মাটির Shear Strength

মাটির Shear Strength (কতরন শক্তি) হলো মাটির সেই সর্বোচ্চ পীড়ন (stress) যা মাটি কোনো প্রকার ফাটল বা স্থানচ্যুতি (failure) ছাড়াই সহ্য করতে পারে। এটি সয়েল মেকানিক্সের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধারণা যা বিভিন্ন স্থাপনা যেমন - ফাউন্ডেশন, রিটেইনিং ওয়াল, স্লপ স্ট্যাবিলিটি ইত্যাদির ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়।

মাটির Shear Strength মূলত Mohr-Coulomb Failure Criterion দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যা নিম্নরূপ:

\[ \tau = c + \sigma_n \tan\phi \]

এখানে,

    
• \( \tau \) = মাটির Shear Strength
    
• \( c \) = Cohesion (সঞ্জোক), যা মাটির কণাগুলোর মধ্যে আকর্ষণ শক্তি নির্দেশ করে। কাদা মাটির ক্ষেত্রে এর মান বেশি।
    
• \( \sigma_n \) = Normal Stress (উলম্ব পীড়ন), যা ফাটলের সমতলের উপর লম্বভাবে ক্রিয়াশীল পীড়ন।
    
• \( \phi \) = Angle of Internal Friction (অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ কোণ), যা মাটির কণাগুলোর মধ্যকার ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা নির্দেশ করে। বালু মাটির ক্ষেত্রে এর মান বেশি।

উপরিউক্ত সূত্র বিশ্লেষণ করলে দেখা যায়:

    
1. **উলম্ব পীড়ন (\( \sigma_n \)) এর সাথে সম্পর্ক:** Shear Strength (\( \tau \)) সরাসরি উলম্ব পীড়ন (\( \sigma_n \)) এর উপর নির্ভরশীল। অর্থাৎ, উলম্ব পীড়ন বাড়লে Shear Strength বাড়ে এবং উলম্ব পীড়ন কমলে Shear Strength কমে যায়। এটি বালুকাময় মাটির ক্ষেত্রে (যেখানে \( c \) প্রায় শূন্য) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
    
2. **Angle of Internal Friction (\( \phi \)) এর সাথে সম্পর্ক:** Shear Strength (\( \tau \)) অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ কোণ (\( \phi \)) এর \( \tan\phi \) এর সমানুপাতিক। এর অর্থ হলো, Angle of internal friction যত বেশি হবে, Shear Strength তত বেশি হবে।
    
3. **Cohesion (\( c \)) এর সাথে সম্পর্ক:** Shear Strength (\( \tau \)) সরাসরি Cohesion (\( c \)) এর উপর নির্ভরশীল। Cohesion বাড়লে Shear Strength বাড়ে।

সুতরাং, প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে:

    
• অপশন ১: Angle of internal friction এর সমানুপাতিক – এটি আংশিকভাবে সঠিক। Shear Strength প্রকৃতপক্ষে \( \tan\phi \) এর সমানুপাতিক, সরাসরি \( \phi \) এর সমানুপাতিক নয়। তবে, \( \phi \) বাড়লে \( \tan\phi \) বাড়ে এবং এর ফলে Shear Strengthও বাড়ে, তাই একটি প্রত্যক্ষ সম্পর্ক বিদ্যমান।
    
• অপশন ২: Angle of internal friction ব্যাস্তানুপাতিক – এটি ভুল। Shear Strength Angle of internal friction এর সাথে সরাসরি সম্পর্কিত, ব্যাস্তানুপাতিক নয়।
    
• অপশন ৩: উলম্ব পীড়ন (Normal Stress)বাড়লে কমে যায় – এটি ভুল। উলম্ব পীড়ন বাড়লে Shear Strength বাড়ে।
    
• অপশন ৪: উলম্ব পীড়ন (Normal Stress) কমলে কমে যায়। – এটি সম্পূর্ণ সঠিক। Mohr-Coulomb সূত্র অনুযায়ী, \( \sigma_n \) কমলে \( \sigma_n \tan\phi \) অংশটি কমে যায়, ফলে মোট Shear Strengthও (\( \tau \)) কমে।

অতএব, সবচেয়ে সঠিক উত্তর হলো ৪ নম্বর অপশন।