Markmekanik: dess innehåll och plats, huvudegenskaper och vilka krafter som verkar

Markegenskaper är viktiga i byggandet, särskilt hur olika typer av jord beter sig under belastning och hur byggnaderna själva påverkar det. Det finns en speciell disciplin som studerar styrkan och stabiliteten hos jordmassor och förutsättningarna för deras användning som grund för konstruktion av strukturer. Fundera på vad som ingår i begreppet jordmekanik, hur man korrekt beräknar jordparametrar.

Markdensitet

Densitet är en egenskap hos jorden, som bestäms av förhållandet mellan specifik vikt och volym. Det beror på jordens mineralogiska sammansättning, samt graden av spridning, varför lerjordar är tätare än sandiga, trots att deras mineralsammansättning är densamma.

Bland de fysiska och mekaniska egenskaperna hos jordar anses densiteten vara en av de viktigaste. Enligt den karakteristiska tätheten kan man bedöma deras tillstånd. Bestämning av densitet är nödvändig vid konstruktion av vägar, fundament av byggnader (för att fördela spänningar på basen), vid utläggning av kommunikationer, för att beräkna motståndet hos sluttningar mot jordskred, bosättningar av konstruerade byggnader, för att bestämma mängden markarbeten.

Densitet påverkar markens vattengenomsläpplighet. Om det är fuktigt eller har bra absorptionsförmåga, kan det efter konstruktionen av byggnaden sitta ner, på vintern uppstår ett annat problem - frosthöjning. Att känna till jordens densitet hjälper till att förhindra förstörelse eller översvämning av byggnaden, välj rätt material för konstruktion.

Partikeldensitet

Detta är en fysisk egenskap hos jorden, det beror på mineralsammansättningen, organominerala och organiska ämnen.Partikeldensitet är förhållandet mellan massan av fasta partiklar av helt torr (utan fukt) jord och dess volym med en ostörd struktur. Beroende på mineralsammansättningen bestäms partiklarnas densitet av strukturella bindningar och struktur, jordporositet. Ju fler mineraler jorden innehåller och ju mindre porositet, desto tätare är den.

Värdet på partikeldensitet bestämmer värdena för styrka och deformationsegenskaper, som utvärderar jordars bärförmåga och möjligheten att använda dem för konstruktion av strukturer.

Markfuktighet

Fukt är förhållandet mellan massan av vätska som finns i jorden och dess torra massa. Jordens bärförmåga beror på denna egenskap. I nästan alla jordar, förutom grovkorniga bergarter och grov sand, minskar bärigheten med ökande luftfuktighet. Så för en vattenmättad blir den mindre än för en torr.

Bestämma luftfuktigheten i laboratoriet med hjälp av packningsmetoden, det vill säga bestäm vid vilken fukth alt jorden kommer att få störst densitet. Karakteristiken uttrycks i procent, från 0 till 100 %. Den optimala luftfuktigheten för sand är 8-14%, för sandig lera - 9-15%, lera - 12-18% och lera - 16-26%.

Kornstorleksfördelning

Granulometrisk eller mekanisk sammansättning - andelen partiklar av olika storlekar i jorden eller berget, oavsett dess kemiska och mineraliska sammansättning. Jordpartiklar är isolerade rester av stenar, mineraler, amorfa föreningar och andra beståndsdelar av jordkomponenter som är i en kemisk bindning. Partiklar liknande storlek kombineras till fraktioner. Det finns sådana typer av jordmekaniska element: organiska mineraler, organiska och mineraliska.

Partikelfraktioner finns i jordar eller bergarter i olika kvantitativa förhållanden och har olika egenskaper.Som ett resultat har jordar också ojämlika egenskaper. Alla olika jordar och stenar när det gäller mekanisk sammansättning kan kombineras till grupper som kommer att kännetecknas av liknande fysikaliska och kemiska egenskaper. Klassificeringen baseras på förhållandet mellan sand och lera. Storleken på sand- och lerfraktionerna bestäms av partiklarnas diameter, som är större respektive mindre än 0,01 mm.

Jordens jordbruksegenskaper beror på den mekaniska sammansättningen, till exempel förmågan att passera och behålla fukt och luft, processerna för rörelse av ämnen, ackumulering och omvandling, struktur, termiska och luftlägen. Och i slutändan beror det på hur bördig marken kommer att vara, både med konstant odling, vattning, gödsling och utan dem.

Täthet av torr jord

Definierat som förhållandet mellan massan av absolut torr jord (utan fukt i porerna) och volymen, med hänsyn tagen till porernas volym. Karakteristiken mäts i g per kubikmeter. se det går att avgöra om fukt och porositet är kända. Beräkningar utförs i laboratorieförhållanden.

Porositetsfaktor

Koefficienten visar förekomsten av små hålrum i jorden. Beräknat som ett procentuellt förhållande mellan tomrumsvolym och totalvolym. Olika metoder används för att bestämma värdet på olika jordar. På lerjordar, på grund av kohesion, bestäms porositeten i enlighet med den volymetriska och specifika vikten av jorden som tas för provet.

Bestämning av porositetskoefficienten är nödvändig som förberedelse för konstruktion, eftersom det finns ett samband mellan den och andra egenskaper. Nivån på bärighet beror på porositetsindexet, den minskar med en minskning av porositeten. Utan information om porositet är det omöjligt att lära sig om graden av jordmotstånd, för att bestämma byggnaders möjliga deformerbarhet.

Deformation av byggnader uppstår på grund av rörelse och kompressibilitet av jordpartiklar, till exempel på grund av effekterna av nederbörd. Mindre och enhetliga minskar inte stabiliteten i byggnader, men en stor mängd fukt kan orsaka oönskade deformationer. Ojämna sättningar är ännu farligare, de kan orsaka förskjutningar och lutningar, vilket leder till överbelastning i bärande konstruktioner. Om markens kompressibilitet under olika delar av grunden inte är densamma eller belastningen på den är olika, kan man ofta stöta på deformation av byggnaden i form av sprickor och sättningar.

Fuktighetsgrad

Detta är förhållandet mellan naturlig jordfuktighet och fuktighet som motsvarar fukt i porer fyllda med vatten, där inga luftbubblor finns kvar. Jord anses vara fuktig med indikatorer från 0 till 0,5, våt - från 0,5 till 0,8 och vattenmättad - från 0,8 till 1. Lerjordar är ofta fuktiga, sandiga respektive torra.

Kalkylator för beräkning av jordparametrar

Vid projektering av byggnader används olika beräkningsmodeller som används för jordar av varierande komplexitet. För allmänna uppgifter är den huvudsakliga bedömningen bärförmågan, som avslöjar fundamentens styrka och deformationsegenskaper. Grundläggande beräkningsmodeller kan dock hjälpa till att beräkna dem för specifika uppgifter.

För att förenkla beräkningar när man skapar ett projekt används Prandtl-formeln, som hjälper till att beräkna jordens bärighet. För att bestämma graden av stabilitet och styrka hos basen och bestämma den möjliga deformationen är det nödvändigt att bestämma graden av spänning. För detta kan ekvationer användas som är baserade på ett linjärt samband mellan spänning och töjning, till exempel Hookes lag. Därför bör belastningen på basen inte vara större än den slutliga markmotståndet.

Beräkningen utförs i enlighet med bärigheten för att fastställa byggnadens eventuella stabilitetsförlust, förstörelsens art, graden av deformation och dess typ.Den beräknar också i vilket tillstånd normal drift kan vara svår, byggnadens hållbarhet reduceras från möjligheten till sättningar, lutningar och så vidare.

Fysiska egenskaper hos jordar är de definierande egenskaperna genom vilka det är möjligt att fastställa markens tillstånd, möjligheten att ändra parametrar under påverkan av olika fysikaliska och kemiska faktorer.

För att bestämma typen av jord och dess beteende som grund för konstruktion är de egenskaper som krävs för designbeslut, bestämning av fysiska och mekaniska egenskaper med laboratoriemetoder en förutsättning.