Pri gradnji so pomembne lastnosti tal, predvsem kako se različne vrste tal obnašajo pod obremenitvijo in kako na to vplivajo sami objekti. Obstaja posebna disciplina, ki proučuje trdnost in stabilnost talnih mas ter pogoje za njihovo uporabo kot temelje za gradnjo objektov. Razmislimo, kaj je vključeno v koncept mehanike tal, kako pravilno izračunati parametre tal.
Gostota tal
Gostota je lastnost prsti, ki jo določa razmerje med specifično težo in prostornino.Odvisna je od mineraloške sestave tal, pa tudi od stopnje razpršenosti, zato so ilovnate prsti gostejše od peščenih, kljub enaki mineralni sestavi.
Med fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi tal se gostota šteje za eno glavnih. Njihovo stanje lahko ocenimo po značilni gostoti. Določitev gostote je potrebna pri gradnji cest, temeljev zgradb (za porazdelitev napetosti vzdolž baze), pri polaganju komunikacij, za izračun odpornosti pobočij na plazove, posedanje zgrajenih stavb, za določitev obsega zemeljskih del.
Gostota vpliva na prepustnost tal. Če je mokra ali ima dobro vpojnost, se lahko po izgradnji stavbe skrči, pozimi pa se pojavi še en problem - zmrzal. Poznavanje gostote tal bo pomagalo preprečiti uničenje ali poplavo stavbe in izbrati ustrezne materiale za gradnjo.
Gostota delcev
To je fizikalna lastnost tal, odvisna je od mineralne sestave, organomineralnih in organskih snovi. Gostota delcev je razmerje med maso trdnih delcev v popolnoma suhi (brez vlage) zemljini in njeno prostornino z nemoteno strukturo. Glede na mineralno sestavo, gostoto delcev določajo strukturne vezi in struktura, poroznost tal. Čim več mineralov vsebuje prst in čim manj poroznosti, tem gostejša je.
Na podlagi vrednosti gostote delcev se določijo vrednosti trdnostnih in deformacijskih karakteristik, ki se uporabljajo za oceno nosilnosti tal in možnosti njihove uporabe za gradnjo objektov.
Vlažnost tal
Vlažnost je razmerje med maso tekočine v tleh in njeno suho maso. Od te lastnosti je odvisna nosilnost tal.Pri skoraj vseh tleh, razen grobih kamnin in grobega peska, se z naraščajočo vlažnostjo zmanjšuje nosilnost. Torej bo za vodo nasičeno manj kot za suho.
Vlažnost se določi v laboratoriju z metodo stiskanja, to je, da se določi, pri kakšni vlažnosti bo zemlja pridobila največjo gostoto. Značilnost je izražena v odstotkih, od 0 do 100 %. Optimalna vlažnost peska je 8-14%, peščene ilovice - 9-15%, ilovice - 12-18% in gline - 16-26%.
Ocenjevanje
Granulometrična ali mehanska sestava je odstotna vsebnost delcev različnih velikosti v prsti ali kamnini, ne glede na njeno kemično in mineralno sestavo. Delci prsti so izolirani ostanki kamnin, mineralov, amorfnih spojin in drugih sestavin prsti, ki so v kemični vezi. Delci podobne velikosti se združijo v frakcije. Obstajajo naslednje vrste mehanskih elementov tal: organomineralni, organski in mineralni.
Lastnosti kmetijske pridelave tal so odvisne od mehanske sestave, na primer sposobnosti prehajanja in zadrževanja vlage in zraka, procesov gibanja snovi, akumulacije in transformacije, strukture, toplotnega in zračnega režima.In navsezadnje je odvisno od tega, kako rodovitna bo zemlja, tako s stalnim obdelovanjem, zalivanjem in gnojenjem kot brez njih.
Gostota suhe zemlje
Opredeljena je kot razmerje med maso popolnoma suhe zemlje (brez vlage v porah) in prostornino, ob upoštevanju prostornine por. Karakteristika se meri v g na kubični meter. glej, lahko se določi, če sta znani vsebnost vlage in poroznost. Izračuni se izvajajo v laboratorijskih pogojih.
Koeficient poroznosti
Koeficient kaže prisotnost majhnih praznin v tleh. Izračunano kot odstotno razmerje med prostornino praznin in skupno prostornino. Za določitev vrednosti na različnih tleh se uporabljajo različne metode. V ilovnatih tleh se zaradi kohezije poroznost določi v skladu z volumetrično in specifično težo vzorčenih tal.
Določanje koeficienta poroznosti je nujno pri pripravi na gradnjo, saj obstaja povezava med njim in drugimi značilnostmi. Stopnja nosilnosti je odvisna od indeksa poroznosti, z zmanjševanjem poroznosti pa se zmanjšuje. Brez podatkov o poroznosti je nemogoče poznati stopnjo odpornosti tal ali določiti morebitno deformabilnost zgradb.
Deformacije zgradb nastanejo zaradi gibanja in stisljivosti zemeljskih delcev, na primer zaradi vpliva padavin. Neznatna in enakomerna vlaga ne zmanjša stabilnosti zgradb, velika količina vlage pa lahko povzroči neželene deformacije. Še bolj nevarne so neenakomerne padavine, ki lahko povzročijo premike in nagibe, kar vodi do preobremenitev nosilnih konstrukcij. Če stisljivost tal pod različnimi deli temelja ni enaka ali je obremenitev na njej različna, lahko pogosto naletite na deformacijo zgradbe v obliki razpok in posedanja.
Stopnja vlažnosti
To je razmerje med naravno vlažnostjo tal in vsebnostjo vlage, kar ustreza vsebnosti vlage, ko so pore napolnjene z vodo, v katerih ne ostanejo zračni mehurčki. Tla z indikatorji od 0 do 0,5 veljajo za nizko vlažnost, mokra - od 0,5 do 0,8 in nasičena z vodo - od 0,8 do 1. Glinena tla so pogosto bolj mokra, peščena tla so suha.
Kalkulator za izračun parametrov tal
Pri načrtovanju stavb se uporabljajo različni računski modeli, ki se uporabljajo za tla različnih zahtevnosti. Pri splošnih nalogah je glavna ocena nosilnost, ki razkriva trdnostne in deformacijske lastnosti temeljev. Vendar pa lahko osnovni modeli izračuna pomagajo pri njihovem izračunu za posebne naloge.
Za poenostavitev izračunov pri izdelavi projekta se uporablja formula Prandtl, ki pomaga izračunati nosilnost tal. Za določitev stopnje stabilnosti in trdnosti podlage ter določitev možne deformacije je potrebno določiti stopnjo napetosti. Za to je mogoče uporabiti enačbe, ki temeljijo na linearnem razmerju med napetostjo in deformacijo, na primer Hookov zakon. Tako obremenitev temeljev ne sme biti večja od končne odpornosti tal.
Izračun se izvede na podlagi nosilnosti, da se določi možna izguba stabilnosti stavbe, narava uničenja, stopnja deformacije in njen tip. Izračunano je tudi stanje, v katerem je lahko normalno obratovanje oteženo, vzdržljivost objekta je zmanjšana zaradi možnosti posedanja, nagibanja ipd.
Fizikalne lastnosti tal so določujoče značilnosti, s katerimi je mogoče določiti stanje tal in možnost spreminjanja parametrov pod vplivom različnih fizikalnih in kemičnih dejavnikov.
Za določitev vrste zemljine in njenega obnašanja kot podlage za gradnjo, lastnosti, potrebnih za projektantske odločitve, je predpogoj določitev fizikalnih in mehanskih lastnosti z laboratorijskimi metodami.
