آزمایش مقاومت برشی خاک چیه

آزمایش مقاومت برشی خاک، مجموعه‌ای از آزمایش‌هاست که برای تعیین مقاومت خاک در برابر برش یا لغزش انجام می‌شود. به عبارت دیگه، این آزمایش‌ها به ما کمک می‌کنند تا بفهمیم چه مقدار نیرو لازمه تا یک توده خاک در امتداد یک سطح مشخص بشکنه یا بلغزه.

**چرا مقاومت برشی خاک مهمه؟**

مقاومت برشی خاک یک پارامتر حیاتی در طراحی و تحلیل بسیاری از سازه‌های مهندسی عمران هست. برای مثال:

* **پایداری شیب‌ها و ترانشه‌ها:** برای جلوگیری از رانش زمین و ریزش ترانشه‌ها، باید مقاومت برشی خاک به دقت تعیین بشه.
* **ظرفیت باربری فونداسیون‌ها:** برای اینکه یک فونداسیون بتونه وزن یک سازه رو تحمل کنه و نشست نکنه، باید مقاومت برشی خاک زیر اون کافی باشه.
* **طراحی دیوارهای حائل:** دیوارهای حائل برای نگهداری خاک ساخته می‌شن، و برای طراحی این دیوارها باید نیروی جانبی خاک که ناشی از مقاومت برشی اون هست، محاسبه بشه.
* **طراحی سدها و خاکریزها:** پایداری سدها و خاکریزها به شدت به مقاومت برشی خاک تشکیل‌دهنده اونها بستگی داره.

**انواع آزمایش‌های مقاومت برشی خاک:**

آزمایش‌های مختلفی برای تعیین مقاومت برشی خاک وجود داره که هر کدوم برای شرایط خاصی مناسب هستند. برخی از مهم‌ترین این آزمایش‌ها عبارتند از:

* **آزمایش برش مستقیم (Direct Shear Test):** این آزمایش یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین روش‌ها برای تعیین مقاومت برشی خاک هست. در این آزمایش، یک نمونه خاک داخل یک جعبه دو قسمتی قرار می‌گیره و تحت یک نیروی عمودی (نرمال) مشخص قرار می‌گیره. سپس یک نیروی افقی به قسمت بالایی جعبه اعمال می‌شه تا زمانی که خاک در امتداد سطح جدایی دو قسمت جعبه شکسته بشه. از روی نیروی افقی لازم برای شکستن خاک، مقاومت برشی اون محاسبه می‌شه.
* **آزمایش سه محوری (Triaxial Test):** این آزمایش دقیق‌تر و پیچیده‌تر از آزمایش برش مستقیم هست و اطلاعات بیشتری در مورد رفتار خاک در شرایط مختلف ارائه می‌ده. در این آزمایش، یک نمونه خاک استوانه‌ای شکل داخل یک محفظه قرار می‌گیره و تحت فشار هیدرواستاتیک (فشار از همه طرف) قرار می‌گیره. سپس یک نیروی محوری به نمونه اعمال می‌شه تا زمانی که شکسته بشه. با تغییر فشار هیدرواستاتیک و اندازه نیروی محوری، می‌تونیم مقاومت برشی خاک رو در شرایط مختلف تنش بررسی کنیم. انواع مختلفی از آزمایش سه محوری وجود داره، از جمله:
* آزمایش تحکیم نیافته زهکشی نشده (UU)
* آزمایش تحکیم یافته زهکشی نشده (CU)
* آزمایش تحکیم یافته زهکشی شده (CD)
* **آزمایش تک محوری (Unconfined Compression Test):** این آزمایش یک نوع خاص از آزمایش سه محوری هست که در اون نمونه خاک فقط تحت نیروی محوری قرار می‌گیره و هیچ فشار هیدرواستاتیکی به اون اعمال نمی‌شه. این آزمایش بیشتر برای خاک‌های رسی که چسبندگی بالایی دارند مناسب هست.
* **آزمایش پره (Vane Shear Test):** این آزمایش برای تعیین مقاومت برشی خاک‌های نرم و چسبنده