Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sådan beregnes bæreevne af Soils

Jordbunden er meget variabel i deres evne til at bære vægt. Manglende beregning af jordens bæreevne kan føre til synkefundamenter og bukkede veje. Det er også en faktor i at vælge tungt udstyr til brug, hvor for meget jordkomprimering kan dræbe trærødder eller udstyr kan mose ned. Ingeniører beregner den ultimative bærekapacitet af en jord jord og derefter tilføje en sikkerhedsfaktor. Alligevel kan tingene gå galt.

Grænsen for, hvor meget vægt jorden kan bære

"Skærefejl" på jorden forekommer, når der er for meget vægt på det, og jorden drænker under belastning. Det er hvad der sker, når din fod synker i blød jord; når det sker med en bygning eller vej, er det imidlertid et stort problem. Ingeniører bruger flere metoder til at teste jorden for fasthed, og de bruger formler til at beregne størrelsen og dybden af ​​en grund, der er nødvendig for en given vægt på en given jord.

Hvorfor Jordstyrken er variabel

Jordens fasthed afhænger af dens sammensætning. Det kan være ler, sand eller en blanding af ler og sand. Clay har interlocking partikler, der modstår forskydning op til et kritisk punkt, ud over hvilket leret vil skære ved at deformere i en plastikstrøm. Jord indeholder næsten altid noget vand, som stærkt modstår kompression. Men fugtigheden kan dræne; det er en årsag til, at synhuller kan danne sig i sandjord under tørkeforhold.

Måling af jordfasthed

Ingeniører bruger flere metoder til at teste jorden. Det enkleste er at skubbe en sonde ind i jorden, og måle den kraft, der er nødvendig for at få den til at synke. Dette kan gøres med en håndholdt probe eller en større version monteret på et bæltet køretøj. Til dybere målinger tages kerneprøver og testes derefter under kompression i et laboratorium. Disse tests kan simulere belastninger i mere end en akse. De kan også teste for permeabilitet for fugt.

Beregning af jordens sikre bærekapacitet

Bevæbnet med testresultaterne beregner ingeniører, hvor meget belastning jorden kan bære sikkert. Begyndende med den vægt, der kræves for at skære jorden, tilføjer de en sikkerhedsfaktor, så strukturen aldrig anvender tilstrækkelig vægt til at deformere jorden. De kan justere fodaftryk og dybde af et fundament for at forblive inden for denne værdi. Alternativt kan de komprimere jorden for at øge dens styrke. For eksempel kan de bruge en rulle til at komprimere løsfyldningsmateriale til en roadbed.

Ting kan stadig gå galt

Selvom alle beregninger er korrekte, kan der opstå problemer senere. Ændring over tid er svært at estimere. Derfor er bygninger, der var fint, når de blev bygget, begyndt at slå sig ned i mange år. I betragtning af tilstrækkelig tid kan selv solid rock deformere og flyde under vægten af ​​bjerge. Jordskred er pludselige, men hele bakkerne kan meget gradvist krybe ned og forårsage strukturer til at mislykkes. Vaskninger fra oversvømmelse eller frostbøjning i frostvejr kan ødelægge veje.

Klik for at udvide hele teksten