Co je to mechanika půdy?

půdní mechanika primárně odkazuje na podskupinu stavebního inženýrství, která studuje vlastnosti půdy, když se používá jako stavební materiál nebo jako základ. Ve větším smyslu to může také zahrnovat studium tvorby půdy povětrnostním povětrnostním povětvením a jeho přepravou větrem a vodou. Proces tvorby určuje mnoho fyzikálních vlastností půdy, jako je struktura, složení a relativní hustota. Jak tyto vlastnosti mohou ovlivnit stavební projekt, je zkoumáno metodikami inženýrství, které zahrnují mechaniku tekutin a mechaniku materiálů. Zvláště znepokojivé v půdní mechanice je to, jak půda na daném místě bude reagovat na napětí, které na něj kladou požadavky projektu.

Z pohledu inženýra je půda vrstvami volného nestratifikovaného materiálu na zemském povrchu, který vyplývá z rozpadu hornin. Obvykle drží určité množství vody, může obsahovat organický materiál a spočívá na podkladové pevné vrstvě. Půda mechaNICS je jedinečný v tom, že inženýři mají často malou kontrolu nad vlastnostmi materiálu hlavní složky projektu. Adaptace musí být provedeny na vlastnostech půdy, jak se nachází na místě.

Tyto variabilní vlastnosti jsou produktem procesu geologického formování a místních klimatických faktorů. Půdní mechaniku místa lze očekávat vzorkováním za účelem vytvoření půdního profilu. Obecně profil zkoumá tři vrstvy, které mohou být v případě potřeby rozděleny na vrstvy komponent

Horní vrstva je obecně bohatá na organický materiál a je zřídka větší než 15 stop (4,6 m) hloubka. Pod tím je vrstva asi 2 stopy (0,61 m) hluboká, jemnozrnného, ​​chemicky aktivního materiálu, který byl uložen shora. Nejnižší vrstva v podstatě zůstává ve stejném geologickém stavu, jako když je poprvé uložena a může se prodloužit dolů o více než 100 stop (30,5 m). Silniční nevýhodyTrukce a základy lehkých obytných nebo komerčních budov obvykle závisí na vlastnostech sekundární vrstvy. Velké hliněné konstrukty, jako jsou přehrady nebo hráze, se obvykle skládají z materiálu odebraného z nejnižší úrovně.

Několik běžných struktur půdy může být kategorizováno podle jejich minerálního složení, chemických vlastností a uspořádání částic. Chování každého se liší v reakci na kompresi, úhlový napětí a tok vody. Stavební inženýrství aplikuje fyzické vědy, jako je tekutina a mechanika materiálu, aby určila půdní mechaniku pro konkrétní místo. Tato analýza může vyloučit web pro konkrétní projekt nebo naznačit úpravy nezbytné k pokračování.

Znalost půdní mechaniky je v mnoha aspektech stavebního inženýrství kritická. Všechny struktury spočívají na základu, který je postaven ve vztahu k vlastnostem půdy. Návrh vozovky závisí na tom, jak základní půda reaguje na zatížení napětí a změn v důsledku nasycení nebo teploty vodyvariace ure. Podzemní konstrukce, jako jsou tunely a potrubí, je dynamickou souhrou vlastností půdy, metod konstrukce a materiálů komponent.