پروژه پاورپوینت مکانیک خاک ویژگی‌ها، پلاستیسیته، ساختمان و تراکم

خلاصه ای از پروژه:

مکانیک خاک، یکی از دروس اختیاری رشته زمین‌شناسی است که به بررسی اصول و ویژگی‌های فیزیکی-مکانیکی خاک‌ها می‌پردازد. این درس به دانشجویان کمک می‌کند تا با رفتار خاک‌ها در شرایط مختلف، از جمله شکل‌پذیری و تغییرات ساختاری، آشنا شوند. همچنین، طبقه‌بندی خاک‌ها، پدیده تحکیم و نشست، مقاومت و تاب‌آوری خاک، و کارهای عملی مرتبط با مکانیک خاک نیز در این درس مورد بررسی قرار می‌گیرند.

در این راستا، آشنایی با ویژگی‌های حجمی و وزنی خاک‌ها و ارتباط بین این پارامترها، مانند تخلخل، پوکی، چگالی، درصد رطوبت و درجه اشباع، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. خاک به عنوان یک سیستم سه فازی شامل ذرات جامد، آب و هوا در نظر گرفته می‌شود و ویژگی‌های آن به درصد نسبی این مواد و روابط بین آن‌ها بستگی دارد. روابط جرمی و حجمی مختلفی برای توصیف این ویژگی‌ها وجود دارد که در محاسبات مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

یکی از جنبه‌های مهم مکانیک خاک، پلاستیسیته یا شکل‌پذیری خاک در مجاورت آب است. این خاصیت به خاک اجازه می‌دهد بدون گسیختگی یا تغییر حجم، تغییر شکل دهد. حدود اتربرگ، شامل حد روانی، حد خمیری و حد انقباض، برای تعیین حالات مختلف خاک در مجاورت آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. شاخص‌های خمیری، سختی و مایع نیز برای توصیف ویژگی‌های پلاستیکی خاک به کار می‌روند.

ساختمان و تراکم خاک نیز از مباحث اساسی در مکانیک خاک به شمار می‌روند. انواع مختلف ساختمان خاک، مانند دانه مجردی و لانه زنبوری، و آزمایش‌های تراکم خاک، مانند آزمایش استاندارد پراکتور، برای تعیین چگالی خشک حداکثر و درصد رطوبت اپتیمم مورد استفاده قرار می‌گیرند. عوامل مؤثر در تراکم خاک و نحوه تعیین چگالی خاک در محل نیز در این زمینه مورد بررسی قرار می‌گیرند.

در مجموع، این درس با ارائه مفاهیم کلیدی و روش‌های عملی، دانشجویان را برای درک و تحلیل رفتار خاک‌ها در پروژه‌های مهندسی آماده می‌سازد. با فراگیری این مباحث، دانشجویان قادر خواهند بود در طراحی و اجرای پروژه‌های عمرانی، ساختمانی و زمین‌شناسی، تصمیمات آگاهانه‌ای اتخاذ نمایند.

به دنبال پروژه‌های دانشجویی برتر در زمینه مکانیک خاک هستید؟ با دانلود آسان پروژه‌های آماده برای استفاده، گامی بلند در جهت موفقیت تحصیلی خود بردارید!

عناوین و فهرست کلی پروژه:

مكانيك خاك

**جايگاه درس**

**طرح درس**

* كليات
* آشنایی با اصول مکانیک خاک
* شناخت ویژگیهای فیزیکی ـ مکانیکی خاک
* فراگیری ویژگی شکل پذیری خاکها و تغییر رفتار آنها
* شناخت و آگاهی از ساختمان خاکها
* طبقه بندی نمودن خاکها
* آگاهی از چگونگی پدیده تحکیم و نشست خاکها
* آشنایی با مقاومت و تاب آوری خاک
* آشنایی و فراگرفتن کارهای عملی مکانیک خاک

**فصل اول: ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي خاك‌ها**

* هدف كلي
* آشنایی با ویژگیهای حجمی و وزنی خاکها و چگونگی ارتباط این پارامترها با یکدیگر
* هدفهاي رفتاري
* 1-1 كليات
* تعريف خاك
* تعريف سنگ
* تعريف خاك از ديدگاه متخصص كشاورزي
* تعريف خاك از ديدگاه زمين شناسي
* تعريف خاك از ديدگاه مهندسي
* 1-2 خاک به عنوان سیستم سه فازی
* 1-3 روابط جرمی
* آب محتوی w
* جرم واحد حجم توده خاک
* چگالي خشك
* جرم واحد حجم جامد خاک
* چگالی اشباع
* چگالی غوطه‌ور
* نكته
* گراني ويژه
* 1-4 روابط حجمي
* نسبت پوكي
* تخلخل
* رابطه بین نسبت پوکی و تخلخل
* درجه اشباع
* درصد هوای منافذ
* مقدار هوا
* 1-5 روابط تابعي
* ارتباط بین S, w, G, e
* ارتباط بین γd ، G و e یا n
* ارتباط بین γsat ، G و e یا n
* ارتباط بین γ، G و e یا S
* ارتباط بین γ’، G و e
* ارتباط بین γ، γd و w
* ارتباط بین γsat، γ، γd و S
* 1-6 گرانی ویژه ذرات جامد خاک
* تعريف
* جرم مخصوص خاک ها
* برای تعیین ویژگیهای فیزیکی خاک

**فصل دوم: پلاستیسیته(Soil PLASTICITY )**

* هدف كلي
* آشنایی با پدیده پلاستیسیته یا رفتار خاک در مجاورت آب
* آگاهی از حالات مختلف خاک در مجاورت آب
* شناخت مفاهیم: شکل پذیری – حالت روانی – حالت خمیری – شاخص خمیری – عدد اکتیویته – حالت سختی – حالت مایع – حالت چسبناکی شدید – شاخص سختی – حالت انقباض
* هدفهاي رفتاري
* قادر به تعریف پدیده پلاستیسیته
* مفاهيم حدود آتربرگ و نحوه تعیین و محاسبه این حدود
* مفاهیم شاخصهای خمیری، سختی و مایع و عدد اکتیویته
* كليات
* تعریف پلاستیسیته
* خصوصیات مهم پلاستیسیته
* 2-2 حدود آتربرگ
* حد روانی «LL»
* حد چسبناکی شدید
* حد چسبندگی
* حد پلاستیک «Wp یا PL»
* حد انقباض «SL»
* 2-2-1 منحنی روانی
* تعریف حد روانی
* 2-2-2 حد خمیری و روش تعیین آن
* تعریف
* 2-2-3 شاخص مایع
* 2-2-4 شاخص غلظت CI
* 2-2-5 عدد اکتیویته
* 2-3 اهمیت بررسی حدود آتربرگ
* حد روانی بستگی به:
* ترکیبات معدنی خاک
* بار الکتریکی موجود در سطح ذرات خاک و شدت آنها
* ضخامت لایه آب در اطراف ذرات خاک
* نسبت مساحت سطح ذرات به حجم
* شکل ذرات
* ويژگيهاي خاكهاي رسي

**فصل سوم: ساختمان و تراکم خاک SOIL STRUCTURE AND SOIL COMPACTION**

* هدف كلي
* آشنايي با:
* انواع ساختمان خاکها
* انواع آزمایشات تراکم خاک
* نحوه تعیین تراکم خاک
* نحوه تعیین چگالی خاک در محل
* نحوه تعیین پارامترهای مؤثر در تراکم خاک یعنی درصد رطوبت اپتیمم و حداکثر چگالی خشک خاک
* هدفهاي رفتاري
* آشنایی با ساختمان دانه مجردی – ساختمان لانه زنبوری – آزمایش استاندارد پراکتور – چگالی خشک حداکثر – ساختمان منعقده – ساختمان پراکنده – آزمایش اصلاح شده پراکتور – درصد رطوبت اپتیمم – منحنی صفر درصد هوا
* عوامل مؤثر در تراکم خاک
* انواع ساختمان خاک
* آزمایش تعیین تراکم خاک و پارامترهای مورد نیاز در تراکم
* نحوه تعیین چگالی خاک در صحرا
* كليات
* تعريف ساختمان خاك
* مهمترین عوامل مؤثر در رفتار خاک
* عوامل مؤثر بر تراکم خاک
* ساختمان خاک
* ویژگیهای زیر تحت تأثیر ساختمان خاک قرار می‌گیرند
* طبقه بندی خاکها از نظر ساختمان
* 2- خصوصيات ساختمان لانه زنبوري
* 3- خصوصيات ساختمان فلكوله
* خواص خاص خاکهای دارای ساختمان فلکوله
* 4- خصوصيات ساختمان پراكنده
* 5- خصوصيات ساختمان اسكلتي
* آرایش ذرات خاک
* نكته
* 3-5 عمل تراکم خاک
* تعريف
* كليات
* کاربردتراکم
* روشهاي تراكم خاكهاي غيرچسبنده (درشت دانه)
* وضعيت تراكم خاكهاي چسبنده (ريزدانه) رس‌ها و سيلت‌ها
* روشهاي تراكم خاكهاي چسبنده (ريز دانه)
* روش آزمايشگاهي
* آزمايش استاندارد پراكتور (A.A.S.H.T.O) شامل ساده و اصلاح شده
* روش صحرايي

**فصل چهارم: طبقه بندي خاكها SOIL CLASSIFIC ATION**

* هدف كلي
* آشنایی با اصول طبقه بندی خاک
* توانایی در توصیف خاکها
* شناخت مفاهیم سیستم های طبقه بندی خاک – تجزیه مکانیکی خاک – روانگرایی- ضریب یکنواختی – ضریب دانه بندی – خواص ذاتی خاکها – شاخص گروه – تشریح خاک – چگالی نسبی خاک – انواع ساختمانهای طبیعی خاکها
* هدفهاي رفتاري
* 4-2 طبقه بندی خاکها
* تعريف خاك از ديدگاه مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك
* كليات
* تشریح يك نمونه خاک شامل موارد زیر است
* شرایط خاک
* چسبندگی یا غیرچسبندگی
* رنگ
* تشریح خاک (مواردي در رابطه با ساختمان و يا طبيعي – غيرطبيعي آن)
* نام محلی خاک
* انواع طبقه بندی خاکها
* طبقه بندی خاکها براساس اندازه ذرات
* 1-1 اثر اندازه ذرات روي خواص فيزيكي خاك
* تعريف
* پارامترهایی که بر حسب اندازه ذرات قابل تعریف اند
* استفاده از منحنی دانه بندی خاک يا كاربرد منحني دانه‌بندي
* طبقه بندی خاکها براساس خواص ذاتي آنها
* سیستم های طبقه بندی خاکها
* طبقه بندی گروه مهندسی ارتش امریکا
* طبقه بندی سازمان طبقه بندی خاک آمریکا
* طبقه بندی بین المللی
* طبقه بندی M.I.T
* طبقه بندی سازمان آزمایش مصالح آمریکا «ASTM»
* طبقه بندی سازمان ادارات راه آمریکا «AASHTO»
* طبقه بندی وزارت کشاورزی آمریکا «U.S.D.A»
* طبقه بندی سازمان هوایی آمریکا
* مهمترین طبقه بندیهایی که در مکانیک خاک کاربرد دارند
* الف) طبقه بندی سازمان جاده های عمومی آمریکا «AASHTO»
* GI: شاخص گروه
* ب) سیستم طبقه بندی یونیفاید یا متحد Unified Soil Classification System
* مبنای طبقه بندی یونیفاید یا متحد شامل
* طبقه بندي خاكهاي ريزدانه بر اساس حدود آتربرگ
* طبقه بندي خاكهاي ريزدانه با روشهاي زير
* آزمايش ازدياد حجم يا ارتعاش (ضربه)
* آزمايش مقاومت خشك
* آزمايش سختي
* آزمايش صاف بودن سطح خمير
* آزمايش زير دندان قرار دادن
* تشریح خاکها
* الف) خاکهای چسبنده
* ب) خاکهای غيرچسبنده
* واژه های توصیف ساختمان طبیعی خاک عبارتند از
* توصیف شکل ذرات
* طبقه بندی خاک براساس منشأ تشکیل آنها

**فصل پنجم: آب در زمین، تراکم پذیری و تحکیم**

* هدف كلي
* آشنایی با پدیده تحکیم
* چگونگی وقوع تحکیم در خاکهای درشت دانه و ریزدانه
* آشنایی به نشست خاک
* محاسبه نشست خاک تحت بارهای وارده
* شناخت مفاهیم: تنش مؤثر، تنش کل، تحکیم، تورم، دگر شکلی ارتجاعی، دگر شکلی پلاستیکی، فشار تنش تحکیم، ضریب تراکم پذیری نسبی، ضریب تراکم پذیری، شاخص فشردگی، درجه تحکیم، ضریب تحکیم پذیری، فاکتور زمان، منحنی درصد تحکیم زمان
* هدفهاي رفتاري
* شناخت تحکیم و تورم
* محاسبه تنش کل و مؤثر در شرایط مختلف زیرسطحی
* پدیده نشست در خاکها
* مفهوم فشار تنش تحکیم را بیان کنند و نحوه تعیین آن بدانيد
* آزمایش تحکیم و پارامترهای قابل محاسبه از نتایج آزمایش تحکیم
* تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش تحکیم
* تراکم پذیری و تحکیم
* كليات
* مزاياي اين عمل
* تنش قائم مؤثر بر اثر وزن توده خاك
* پدیده تحکیم و تورم
* كليات
* نشست یا تراکم پذیری
* كليات
* انواع نشست
* الف) نشست یا دگرشکلی ارتجاعی (قابل برگشت)
* انواع دگرشکلی یا نشست
* ب) نشست یا دگرشکلی پلاستیکی (غیرقابل برگشت)
* رابطه نشست الاستیک برای پی های سطحی
* نشست پلاستيك (دگر شكلي پلاستيك) يا تحكيم
* تعريف
* كليات
* آزمايش تحكيم
* منحنی فشار – نسبت پوکی (e-p)
* روش كار و نتايج
* مراحل پیدا کردن تنش پیش تحکیم
* ضریب تراکم پذیری نسبی (حجمی) Mv
* ضریب تراکم پذیری
* نشست حاصل از تحکیم
* درصد تحکیم براساس زمان f(T) = %U
* ضریب تحکیم در حالتهای مختلف زهکشی

**فصل ششم: مقاومت خاك**

* هدف كلي
* آشنایی با مفهوم تنش، انواع تنش ها و روابط مربوطه
* آشنایی با انواع مقاومت ها
* روش های اندازه گیری مقاومت خاک
* آشنایی با مفاهیم: تنش، تنش برشی، تنش قائم، تغییر شکل، تغییر شکل نسبی، مقاومت برشی، سطوح اصلی، سطوح برشی، دوایر موهر، منحنی یوشی گسیختگی، چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی
* هدفهاي رفتاري
* رابطه تنش – تغییر شکل در خاک
* دایره موهر
* مقاومت خاکها
* كليات
* مشخصه يك نيرو عبارتست از
* تعريف تنش
* نیروهایی که بر یک جسم اثر می کنند عبارتند از
* انواع تنش
* 1- تنش یک محوري
* 2- تنش دو محوري
* سطوح اصلی و برشی خالص در یک جسم
* 3- تنش سه محوري
* رابطه بین تنش – تغییر شکل نسبی یا كرنش
* رابطه بین تنش – کرنش بر شی براساس قانون هوک
* مقاومت خاك
* كليات
* تعريف
* مقاومت خاکهای چسبنده و غیرچسبنده
* 6-8 اندازه گیری مقاومت خاک در آزمایشگاه
* انواع آزمایش سه محوری
* آزمایش برش پره ای
* آزمایش تك محوري

**فصل هفتم: كارهاي آزمايشگاهي**

* مهمترين آزمايشات مكانيك خاك عبارتند از
* آزمايش تعيين درصد رطوبت
* آزمايش تعيين وزن مخصوص
* آزمايش آناليز دانه‌بندي به روشهاي خشك و تر
* آزمايشات حدود آتربرگ (حدرواني – حد خميري – حد انقباض)
* آزمايش تراكم به روشهاي پراكتور ساده و اصلاح شده
* آزمايش تعيين چگالي خاك در محل به روشهاي بالن لاستيكي، مخروط ماسه و نمونه‌گيري دست نخورده
* آزمايش تحكيم به روشهاي: بدون تحكيم – بدون زهكشي، با تحكيم بدون زهكشي و با تحكيم با زهكشي
* آزمايش برش مستقيم يا جعبه برشي
* آزمايش تراكم سه محوري
* آزمايش تراكم تك محوري
* نكته