قواعد اولیه مکانیک خاک

ساخت بناها و آسمانخراشها, جاده ها و تقریبا همه سازه های دیگر نیازمند شناخت و فهم کافی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. یک محدوده مهندسی که به ساختار و سختی خاک و همچنین به قدرت تحمل بار آن میپردازد. درست همانند چوب, استیل و بتن خاک نیز جزو مصالح ساختمانی است که یک حد تحمل بار دارد.

خاک از دانه های ریزی تشکیل شده است که ثمره ی شکست و تجزیه به مرور زمان سنگها تحت تغییرات و شرایط آب و هوایی هستند. مشخصات خاک در هر منطقه متفاوت است. این تفاوت به دلیل مواد معدنی مختلف, اندازه و شکل دانه ها و … است. این تفاوت به حدی است که حتی در یک منطقه مشخص نیز ممکن است لایه های مختلفی از خاک وجود داشته باشد که هر کدام از این لایه ها ویژگی های خاص خود را داشته باشند.

آب و هوا نیز قسمت مشخصی از مواد داخل خاک را تشکیل میدهند و تاثیر بسیار زیادی در مشخصات خاک دارند. در واقع بسته به میزان آب و هوا دانه های خاک در هنگامی که بار بر روی آنها وارد میشود جابجا میشوند.

ترکیب فیزیکی محیط خاک مشخص کننده قدرت کلی آن است. به گفته محققان دانشگاه غرب انگلیس آرایش فیزیکی خاک به نوع مواد معدنی و اندازه و شکل دانه ها بستگی دارد.

قسمت جامد خاک را مواد معدنی ته نشین شده, رس و مواد ارگانیک تشکیل میدهد. در حالیکه قسمت مایع آن را مقادیر مختلف آب و قسمت گاز آنرا هوا تشکیل میدهد. در واقع خاک را باید ترکیبی از این سه قسمت دانست. در عملیات تراکم خاک سعی میشود آب و هوای محبوس داخل خاک را از آن جدا کنند که با این عمل حفره های خاک از بین رفته, حجم آن کمتر شده و قدرت باربری آن افزایش می یابد. با برداشته شدن بار از روی خاک و اضافه کردن آب و هوا حجم خاک دوباره افزایش پیدا میکند ( به قول معروف گفته میشود خاک ری میکند ) که این نسبت افزایش حجم برای خاکهای مختلف میتواند متفاوت باشد.

اثرات هیدرولیکی:

اثرات هیدرولیکی مربوط میشوند به این موضوع که قسمت مایع خاک چه تاثیراتی در قدرت کلی و رفتار آن زیر بار دارد.