تأثیر موقعیت سطح آب زیرزمینی بر مقاومت خاک

[Amir R. Haddadi 9,164]

تأثیر موقعیت سطح آب زیرزمینی بر مقاومت خاک :

 

موقعیت سطح آب زیرزمینی ممکن است تأثیر قابل ملاحظه ای در ظرفیت بارپذیری پی های کم عمق داشته باشد. بطور کلی خاکی که به حالت غرقاب درآید چسبندگی ظاهری خود را از دست می دهد و در عین حال وزن مخصوص مؤثر خاک غرقاب شدیداً کم شده و تقریباً به حدود نصف همان خاک که در ترازهای بالاتر از سطح آب زیرزمینی قرار دارد، تقلیل می یابد. از آنجایی که اجزای سه گانه ظرفیت بارپذیری خاک بستگی به چسبندگی و وزن مخصوص مؤثر خاک دارد، لذا ظرفیت بارپذیری خاک وقتی سطح آب زیرزمینی بالا بیاید، در هر سه جزء تشکیل دهنده بارپذیری خاک تأثیر داشته و آنها را تقلیل داده و بارپذیری نهایی خاک را کم می کند. بالا آمدن آب زیرزمینی در خاکهای ریزدانه سبب تورم دانه های خاک و در خاکهای درشت دانه سبب تقلیل زاویه اصطکاک داخلی دانه های خاک می شود که همگی منجر به کم شدن ظرفیت نهایی بارپذیری خاک می شوند. بهمین جهت در محاسبه ظرفیت نهایی بارپذیری خاک و از آنجا تعیین مقاومت مجاز خاک باید تغییرات سطح آب زیرزمینی مورد توجه قرار گرفته و در محاسبات مقاومت مجاز خاک، بالاترین سطح آب زیرزمینی که می تواند در دوران عمر ساختمان به آن سطح برسد وارد شده و آن سطح در نظر گرفته شود. بهمین جهت در برآورد بالاترین سطح آب زیرزمینی که در طول عمر سازه یا ساختمانی ممکن است بوجود آید، عواملی مانند بالا آمدن موقت سطح آب زیرزمینی بعللی همچون بارندی های شدید استثنایی در یک محل، امکان وقوع سیل و یا عوامل مشابه دیگر که متعارفاً در آمارهای هواشناسی و آمار مشابه که معمولاً متوسط گیریها است نشان داده نمی شود باید رعایت شود.

 

روش تحلیلی و اساسی تعیین ظرفیت بار پذیری و مقاومت مجاز خاک :

 

پی هر ساختمان باید قادر به تحمل فشار وارده از احداث ساختمان مورد نظر باشد ، بدون آنکه سبب تخریب و آسیب رساندن به سازه و تاسیسات ساختمان گردد . این موارد نیازمند آن است که خاکی که در زیر پی واقع شده و پی فشار خود را به آن منتقل می کند بیش از توان بار پذیری خود تحت تنش قرار نگیرد و همزمان تغییر شکلهای بجود آمده در خاک چه به علت وارد شدن فشارها از طریق پی و چه به علت عمل نیروهای طبیعی در آن ایجاد نشستی بیش از نشست مجاز نکند . فشاری که از طریق پی بر خاک زیر ۀن وارد شده بدون ـنکه تنش فوق العاده ای در آن ایجاد کند (بدون آنکه شکست برشی ایجاد کند) ظرفیت بار پذیری خاک گفته می شود . بطور معمول بار گذاری بر روی خاک از طریق پی در خاک ، ایجاد تغییر شکل می کند که این تغییر شکل بصورت نشست که حرکت پی در جهت ساختمان به طرف پایین خاک حرکات جانبی نیزدر اثر بارگذاری می نماید که حرکات جانبی خاک نیز حائز اهمییت است . از نکات مهم دیگر اکان حرکات پی به علت پدیده های طبیعی مانند تورم خاک ، انقباض خاک ناشی از تغییرات رطوبتی و یا یخبندان در خاک است . مقدار بار و نوع بار وارده بر پی ( بار استاتیکی ، بار زنده و یا بار تکراری ) ، پیش نیاز عملکرد پی ( مانند حد اکثر نشست مجاز پی ) ، بالاخره ویژگیها و خصوصیات خاک همگی عواملی هستند که در انتخاب نوع و ابعاد و اندازه پی مورد نیاز و رفتار بعدی آن موثرند .

قبلا از روشهای ساده تر و کم دقت تر تعیین ظرفیت بار پذیری و فسار مجاز خاک بحث و نتیجه گیری شد . در مقابل روشهای ذکر شده بالا و نقاط ضعف و قوت آنها ، روش تحلیلی که اطلاعات اولیه آن از طریق بررسی ها و جمع آآاوری آمار پدیده های طبیعی ( کلیماتولوژی ) – بدست آوردن اطلاعات مربوط به زمین شناسی و تکتونیک – حفر گمانه های آزمایشی همراه با آزمایش های محلی و هم زمان اجرای آزمایش ضربه و نفوذ ( که نه به عنوان تنها روش اطلاعاتی، بلکه به عنوان تکمیل کننده و یا اطلاعات همسنگ دیگر که بدین ترتیب نقطه قوت و امتیازی محسوب می شود ) – اندازه گیری سطح آب زیر زمینی و تغییرات آن – نمونه برداری های مختلف – انجام آزمایشات فیزیکی – مکانیکی و شیمیایی – و سایر آزمایشاتی که خوصوصیات و ویژگیهای خاک را نشان می دهد – ترسم لایه بندی ها و مقاطع لایه های زیر سطحی ( عمقی ) خاک و تحلیل داده های جمع آوری شده با استفاده از روابط شناخته شده و توصیه شده مقامات ذیصلاح علمی ، امروزه دقیق ترین و مطمئن ترین روش تعیین ظرفیت بار پذیری خاک است البته باید یاد آور شد که این روش دقیق تر و مطمئن تر ، روشهای پذیرفته شده مطالعات خاک و طراحی پی امروزی است . همین روشها دارای سوابق تاریخی بوده و در گذشته بسار محافظه کارانه تر و کم دقت تر بوده اند ، ولی با پیشرفت تکنیکها و بالا رفتن دقت وسایل اندازه گیری به سطح امروزی رسیده اند . یقینا با تحقیقات بیشتر ئ گامهای بزرگتر علمی و با پیدایش وسایل تحقیق جدیدتر تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک و تعیین آن در کنش خاک و سازه به مراطب دقیق تر از سطح فعلی خواهد شد . اروزه اگر چه در مکانیک خاک و طراحی پی از روشهای علمی استفاده زیاد می شود ، لیکن هنوز نمی توان پاسخ های بدست آمده را همیشه نهایی و قطعی تلقی گردد . باید اذعان کرد در این رشته از علم مهندسی ، حتی دقیق ترین و مطمئن ترین روش تحلیل و علمی پذیرفته شده امروزی در باره تصمیم گیری نهایی نسبت به نوع پی ، رفتار مورد انتظار خاک ، اندر کنش خاک و پی تحت فشار ، روشهای بهینه ساخت و اجرای پی ، کنترل محلی اجرای پی ، کنترل محلی اجرای عملیات پی سازی و مخصوصا کنترل اجرای تقویت خاک به شدت تاثیر پذیر از تجربه مهندس خاک شناس و نیز به بینش علمی ، بصیرت تجربی و فراست او بستگی دارد .

[hdadashi 11]

Mirce dastet dard nakloni