Jordmekanik: dens indhold og sted, hovedkarakteristika og hvilke kræfter der virker

Jordegenskaber er vigtige i byggeriet, især hvordan forskellige typer jord opfører sig under belastning, og hvordan bygningerne selv påvirker det. Der er en særlig disciplin, der studerer styrken og stabiliteten af jordmasser og betingelserne for deres anvendelse som fundament for konstruktion af strukturer. Overvej, hvad der er inkluderet i begrebet jordmekanik, hvordan man korrekt beregner jordparametre.

Jorddensitet

Densitet er en egenskab ved jorden, som bestemmes af forholdet mellem vægtfylde og volumen. Det afhænger af jordens mineralogiske sammensætning, samt spredningsgraden, hvorfor lerjorde er tættere end sandede, på trods af at deres mineralsammensætning er den samme.

Blandt jordbundens fysiske og mekaniske egenskaber betragtes tæthed som en af de vigtigste. Ifølge den karakteristiske tæthed kan man bedømme deres tilstand. Bestemmelse af tæthed er nødvendig ved konstruktion af veje, fundamenter af bygninger (for at fordele spændinger på bunden), ved lægning af kommunikation, for at beregne modstanden af skråninger over for jordskred, bebyggelse af konstruerede bygninger, for at bestemme mængden af jordarbejde.

Densitet påvirker jordens vandgennemtrængelighed. Hvis det er fugtigt eller har god sugeevne, kan det efter opførelsen af bygningen sidde ned, om vinteren opstår der et andet problem - frosthævning. At kende jordens tæthed vil hjælpe med at forhindre ødelæggelse eller oversvømmelse af bygningen, vælg de rigtige materialer til byggeriet.

Partikeltæthed

Dette er en fysisk egenskab ved jorden, det afhænger af mineralsammensætningen, organominerale og organiske stoffer.Partikeltæthed er forholdet mellem massen af faste partikler af fuldstændig tør (uden fugt) jord til dens volumen med en uforstyrret struktur. Afhænger af mineralsammensætningen bestemmes tætheden af partikler af strukturelle bindinger og struktur, jordporøsitet. Jo flere mineraler jorden indeholder og jo mindre porøsitet, jo tættere er den.

Værdien af partikeltæthed bestemmer værdierne for styrke og deformationskarakteristika, som evaluerer jordens bæreevne og muligheden for deres anvendelse til konstruktion af strukturer.

Jordfugtighed

Fugt er forholdet mellem massen af væske indeholdt i jorden og dens tørre masse. Jordens bæreevne afhænger af denne egenskab. I næsten alle jorder, bortset fra grovkornede sten og groft sand, falder bæreevnen med stigende luftfugtighed. Så for en vandmættet en vil den være mindre end for en tør.

Bestem fugtigheden i laboratoriet ved hjælp af komprimeringsmetoden, det vil sige, ved hvilket fugtindhold jorden får den største tæthed. Karakteristikken er udtrykt i procent, fra 0 til 100%. Den optimale luftfugtighed for sand er 8-14%, for sandet ler - 9-15%, ler - 12-18% og ler - 16-26%.

Kornstørrelsesfordeling

Granulometrisk eller mekanisk sammensætning - procentdelen af partikler af forskellig størrelse i jorden eller stenen, uanset dens kemiske og mineralske sammensætning. Jordpartikler er isolerede rester af sten, mineraler, amorfe forbindelser og andre bestanddele af jordkomponenter, der er i en kemisk binding. Partikler ens i størrelse kombineres til fraktioner. Der er sådanne typer jordmekaniske elementer: organominerale, organiske og mineralske.

Partikelfraktioner findes i jord eller sten i forskellige kvantitative forhold og har forskellige egenskaber.Som følge heraf har jordbund også ulige egenskaber. Al mangfoldigheden af jord og sten med hensyn til mekanisk sammensætning kan kombineres i grupper, der vil være karakteriseret ved lignende fysiske og kemiske egenskaber. Klassificeringen er baseret på forholdet mellem sand og ler. Størrelsen af sand- og lerfraktionerne bestemmes af partiklernes diameter, som er henholdsvis større eller mindre end 0,01 mm.

Jordens landbrugsegenskaber afhænger af den mekaniske sammensætning, for eksempel evnen til at passere og fastholde fugt og luft, processerne for bevægelse af stoffer, akkumulering og transformation, struktur, termiske og lufttilstande. Og i sidste ende afhænger det af, hvor frugtbart jorden vil være, både med konstant dyrkning, vanding, gødskning og uden dem.

Tæthed af tør jord

Defineret som forholdet mellem massen af absolut tør jord (uden fugt i porerne) og volumenet under hensyntagen til porernes volumen. Karakteristikken måles i g pr. kubikmeter. se det kan afgøres om fugt og porøsitet er kendt. Beregninger udføres under laboratorieforhold.

Porøsitetsfaktor

Koefficienten viser tilstedeværelsen af små hulrum i jorden. Beregnet som et procentuelt forhold mellem tomrumsvolumen og totalvolumen. Forskellige metoder bruges til at bestemme værdien på forskellige jorder. På lerjord bestemmes porøsiteten på grund af kohæsion i overensstemmelse med den volumetriske og specifikke massefylde af jorden, der tages til prøven.

Bestemmelse af porøsitetskoefficienten er nødvendig som forberedelse til byggeri, da der er en sammenhæng mellem den og andre karakteristika. Niveauet af bæreevne afhænger af porøsitetsindekset, det falder med et fald i porøsiteten. Uden information om porøsitet er det umuligt at lære om graden af jordmodstand, for at bestemme bygningers mulige deformerbarhed.

Deformation af bygninger opstår på grund af jordpartiklers bevægelse og kompressibilitet, for eksempel på grund af virkningerne af nedbør. Mindre og ensartet reducerer ikke bygningers stabilitet, men en stor mængde fugt kan forårsage uønskede deformationer. Ujævne bebyggelser er endnu farligere, de kan forårsage forskydninger og hældninger, hvilket fører til overbelastning i bærende konstruktioner. Hvis jordens kompressibilitet under forskellige dele af fundamentet ikke er den samme, eller belastningen på den er forskellig, kan man ofte støde på deformation af bygningen i form af revner og sætninger.

Fugtighedsgrad

Dette er forholdet mellem naturlig jordfugtighed og fugt, der svarer til fugt i porer fyldt med vand, hvori der ikke er nogen luftbobler tilbage. Jord betragtes som lavfugtighed med indikatorer fra 0 til 0,5, våd - fra 0,5 til 0,8 og vandmættet - fra 0,8 til 1. Lerjord er ofte vådere, sandede, henholdsvis tørre.

Lommeregner til beregning af jordparametre

Ved projektering af bygninger anvendes forskellige beregningsmodeller, som bruges til jorde af varierende kompleksitet. Ved generelle opgaver er hovedvurderingen bæreevnen, som afslører fundamenternes styrke og deformationsegenskaber. Grundlæggende beregningsmodeller kan dog hjælpe med at beregne dem til specifikke opgaver.

For at forenkle beregninger ved oprettelse af et projekt, anvendes Prandtl-formlen, som hjælper med at beregne jordens bæreevne. For at bestemme graden af stabilitet og styrke af basen og bestemme den mulige deformation, er det nødvendigt at bestemme graden af spænding. Til dette kan der anvendes ligninger, der er baseret på en lineær sammenhæng mellem stress og belastning, for eksempel Hookes lov. Belastningen på underlaget bør således ikke være større end den ultimative jordmodstand.

Beregningen udføres i henhold til bæreevnen for at bestemme bygningens mulige tab af stabilitet, arten af ødelæggelsen, graden af deformation og dens type.Den beregner også den tilstand, hvor normal drift kan være vanskelig, bygningens holdbarhed reduceres fra muligheden for sætning, hældninger og så videre.

Fysiske egenskaber ved jord er de definerende egenskaber, hvormed det er muligt at fastslå jordens tilstand, muligheden for at ændre parametre under indflydelse af forskellige fysiske og kemiske faktorer.

For at bestemme jordtypen og dens adfærd som grundlag for byggeri, er de egenskaber, der er nødvendige for designbeslutninger, bestemmelse af fysiske og mekaniske egenskaber ved laboratoriemetoder en forudsætning.

Anbefalet