Jakie są różne rodzaje testów geotechnicznych?
Testy geotechniczne analizują szereg cech gleby, w tym gęstość, zdolność odwadniania, wilgotność i zawartość cząstek. Gleba zazwyczaj składa się z brudu, minerałów i skał, a także wody i powietrza. Niektóre obszary mają gleby zawierające glinę lub piasek. Usługi inżynierii środowiska oceniają skład gleby w konkretnym miejscu przed rozpoczęciem budowy, co determinuje stan gruntu w różnych okolicznościach. Warunki środowiskowe i pogodowe, które mogą powodować rozszerzanie się i kurczenie gleby lub przesuwanie gruntu, to niektóre z czynników analiz geotechnicznych.
Przed wydaniem milionów dolarów i setek roboczogodzin na budowę konstrukcji właściciele ziemscy muszą wiedzieć, czy grunt może utrzymać proponowany budynek. Miękka, wypełniona powietrzem ziemia może powodować więcej osiadań strukturalnych niż jest to pożądane, powodując przedwczesne pękanie w całym budynku. Obszary z obfitymi opadami deszczu, po których następują okresy intensywnego ciepła, mogą mieć ruch gleby, który może zepsuć fundament budynku. Opracowując bariery lub ściany wzdłuż akwenu, inżynierowie wymagają szeregu ocen, które określą, które struktury mogą zapobiec osunięciom ziemi, erozji gleby lub niestabilności zbocza.
Inżynier geologiczny nie tylko wykonuje testy na widocznej glebie, ale także analizuje warstwy poniżej poziomu gruntu, pobierając próbki odwiertów i kopiąc doły lub rowy. Technicy mogą przeprowadzać niektóre testy na miejscu, podczas gdy inni wymagają oceny laboratoryjnej. Test geotechniczny, zwany analizą sitową, bada rozmiar i liczbę różnych cząstek w glebie. Analiza areometru określa ilość cząstek pyłu, które są zbyt małe do badania na sicie. Testy te mogą dostarczyć informacji do ogólnej klasyfikacji gruntu lub mogą być wykorzystane do ustalenia, czy skład gleby nadaje się do zastosowania w mieszaniu betonu.
Wiele testów określa zawartość wilgoci i wpływ wilgoci na glebę. Test geotechniczny z limitem cieczy analizuje ilość wilgoci wymaganą, zanim gleba stanie się ciekła, podczas gdy liniowy test skurczu określa ilość skurczu mokrej ziemi po wystawieniu na ekstremalne warunki suszenia. Test przewodności hydraulicznej ocenia przepływ wody przez gleby gliniaste i piaszczyste, aby przewidzieć osadzanie się ziemi i jej możliwy wpływ na konstrukcje. Zawartość wilgoci w glebach gliniastych przy przechodzeniu z półstałych w plastyczne jest określana w próbie granicznej plastyczności.
Niektóre testy oceniają ogólną wytrzymałość podłoża. Na przykład w geotechnicznym badaniu zagęszczania ocenia się gęstość i wilgotność zagęszczonej gleby, aby ustalić, czy miejsce może odpowiednio wspierać ciężkie konstrukcje. W teście współczynnika namiaru w Kalifornii analizuje się gęstość gleby i zagęszczenie przy użyciu instrumentów penetrujących, które przykładają różne siły bezpośrednie. Test ścinania ocenia wytrzymałość piasku zawierającego gleby, w których wykonawcy mogą budować wały przeciwpowodziowe lub ściany oporowe.