موضوع مقاله: فشار جانبی خاک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فشار جانبی خاک | مقدمه: فشار جانبی خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا بر رفتار تحکیمی و مقاومت خاک تأثیر می‌گذارد و به دلیل آنکه در طراحی سازه‌های مهندسی ژئوتکنیکی مانند دیوارهای حائل، تونل‌ها، شالوده‌های عمیق و گودبرداری‌های مهاربندی شده مورد توجه قرار می‌گیرد. | ## بخش 1: فشار جانبی خاک | ضریب فشار جانبی خاک ضریب فشار جانبی خاک K، به عنوان نسبت تنش مؤثر افقی، σ'h، به تنش مؤثر عمودی، σ'v تعریف شده‌است. مطابق با مباحث مکانیک خاک، تنش مؤثر فشار بین دانه‌ای است که با کم کردن فشار آب حفره‌ای از تنش کل وارد شده بر المان خاک محاسبه می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی شرایط ایجاد یک فشار فعال خاک به‌وجود می‌آید که یک دیوار نگهدارنده از خاک دور شود. برای یک سطح رسوبی در سطح زمین با فشار جانبی صفر در خاک، ضریب «سکون» فشار جانبی خاک، K0 بدست می‌آید. تعاریف نمادها در این مقاله متغیرهای زیر در معادلات به شرح زیر است: عبارت توضیح OCR نسبت پیش‌تحکیمی β زاویه شیب دیواره نسبت به افق δ زاویه اصطکاک دیوار θ زاویه دیوار نسبت به راستای قائم φ زاویه اصطکاک داخلی خاک φ' زاویه اصطکاک داخلی مؤثر خاک φ'cs زاویه اصطکاک داخلی مؤثر خاک در حالت بحرانی فشار سکون فشار سکون خاک، با K0 نشان داده شده‌است، فشار جانبی درجا است. این می‌تواند به‌طور مستقیم با تست انبساط سنج (DMT) یا تست فشار سنج در گمانه‌ها (PMT) اندازه‌گیری شود. از آنجا که انجام این آزمایش‌ها بسیار گران است، روابط تجربی به منظور پیش‌بینی فشار سکون با کمک زاویه اصطکاک داخلی خاک به‌وجود آمده‌اند. | ## بخش 2: فشار جانبی خاک | برای خاکهای عادی تحکیم شده: اگرچه جکی با استفاده از یک مدل نظری نتیجه فوق را به دست آورد، فرضیات مرتبط با مشکلات فیزیکی ارتباطی ندارند. در این راستا، پیش‌بینی‌های خوب ارائه شده توسط راه حل وی غالباً به عنوان یک تصادف تلقی می‌شود. طبق رابطهٔ Llano-Serna و همکاران، با تغییر جزئی در رابطه جکی اثبات شده‌است که برای تعیین K0 (NC) برای خاکهای ریزدانه در حالتهای بحرانی رابطه زیر کارآمدتر است: با این حال، روابط بالا در برخورد با خاک دارای زاویه اصطکاکی بالا و نسبت پواسون بالا چندان قابل اعتماد نیستند. برای خاکهای پیش تحکیم یافته: در این رابطه باید مشخصات OCR مربوط با عمق خاک مورد نظر مشخص شود. در رابطه رانکین فرض بر این است که خاک یکنواخت است، زاویه اصطکاک دیواره برابر با شیب دیوار در تماس با خاک است، سطح مشترک بین دیوار و خاک قائم می‌باشد، صفحه خرابی در خاک به‌صورت صفحه ای تشکیل شود و نیروی معادل فشار خاک وارده بر دیوار با سطح دیوار زاویه دارد. توجه داشته باشید که 'φ زاویه مقاومت برشی خاک است و زاویه β بین سطح پشتی دیوار به افق است. او از نظریه تعادل حدی استفاده کرد، که بلوک خاک حرکت کرده را به عنوان یک جسم آزاد به منظور تعیین فشار حدی افقی زمین در نظر می‌گیرد. | ## بخش 3: فشار جانبی خاک | فشار افقی حدی بلوک خاک در حالت محرک یا مقاوم به ترتیب به منظور تعیین Ka و Kp استفاده می‌شود. بعداً معادلات کولومب را توسعه داد تا اصطکاک دیوار، نشان داده شده با δ، را در نظر بگیرد. معادلات مانیل را برای یک سطح مشترک خاک-دیوار غیر عمودی تعمیم داد (که با زاویه θ از راستای قائم نشان داده می‌شود). به جای ارزیابی معادلات فوق یا استفاده از برنامه‌های نرم‌افزاری تجاری برای محاسبه مقادیر، می‌توان از کتاب جداول برای رایج‌ترین موارد استفاده کرد. رابطه بل برای خاکهای دارای چسبندگی، بل یک راه‌حل تحلیلی تهیه کرد که از ریشه مربع ضریب فشار برای پیش‌بینی سهم چسبندگی در فشار حاصل از کل استفاده می‌کند. | ## جمع‌بندی | عبارت اول سهم غیر چسبنده و عبارت دوم سهم چسبندگی را از فشار جانبی خاک نشان می‌دهد.