กลศาสตร์ของดินคืออะไร?

กลศาสตร์ของดินส่วนใหญ่หมายถึงส่วนย่อยของวิศวกรรมโยธาที่ศึกษาคุณสมบัติของดินเมื่อใช้เป็นวัสดุก่อสร้างหรือเป็นรากฐาน มันอาจเกี่ยวข้องกับการศึกษาการก่อตัวของดินโดยการผุกร่อนและการขนส่งโดยลมและน้ำ กระบวนการก่อตัวเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของดินหลายอย่างเช่นโครงสร้างองค์ประกอบและความหนาแน่นสัมพัทธ์ คุณสมบัติเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อโครงการก่อสร้างได้รับการตรวจสอบโดยวิธีการทางวิศวกรรมซึ่งรวมถึงกลศาสตร์ของไหลและกลไกของวัสดุ ความกังวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลศาสตร์ของดินคือวิธีที่ดินในพื้นที่ที่กำหนดจะตอบสนองต่อความเครียดที่เกิดขึ้นจากความต้องการของโครงการ

จากมุมมองของวิศวกรดินเป็นชั้นของวัสดุที่หลวมและไม่มีการกำหนดบนพื้นผิวโลกซึ่งเป็นผลมาจากการแตกตัวของหิน โดยทั่วไปแล้วจะมีน้ำจำนวนหนึ่งอาจมีสารอินทรีย์และวางอยู่บนชั้นที่เป็นของแข็ง กลศาสตร์ของดินมีลักษณะพิเศษที่วิศวกรมักจะมีการควบคุมคุณสมบัติของส่วนประกอบของโครงการหลักน้อยมาก การดัดแปลงจะต้องทำกับคุณสมบัติของดินตามที่พบในเว็บไซต์

คุณสมบัติตัวแปรเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ของกระบวนการก่อตัวทางธรณีวิทยาและปัจจัยสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่น กลศาสตร์ของเว็บไซต์สามารถคาดการณ์ได้โดยการสุ่มตัวอย่างเพื่อสร้างโปรไฟล์ของดิน โดยทั่วไปโปรไฟล์จะตรวจสอบสามเลเยอร์ที่อาจแบ่งย่อยเป็นเลเยอร์ส่วนประกอบเมื่อจำเป็น

โดยทั่วไปแล้วชั้นบนจะเต็มไปด้วยสารอินทรีย์และไม่ลึกเกิน 15 ฟุต (4.6 เมตร) ภายใต้สิ่งนี้คือชั้นประมาณ 2 ฟุต (0.61 ม.) ที่มีความหลวมของเนื้อวัสดุละเอียดที่มีฤทธิ์ทางเคมีที่ได้รับการฝากจากด้านบน ชั้นล่างสุดยังคงอยู่ในสภาพทางธรณีวิทยาเช่นเดียวกับเมื่อฝากครั้งแรกและอาจขยายตัวลงมากกว่า 100 ฟุต (30.5 เมตร) การก่อสร้างถนนและฐานรากสำหรับอาคารที่พักอาศัยหรืออาคารพาณิชย์แบบเบานั้นมักขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของชั้นรอง โครงสร้างดินขนาดใหญ่เช่นเขื่อนหรือเขื่อนกั้นน้ำมักประกอบด้วยวัสดุที่นำมาจากระดับต่ำสุด

โครงสร้างดินทั่วไปหลายประเภทสามารถแบ่งได้ตามองค์ประกอบแร่คุณสมบัติทางเคมีและการจัดเรียงอนุภาค พฤติกรรมของแต่ละคนแตกต่างกันไปในการตอบสนองต่อการบีบอัดความเครียดเชิงมุมและการไหลของน้ำ วิศวกรรมโยธาใช้วิทยาศาสตร์ทางกายภาพเช่นกลศาสตร์ของไหลและวัสดุเพื่อกำหนดกลศาสตร์ของดินสำหรับพื้นที่เฉพาะ การวิเคราะห์นี้อาจแยกออกจากไซต์สำหรับโครงการเฉพาะหรือระบุการดัดแปลงที่จำเป็นเพื่อดำเนินการต่อ

ความรู้เกี่ยวกับกลศาสตร์ของดินมีความสำคัญในหลาย ๆ ด้านของวิศวกรรมโยธา โครงสร้างทั้งหมดอยู่บนรากฐานที่สร้างขึ้นโดยอ้างอิงกับคุณสมบัติของดิน การออกแบบผิวทางขึ้นอยู่กับว่าดินมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อความเครียดและการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความอิ่มตัวของน้ำหรือการแปรผันของอุณหภูมิ การก่อสร้างใต้ดินเช่นอุโมงค์และท่อเป็นคุณสมบัติของดินวิธีการก่อสร้างและวัสดุส่วนประกอบ