Soil Mechanics and Foundation Engineering MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Soil Mechanics and Foundation Engineering - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

संकुचन अनुपात (S.R.):

इसे आयतन में परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे शुष्क आयतन के प्रतिशत और संकुचन सीमा से ऊपर पानी के आयतन में संगत परिवर्तन के रूप में व्यक्त किया जाता है।

\(S.R. = \frac{\frac{(V_o-V_d)}{V_d}\times100}{w_l -w_s} = \frac{M_d}{\rho_wV_d}=\frac{γ_d}{γ_w} = G_m\)     ---(1)

यहाँ,

Vo - जल की मात्रा w_l पर संतृप्त नमूने का प्रारंभिक आयतन
Vd - जल की मात्रा wsपर मृदा के नमूने का अंतिम आयतन
Md - नमूने के शुष्क आयतन 'Vd' का द्रव्यमान
γd, γw - मृदा और पानी के शुष्क आयतन का क्रमशः एकक भार 
Gm - इसकी शुष्क अवस्था में मृदा का द्रव्यमान-विशिष्ट गुरुत्व 

संकुचन सीमा:

\({{\rm{W}}_{\rm{S}}} = \frac{1}{{\rm{S.R.}}} - \frac{1}{{\rm{G_s}}}\)

जहाँ, W_s = संकुचन सीमा और G_s = ठोस का विशिष्ट गुरुत्व

गणना:

दिया गया है, W_l = 75 %, W_s = 25 %, W_p = 45 %

मृदा के नमूने का आयतन(V₀) = 30 cm³, V_d = 16.6 cm³

\(S.R. = \frac{\frac{(V_o-V_d)}{V_d}\times100}{w_l -w_s} \)

\(S.R. = \frac{\frac{(30-16.6)}{16.6}\times100}{75 \ -\ 25} \)

S.R. = 1.614

संकुचन सीमा:

\({{\rm{W}}_{\rm{S}}} = \frac{1}{{\rm{S.R.}}} - \frac{1}{{\rm{G_s}}}\)

\({{0.25}} = \frac{1}{{\rm{1.614}}} - \frac{1}{{\rm{G_s}}}\)

G_s = 2.71

स्पष्टीकरम:

संतृप्ति की डिग्री (S) एक मृदा के नमूने में पानी का आयतन और रिक्तियों के आयतन का अनुपात होता है और गणितीय रूप से, इसे निम्न रुप से दिया जाता है:

\(S = \frac{V_w}{V_v}\times 100\)

रिक्तियों का आयतन (V_v) = पानी का आयतन (V_w) + वायु का आयतन (V_a)

दिया गया है कि V_v = 10 cm³ और V_a = 3 cm³

⇒ 10 = V_w + 3

या

∴ मृदा के नमूने में पानी का आयतन, V_w = 7 cm³

उपरोक्त सूत्र में  V_w और V_v का मान प्रतिस्थापित करने पर, हमें मिलता है

\(S = \frac{7}{10} \times 100\)

⇒ संतृप्ति की डिग्री, S = 70 %

संकल्पना:

संवेदनशीलता(St):

• संवेदनशीलता रीमोल्डिंग के परिणामस्वरूप मृदा की शक्ति में कमी का एक उपाय है।
• सामान्य तौर पर, यह रीमोल्डिंग पर मृदा के अबाधित नमूनों के विक्षोभ की डिग्री को दर्शाता है।
• संवेदनशीलता को अबाधित अवस्था में मृदा की असीमित संपीड़न शक्ति और रीमोल्ड अवस्था में मृदा की असीमित संपीडन शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। 

\({{\rm{S}}_{\rm{t}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\left( {{\rm{UCS}}} \right)}_{{\rm{undisturbed}}\;{\rm{state}}}}}}{{{{\left( {{\rm{UCS}}} \right)}_{{\rm{remoulded}}\;{\rm{state}}}}}}\)

• संवेदनशीलता आमतौर पर ससंजक मृदा में देखी जाती है और इन मृदा में आमतौर पर 1 से अधिक संवेदनशीलता मान होता है।

मृत्तिका मृदा की संवेदनशीलता इस प्रकार है:

व्याख्या: 

संस्तरण तलों के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता निम्न प्रकार दी गई है,

\(k_{avg} = \frac{z_1 + z_2}{\frac{z_1}{k_1}+\frac{z_2}{k_2}}\)

संस्तरण तलों के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता निम्न प्रकार दी गई है,

\(k_{avg} = \frac{k_1z_1 + k_2z_2 + k_3z_3 + ---}{z_1 + z_2 + z_3 + ---}\)

∴ संस्तरण तल के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता हरात्मक माध्य है जबकि, संस्तरण तल के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता समांतर माध्य है।Important Pointsचूंकि समांतर माध्य हमेशा हरात्मक माध्य से अधिक होता है, इसलिए संस्तरण तल के लंबवत प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता हमेशा संस्तरण तल के समानांतर प्रवाह के लिए औसत पारगम्यता से कम होती है।

स्पष्टीकरण:

कण आकार वर्गीकरण:

मिट्टी का यह वर्गीकरण कण आकार संरचना के आधार पर किया जाता है। जिसके अनुसार मिट्टी को चिकनी मिट्टी, गाद, बालू, बजरी, कंकड़ और शिलाखंड कहा जा सकता है।

IS वर्गीकरण (कण के आकार का वितरण):

(i) चिकनी मिट्टी = d < 2μ

(ii) सिल्ट = 2μ < d < 75μ

• महीन गाद = 2μ < d < 10μ
• मध्यम गाद = 10μ < d < 20μ
• मोटे गाद = 20μ < d < 75μ

(iii) रेत = 75μ < d < 4.75 mm

• महीन रेत= 0.075 mm < d < 0.425 mm
• मध्यम रेत = 0.425 mm < d < 2 mm
• मोटी रेत = 2 mm < d < 4.75 mm

(iv) बजरी = 4.75 mm < d < 80 mm

• महीन बजरी = 4.75 mm < d < 20 mm
• मोटी बजरी = 20 mm < d < 80 mm

(v) कोबल्स = 80 mm < d < 300 mm

(vi) बोल्डर= d > 300 mm

सरंध्रता (η) को किसी दिए गए मिट्टी के द्रव्यमान में मिट्टी की रिक्ति और मिट्टी की कुल मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\(\eta = \frac{{{V_v}}}{V}\)

मिट्टी की सरंध्रता व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है।

शिथिल मिट्टी की सरंध्रता (η) 50 से 60% तक हो सकती है।

अवधारणा:

चर्मलता सूचकांक:

• चर्मलता सूचकांक को मिट्टी के प्लास्टिसिटी सूचकांक (IP) से मिट्टी के प्रवाह सूचकांक (IF) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\(\begin{array}{l} Toughess\;index = \frac{{Plasticity\;index}}{{Flow\;index}}\\ \end{array}\)

• इससे हमें इसकी प्लास्टिक सीमा पर मिट्टी की अपरूपण सामर्थ्य का अंदाजा हो जाता है।
• चर्मलता सूचकांक 0 से 3 के बीच भिन्न होता है। यदि If अधिक है तो अपरूपण सामर्थ्य के ह्रास की दर अधिक है। इसलिए चर्मलता सूचकांक कम है।
• जब चर्मलता सूचकांक 1 से कम होता है तो मिट्टी को चूर्णशील कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि इसे आसानी से प्लास्टिक सीमा पर संदलित किया जा सकता है।

व्याख्या:

विराम पर मृदा दाब गुणांक:

\(\rm{{{\rm{k}}_{\rm{r}}} = \frac{{ {\rm{μ }}}}{{1 - {\rm{μ }}}}}\)

जहाँ,

μ गुणांक पॉसों अनुपात है।

IS 4651 (भाग 2) 1989, तालिका 1 के अनुसार: 

भारतीय मानक के अनुसार मृदा वर्गीकरण निम्नानुसार है:

∴ IS वर्गीकरण के अनुसार,मृदा के 18 समूह होते हैं। 

मोटी दानेदार मृदा के 8 समूह,महीन दानेदार के 9 समूह औऱ 1 पीट का होता है।

विभिन्न प्रकार की मिट्टी के लिए इष्टतम जल सामग्री की सीमा इस प्रकार है​:

संकल्पना:

ढलान= \(dy\over dx \) = स्थिरांक

⇒ \({V_L-V_P}\over {w_L - w_p} \) = \(V_P-V_D\over {w_p - w_s}\)

जहाँ

w_L = LL = तरल सीमा

w_P = PL = प्लास्टिक सीमा

w_s = SL = संकुचन सीमा

V_L = LL पर मृदा द्रव्यमान का आयतन

V_P = PL पर मृदा द्रव्यमान का आयतन

V_s = SL पर मृदा द्रव्यमान का आयतन

गणना:

दिया गया है:

SL = 20%

PL = 40%

V_P = 1.2 V_d

V_L = 1.5 V_d

⇒ \({V_L-V_P}\over {w_L - w_p} \) = \(V_P-V_D\over {w_p - w_s}\)

अब,मान रखने पर, हमें मिलता है 

⇒ \({1.5 V_d - 1.2 V_d}\over I_P\) = \(1.2V_d - V_d \over {40-20}\)

⇒ I_P = 30%

इस प्रकार, मृदा का सुनम्यता सूचकांक Pl ,30% है।

अवधारणा:

अति समेकन अनुपात​:

अति समेकन अनुपात (OCR) को अतीत में अनुभव किए गए अधिकतम दबाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है

(पूर्वसमेकन दबाव) वर्तमान अतिभारित दबाव के लिए।

\({\bf{OCR}} = \frac{{{\bf{Maximum}}\;{\bf{pressure}}\;{\bf{in}}\;{\bf{past}}}}{{{\bf{Present}}\;{\bf{overburden}}\;{\bf{pressure}}}}\)

OCR > 1 ⇒ यह अति समेकित मिट्टी है

OCR  = 1 यह सामान्य रूप से समेकित मिट्टी है

OCR  < 1 यह न्यून समेकित मिट्टी है

गणना:

चिकनी मिट्टी का OCR = 4

चूंकि दी गई मिट्टी का OCR 1 से अधिक है, इसलिए यह अति समेकित मिट्टी है।

A – कारक अत्यधिक समेकित मिट्टी के मामले में अधिक समेकन अनुपात का एक कार्य है।

OC मिट्टी के लिए, A = f (OCR)

संकल्पना:

प्रभावी प्रतिबल अवधारणा "तेरज़ाघी" द्वारा विकसित की गई थी। पूरी तरह से संतृप्त मृदा तीन प्रकार के प्रतिबल से संबंधित होती है:

1. कुल प्रतिबल 
2. छिद्र दाब( उदासीन प्रतिबल )
3. प्रभावी प्रतिबल

मृदा के द्रव्यमान के अंदर एक समतल पर कुल प्रतिबल(\(\sigma\)) एक समतल में सामान्य दिशा में प्रसारित मृदा के द्रव्यमान के प्रति इकाई क्षेत्र पर बल है।

छिद्र दाब(u) ठोस कणों के बीच के रिक्त स्थान को भरने वाले जल का दाब है।

प्रभावी प्रतिबल(\(\bar \sigma\)) को कुल प्रतिबल में से उदासीन दाब घटाकर प्राप्त तुल्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।

कुल प्रतिबल, छिद्र दाब, और प्रभावी प्रतिबल के बीच संबंध को निम्न रुप मे दिया जाता है:

\(\bar \sigma = \sigma -u\)

जहाँ \(\bar \sigma\)= प्रभावी प्रतिबल, \(\sigma\)= कुल प्रतिबल, u= छिद्र दाब

स्पष्टीकरण:

दिया गया :

γw = 10 kN/m3, γsat = 20 kN/m3, γb = 18 kN/m3

आधार स्तर से 10 m नीचे की गहराई पर प्रभावी दबाव:

γeff = γb × 3 + γsub × 7

γeff = 18 × 3 + (20 - 10) × 7

γeff = 124 kN/m3

संकल्पना:

क्षेत्रफल अनुपात:

इसे कर्तन धार के अधिकतम अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल से मृदा प्रतिदर्श के क्षेत्रफल के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

क्षेत्रफल के अनुपात को के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

\({A_r} = \frac{{D_2^2 - D_1^2}}{{D_1^2}}\)

जहां

D₁ = कर्तन धार का भीतरी व्यास

D2 = कर्तन धार का बाहरी व्यास

ध्यान दें:

कठोर गठन के लिए (Ar)max = 20%

नरम संवेदनशील मृत्तिका (Ar)max = 10%

कर्तन धार की अधिकतम मोटाई = \(\frac{D_2 \ - \ D_1}{2}\)

गणना:

दिया गया है, D2 = 70 mm

मृदा कठोर मृत्तिका है, इसलिए (Ar)max = 20%

\({A_r} = \frac{{D_2^2 - D_1^2}}{{D_1^2}}\)

\({0.2} = \frac{{70^2 - D_1^2}}{{D_1^2}}\)

D1 = 63.9 mm

कर्तन धार की अधिकतम मोटाई = \(\frac{D_2 \ - \ D_1}{2}\)

= \(\frac{70 \ - \ 63.9}{2}\) = 3.05 mm

स्पष्टीकरण:

विभिन्न प्रकार की भूवैज्ञानिक संरचनाएं:

एक्वीटार्ड: ये छिद्रित लेकिन कम पारगम्य भूगर्भीय संरचनाएँ हैं जहाँ से पानी प्रवाहित नहीं हो सकता बल्कि इसके माध्यम से छनता है। एक्विटार्ड का एक अच्छा उदाहरण गाद भरी मृत्तिका सामग्री है।

जलवाही स्तर: ये छिद्रित और पारगम्य भूवैज्ञानिक संरचनाएं हैं जिनसे पर्याप्त मात्रा में निस्सरण किया जा सकता है। इसमें आम तौर पर रेत और बजरी की परतें और टूटा-फूटा तलशिला शामिल हैं।

एक्वीक्लूड: ये छिद्रित लेकिन अभेद्य भूगर्भीय संरचनाएँ हैं, जिनसे निस्सरण नहीं किया जा सकता है। एक्विक्लूड का एक अच्छा उदाहरण मृत्तिका है।

जलरोधी स्तर: ये न तो छिद्रित हैं और न ही पारगम्य भूवैज्ञानिक संरचनाऐं हैं। इसका एक अच्छा उदाहरण एक विशाल संहत चट्टान है।