می نامند. این سنگها به دلیل فرایند مستمر فرسایش مصالحی که در همان زمان روی آنها را پوشانده اند، در سطح زمین آشکار می شوند. انواع سنگهای آذرینی که به دلیل سرد شدن ماگما تشکیل می شوند، به عوامل چندی از جمله ترکیب ماگما و سرعت سرد شدن آنها، بستگی دارند. بعد از انجام چندین آزمایش آزمایشگاهی، باون (1922- Bowen) توانست ارتباط سرعت سرد شدن ماگما با تشکیل انواع مختلف سنگها را توضیح دهد. ...

فهرست

1- خاک و سنگ 2- ترکیب خاک 3- طبقه بندی خاک 4- جریان آب در خاک: نفوذپذیری و نشت 5- تنش مؤثر 6- تنش در خاک 7- نشست خاک 8- مقاومت برشی خاک

تالیف: براجا ام. داس ترجمه: حسین صالح زاده انتشارات: دانشگاه علم و صنعت ایران