خواص مهندسی خاکها (مقدماتی و پیشرفته)

فصـل اول: منشاء خاکها، خواص فیزیکی و طبقه­بندی خاکها

1-1. منشاء خاکها

1-2. خواص فیزیکی- شیمیایی و کانی ­شناسی خاکها

1-3. ساخت خاکها

1-4. کمیتهای وزنی و حجمی

1-5. تعیین مشخصات فیزیکی یک نمونه خاک

1-6. مقدمه­ای بر رده ­بندی و نامگذاری خاکها

1-7. تعیین اندازۀ دانه­ ها و رده ­بندی براساس اندازۀ دانه­ ها

1-8 . خواص خمیری خاکهای ریزدانه

1-9. رده­بندی و نامگذاری خاکها براساس روش "کاساگراند"

1-10. رده­بندی خاکها در استاندارد AASHTO

1-11. مقایسه گروههای خاکها در رده ­بندیهای AASHTO و USCS

فصـل دوم: نفوذپذیری و زه

2-1. تعریف نفوذپذیری و رابطه «دارسی»

2-2. تعیین ضریب نفوذپذیری خاکها در آزمایشگاه

2-3. عوامل مؤثر بر ضریب نفوذپذیری

2-4. تعیین ضریب نفوذپذیری در محل

2-5. تغییر ضریب نفوذپذیری در امتدادهای مختلف

2-6. ضریب نفوذپذیری معادل در چند لایه

2-7. بررسی زه و متغیّرهای جریان در خاک

2-8 . شبکه جریان در محیط نفوذپذیر و مباحث وابسته به آن

2-9. حل عددی حرکت آرام آب در شرایط دو بعدی

2-10. ایمنی سازه آبی- خاکی در برابر نیروی زه

2-11. زه در بدنه سدّ خاکی

مثالها و تمرینهای فصل دوم

فصـل سوم: تنشها در یک توده خاکی

3-1. مقدمه

3-2. تنشهای حاصل از بار خطی قائم

3-3. تنشهای حاصل از بار خطی افقی واقع بر سطح خاک

3-4. تنشهای حاصل از بار نواری یکنواخت قائم

3-5. تنشهای حاصل از بار نواری یکنواخت افقی

3-6. تنشهای حاصل از بار قائم باریکه ­ای با افزایش خطی

3-7. تنشهای حاصل از بار خاکریز

3-8 . تنشهای حاصل از بار قائم متمرکز نقطه ­ای

3-9. تنشهای ایجاد شده به علّت بار متمرکز نقطه ­ای افقی

3-10. تنشهای زیر یک سطح بارگذاری دایره ­ای انعطاف ­پذیر

3-11. تنشهای قائم زیر یک سطح بارگذاری مستطیلی

3-12. تنشهای در یک محیط لایه ­ای

3-13. تنش قائم در مرز لایه ­های یک مجموعه سه لایه ­ای

3-14. توزیع تنش تماس در سطح فصل مشترک پی و زمین

3-15. محاسبه افزایش فشار آب منفذی به علت عملکرد نیروی خارجی وارد بر خاک اشباع

مثالها و تمرینهای فصل سوم

فصـل چهارم: تحکیم و حلّ عددی معادلات آن

4-1. مقدمه

4-2. تئوری تحکیم یک بعدی

4-3. درجه تحکیم در شرایط بارگذاری تابع زمان

4-4. حل عددی تحکیم یک بعدی

4-5. تحکیم یک بعدی و تفسیر آن

4-6. تأثیر دستخوردگی نمونه بر نمودار درصد پوکی- لگاریتم فشار

4-7. تحکیم ثانویه و توضیحهای عمومی در مورد آزمایش تحکیم

4-8 . محاسبه نشست تحکیمی در شرایط تحکیم یک بعدی

4-9. ضریب تحکیم

4-10. آزمایشهای تحکیم در شرایط آهنگ ثابت کرنش و گرادیان ثابت

4-11. چاههای ماسه­ای زهکشی

4-12. حل عددی زهکشی شعاعی (چاههای زهکشی ماسه­ای)

4-13. نکات تکمیلی

4-14. نمونه­ هایی از اندازه ­گیریهای تجربی در محل

مثالها و تمرینهای فصل چهارم

فصـل پنجم: نشست خاکها

5-1. مقدمه

5-2. کمّیّتهای مورد نیاز در محاسبه نشست آنی

5-3. محاسبه نشست حاصل از بار متمرکز (در هر نقطه از خاک)

5-4. محاسبه نشست حاصل از یک سطح بارگذاری دایره ­ای انعطاف­ پذیر

5-5. نشست حاصل از پی مستطیلی انعطاف ­پذیر با بار یکنواخت

5-6. توصیه ­های عمومی در مورد نشست آنی

5-7. معادله نشست آنی متوسط در حالت عمومی

5-8 . پیش ‌بینی نشست لایه ماسه ‌ای بر پایه روابط تجربی

5-9. محاسبه نشست آنی در خاکهای دانه ‌ای بر پایه ضریب تأثیر کرنش

5-10. محاسبه نشست تحکیمی اولیه

5-11. روش "اسکمپتون" – "بیروم" برای محاسبه نشست تحکیمی

5-12. نشست لایه‌ های رسی پیش­ تحکیمی

5-13. محاسبه نشست بر اساس مسیر تنش

5-14. نشست تحکیم ثانویه

5-15. پیش فشردگی به منظور بهبود دادن خاک زیر پی

5-16. مدول عکس ‌العمل خاک

مسائل فصل پنجم

فصـل ششم: مقاومت برشی خاکها

6-1. مقدمه

6-2. مقاومت برشی خاکهای اصطکاکی (فاقد چسبندگی)

6-3. درصد پوکی بحرانی

6-4. توصیه­های عمومی در مورد مقاومت برشی خاکهای اصطکاکی

6-5. مقاومت برشی خاکهای دانه ­ای تحت شرایط کرنش مستوی

6-6. مقاومت برشی خاکهای چسبنده

6-7. آزمایش فشاری تک محوری

6-8. مدول الاستیسیته و ضریب پواسون از آزمایشهای سه محوری

6-9. رابطه  با تورم و فروریختگی خاک رسی متراکم

6-10. ارتباط زاویه اصطکاک خاک با نوع و درصد رس

6-11. تأثیر سرعت نسبی کرنش روی مقاومت برشی بدون زهکشی

6-12. مسیر تنش در دستگاههای مختلف تنشها

6-13. پارامترهای "ورسلو"

6-14. رابطه بین درصد رطوبت، تنش مؤثر و مقاومت خاکهای رسی

6-15. ارتباط بین مقادیر زاویه اصطکاک حاصل از روشهای اندازه­ گیری متفاوت

6-16. ناهمسانی و ناپایداری مقاومت برشی بدون زهکشی خاکهای رسی

6-17. آزمایش برش پره ­ای

6-18. رابطه مقاومت برشی زهکشی نشده () و فشار مؤثر روبار ()

6-19. مقاومت خاکهای غیراشباع

6-20. معیارهای گسیختگی در دستگاه تنشهای اصلی

6-21. اشاره ­ای به مقاومت سنگها

تمرینهای فصل ششم درخصوص مقاومت خاکها

فصـل هفتم: کاربرد تئوریها و رفتارشناسی خاکها در طراحی سازه­ ها

7-1. مقدمه

7-2. بررسی پایداری شیبهای خاکی

7-3. تعادل حدّی و تحلیل حدّی

7-4. رفتار خاک در ارتباط با دیوارهای حایل

7-5. ظرفیت باربری خاکهای زیر پی

فصـل هشتم: بهسازی خاکها و اصلاح زمین

8-1. مقدمه و توضیح

8-2. نکات عمومی در انتخاب روش

8-3. تراکم و فشردگی خاکها

8-4. بی­ آب کردن زمین

8-5. افزودن سیمان به خاک

8-6. تأثیر افزودن آهک برای تثبیت خاکها

8-7. تکنیکهای تسلیح در محل

8-8. تزریق

8-9. روشهای تراکم خاک با دستگاههای سنگین و ارتعاشی

8-10. ایجاد یخ­زدگی در خاکها

8-11. تسلیح به وسیله لایه ­های ژئوتکستایل و نوارهای فلزی

فصـل نهم: فشردگی خاکها

9-1. مقدمه

9-2. فشردگی همسان

9-3. فشردگی یک بعدی رس اشباع

فصـل دهم: وضعیّت بحرانی خاک و رویه ‌های مرزی

10-1. خط وضعیّت بحرانی در آزمایشهای سه محوری

10-2. بررسی وضعیّت مسیر رفتاری خاکهای رسی با تحکیم عادی و...

10-3. نمایش وضعیّت فضایی مسیرهای تنش

10-4. رویه "رُسکو"

10-5. شکل فضایی رویه "رُسکو"

10-6. رویه "رُسکو" به عنوان رویه مرزی

10-7. وضعیّت فشردگی یک بُعدی

10-8 . رفتار خاکهای پیش ­تحکیمی- سطح یا رویه "ورُسلف"

10-9. خط وضعیّت بحرانی

فصـل یازدهم: رفتار خاک پیش از گسیختگی

11-1. مقدمه

11-2. دگرشکلی الاستیک و دگرشکلی پلاستیک؛ دیوار الاستیک

11-3. محاسبه کرنشهای الاستیک

11-4. تئوری پلاستیسیته

11-5. پلاستیسیته برای خاکها

11-6. مدل رفتاری "کم کلی"

فصـل دوازدهم: بحث تکمیلی رفتارشناسی خاکها و مدل اصلاحی "کم کِلی"

12-1. مقدمه

12-2. بررسی تسلیم فلزات در شرایط بارهای ترکیبی

12-3. تسلیم خاکهای رسی

12-4. مقایسه تسلیم فلزات و خاکها

12-5. پیش ‌بینی رفتار خاکها براساس مدل "کم‌کلی" اصلاح شده

12-6. کاربرد مدلهای رفتاری خاکی در بعضی صنایع

فصـل سیزدهم: نگاهی به بعضی مباحث فراگیر در ژئوتکنیک

13-1. نگاهی فهرست­ وار به خواص خاکها

13-2. خاکهای مشکل آفرین ـ تورّم

13-3. خاکهای مشکل­آفرین- حساسّیت و روان­شوندگی

13-4. خاکهای مشکل­آفرین- واگرایی

13-5. خاکهای مشکل­آفرین ـ رُمبندگی و روانگرایی

13-6. نشست زمین در اثر احداث فضاهای زیرزمینی

13-7. نشست سطح زمین در اثر پایین رفتن آب زیرزمینی

13-8. دیدگاههای زیست­ محیطی خاک (زمین)

فصـل چهاردهم: نگاهی فراگیر به مفاهیم و عناوین مکانیک خاک ـ ژئوتکنیک

14-1. فهرستي از كارنامه دانش مكانيك خاك، مهندسي پي و ژئوتكنيك

14-2. همايشهاي بين ­المللي در زمينه مكانيك خاك، مهندسي پي و ژئوتكنيك

14-3. مجلات بين­المللي در حوزه مكانيك خاك و مهندسي پي

14-4. درسهاي "رانكين"

14-5. درسهاي "ترزاگي"

14-6. عناوين موضوعهای مورد توجه در همایشهاي بين ­المللي اخير

14-7.  نگاهي به كارنامه مكانيك خاك، مهندسي پي و ژئوتكنيك در ایران

منابع