ظرفیت باربری خاک چیست؟

ظرفیت باربری خاک چیست؟

 

ظرفیت باربری، توانایی خاک در تحمل بارهای اعمال شده توسط سازه است. ظرفیت باربری خاک، به عنوان میانگین حداکثر فشار تماسی بین فونداسیون و خاک، بدون رخ دادن شکست برشی نیز تعریف می‌شود.

 

تعاریف دیگر مرتبط با ظرفیت باربری عبارت هستند از:

  • ظرفیت باربری نهایی: حداکثر فشار تئوری قابل تحمل توسط خاک پیش از رخ دادن شکست
  • ظرفیت باربری مجاز: ظرفیت باربری نهایی تقسیم بر ضریب ایمنی

 

ظرفیت باربری به ویژگی‌های خاک (چگالی، محتوای آب، زاویه اصطکاک داخلی، مقاومت برشی، نفوذپذیری، تراکم‌پذیری)، مشخصات فونداسیون (شکل، اندازه، عمق، نوع فونداسیون) و نوع بارگذاری (یکنواخت یا نقطه‌ای) بستگی دارد.

 

جدول ظرفیت باربری خاک

ظرفیت باربری سنگ و خاک‌های مختلف در جدول زیر آورده شده است. البته این اعداد به صورت تقریبی هستند. برای تعیین دقیق‌تر ظرفیت باربری خاک باید از آزمایش‌های مربوطه استفاده کرد.

 

نوع خاک ظرفیت باربری (کیلونیوتن بر متر مربع)
شن سست 98
ماسه ریز، سست و خشک 98
رس مرطوب 147
رسم متوسط 245
سنگ نرم 441
ماسه شن 441
ماسه درشت، متراکم و خشک 441
رس سخت 451
بقایای خرد شده سنگ بستر 883
سنگ آهک و ماسه سنگ 1618
سنگ سخت (مانند گرانیت) 3236

 

جریان آب در خاک یا تراوش چیست؟

خاک، ماده‌ای است که فضای خالی بین ذرات آن معمولا توسط هوا یا آب پر می‌شود. آب تمایل دارد از نقطه‌ای با انرژی زیاد به نقطه‌ای با انرژی کم جریان پیدا کند. بنابراین در صورت فراهم بودن مسیر جابجایی، جریان آب یا تراوش در خاک رخ می‌دهد.

تراوش، کمیتی است که در اندازه‌گیری جریان آب زیرزمینی، زهکشی در حین ساخت ساختمان، تحکیم خاک‌های رسی، مطالعه پایداری سدهای خاکی و سازه‌های حایل کاربرد دارد.

 

 

جریان آب در خاک

 

 

تراوش معمولا به عنوان یک مشکل در مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک (مسائل مربوط به فونداسیون) مورد بررسی قرار می‌گیرد. این کمیت به نفوذپذیری خاک و شیب هیدرولیکی بستگی دارد. در ادامه، به معرفی مفاهیم مرتبط با تراوش در خاک می‌پردازیم.

 

 

هدایت هیدرولیکی خاک چیست؟

«هدایت هیدرولیکی» (Hydraulic Conductivity)، معیاری برای نمایش میزان جریان‌پذیری سیال در محیط متخلخل است. هدایت هیدرولیکی به خواص سیال از جمله درجه اشباع، ویسکوزیته، دما و چگالی بستگی دارد. این کمیت با استفاده از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

 

 

  • κ: ضریب نفوذپذیری خاک
  • γw: وزن مخصوص آب
  • μ: ویسکوزیته سیال