زمین شناسی مهندسی

کتاب آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته مهندسی زمین شناسی ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

فصل اول:مکانیک خاك 

 مقدمه - 1-1

از ترکیب علم مهندسی و زمین شناسی گرایش جدیدي به نام مهندسی زمین شناسی شـکل مـی گیـرد. هـدف عمـدة

مهندسی زمین شناسی بهره گیري از اطلاعات زمین شناسی در شناخت پدیده هاي طبیعـی و ویژگیهـاي مـواد تشـکیل

دهندة زمین، تأثیر آنها بر سازه هاي مهندسی و تأثیر سازه هاي مهندسی بر زمـین اسـت. در واقـع علـم زمـین شناسـی

مهندسی با به کارگیري اطلاعات زمین شناسی، ضریب تخریب را در پروژه هـاي عمرانـی کـاهش و ضـریب اطمینـان را

افزایش می دهد. شکستن سدهاي بزرگ و تلفات انسانی بالا در از بین رفتن سازه هاي بزرگ مهندسی، رانش ها و لغزش

ها، ناشی از عدم ارتباط بین مهندسین و زمین شناسان بوده و در سالهاي اخیر با گسـترش ارتبـاط بـین زمـین شناسـی

مهندسی با شاخه هاي دیگر زمین شناسی و مهندسین عمران، این خسارات کمتر شده است. 

مکانیک خاك : مطالعۀ خواص مکانیکی، فیزیکی، زمین شناسی و هیدرولیکی خاك در رابطه با مسائل مهندسـی ماننـد

تونل، سدسازي و غیره می باشد. 

2-1- منشا و پیدایش خاك خاك (Soil) : مواد و ذرات ته نشستی می باشد که در اثر تجزیۀ (Disintegration) سنگ هاي پوسته به وجود مـی

آیند. سنگ هاي پوسته شامل سنگ هاي رسوبی، دگرگونی و آذرین می شوند. 

خاك عمدتا از سه فاز جامد، مایع و گازي تشکیل شده است. 

خاك (Soil) فاز جامد (Solid) هوا + (Gassious) آب + (Liquid)

خاك خشک (Dry Soil) فاز جامد (Solid)هوا + (Gassious)

خاك اشباع (Saturated Water) فاز جامد (Solid) آب + (Liquid) 

خاك حد واسط (Partially Saturated) فاز جامد (Solid) هوا + (Gassious) + آب(Liquid)

بنابراین در بررسی و مطالعۀ ویژگیهاي خاك، باید هر سه فاز خاك و همین طور ارتباط آنها با یکدیگر بررسی شود. 

1-2-1 - تقسیم بندي خاك از نظر محل تشکیل 

خاك ها از نظر محل تشکیل به دو دسته تقسیم می شوند. 

نمونه سوالات تستی 

1- رطوبت بهینه ...... 

1) درصد رسوبت طبیعی که خاك به ازاي آن به تراکم حد اکثر می رسد. 

 2) نسبت رطوبت طبیعی به اندیس خمیري است. 

 3) درصد رطوبتی است که خاك به ازاي آن تحت وزنش روان می شود. 

 4) درصد رطوبتی است که به ازاي آن خاك در ضمن تراکم اشباع می شود. 

2- دریک نمونه خاك که ضریب تخلخل n =% 20 و Gs= 2/75 وزن مخصوص اشباع خاك چقدراست؟ 

(1 3

(2 2/29 Kn/m 3

(3 2/4 Kn/m 3

(4 22/9 Kn/m 3

 23/54 Kn/m

3- در یک نمونه خاك 3 c=20KN/m وФ=20 درجه، زاویه صفحۀ شکستگی در آزمایش سه محوري چند درجه

است؟ 

 65 (4 55 (3 40(2 25 (1 

4- اگر تنشنرمال وارد بر یکتودة خاك اصطکاکیدوبرابر شود، مقاومت برشیآن : 

 1) به اندازة 2 tanФ بیشتر می شود. 2) به اندازة tanФ / 2 کم می شود. 

 3) تغییر نمی کند. 4) دو برابر می شود 

5- آزمایش سه محوريبدون زهکشی، بر روي کدام خاك فشارآب منفذي منفی نشان می دهد؟ 

 1) رس تحکیم یافتۀ عادي 2) رس فوق تحکیم 3) سیلت و ماسه 4) ماسۀ سست

پاسخنامه سوالات تستی 

1-.گزینۀ 1 صحیح است. 

2- گزینۀ 2 صحیح است. زیرا : 

 وزن مخصوص خاك در حالت اشباع 

3- گزینۀ 3 صحیح است. زیرا : 

jq = + 45

2jq = + Þ q = + = ° 20

45 45 55

2 2

4- گزینۀ 1 صحیح است. زیرا :

 برشی مقاومت τ = C0 + σn tanφ

بنابراین با دو برابر شدن تنش نرمال (σn) مقاومت برشی به اندازة 2tanφ بیشتر می شود. 

5- گزینۀ 2 صحیح است. زیرا : 

آزمایش سه محوري بدون زهکشی، بر روي رس فوق تحکیم فشار آب منفذي را منفی نشان می دهد.