ضریب یکنواختی و انحنا در دانه بندی خاک به زبان ساده

همان طور که می دانید به طور کلی دو نوع طبقه بندی برای خاک داریم :

1- طبقه بندی Unified

2- طبقه بندی آشتو (بیش تر در راه سازی کاربرد دارد)

در طبقه بندی اول برای نوع خاک از ضرایبی به نام ضریب یکنواختی و ضریب انحنا استفاده می شود:

 

 

 

 

 

 

برای درک این مسئله به منحنی دانه بندی شکل زیر توجه کنید. در این شکل محور قائم نشان دهنده ی درصد و محور افقی نیز نشان دهنده ی اندازه ی دانه ها به میلی متر است .

با توجه به این منحنی ، به طور مثال 10 درصد دانه های این خاک از اندازه ی D_10. کوچکتر هستند. به همین ترتیب اندازه های D_{30 و} D₆₀ نیز تعریف می گردند.

همان طور که مشاهده می شود این منحنی کل حجم خاک را پوشش می دهد یعنی در انتها منحنی به 100% خواهد رسید.

حال برای این که دانه بندی یک نوع خاک، خوب تلقی شود ، می بایست اولا خاک دارای دانه ها با اندازه های مختلف بوده ، ثانیا به اندازه ی کافی از همه نوع اندازه داشته باشد.

برای بررسی راحت تر این موضوع از لحاظ کمی در خاک ، معیار های ضریب انحنا و ضریب یکنواختی تعریف می شوند.

به منحنی دانه بندی توجه کنید، برای این نکته که در دانه بندی خاک ، انواع دانه ها موجود باشند ، می بایست اندازه های D_{10 و} D₆₀ به اندازه ی کافی با هم فاصله داشته باشند .

طبق تعریف بالا D₁₀  اندازه ای است که 10 درصد و D₆₀  اندازه ای است که 60 درصد دانه ها از آن کوچک تر هستند. به این معنی که 50 درصد دانه های خاک در میان این دو اندازه قرار دارند. طبیعتا هرچه این دو اندازه (D_{10 و} D₆₀ ) با هم بیش تر اختلاف داشته باشند ، این 50 درصد خاک در ناحیه ی وسیع تری قرار خواهد گرفت . لذا دانه بندی خاک بهتر خواهد بود.

برای سنجش فاصله ی این دو اندازه ضریبی به نام ضریب یکنواختی به شکل زیر تعریف شد:

 

 

طبیعی است که هرچه این ضریب بزرگتر باشد ، اختلاف این دو اندازه نیز بهتر بوده و خاک بهتر خواهد بود.

در حالت کلی برای خوب بودن خاک بسته به نوع آن،  می بایست شرط زیر برقرار باشد:

 

 

 

 

 

 

 

حال که مفهوم این ضریب را متوجه شدید ، به نمودارهای زیر توجه کنید:

 

 

در این دو نمودار مقادیر D_{10 و} D₆₀ ، همان مقدار قبلی است .لذار مقدار C_u نیز به تبعیت همان خواهد بود. ولی آیا به راستی این دو خاک خوب محسوب می شوند؟

به نمودار این دو خاک نگاه کنید. همان طور که ملاحظه می گردد، در نمودار اول بین درصد های 30 تا 50 درصد و در نمودار دوم بین درصدهای 30 تا 60 درصد تجمع ذرات فوق العاده ای وجود دارد . لذا به هیچ عنوان این دو خاک خوب تلقی نمی گردند.

این موضوع نشان دهنده ی این است که این معیار برای این موضوع کافی نیست ، لذا برای این که معیار کامل شود علاوه بر استفاده از ضریب بالا از ضریب زیر نیز استفاده می گردد:

همان طور که بررسی شد این ضریب در واقع به کمک عددی به نام D₃₀  تعریف می گردد. برای این ضریب داریم:

 

 

 

 

 

 

 

 

این ضریب در واقع وضعیت انحنای منحنی در این بازه را بررسی می کند . برای این که یک خاک خوب تلقی شود ، علاوه بر شرط بالا در مورد C_u می بایست :

 کانال موزیک تلگرامی

کانال مشاوره کنکور تلگرام