دینامیک خاک، علمی است که به مطالعه رفتارهای خاک در بارگذاری‌های وابسته به زمان (بارگذاری‌های دینامیک) می‌پردازد. هنگام طراحی و اجرای سازه‌ها بر روی لایه‌های خاکی زمین، مهندسان از مبانی و مفهوم دینامیک خاک به منظور اطمینان از عملکرد های مناسب و ایمن سازه استفاده میکنند. پارامترهای متفاوتی بر روی رفتار دینامیکی خاک بسیار تاثیر می‌گذارند.
آزمون‌های برجا و آزمایشگاهی گوناگونی نیز برای تعیین این پارامترها وجود دارند.
در ادامه مقاله به دینامیک خاک میپردازیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود با شرکت خاک آزما کاوش تماس بگیرید.
انواع تونل – خاک آزما – ژئوتکنیک – بتن،آسفالت،قیر – آزمایش برش مستقیم – دانه بندی – نمونه برداری – کیسون – آزمایش سه محوری – قیمت ژئوگرید – آزمایشگاه خاک
دینامیک خاک:
«دینامیک خاک» (Soil Dynamics)، یکی از شاخه‌های مکانیک خاک است که به مطالعه انواع رفتار خاک در شرایط بارگذاری دینامیک می‌پردازد. بارهای ناشی از زلزله، به عنوان مهم‌ترین بارهای دینامیک خاک در نظر گرفته میشوند. آشنایی با رفتار های خاک و سازه‌های خاکی در برابر این نوع بارها، برای جلوگیری از شکست و تخریب سازه‌ها ضروری و مهم است.
بار دینامیک:
«بار زنده» یا (Live Load) یا «بار دینامیک» (Dynamic Load)، به باری اطلاق میشود که موقعیت، مقدار و جهت آن در طی زمان تغییر میکند. بارهای ناشی از زلزله، انفجار، ارتعاش ماشین‌آلات، عملیات‌های ساخت و سازها، عملیات معدنکاری، ترافیک، باد و موج، از انواع بارهای دینامیک هستند.
چه ضروریت و کاربردی دارد؟
دینامیک خاک، ضروریت و کاربرد گسترده‌ای در مسائل مهندسی ژئوتکنیک دارد. برخی از متداول‌ترین و مهم ترین مسائل مرتبط با دینامیک خاک عبارت هستند از:
- زلزله، لرزش زمین و انتشار موج در خاک
- تنش های دینامیک، تغییر شکل و خواص و نکات مقاومتی خاک
- فشار دینامیکی در خاک
- ظرفیت باربری و طراحی های فونداسیون‌های سطحی
- روانگرایی انواع خاک
- طراحی فونداسیون ماشین‌آلات و تجهیزات دارای انواع ارتعاش
- طراحی فونداسیون و شمع‌کوبی در زیر بارهای دینامیک خاک
- پایداری سد و ساخته های نگهبان تحت بار زلزله
به منظور یافتن انواع جواب مناسب برای تحلیل مسائل بالا، نخست باید با رفتارهای خاک در شرایط استاتیک و دینامیک آشنا شد. برای مثال، در طراحی یک فونداسیون مقاوم در برابر بارهای دینامیکی ناشی از ارتعاش ماشین‌آلات یا سایرعوامل خارجی، شرایط خاک و عوامل زیست‌محیطی محل احداث فونداسیون مد نظر قرار می‌گیرند.
رابطه میان مکانیک خاک و دینامیک خاک چیست ؟
«مکانیک خاک» (Soil Mechanics)، دانشی است که رفتار و خصوصیات خاک در شرایط بارگذاری متفاوت را مورد مطالعه قرار می‌دهد. در مکانیک خاک، تمرکز اصلی و مهم ما بر روی تاثیر بارهای عمودی بر روی ظرفیت باربری و نشست خاک است. دینامیک خاک به عنوان یکی از شاخه‌های مکانیک خاک، تاثیر بارهای جانبی بر روی جابجایی‌های افقی را به خوبی بررسی میکند.
هنگام اعمال بارهای ناگهانی و سریع، فشار آب بین ذرات خاک، به سرعت بالا می‌روند. افزایش ناگهانی فشار، چسبندگی بین ذرات را با میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و سبب سستی ساختار توده خاک میشود. در این شرایط، خاک از فازهای جامد به فاز مایع می‌رود و جریان پیدا میکند. به این پدیده را، «روانگرایی خاک» یا (Soil Liquefaction) می‌گویند.
اهمیت روانگرایی
بارهای لرزه‌ای، یکی از مهم‌ترین و اصلی ترین عوامل موثر بر تغییر وضعیت زمین می باشد. روانگرایی خاک، سبب ناپایداری ساختمان‌ها میشود. هنگام رخ دادن پدیده روانگرایی، فونداسیون به درون زمین فرو می‌رود. این مسئله، انحراف و شکست ساختمان را نیز به همراه دارد. احتمال رخ دادن روانگرایی در انواع نواحی نزدیک به دریاچه، رودخانه و سایر پهنه‌های آبی بیشتر از نواحی دیگر است.
مشخصات
از پارامترهای موثر بر خواص دینامیکی خاک میتوان به مدول یانگ، مدول برشی، چگالی نسبی، فشار محصورشوندگی، پلاستیسیته، تغییرات کرنش، فرکانس و مقدار بارگذاری تناوبی اشاره کرد. خصوصیات و ویژگی دینامیکی خاک، به منظور بررسی رفتار سازه‌ها در هنگام زلزله و طراحی مقاوم در برابر بارهای جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
خاک، یک سیستم چندفازی است که از مواد جامد، مایع (آب) و یا گاز (هوا) تشکیل میشود. ویژگی دینامیکی خاک باید بر اساس و پایه مشخصات ذرات جامد، مخلوط خاک، آب و هوا تعیین شوند. این ویژگی، از اهمیت بسیار بالایی در تحلیل سازه‌هایی نظیر فونداسیون‌ها، زیربناها، دیوارهای حائل، سدها و سایر سازه‌های خاکی برخوردار هستند.
صلبیت یا سختی خاک چیست ؟
«سختی» (Stiffness)، کمیتی برای نمایش توانایی یک ماده در بازگشت به شکل ابتدایی خود پس از بارگذاری و باربرداری است. سختی خاک، با توجه به مقاومت های آن در برابر تنش‌های برشی محاسبه میشود. هرچه مدول الاستیسیته خاک بالاتر و بیشتر باشد، سختی آن نیز بیشتر خواهد بود. خاک‌های سخت، مقاومت بیشتری در برابر انواع بارهای دینامیک دارند؛ چراکه محیط‌های سخت، ارتعاش کمتری را انتقال می‌دهند.
مدول برشی خاک چیست ؟
«مدول برشی» (Shear Modulus)، نسبت مقدار تنش برشی به کرنش برشی است. این مدول، رفتار ماده را در برابر تنش‌های برشی را نمایش می‌دهد. مدول برشی، معیاری برای تشخیص سختی (صلبیت) خاک می باشد. در زمان بارگذاری دینامیک، محیط‌های خاکی در معرض مقداری تنش قرار می‌گیرند.
خدمات شرکت خاک آزما کاوش مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ، آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود
انواع تونل – خاک آزما – ژئوتکنیک – بتن،آسفالت،قیر – آزمایش برش مستقیم – دانه بندی – نمونه برداری – کیسون – آزمایش سه محوری – قیمت ژئوگرید – آزمایشگاه خاک
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود با شرکت خاک آزما کاوش تماس بگیرید.
انواع تونل – خاک آزما – ژئوتکنیک – بتن،آسفالت،قیر – آزمایش برش مستقیم – دانه بندی – نمونه برداری – کیسون – آزمایش سه محوری – قیمت ژئوگرید – آزمایشگاه خاک
مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود – مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود
