Dalam pembinaan, sifat tanah adalah penting, terutamanya bagaimana jenis tanah yang berbeza berkelakuan di bawah beban dan cara bangunan itu sendiri mempengaruhinya. Terdapat disiplin khas yang mengkaji kekuatan dan kestabilan jisim tanah dan syarat penggunaannya sebagai asas untuk pembinaan struktur. Mari kita pertimbangkan apa yang termasuk dalam konsep mekanik tanah, cara mengira parameter tanah dengan betul.
Ketumpatan tanah
Ketumpatan adalah sifat tanah yang ditentukan oleh nisbah graviti tentu kepada isipadu.Ia bergantung kepada komposisi mineralogi tanah, serta tahap penyebaran, itulah sebabnya tanah liat lebih tumpat daripada tanah berpasir, walaupun pada hakikatnya ia mempunyai komposisi mineral yang sama.
Antara sifat fizikal dan mekanikal tanah, ketumpatan dianggap sebagai salah satu yang utama. Keadaan mereka boleh dinilai oleh ketumpatan ciri mereka. Penentuan ketumpatan adalah perlu semasa pembinaan jalan raya, asas bangunan (untuk mengagihkan tegasan di sepanjang pangkalan), apabila meletakkan komunikasi, untuk mengira rintangan cerun kepada tanah runtuh, penempatan bangunan yang dibina, untuk menentukan jumlah kerja tanah.
Ketumpatan menjejaskan kebolehtelapan tanah. Sekiranya ia basah atau mempunyai daya serap yang baik, maka selepas pembinaan bangunan ia boleh mengecut; pada musim sejuk, masalah lain timbul - naik turun fros. Mengetahui ketumpatan tanah akan membantu mencegah kemusnahan atau banjir bangunan dan memilih bahan yang sesuai untuk pembinaan.
Ketumpatan Zarah
Ini adalah ciri fizikal tanah; ia bergantung kepada komposisi mineral, organomineral dan bahan organik. Ketumpatan zarah ialah nisbah jisim zarah pepejal dalam tanah yang kering sepenuhnya (tanpa lembapan) kepada isipadunya dengan struktur yang tidak terganggu. Bergantung pada komposisi mineral, ketumpatan zarah ditentukan oleh ikatan struktur dan struktur, keliangan tanah. Lebih banyak mineral yang terkandung di dalam tanah dan semakin sedikit keliangan, semakin tumpatnya.
Berdasarkan nilai ketumpatan zarah, nilai kekuatan dan ciri ubah bentuk ditentukan, yang digunakan untuk menilai kapasiti galas tanah dan kemungkinan penggunaannya untuk pembinaan struktur.
Kelembapan tanah
Kelembapan ialah nisbah jisim cecair yang terkandung dalam tanah kepada jisim keringnya. Keupayaan galas tanah bergantung pada ciri ini.Bagi hampir semua tanah, kecuali batu kasar dan pasir kasar, kapasiti galas berkurangan dengan peningkatan kelembapan. Jadi, untuk yang tepu air ia akan kurang daripada yang kering.
Kelembapan ditentukan di makmal menggunakan kaedah pemadatan, iaitu, ia ditentukan pada kelembapan tanah yang akan memperoleh ketumpatan terbesar. Ciri ini dinyatakan sebagai peratusan, dari 0 hingga 100%. Kelembapan optimum untuk pasir ialah 8-14%, untuk loam berpasir - 9-15%, loam - 12-18% dan tanah liat - 16-26%.
Penggredan
Komposisi granulometrik atau mekanikal ialah peratusan kandungan zarah yang berlainan saiz dalam tanah atau batu, tanpa mengira komposisi kimia dan mineralnya. Zarah tanah ialah sisa terpencil daripada batuan, mineral, sebatian amorf dan komponen tanah lain yang berada dalam ikatan kimia. Zarah-zarah yang sama saiz digabungkan menjadi pecahan. Terdapat jenis unsur mekanikal tanah berikut: organomineral, organik dan mineral.
Sifat pengeluaran pertanian tanah bergantung pada komposisi mekanikal, contohnya, keupayaan untuk melepasi dan mengekalkan kelembapan dan udara, proses pergerakan bahan, pengumpulan dan transformasi, struktur, rejim terma dan udara.Dan, akhirnya, ia bergantung pada seberapa subur tanah itu, kedua-duanya dengan penanaman berterusan, penyiraman, dan pembajaan, dan tanpa mereka.
Ketumpatan tanah kering
Ia ditakrifkan sebagai nisbah jisim tanah yang benar-benar kering (tanpa kelembapan dalam liang) kepada isipadu, dengan mengambil kira isipadu liang. Ciri diukur dalam g per meter padu. lihat ia boleh ditentukan jika kandungan lembapan dan keliangan diketahui. Pengiraan dijalankan dalam keadaan makmal.
Pekali keliangan
Pekali menunjukkan kehadiran lompang kecil di dalam tanah. Dikira sebagai nisbah peratusan antara isipadu lompang dan jumlah isipadu. Untuk menentukan nilai pada tanah yang berbeza, kaedah yang berbeza digunakan. Dalam tanah liat, disebabkan oleh kohesi, keliangan ditentukan mengikut volumtrik dan graviti tentu tanah yang dijadikan sampel.
Menentukan pekali keliangan adalah perlu sebagai persediaan untuk pembinaan, kerana terdapat hubungan antaranya dan ciri-ciri lain. Tahap kapasiti galas bergantung pada indeks keliangan; ia berkurangan apabila keliangan berkurangan. Tanpa maklumat tentang keliangan, adalah mustahil untuk mengetahui tahap rintangan tanah atau menentukan kemungkinan ubah bentuk bangunan.
Ubah bentuk bangunan berlaku disebabkan oleh pergerakan dan kebolehmampatan zarah tanah, contohnya, disebabkan oleh pengaruh kerpasan. Kelembapan yang tidak ketara dan seragam tidak mengurangkan kestabilan bangunan, tetapi jumlah lembapan yang besar boleh menyebabkan ubah bentuk yang tidak diingini. Kerpasan yang tidak sekata adalah lebih berbahaya; ia boleh menyebabkan anjakan dan kecondongan, yang membawa kepada tekanan berlebihan dalam struktur menanggung beban. Sekiranya kebolehmampatan tanah di bawah bahagian asas yang berlainan tidak sama atau beban di atasnya berbeza, anda sering boleh menghadapi ubah bentuk bangunan dalam bentuk retak dan penenggelaman.
Tahap kelembapan
Ini ialah nisbah lembapan tanah semula jadi kepada kandungan lembapan, yang sepadan dengan kandungan lembapan apabila liang diisi dengan air, di mana tiada gelembung udara kekal. Tanah dengan penunjuk dari 0 hingga 0.5 dianggap kelembapan rendah, basah - dari 0.5 hingga 0.8 dan tepu air - dari 0.8 hingga 1. Tanah liat selalunya lebih basah, tanah berpasir, masing-masing, kering.
Kalkulator untuk mengira parameter tanah
Dalam reka bentuk bangunan, model pengiraan yang berbeza digunakan, digunakan untuk tanah yang mempunyai kerumitan yang berbeza-beza. Untuk tugas umum, penilaian utama ialah kapasiti galas, yang mendedahkan kekuatan dan sifat ubah bentuk asas. Walau bagaimanapun, model pengiraan asas boleh membantu mengiranya untuk tugasan tertentu.
Untuk memudahkan pengiraan semasa membuat projek, formula Prandtl digunakan, yang membantu mengira kapasiti galas tanah. Untuk menentukan tahap kestabilan dan kekuatan asas dan menentukan kemungkinan ubah bentuk, adalah perlu untuk menentukan tahap tegasan. Untuk ini, persamaan yang berdasarkan hubungan linear antara tegasan dan terikan, sebagai contoh, hukum Hooke, boleh digunakan. Oleh itu, beban pada asas tidak boleh lebih besar daripada rintangan tanah muktamad.
Pengiraan dijalankan berdasarkan kapasiti galas untuk menentukan kemungkinan kehilangan kestabilan bangunan, sifat kemusnahan, tahap ubah bentuk dan jenisnya. Keadaan di mana operasi biasa mungkin sukar juga dikira, ketahanan bangunan dikurangkan kerana kemungkinan penenggelaman, senget, dan sebagainya.
Sifat fizikal tanah adalah ciri-ciri penentu yang mana keadaan tanah boleh ditentukan dan kemungkinan perubahan parameter di bawah pengaruh pelbagai faktor fizikal dan kimia.
Untuk menentukan jenis tanah dan kelakuannya sebagai asas untuk pembinaan, sifat yang diperlukan untuk keputusan reka bentuk, prasyarat adalah penentuan ciri fizikal dan mekanikal dengan kaedah makmal.
