Cos'è la meccanica del suolo?
La meccanica del suolo si riferisce principalmente al sottoinsieme dell'ingegneria civile che studia le proprietà del suolo se utilizzate come materiale da costruzione o come base.In un senso più ampio, può anche comportare lo studio della formazione del suolo da parte degli agenti atmosferici e del suo trasporto per vento e acqua.Il processo di formazione determina molte delle proprietà fisiche del suolo, come struttura, composizione e densità relativa.Il modo in cui queste proprietà potrebbero influire su un progetto di costruzione è esaminato da metodologie ingegneristiche che includono la meccanica dei fluidi e la meccanica dei materiali.Di particolare preoccupazione nella meccanica del suolo è il modo in cui il suolo in un determinato sito reagirà alle sollecitazioni poste su di esso dalle esigenze di un progetto.
Dal punto di vista di un ingegnere, il suolo sono gli strati di materiale sciolto e non stratificato sulle terresuperficie che deriva dalla disintegrazione delle rocce.In genere contiene una certa quantità di acqua, può contenere materiale organico e poggia su uno strato solido sottostante.La meccanica del suolo è unica in quanto gli ingegneri hanno spesso scarso controllo sulle proprietà del materiale di un importante componente del progetto.Gli adattamenti devono essere fatti alle proprietà del suolo come si trova nel sito.
Queste proprietà variabili sono un prodotto del processo di formazione geologica e dei fattori climatici locali.La meccanica del suolo di un sito può essere anticipata dal campionamento per costruire un profilo del suolo.In generale, il profilo esamina tre strati che possono essere suddivisi in strati di componente quando necessario
Lo strato superiore è generalmente ricco di materiale organico ed è raramente maggiore di 4,6 m di profondità.Sotto questo c'è uno strato di circa 2 piedi (0,61 m) di materiale sciolto, a grana fine e chimicamente attiva che è stato depositato dall'alto.Lo strato più basso rimane essenzialmente nello stesso stato geologico di quando depositato per la prima volta e può estendersi verso il basso più di 100 piedi (30,5 m).La costruzione di strade e le basi per edifici residenziali o commerciali leggeri dipendono di solito dalle proprietà dello strato secondario.I grandi costrutti di terra, come dighe o argini, sono in genere composti da materiale prelevato dal livello più basso.
Diverse strutture del suolo comuni possono essere classificate per composizione minerale, proprietà chimiche e disposizione delle particelle.Il comportamento di ciascuno varia in risposta a compressione, stress angolare e flusso d'acqua.L'ingegneria civile applica scienze fisiche come la meccanica fluida e materiale per determinare la meccanica del suolo per un determinato sito.Questa analisi può escludere un sito per un particolare progetto o indicare gli adattamenti necessari per procedere.
Una conoscenza della meccanica del suolo è fondamentale in molti aspetti dell'ingegneria civile.Tutte le strutture si basano su una base che è costruita in riferimento alle proprietà del suolo.La progettazione della pavimentazione dipende da come il suolo sottostante reagisce allo stress e alle variazioni a causa della saturazione dell'acqua o della variazione di temperatura.La costruzione sotterranea, come tunnel e gasdotti, è un'interazione dinamica di proprietà del suolo, metodi di costruzione e materiali componenti.