Механика тла: њен садржај и место, главне карактеристике и које силе делују

Својства тла су важна у грађевинарству, посебно како се различите врсте тла понашају под оптерећењем и како саме зграде утичу на то. Постоји посебна дисциплина која се бави проучавањем чврстоће и стабилности земљишних маса и услова њиховог коришћења као темеља за изградњу конструкција. Размотрите шта је укључено у концепт механике тла, како правилно израчунати параметре тла.

Густина тла

Густина је својство тла, које је одређено односом специфичне тежине и запремине. Зависи од минералошког састава земљишта, као и од степена дисперзије, због чега су глинаста земљишта гушћа од песковитих, упркос чињеници да им је минерални састав исти.

Међу физичким и механичким својствима земљишта, густина се сматра једним од главних. Према карактеристичној густини може се судити о њиховом стању. Одређивање густине је неопходно у изградњи путева, темеља објеката (за расподелу напона на основу), при постављању комуникација, за израчунавање отпорности косина на клизишта, слијегања изграђених објеката, за одређивање количине земљаних радова.

Густина утиче на водопропусност тла. Ако је влажан или има добру упијајућу моћ, онда након изградње зграде може седети, зими се јавља још један проблем - мраз. Познавање густине тла ће помоћи у спречавању уништења или поплаве зграде, изаберите праве материјале за изградњу.

Густина честица

Ово је физичка карактеристика земљишта, зависи од минералног састава, органоминералних и органских материја.Густина честица је однос масе чврстих честица потпуно сувог (без влаге) земљишта према његовој запремини са непоремећеном структуром. У зависности од минералног састава, густина честица је одређена структурним везама и структуром, порозношћу земљишта. Што више минерала садржи земљиште и што је мање порозности, то је гушће.

Вредност густине честица одређује вредности карактеристике чврстоће и деформације, које процењују носивост тла и могућност њихове употребе за изградњу конструкција.

Влажност земљишта

Влага је однос масе течности садржане у земљишту и његове суве масе. Од ове карактеристике зависи носивост тла. У скоро свим земљиштима, осим код крупнозрних стена и крупног песка, носивост опада са повећањем влажности. Дакле, за воду засићену биће мање него за суву.

Одредите влажност у лабораторији методом збијања, односно одредите при којој влажности ће земљиште добити највећу густину. Карактеристика је изражена у процентима, од 0 до 100%. Оптимална влажност за песак је 8-14%, за песковиту иловачу - 9-15%, иловачу - 12-18% и глину - 16-26%.

Дистрибуција величине зрна

Гранулометријски или механички састав - проценат честица различитих величина у земљишту или стени, без обзира на његов хемијски и минерални састав. Честице земљишта су изоловани остаци стена, минерала, аморфних једињења и других састојака компоненти земљишта које су у хемијској вези. Честице сличне величине се комбинују у фракције. Постоје такве врсте механичких елемената у земљишту: органоминерални, органски и минерални.

Фракције честица се налазе у земљишту или стенама у различитим квантитативним односима и имају различита својства.Као резултат тога, тла такође имају неједнака својства. Сва разноврсност земљишта и стена у погледу механичког састава може се објединити у групе које ће се одликовати сличним физичким и хемијским особинама. Класификација се заснива на односу песка и глине. Величине фракција песка и глине одређене су пречником честица које су веће, односно мање од 0,01 мм.

Пољопривредна својства земље зависе од механичког састава, на пример, способности проласка и задржавања влаге и ваздуха, процеса кретања супстанци, акумулације и трансформације, структуре, топлотног и ваздушног режима. И, на крају крајева, зависи од тога колико ће земља бити плодна, како са сталном обрадом, заливањем, ђубрењем, тако и без њих.

Густина сувог земљишта

Дефинише се као однос масе апсолутно сувог земљишта (без влаге у порама) према запремини, узимајући у обзир запремину пора. Карактеристика се мери у г по кубном метру. види се може утврдити ако су познати влага и порозност. Прорачуни се врше у лабораторијским условима.

Фактор порозности

Коефицијент показује присуство малих шупљина у земљишту. Израчунато као процентуални однос између запремине празнине и укупне запремине. За одређивање вредности на различитим земљиштима користе се различите методе. На глиновитим земљиштима, због кохезије, порозност се одређује у складу са запремином и специфичном тежином земљишта узетог за узорак.

Одређивање коефицијента порозности је неопходно у припреми за изградњу, јер постоји веза између њега и других карактеристика. Ниво носивости зависи од индекса порозности, смањује се са смањењем порозности. Без информација о порозности, немогуће је сазнати о степену отпорности тла, утврдити могућу деформабилност зграда.

Деформација зграда настаје услед кретања и стишљивости честица тла, на пример, услед дејства падавина. Мањи и уједначени не смањују стабилност објеката, али велика количина влаге може изазвати нежељене деформације. Неравномерна слијегања су још опаснија, могу изазвати помаке и нагибе, што доводи до пренапрезања у носивим конструкцијама. Уколико компресибилност тла испод различитих делова темеља није иста или је оптерећење на њему различито, често можете наићи на деформацију зграде у виду пукотина и слегања.

Степен влажности

Ово је однос природне влаге у земљишту и влаге који одговара влази у порама испуњеним водом, у којима не остају мехурићи ваздуха. Земљиште се сматра нисковлажним са индикаторима од 0 до 0,5, влажним - од 0,5 до 0,8 и засићеним водом - од 0,8 до 1. Глинена тла су често влажнија, песковита, респективно, сува.

Калкулатор за израчунавање параметара тла

У пројектовању зграда користе се различити прорачунски модели који се користе за тла различите сложености. За опште задатке, главна процена је носивост, која открива својства чврстоће и деформације темеља. Међутим, основни модели прорачуна могу помоћи да се израчунају за специфичне задатке.

Да би се поједноставили прорачуни приликом креирања пројекта, користи се Прандтлова формула, која помаже да се израчуна носивост тла. За одређивање степена стабилности и чврстоће основе и утврђивање могуће деформације потребно је одредити степен напрезања. За ово се могу применити једначине које се заснивају на линеарном односу између напона и деформације, на пример, Хуков закон. Дакле, оптерећење базе не би требало да буде веће од крајњег отпора тла.

Прорачун се врши према носивости како би се утврдио могући губитак стабилности зграде, природа уништења, степен деформације и њен тип.Такође израчунава стање у којем нормалан рад може бити отежан, трајност зграде се смањује од могућности слијегања, нагиба и тако даље.

Физичке особине земљишта су дефинишуће карактеристике по којима је могуће утврдити стање земљишта, могућност промене параметара под утицајем различитих физичко-хемијских фактора.

За утврђивање типа тла и његовог понашања као основе за изградњу, својства неопходних за доношење пројектних одлука, предуслов је одређивање физичко-механичких карактеристика лабораторијским методама.