سوال ۱۱۲ · زمین‌شناسی
کنکور تجربی ۱۳۹۸ · سوال ۱۱۲ · کلید رسمی سازمان سنجش
زمین‌شناسی · زمین‌شناسی · فصل ۶: زمین‌شناسی و سازه‌های مهندسی
کدام سنگ‌های رسوبی، استحکام لازم برای تکیه‌گاه سازه‌های بزرگ را دارند؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای انتخاب سنگ مناسبِ تکیه‌گاه سازه‌های بزرگ، باید هم مقاومت آن در برابر نیروهای واردشده و هم احتمال ناپایداری بر اثر انحلال را بررسی کنیم.
۱. معیار اصلی را مشخص می‌کنیم: سنگِ پی و تکیه‌گاه باید در برابر تنش‌های ناشی از وزن سازه مقاوم باشد و دچار شکست یا نشست نشود. کتاب، سنگ‌های تبخیری مانند گچ و نمک را به علت انحلال‌پذیری، فاقد استحکام لازم برای احداث سازه‌ها معرفی می‌کند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۶). بنابراین گزینه‌های ۱ و ۳، به دلیل داشتن سنگ گچ، کنار گذاشته می‌شوند. ضخیم‌لایه، متراکم یا در ابتدا بدون حفره بودنِ گچ، مانع تشکیل حفره‌های انحلالی در آینده نمی‌شود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۷).
۲. وضعیت سنگ آهک را بررسی می‌کنیم: آهک در صورت داشتن حفره‌های انحلالی می‌تواند موجب فرار آب و نشست شود؛ اما کتاب به‌طور مشخص، سنگ آهک ضخیم‌لایه و فاقد این حفره‌ها را برای پی و تکیه‌گاه سازه‌های مهندسی مناسب می‌داند (زمین‌شناسی، صفحات ۹۶ و ۹۷).
۳. سنگ‌های آواری را مقایسه می‌کنیم: در ماسه‌سنگ و کنگلومرا، نوع سیمان اتصال‌دهندهٔ ذرات در مقاومت سنگ نقش دارد؛ پس صرف وجود قطعات مقاومی مانند کوارتزیت و گابرو، مقاومت کل کنگلومرا را تضمین نمی‌کند. گزینهٔ ۴ دربارهٔ سیمان سنگ اطلاعاتی نمی‌دهد و از جنس قطعات به‌تنهایی نمی‌توان مناسب بودن آن را نتیجه گرفت (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۶).
در نتیجه، در میان ترکیب‌های مطرح‌شده، ماسه‌سنگ و سنگ آهک ضخیم‌لایهٔ فاقد حفره‌های انحلالی انتخاب درست‌اند. البته در ساختگاه واقعی، مقاومت و وضعیت سیمان ماسه‌سنگ نیز باید بررسی شود.
پاسخ: گزینهٔ ۲
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است ضخیم‌لایه و بدون حفره بودن را برای مناسب بودن هر سنگ کافی بدانید؛ اما سنگ گچ انحلال‌پذیر است و حتی اگر در ابتدا حفره نداشته باشد، با عبور آب می‌تواند دچار انحلال و ناپایداری شود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۷).
- گزینهٔ ۳: واژهٔ «متراکم» ممکن است سنگ گچ را مقاوم و مناسب جلوه دهد؛ اما تراکم، مشکل انحلال‌پذیری آن را برطرف نمی‌کند و کتاب سنگ گچ را برای احداث سازه‌ها نامناسب می‌داند (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۶).
- گزینهٔ ۴: وجود قطعات مقاومی مانند کوارتزیت و گابرو ممکن است باعث شود کل کنگلومرا را مقاوم بدانید؛ اما مقاومت سنگ آواری به سیمان اتصال‌دهندهٔ قطعات نیز وابسته است و تنها از جنس قطعات نمی‌توان مناسب بودن آن را نتیجه گرفت (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۹۶).
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- در مبحث «مقاومت زمین پی» به یاد بیاورید که علاوه بر مقاومت سنگ در برابر نیرو، انحلال‌پذیری آن نیز در مناسب بودن تکیه‌گاه اهمیت دارد.
- ضخیم‌لایه یا متراکم بودن، مشکل انحلال‌پذیری سنگ‌های تبخیری را برطرف نمی‌کند؛ گزینه‌های دارای این سنگ‌ها را دوباره بررسی کنید.
- برای مقایسهٔ دو مورد باقی‌مانده، توجه کنید که جنس قطعات کنگلومرا به‌تنهایی مقاومت آن را تضمین نمی‌کند؛ نوع سیمان اتصال‌دهنده نیز اهمیت دارد.