کتاب مهندسی پی - روشن ضمیر

کتاب مهندسی پی تألیف دکتر محمد علی روشن ضمیر توسط انتشارات موسسه علمی دانش پژوهان برین به چاپ رسیده است.

مهندسی ژئوتکنیک زیرمجموعه ای از مهندسی عمران در زمینه ی مسائل مرتبط با رفتار خاک و مصالح خاکی است. مهندسی ژئوتکنیک متشکل از دو بخش کلی مکانیک خاک و مهندسی پی است. در واقع مهندسی پی شامل به کارگیری اصول مکانیک خاک در تحلیل و طراحی شالوده ی ساختمان ها و ابنیه در تماس با خاک است. کلیه ی سازه هایی که بر روی زمین بنا می شوند از جمله ساختمان ها، پل ها، خاکریزها و ... از دو بخش تشکیل می شوند:

1- سازه فوقانی (بخش نمایان سازه)

2- سازه زیرین (بخش مدفون سازه)

مبحث مهندسی پی بررسی تأثیر متقابل سازه زیرین و زمین تکیه گاه است. مبحث هفتم از مقررات ملی ساختمان به مسائل مربوط به پی اختصاص دارد. این کتاب بر اساس سرفصل های مصوب درس پی سازی دوره ی کارشناسی مهندسی عمران تهیه گردیده که مشتمل بر هفت فصل می باشد:  1- آشنایی با مهندسی پی  2- خواص و مشخصه های ژئوتکنیکی خاک  3- کاوش های زیرسطحی (شناسایی های ژئوتکنیکی)  4- ظرفیت باربری شالوده های سطحی  5-نشست های پی  6- فشار جانبی خاک و طراحی دیوارهای نگهبان  7-پی های شمعی

فصل اول به تعاریف پی و پی سازی و بیان ضوابط کلی طراحی پی ها می پردازد. فصل دوم مروری بر خواص ژئوتکنیکی خاک مورد نیاز برای طراحی پی ها دارد. فصل سوم اصول کاوش های ژئوتکنیکی و آزمایش های صحرایی متداول را مطرح می سازد. فصل چهارم روش های معمول جهت محاسبه ی ظرفیت باربری پی های سطحی را توصیف می کند. فصل پنجم به بررسی نشست پی های سطحی و روش های موجود برای محاسبه ی انواع نشست می پردازد. فصل ششم روش های برآورد فشارهای جانبی خاک و اصول طراحی دیوارهای حائل را بیان می دارد. فصل هفتم پی های شمعی و روش های تعیین ظرفیت باربری و نشست این گونه پی ها را توضیح می دهد.

 

فهرست

فصل 1: آشنایی با مهندسی پی فصل 2: خواص و مشخصه های ژئوتکنیکی خاک فصل 3: کاوش های زیرسطحی (شناسایی های ژئوتکنیکی) فصل 4: ظرفیت باربری شالوده های سطحی پیوست فصل 4: طراحی سازه ای پی فصل 5:نشست های پی فصل 6: فشار جانبی خاک و طراحی دیوارهای نگهبان پیوست فصل 6: طراحی سازه ای دیوارهای حائل فصل 7:پی های شمعی

برشی از متن کتاب

فصل سوم: کاوش های زیرسطحی (شناسایی های ژئوتکنیکی) 3-5 گمانه زنی در خاک (روش های حفاری) گمانه های شناسایی در خاک را می توان با استفاده از ابزار دستی حفر کرد، اما استفاده از ابزار ماشینی برای انجام این کار متداول تر است. برخی روش های طراحی عبارتند از: حفاری دستی ابتدایی ترین روش برای حفر گودال آزمایش استفاده از بیل و کلنگ است. اما از نظر مسائل اقتصادی گرایش کنونی به سمت استفاده از ابزاری نظیر بیل مکانیکی است و سپس برای استخراج نمونه های بلوکی و یا شکل دادن چاله برای انجام آزمایش های در محل از ابزار دستی حفاری استفاده می شود. در حال حاضر این کار بهترین روش برای تهیه ی نمونه های دست نخورده با کیفیت خوب یا نمونه هایی با جهتی غیر از جهت قائم است. برای کارهای کوچک یعنی در مواردی که دست خوردگی نمونه بحرانی نیست می توان از مته های حلزونی دستی یا موتوری استفاده کرد که توسط یک یا دو نفر قابل حمل است. با چنین مته هایی می توان گمانه هایی تا عمق 35 متر حفر کرد، اما معمولاً حفر گمانه هایی با عمق بیش از 8 تا 10 متر عملی نیست. عموماً عمق چنین گمانه هایی بین 2 تا 5 متر است که برای شناسایی های بستر راه و فرودگاه و یا تحقیقات محلی مربوط به ساختمان های کوچک به کار می روند. حفاری موتوری در کارهایی که حفر تعداد زیادی گمانه تا اعماق زیاد و گردآوری نمونه های دست نخورده مورد نیاز باشد، تنها روش عملی حفاری استفاده از ابزار حفاری موتوری است. در ادامه ی این بخش چند روش متداول حفاری به صورت مختصر توضیح داده می شود. گمانه زنی شستشویی (حفاری به کمک آب) در این روش، حفر گمانه با فرو راندن یک لوله تا عمق 2 تا 3.5 متری شروع می شود. این لوله گذاری برای جلوگیری از ریزش گمانه بوده و داخل آن توسط یک مته ضربه ای متصل به میله حفاری خالی می شود. آب از طریق میله حفاری به داخل گمانه تزریق شده و با سرعت زیاد از سوراخ های مته به داخل گمانه جریان می یابد. این آب همراه با مواد حفاری از فضای بین لوله و میله حفاری بالا آمده و از طریق اتصالی T شکل به داخل یک حوضچه هدایت می شود. پس از رسوب مواد حفاری در حوضچه، آب زلال شده دوباره به داخل سیستم حفاری تزریق می شود. حفاری با بالا آمدن، چرخش، و سقوط مته به ته گمانه ادامه می یابد. این رش حفاری در کلیه خاک ها به جز لایه های خاک خیلی سخت، بسیار سریع است. .... . . . حفاری چرخشی در این روش از یک مته دورانی استفاده می شود که همزمان با اعمال چرخش و فشار به داخل گمانه فرو رانده می شود. حفاری دورانی سریع ترین روش برای حفاری در سنگ (به جز سنگ های شدیداً درزه دار) است، با این همه می توان از حفاری دورانی برای حفاری در هر نوع خاکی استفاده کرد. در خاک های ریزشی لازم است برای جلوگیری از ریزش گمانه از گل حفاری استفاده کرد. ...    

(ویراست دوم) نگارش: دکتر محمد علی روشن ضمیر انتشارات: موسسه علمی دانش پژوهان برین