Jordmekanikk: dens innhold og plass, hovedkarakteristikker og hvilke krefter som virker

Jordegenskaper er viktige i bygg, spesielt hvordan ulike typer jord oppfører seg under belastning og hvordan bygningene selv påvirker det. Det er en spesiell disiplin som studerer styrken og stabiliteten til jordmasser og betingelsene for deres bruk som fundament for konstruksjon av strukturer. Vurder hva som er inkludert i begrepet jordmekanikk, hvordan man kan beregne jordparametere på riktig måte.

jordtetthet

Tetthet er en egenskap ved jorda, som bestemmes av forholdet mellom egenvekt og volum. Det avhenger av den mineralogiske sammensetningen av jorda, samt spredningsgraden, og det er grunnen til at leirjord er tettere enn sandholdige, til tross for at mineralsammensetningen er den samme.

Blant de fysiske og mekaniske egenskapene til jordsmonn regnes tetthet som en av de viktigste. I henhold til den karakteristiske tettheten kan man bedømme deres tilstand. Bestemmelse av tetthet er nødvendig ved bygging av veier, fundamentering av bygninger (for å fordele spenninger på basen), ved legging av kommunikasjon, for å beregne motstanden til skråninger mot skred, bosetninger av konstruerte bygninger, for å bestemme mengden jordarbeid.

Tetthet påvirker jordvannpermeabiliteten. Hvis den er fuktig eller har god absorberingsevne, kan den etter byggingen av bygningen sette seg ned, om vinteren oppstår et annet problem - frostheving. Å kjenne tettheten til jorda vil bidra til å forhindre ødeleggelse eller oversvømmelse av bygningen, velg de riktige materialene for konstruksjon.

Partikkeltetthet

Dette er en fysisk karakteristikk av jorda, det avhenger av mineralsammensetningen, organominerale og organiske stoffer.Partikkeltetthet er forholdet mellom massen av faste partikler av helt tørr (uten fuktighet) jord til volumet med uforstyrret struktur. Avhengig av mineralsammensetningen, bestemmes tettheten av partikler av strukturelle bindinger og struktur, jordporøsitet. Jo flere mineraler jorda inneholder og jo mindre porøsitet, jo tettere er den.

Verdien av partikkeltetthet bestemmer verdiene for styrke og deformasjonsegenskaper, som evaluerer bæreevnen til jordsmonn og muligheten for deres bruk for konstruksjon av strukturer.

Jordfuktighet

Fuktighet er forholdet mellom massen av væske som finnes i jorda og dens tørre masse. Jordens bæreevne avhenger av denne egenskapen. I nesten alle jordarter, bortsett fra grovkornet stein og grov sand, avtar bæreevnen med økende luftfuktighet. Så for en vannmettet en vil den være mindre enn for en tørr.

Bestem fuktigheten i laboratoriet ved hjelp av komprimeringsmetoden, det vil si ved hvilket fuktinnhold jorda vil få størst tetthet. Karakteristikken er uttrykt i prosent, fra 0 til 100 %. Den optimale luftfuktigheten for sand er 8-14 %, for sandholdig leirjord - 9-15%, leirjord - 12-18% og leire - 16-26%.

Kornstørrelsesfordeling

Granulometrisk eller mekanisk sammensetning - prosentandelen av partikler av forskjellige størrelser i jorda eller bergarten, uavhengig av dens kjemiske og mineralske sammensetning. Jordpartikler er isolerte rester av bergarter, mineraler, amorfe forbindelser og andre bestanddeler av jordkomponenter som er i en kjemisk binding. Partikler av samme størrelse kombineres til fraksjoner. Det finnes slike typer jordmekaniske elementer: organominerale, organiske og mineralske.

Partikkelfraksjoner finnes i jord eller bergarter i forskjellige kvantitative forhold og har forskjellige egenskaper.Som et resultat har jordsmonn også ulik egenskaper. All mangfoldet av jordsmonn og bergarter når det gjelder mekanisk sammensetning kan kombineres i grupper som vil være preget av lignende fysiske og kjemiske egenskaper. Klassifiseringen er basert på forholdet mellom sand og leire. Størrelsen på sand- og leirfraksjonene bestemmes av diameteren på partiklene, som er henholdsvis større eller mindre enn 0,01 mm.

Jordens landbruksegenskaper avhenger av den mekaniske sammensetningen, for eksempel evnen til å passere og holde på fuktighet og luft, prosessene for bevegelse av stoffer, akkumulering og transformasjon, struktur, termiske og luftmoduser. Og til syvende og sist avhenger det av hvor fruktbart jorden vil være, både med konstant dyrking, vanning, gjødsling og uten dem.

Tetthet av tørr jord

Definert som forholdet mellom massen av absolutt tørr jord (uten fuktighet i porene) og volumet, tatt i betraktning porevolumet. Karakteristikken måles i g per kubikkmeter. se det kan fastslås om fuktighet og porøsitet er kjent. Beregninger utføres i laboratorieforhold.

porøsitetsfaktor

Koeffisienten viser tilstedeværelsen av små hulrom i jorda. Beregnet som et prosentforhold mellom tomromsvolum og tot alt volum. Det brukes ulike metoder for å bestemme verdien på ulike jordarter. På leirjord, på grunn av kohesjon, bestemmes porøsiteten i samsvar med den volumetriske og spesifikke vekten til jorda tatt for prøven.

Bestemmelse av porøsitetskoeffisienten er nødvendig som forberedelse til bygging, da det er en sammenheng mellom den og andre egenskaper. Nivået av bæreevne avhenger av porøsitetsindeksen, den synker med en nedgang i porøsitet. Uten informasjon om porøsitet er det umulig å lære om graden av jordmotstand, for å bestemme mulig deformerbarhet av bygninger.

Deformasjon av bygninger oppstår på grunn av bevegelse og kompressibilitet av jordpartikler, for eksempel på grunn av virkningene av nedbør. Mindre og ensartet reduserer ikke stabiliteten til bygninger, men en stor mengde fukt kan forårsake uønskede deformasjoner. Ujevne setninger er enda farligere, de kan forårsake forskyvninger og tilt, noe som fører til overbelastning i bærende konstruksjoner. Hvis komprimerbarheten til jorda under ulike deler av fundamentet ikke er lik eller belastningen på den er forskjellig, kan man ofte møte deformasjon av bygningen i form av sprekker og setninger.

Fuktighetsgrad

Dette er forholdet mellom naturlig jordfuktighet og fuktighet som tilsvarer fuktighet i porene fylt med vann, der det ikke er igjen luftbobler. Jord regnes som lavfuktighet med indikatorer fra 0 til 0,5, våt - fra 0,5 til 0,8 og vannmettet - fra 0,8 til 1. Leirejord er ofte våtere, henholdsvis sandete, tørre.

Kalkulator for beregning av jordparametre

Ved prosjektering av bygninger benyttes ulike beregningsmodeller som brukes for jord av varierende kompleksitet. For generelle oppgaver er hovedvurderingen bæreevnen, som avslører fundamentenes styrke og deformasjonsegenskaper. Grunnleggende beregningsmodeller kan imidlertid hjelpe deg med å beregne dem for spesifikke oppgaver.

For å forenkle beregninger ved opprettelse av et prosjekt, brukes Prandtl-formelen, som hjelper til med å beregne bæreevnen til jorda. For å bestemme graden av stabilitet og styrke til basen og bestemme mulig deformasjon, er det nødvendig å bestemme graden av spenning. For dette kan ligninger brukes som er basert på et lineært forhold mellom spenning og tøyning, for eksempel Hookes lov. Dermed bør ikke belastningen på underlaget være større enn den endelige jordmotstanden.

Beregningen utføres i henhold til bæreevnen for å bestemme bygningens mulige stabilitetstap, ødeleggelsens art, deformasjonsgraden og dens type.Den beregner også tilstanden der normal drift kan være vanskelig, bygningens holdbarhet reduseres fra muligheten for innsynkning, hellinger og så videre.

Fysiske egenskaper til jordsmonn er de definerende egenskapene som gjør det mulig å fastslå jordsmonnets tilstand, muligheten for å endre parametere under påvirkning av ulike fysiske og kjemiske faktorer.

For å bestemme jordtypen og dens oppførsel som grunnlag for konstruksjon, er egenskapene som er nødvendige for designbeslutninger, bestemmelse av fysiske og mekaniske egenskaper ved laboratoriemetoder en forutsetning.

Anbefalt