مستخدم:Mohammad Hijjawi/مسودة مقال سويل ميكانيكس الجزء الحادي عشر
-معايير الفشل
بعد أن تصل التربة إلى الحالة الحرجة، فإنها لم تعد قادرة على الانكماش أو التمدد والإجهاد القص علي السطح القاصر (*) يحددها الإجهاد الطبيعي الفعال على السطح القاصر (*) وزاوية احتكاك الحالة الحرجة (*)
(يوجد معادلة هنا )
بيد أن القوه القصوى للتربة قد تكون أكبر بسبب المساهمة المتشابكة (التمدد). ويمكن ذكر ذلك:
(يوجد معادلة هنا )
حيث ( معادلة ) . ومع ذلك ، فان استخدام زاوية الاحتكاك أكبر من قيمه الحالة الحرجة للتصميم يتطلب الانتباه. ولن تعبا قوه الذروة في كل مكان في نفس الوقت في مشكله عمليه مثل الأساس أو الميل أو الجدار الأستنادي . زاوية الاحتكاك الحالة الحرجة ليست تقريبا متغير مثل زاوية الاحتكاك الذروة بالتالي يمكن الاعتماد عليها بكل ثقة.
النظر إلى عدم الاعتراف ب أهمية التمدد ، اقترح كولومب التعبير عن قوه القص في التربة كمزيج من مكونات التصاق والاحتكاك:
(معادلة )
من المعروف الآن أن * و * متغيرات في المعادلة الأخيرة ليست خصائص التربة الأساسية . على وجه الخصوص, * و* تختلف تبعا لقيمة الإجهاد الفعال. وفقا ل سكوفيلد (2006), وقد أدى استخدام* لفترة طويلة في الممارسة العملية العديد من المهندسين للاعتقاد خطا أن * هو المتغير الدالة الأساسية. هذا الافتراض أن * و * ثابتة يمكن أن يؤدي إلى مبالغه في تقدير نقاط القوه القصوى.
-الهيكل والنسيج والكيمياء
بالإضافة إلى الاحتكاك والتشابك (التمدد) لمكونات القوه الهيكل والنسيج يلعبان أيضا دورا هاما في سلوك التربة. ويشمل الهيكل والنسيج عوامل مثل الفراغات وترتيب الجزيئات الصلبة أو كمية و توزيع المياه المسامية؛ وفي بعض الحالات تتراكم المواد الحبيبية عند الاتصال بالجسيمات. ويتأثر السلوك الميكانيكي للتربة بكثافة الجزيئات وبنيتها أو ترتيب للجزيئات فضلا عن كميه السوائل الموجودة وتوزيعها المكاني (مثل الماء والهواء). وتشمل العوامل الأخرى الشحنة الكهربائية للجسيمات ، وكيمياء المياه المسامية، والروابط الكيميائية (أي الترسب-الجزيئات المتصلة بماده صلبه مثل كربونات الكالسيوم التي تمت أعاده تركيبها).
-القص المصفي وغير المصفي
يؤثر وجود السوائل غير القابلة للضغط تقريبا مثل المياه في مساحات المسام على قدره المسام على التمدد أو الاتصال.
إذا كانت المسام مشبعه بالماء، فيجب امتصاص الماء في مساحات المسام المتمددة لملء المسام المتوسعة (هذه الظاهرة مرئية على الشاطئ عندما تبدو البقع الجافة علي الأقدام التي تضغط علي الرمال الرطبة)).
بالمثل, للتربة الانكماشية، يجب أن يتم الضغط علي المياه خارج مساحات المسام للسماح بحدوث انكماش.
ويؤدي التخفيف من الفراغات إلى ضغط مياه سالب التي ترسم السوائل في الفراغات، ويؤدي انكماش الفراغات إلى ضغوط موجبة للفراغات لدفع المياه من المسام. إذا كان معدل القص كبير جدا بالمقارنة مع معدل المياه التي يمكن امتصاصها أو الضغط عليها من التمدد أو التعاقد لمساحات المسام, القص يسمي القص غير مصفي ، إذا كان القص هو بطيء بما فيه الكفاية فان ضغوط المياه لا تكاد تذكر، القص يسمي القص المصفي. خلال القص غير المصفي, والضغط على المياه * يتغير تبعا لاتجاهات تغيير الحجم. من معادلة الإجهاد الفعال,التغيير في * يوثر مباشرة على الإجهاد الفعال من خلال المعادلة
(يوجد معادلة )
والقوه حساسة جدا للإجهاد الفعال. يتبع أن قوه القص غير المصفي للتربة قد تكون أصغر أو أكبر من قوه القص المستنزفة اعتمادا علي ما إذا كانت التربة انكماشية أو مخففه.