مقاله در مورد خاک و مکانیک خاک

موضوع : مقاله در مورد خاک و مکانیک خاک

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

ديد کلي
خاک‌ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي‌باشند که از تجزيه و تخريب سنگ‌ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي‌آيند که البته نوع و ترکيب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرايط ناحيه فرق مي‌کند. مقدار آبي که خاک‌ها مي‌توانند بخود جذب کنند. از نظر کشاورزي و همچنين در کارخانه‌هاي راه‌سازي و ساختماني داراي اهميت بسياري است که البته اين مقدار در درجه اول بستگي به اندازه دانه‌هاي خاک دارد.
هرچه دانه خاک ريزتر باشد، آب بيشتري را به خود جذب مي‌کند که اين خصوصيت براي کارهاي ساختمان‌سازي مناسب نيست. بطور کلي خاک خوب و حد واسط از دانه‌هاي ريز و درشت تشکيل يافته است. تشکيل خاک‌ها به گذشت زمان ، مقاومت سنگ اوليه يا سنگ مادر ، آب و هوا ، فعاليت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافي ناحيه‌اي که خاک در آن تشکيل مي‌شود بستگي دارد.
عوامل موثر در تشکيل خاک
سنگ‌هاي اوليه يا سنگ مادر :
کميت و کيفيت خاک‌هاي حاصل از سنگ‌هاي مختلف اعم از سنگهاي آذرين ، رسوبي و دگرگوني به کاني‌هاي تشکيل دهنده سنگ ، آب و هوا و عوامل ديگر بستگي دارد. خاک حاصل از تخريب کامل سيليکاتهاي داراي آلومينيوم و همچنين سنگهاي فسفاتي از لحاظ صنعتي و کشاورزي ارزش زيادي دارد. در صورتيکه خاک‌هايي که از تخريب سنگ‌هاي داراي کاني‌هاي مقاوم (از قبيل کوارتز و غيره) در اثر تخريب شيميايي پديد آمده‌اند و غالبا شني و ماسه‌اي مي‌باشند فاقد ارزش کشاورزي مي‌باشند.
ارگانيسم :
تمايز انواع خاک‌ها از نقطه نظر کشاورزي به نوع و مقدار مواد آلي (ازت و کربن) موجود در آن بستگي دارد. نيتروژن موجود در اتمسفر بطور مستقيم قابل استفاده براي گياهان نمي‌باشد. بلکه ترکيبات نيتروژن‌دار لازم براي رشد گياهان بايد به شکل قابل حل در خاک وجود داشته باشد که اين عمل در خاک‌ها بوسيله برخي از گياهان و باکتري‌ها انجام مي‌شود. خاک‌ها معمولا داراي يک نوع مواد آلي کربن‌دار تيره رنگي هستند که هوموس ناميده مي‌شوند و از بقاياي گياهان بوجود مي‌آيد.
زمان :
هر قدر مدت عمل تخريب کاني‌ها و سنگ‌ها بيشتر باشد عمل تخريب فيزيکي و شيميايي کاملتر انجام مي‌گيرد. زمان تخريب کامل بسته به نوع سنگ ، ساخت و بافت سنگ‌ها و نيز ترکيب و خاصيت تورق کاني‌ها متفاوت مي‌باشد ولي بطور کلي سنگهاي رسوبي خيلي زودتر تجزيه شده و به خاک تبديل مي‌شوند، در صورتيکه سنگهاي آذرين مدت زمان بيشتري لازم دارند تا تجزيه کامل در آنها صورت گرفته و به خاک تبديل گردند.
آب و هوا :
وفور آب‌هاي نفوذي و عوامل آب و هوا از قبيل حرارت ، رطوبت و غيره در کيفيت خاک‌ها اثر بسزايي دارند. جريان آبهاي جاري بخصوص در زمين‌هاي شيب‌دار موجب شستشوي خاک‌ها مي‌شوند و با تکرار اين عمل مقدار مواد معدني و آلي بتدريج تقليل مي‌يابد. اثر تخريبي اتمسفر همانطور که قبلا بيان گرديد روي برخي از کاني‌ها موثر و عميق مي‌باشد و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زيادتر باشد شدت تخريب نيز بيشتر مي‌گردد.
توپوگرافي محل تشکيل خاک :
اگر محلي که خاک‌ها تشکيل مي‌شوند داراي شيب تند باشد در نتيجه مواد تخريب شده ممکن است بوسيله آبهاي جاري و يا عامل ديگري خيلي زود بسادگي از محل خود بجاي ديگري حمل گردند و يا شستشو بوسيله آبهاي جاري و يا عامل ديگري خيلي زود بسادگي از محل خود بجاي ديگري حمل گردند و يا شستشو بوسيله آبهاي جاري باعث تقليل مواد معدني و آلي خاک‌ها شود در نتيجه اين منطقه خاک‌هاي خوب تشکيل نخواهند شد. ولي برعکس در محل‌هاي صاف و مسطح که مواد تخريب شده بسادگي نمي‌توانند به جاي ديگري حمل شوند فرصت کافي وجود داشته و فعل و انفعالات بصورت کامل انجام مي‌پذيرد.
مواد تشکيل دهنده خاک‌ها
موادي که خاک‌ها را تشکيل مي‌دهند به چهار قسمت تقسيم مي‌شوند :
مواد سخت : مواد سخت را ترکيبات معدني تشکيل مي‌دهند ولي ممکن است داراي مقداري مواد آلي نيز باشند. البته اين ترکيبات معدني از تخريب سنگ‌هاي اوليه يا سنگ مادر حاصل شده‌اند که گاهي اوقات همراه با مواد تازه کلوئيدي و نمک‌ها مي‌باشند.
موجودات زنده در خاک‌ها :
تغييراتي که در خاک‌ها انجام مي‌پذيرد بوسيله موجودات زنده در خاک انجام مي‌گيرد. قبل از همه ريشه گياهان ، باکتري‌ها ، قارچها ، کرم‌ها و بالاخره حلزون‌ها در اين تغييرات شرکت دارند.
آب موجود در خاک‌ها :
آبي که در خاک وجود دارد حمل مواد حل‌شده را به عهده دارد که البته اين مواد حمل شده براي رشد و نمو گياهان به مصرف مي‌رسد. آب موجود در خاک‌ها از باران و آبهاي نفوذي ، آب جذب شده و بالاخره آبهاي زيرزميني تشکيل شده که در مواقع خشکي از محل خود خارج شده و بمصرف مي‌رسد.
هواي موجود در خاک :
 هوا همراه با آب در خوه‌هاي خاک‌ها وجود دارد که البته اين هوا از ضروريات رشد و نمو گياهان و ادامه حيات حيوانات مي‌باشد. مقدار اکسيژني که در اين هوا وجود دارد از دي اکسيد کربن کمتر است و اين بدان علت است که ريشه گياهان براي رشد و نمو اکسيژن مصرف کرده و دي اکسيد کربن پس مي‌دهند.
تقسيم‌بندي خاک‌ها از لحاظ سنگ‌هاي تشکيل دهنده
بر حسب دانه‌هاي تشکيل دهنده خاک و هم‌چنين شرايط ميزالوژي و پتروگرافي زمين خاک‌هاي مختلفي وجود دارد که عبارتند از :
خاک رسي :
 ذرات رس (Clay) داراي قطري کوچکتر از 0.002 ميلي‌متر مي‌باشند و در حدود 50% خاک را تشکيل مي‌دهند.
خاک‌هاي رسي چون داراي دانه‌هاي بسيار ريزي هستند به خاک سرد معروفند و در مقابل رشد گياهان مقاومت نشان داده و رشد آنها را محدود مي‌کنند.
خاک‌هاي سيلتي :
50% اين نوع خاک‌ها را ذرات سليت تشکيل داده است که داراي قطري بين 0.05 تا 0.002 ميلي‌متر مي‌باشند و بر حسب اينکه ناخالصي مثل ماسه ، رس و غيره بهمراه دارند به نام خاک‌هاي سيلتي ماسه‌اي و يا سيلتي رسي معروفند.
خاک‌هاي ماسه‌اي :
اين خاک‌ها از 75% ماسه تشکيل شده‌اند. قطر دانه‌ها از 0.06 تا 2 ميليمتر است و بر حسب اندازه دانه‌هاي ماسه به خاک‌هاي ماسه‌اي درشت ، متوسط و ريز تقسيم مي‌گردند. مقدار کمي رس خاصيت خاک‌هاي ماسه‌اي را تغيير مي‌دهد و اين نع خاک آب را بيشتر در خود جذب مي‌کند تا خاک‌هاي ماسه‌اي که فاقد رس هستند.
خاک‌هاي اسکلتي :
خاکهاي اسکلتي به خاکهايي اطلاق مي‌گردد ک در حدود 75% آن را دانه‌هايي بزرگتر از 2 ميلي‌متر از قبيل قلوه سنگ ، ديگ و شن تشکيل مي‌دهند. اين خاک‌ها ، آب را به مقدار زياد از خود عبور مي‌دهند و لذا هميشه خشک مي‌باشند.
فهرست مطالب
عنوان    صفحه
خاک      1    
عوامل مؤثردرتشکیل خاک            1 
مواد تشکیل دهنده خاک   3
تقسیم بندی خاک ها    4
نیم رخ عمومی خاکها         6
رفتاردربرابرزمین     7
 نشست 7
پدیده روانگرائی        9
عوامل امکان آبگونگی11
طبقه بندی خاکها      11    
   خاک چیست         12
انواع خاکها درسیستم طبقه بندی خاکهای ایالات متحده    13
فرآیند های تشکیل انواع خاک 14
نقش اقلیم های مختلف در تشکیل خاک رس            17
خاکهای شوروقلیا   18
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
ساختار خاک   20
ساختمان خاک 21
تقسیم بندی خاک از لحاظ سنگهای تشکیل دهنده  23
ترکیب خاک        25
انواع مهم خاک        26
مکانیک خاک        27
خواص مکانیکی خاک ها        32
رابطه مکانیک خاک با سایر علوم        34
انواع خاک مشکل آفرین        34
منبع        38