शियर बॉक्स परीक्षण करने के लिए आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला उपकरण ____ है।

Question

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A: शियर-बॉक्स उपकरण

Explanation & Concepts:
डायरेक्ट शियर टेस्ट, जिसे आमतौर पर शियर बॉक्स टेस्ट के रूप में जाना जाता है, मिट्टी के कतरनी शक्ति (shear strength) मापदंडों को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक प्रयोगशाला परीक्षण है। इस परीक्षण में, मिट्टी के नमूने को एक वर्गाकार धातु के बॉक्स में रखा जाता है जो क्षैतिज रूप से दो हिस्सों में विभाजित होता है, और ऊपरी आधे हिस्से पर एक शियरिंग बल लगाया जाता है जबकि शीर्ष पर एक सामान्य बल (normal force) लगाया जाता है।

Working Principle: नमूने पर एक निरंतर सामान्य भार ($\sigma_n$) लगाया जाता है। बॉक्स के एक आधे हिस्से पर क्षैतिज बल लगाया जाता है, जिससे मिट्टी एक पूर्व निर्धारित क्षैतिज तल के साथ कट जाती है। जैसे-जैसे शियर बल बढ़ता है, प्रतिरोध को विफलता होने तक मापा जाता है। यह परीक्षण मुख्य रूप से दानेदार मिट्टी के लिए उपयुक्त है क्योंकि इसमें जल निकासी (drainage) या पोर प्रेशर स्थितियों को नियंत्रित करने में असमर्थता होती है।

Key Formulas: $	au = c + \sigma_n 	an(\phi)$ — कूलम्ब का नियम जहाँ $c$ ससंजन (cohesion) है, $\sigma_n$ सामान्य तनाव है, और $\phi$ आंतरिक घर्षण का कोण है।

Key Points: विफलता तल को बॉक्स के दो हिस्सों के बीच क्षैतिज तल पर होने के लिए मजबूर किया जाता है।; यह एक तनाव-नियंत्रित परीक्षण है जिसे आमतौर पर निरंतर विकृति दर पर किया जाता है।; कोहेसन-रहित मिट्टी (रेत और बजरी) के लिए सबसे उपयुक्त है जहाँ जल निकासी तीव्र होती है।; यह परीक्षण पोर वॉटर प्रेशर को मापने की अनुमति नहीं देता है।

Advantages: दानेदार मिट्टी के लिए सरल और करने में आसान।; मिट्टी की अवशिष्ट शियर शक्ति निर्धारित करने के लिए उपयोगी।

Disadvantages: विफलता तल पूर्व-निर्धारित होता है और जरूरी नहीं कि यह सबसे कमजोर तल हो।; नमूने के भीतर गैर-समान तनाव वितरण।; जल निकासी को नियंत्रित नहीं किया जा सकता या पोर प्रेशर को मापा नहीं जा सकता।

Applications: ढलानों के स्थिरता विश्लेषण के लिए शियर मापदंडों का निर्धारण।; दानेदार मिट्टी के जमाव में नींव का डिजाइन।

Additional Info: विकल्प B (बिशप का उपकरण) का उपयोग ट्रायक्सियल परीक्षणों में पोर वॉटर प्रेशर को मापने के लिए किया जाता है।. विकल्प C (ट्रायक्सियल परीक्षण) एक अधिक उन्नत परीक्षण है जो नियंत्रित जल निकासी स्थितियों और बेहतर तनाव-स्थिति प्रतिनिधित्व की अनुमति देता है।

Answer: A सही है — शियर-बॉक्स उपकरण वह मानक उपकरण है जिसका उपयोग कोहेसन-रहित मिट्टी की शियर शक्ति निर्धारित करने के लिए प्रत्यक्ष शियर परीक्षण में किया जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि डायरेक्ट शियर टेस्ट में, जल निकासी की स्थिति अनियंत्रित होती है, यही कारण है कि यह कम-पारगम्यता वाली कोहेसिव मिट्टी के लिए अनुपयुक्त है जहाँ पोर वॉटर प्रेशर का निर्माण शक्ति को काफी प्रभावित करता है।

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Option B: बिशप का पोर प्रेशर उपकरण

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Option C: ट्रायक्सियल शियर टेस्ट उपकरण

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Option D: उपर्युक्त में से कोई नहीं

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