Hva er jordmekanikk?

Jordsmekanikk refererer først og fremst til delmengden av anleggsteknikk som studerer egenskapene til jord når de brukes som konstruksjonsmateriale eller som fundament. I en større forstand kan det også innebære studier av jorddannelse ved forvitring og transport av det med vind og vann. Dannelsesprosessen bestemmer mange av de fysiske egenskapene til jord, som struktur, sammensetning og relativ tetthet. Hvordan disse egenskapene kan påvirke et byggeprosjekt blir undersøkt ved hjelp av tekniske metodologier som inkluderer fluidmekanikk og materialmekanikk. Spesiell bekymring i jordsmekanikken er hvordan jorda på et gitt sted vil reagere på påkjenningene som blir lagt ut av kravene fra et prosjekt.

Fra en ingeniørs perspektiv er jord lagene med løst, ikke-stratifisert materiale på jordoverflaten som følger av oppløsning av bergarter. Den rommer vanligvis en viss mengde vann, kan inneholde organisk materiale og hviler på et underliggende fastlag. Jordsmekanikk er unik ved at ingeniører ofte har liten kontroll over materialegenskapene til en større prosjektkomponent. Tilpasninger må gjøres til egenskapene til jorda slik den finnes på stedet.

Disse variable egenskapene er et produkt av den geologiske dannelsesprosessen og lokale klimafaktorer. Jordsmekanikken på et sted kan forventes ved prøvetaking for å konstruere en jordprofil. Generelt undersøker profilen tre lag som kan brytes ned i komponentlag når det er nødvendig

Det øvre sjiktet er generelt rikt på organisk materiale og er sjelden større enn 15 fot (4,6 m) i dybden. Under dette er et lag 0,61 m dypt av løs, finkornet, kjemisk aktivt materiale som har blitt avsatt ovenfra. Det laveste laget forblir i hovedsak i samme geologiske tilstand som når det ble avsatt første gang og kan strekke seg nedover 30,5 meter. Vegbygging og fundamenter for lette boliger eller næringsbygg avhenger vanligvis av sekundærlagets egenskaper. Store jordskonstruksjoner, for eksempel demninger eller løver, er vanligvis sammensatt av materiale hentet fra det laveste nivået.

Flere vanlige jordstrukturer kan kategoriseres etter deres mineralsammensetning, kjemiske egenskaper og partikkelarrangement. Oppførselen til hver enkelt varierer i respons til kompresjon, vinkelspenning og vannføring. Anleggsbruk anvender fysiske vitenskaper som væske og materialmekanikk for å bestemme jordmekanikken for et bestemt sted. Denne analysen kan utelukke et nettsted for et bestemt prosjekt eller indikere tilpasningene som er nødvendige for å fortsette.

Kunnskap om jordmekanikk er kritisk i mange aspekter av sivilingeniør. Alle strukturer hviler på et fundament som er bygget med referanse til jordegenskaper. Fortauets utforming avhenger av hvordan den underliggende jorden reagerer på belastningsspenninger og endringer på grunn av vannmetning eller temperaturvariasjon. Underjordisk konstruksjon, som tunneler og rørledninger, er et dynamisk samspill av jordegenskaper, konstruksjonsmetoder og komponentmaterialer.