Co to jest mechanika gleby?

Mechanika gleby odnosi się przede wszystkim do podzbioru inżynierii lądowej, która bada właściwości gleby, gdy są używane jako materiał budowlany lub jako fundament.W większym sensie może również obejmować badanie tworzenia gleby przez wietrzenie i jej transport przez wiatr i wodę.Proces formowania określa wiele fizycznych właściwości gleby, takich jak struktura, skład i gęstość względna.W jaki sposób te właściwości mogą wpływać na projekt budowlany, jest badany metodologią inżynieryjną obejmującą mechanikę płynów i mechanikę materiałów.Szczególnie troski w mechanice gleby jest to, w jaki sposób gleba w danym miejscu zareaguje na naprężenia nałożone na nią na podstawie wymagań projektu.

Z punktu widzenia inżyniera gleba jest warstwami luźnego, niefratowego materiału na ziemipowierzchnia wynikająca z rozpadu skał.Zazwyczaj zawiera pewną ilość wody, może zawierać materiał organiczny i spoczywa na leżącej litej warstwie.Mechanika gleby jest wyjątkowa, ponieważ inżynierowie często mają niewielką kontrolę nad właściwościami materiału głównego komponentu projektu.Należy wprowadzić adaptacje do właściwości gleby, jak można ją znaleźć w miejscu.

Te właściwości zmienne są produktem procesu formowania geologicznego i lokalnych czynników klimatycznych.Mechanikę gleby w witrynie można przewidzieć, pobierając próbkowanie w celu zbudowania profilu gleby.Zasadniczo profil analizuje trzy warstwy, które można podzielić na warstwy składników w razie potrzeby

Górna warstwa jest ogólnie bogata w materiał organiczny i rzadko jest większa niż 15 stóp (4,6 m) w głębokości.Pod tym znajduje się warstwa około 2 stóp głębokości luźnego, drobnoziarnistego, chemicznie aktywnego materiału, który został osadzony z góry.Najniższa warstwa zasadniczo pozostaje w tym samym stanie geologicznym, co po pierwszej osadzaniu się i może rozciągać się w dół ponad 100 stóp (30,5 m).Budowa drogi i fundamenty na lekkie budynki mieszkalne lub komercyjne zwykle zależą od właściwości warstwy wtórnej.Duże gliniane konstrukty, takie jak zapory lub wałów, składają się zwykle z materiału pobranego z najniższego poziomu.

Kilka wspólnych struktur gleby można podzielić na ich skład mineralny, właściwości chemiczne i układ cząstek.Zachowanie każdego z nich zmienia się w odpowiedzi na kompresję, naprężenie kątowe i przepływ wody.Inżynieria lądowa stosuje nauki fizyczne, takie jak mechanika płynu i materiału, aby określić mechanikę gleby dla określonego miejsca.Analiza ta może wykluczyć witrynę dla konkretnego projektu lub wskazywać na dostosowania niezbędne do kontynuacji.

Znajomość mechaniki gleby ma kluczowe znaczenie w wielu aspektach inżynierii lądowej.Wszystkie struktury spoczywają na podkładu zbudowanym w odniesieniu do właściwości gleby.Projektowanie nawierzchni zależy od tego, w jaki sposób gleba leżąca u podstaw naprężenia obciążenia i zmian z powodu nasycenia wody lub zmienności temperatury.Podsumowa konstrukcja, taka jak tunele i rurociągi, jest dynamiczną wzajemną oddziaływaniem właściwości gleby, metod budowy i materiałów komponentów.