این مقاله در مورد مکانیک خاک است و به بررسی ویژگی های فیزیکی، رفتار مکانیکی و روش های آزمایشگاهی خاک برای اهداف مهندسی و ساخت وساز می پردازد.
مکانیک خاک :
علمی که به نام مکانیک خاک مشهور است هدف تعیین واقعی تر مقادیر ظرفیتهای ایمن تاب فشاری خاکها را در حالات خاص دنبال می کند و اگر از این علم به طور منطقی و عقلانی استفاده شود می توان مقاومتهای خاک را دقیقتر از آنچه که از جداول استخراج می گردد و یا با فرو کردن پاشنه کفش در ته گودال پی حاصل
می گردد برآورد نمود. اما نباید تصور کرد که مکانیک خاک یک علم دقیق است و در جوابهایش جای هیچگونه تردیدی نیست. مکانیک خاک هرگز نمی تواند ظرفیت دقیق تاب فشاری یک خاک واقعی را به دست دهد زیرا که خواص فیزیکی تمام خاکهای واقعی در محل ساختمان نقطه به نقطه چه در سطح و چه در عمق تغییر می کند مکانیک خاک فقط می تواند بگوید که مقاومت حجم کوچکی از خاک که به عنوان نمونه از عمق معینی و از گمانه معینی برداشت شده است چقدر است مقاومت خاکهای سایر قسمتهایی که فقط چند متر دورتر نه ممکن است از مقاومت نمونه هابیشتر و یا کمتر باشد به عبارت دیگر در مورد خاک نمی توان گفت که مشت نمونه خروار است.
در نتیجه شیفتگی و پر بها دادن به مکانیک خاک بی فایده است تعیین مقدار متوسط نتایج آزمایش نیز عملاً بی فایده است زیرا که این عمل عیناً مشابه اینست که نتایج ضعیف تر (نقطه ضعف خاک) صرفنظر گردد.
در کاربرد نتایج آزمایشات باید هوشیارانه از قضاوت خودمان استفاده نمائیم زیرا که خاکها در وضعیت طبیعی خود چنان متغییرند و این تغییرات چنان دامنه وسیعی دارد که فی الواقع یک جواب واقعی برای ظرفیت مجاز تاب فشاری موجود نمی باشد و اگر در هر مطالعه خاکی وانمود شود که مسئله ساده است و عاری از هر گونه سردرگمی می باشد بی شک نتایج حاصله به علت بی توجهی به علم بی ارزش خواهد بود و در واقع مکانیک خاک چه می گوید و چگونه باید از زمین نمونه برداری نمود و چگونه این نمونه ها را در آزمایشگاه آزمایش کرد و نتایج حاصله از آزمایشات چه معنی و مفهومی دارند سپس تعداد مثال طراحی پی ها را بررسی و مختصری از آزمایش و نوع پی ها و ظرفیت مجاز تاب فشاری و غیره که تمام این در ارتباط با خاک بوده.
ظرفیتهای ایمن تاب فشاری برای خاکهای غیر چسبنده
نوع خاک ظرفیت ایمن تاب فشاری KN/m2
خشک مخاط در آب (غرتاب)
سنگریزه متراکم و سنگریزه ماسه ای (شن) متراکم 600 و بیشتر 300 و بیشتر
شن با تراکم متوسط ماسه ای با تراکم متوسط 600 ـ 200 300 ـ 100
شن سست و شل ماسه ای سست و شل کمتر از 200 کمتر از 100
ماسه متراکم 300 و بیشتر 150 و بیشتر
ماسه با تراکم متوسط 300 ـ 100 150 ـ 50
ماسه سست و شل کمتر از 100 کمتر از 50
بررسی مختصر محلی :
به فرض این که می خواهیم برای ساختمانی در محلی پی طراحی کنیم و می دانیم که خاک از نظر مشخصات یکنواخت می باشد و تا عمق قابل ملاحظه ای بدون تغییر امتداد یافته است اگر قبلاً تجربه ای با این نوع خاک داشته باشیم ممکن است قادر باشیم از خیس آن و ظاهرش قضاوت کنیم که چند کیلو نیوتن بر متر مربع بار را به طور ایمن تحمل خواهد کرد به عنوان مثال می توان انتهای مدادی را در یک خاک رس نرم که تاب فشاری آن 100Rn/m2 و (1/02kg/cm2) می باشد به راحتی فرو برده و برای فرو بردن همان مداد در خاکی با ظرفیت 2 00kn/m2 فشار قابل ملاحظه ای لازم است و برای فرو بردن مداد در خاکی با مقاومت 4 00kn/m2 دچار اشکال زیاد می شود.
اما موضوع این روشها به طور در انگشتن برای آدمی که تجربه قابل ملاحظه ای ندارد و دارای مفهوم چندانی نیست فقط وقتی که شما قبلاً با تعدادی از انواع رس سر و کار داشته اید می توانید در تعیین مقاومت سایر خاکها با روش قیاسی از قضاوت خود مطمئن باشید. حتی در این صورت احتمال اشتباه بسیار است و این روشها در بهترین وجه خود فقط یک روش تقریبی می باشد.