У грађевинарству су битна својства тла, посебно како се различити типови тла понашају под оптерећењем и како сами објекти утичу на то. Постоји посебна дисциплина која се бави проучавањем чврстоће и стабилности земљишних маса и услова њиховог коришћења као темеља за изградњу конструкција. Хајде да размотримо шта је укључено у концепт механике тла, како правилно израчунати параметре тла.
Густина тла
Густина је својство земљишта које је одређено односом специфичне тежине и запремине.Зависи од минералошког састава земљишта, као и од степена распршености, због чега су глинаста земљишта гушћа од песковитих, упркос томе што имају исти минерални састав.
Међу физичким и механичким својствима земљишта, густина се сматра једним од главних. Њихово стање се може проценити по њиховој карактеристичној густини. Одређивање густине је неопходно приликом изградње путева, темеља објеката (за расподелу напона дуж основе), приликом полагања комуникација, за израчунавање отпора косина на клизишта, слијегање изграђених објеката, за одређивање обима земљаних радова.
Густина утиче на пропусност тла. Ако је мокар или има добру упијајућу моћ, онда се након изградње зграде може скупити, а зими се јавља још један проблем - мраз. Познавање густине тла помоћи ће да се спречи уништење или поплава зграде и да се изаберу одговарајући материјали за изградњу.
Партицле Денсити
Ово је физичка карактеристика земљишта, зависи од минералног састава, органоминералних и органских материја. Густина честица је однос масе чврстих честица у потпуно сувом (без влаге) земљишту према његовој запремини непоремећене структуре. У зависности од минералног састава, густина честица је одређена структурним везама и структуром, порозношћу земљишта. Што више минерала садржи земљиште и што је мања порозност, то је гушће.
На основу вредности густине честица одређују се вредности карактеристике чврстоће и деформације које се користе за процену носивости тла и могућности њихове употребе за изградњу конструкција.
Влажност земљишта
Влажност је однос масе течности која се налази у земљишту и његове суве масе. Од ове карактеристике зависи носивост тла.За скоро сва земљишта, осим крупних стена и крупног песка, носивост опада са повећањем влажности. Дакле, за воду засићену биће мање него за суву.
Влажност се утврђује у лабораторији методом збијања, односно одређује се при којој влажности ће земљиште добити највећу густину. Карактеристика је изражена у процентима, од 0 до 100%. Оптимална влажност за песак је 8-14%, за песковиту иловачу - 9-15%, иловачу - 12-18% и глину - 16-26%.
Оцењивање
Гранулометријски или механички састав је процентуални садржај честица различитих величина у земљишту или стени, без обзира на његов хемијски и минерални састав. Честице тла су изоловани остаци стена, минерала, аморфних једињења и других компоненти земљишта које су у хемијској вези. Честице сличне величине се комбинују у фракције. Постоје следеће врсте механичких елемената земљишта: органоминерални, органски и минерални.
Пољопривредна производна својства земљишта зависе од механичког састава, на пример, способности проласка и задржавања влаге и ваздуха, процеса кретања супстанци, акумулације и трансформације, структуре, топлотног и ваздушног режима.И, на крају крајева, зависи од тога колико ће земља бити плодна, како са сталном обрадом, заливањем и ђубрењем, тако и без њих.
Густина сувог земљишта
Дефинише се као однос масе апсолутно сувог земљишта (без влаге у порама) према запремини, узимајући у обзир запремину пора. Карактеристика се мери у г по кубном метру. види се може одредити ако су познати садржај влаге и порозност. Прорачуни се врше у лабораторијским условима.
Коефицијент порозности
Коефицијент показује присуство малих празнина у земљишту. Израчунава се као процентуални однос између запремине шупљина и укупне запремине. За одређивање вредности на различитим земљиштима користе се различите методе. У глиновитим земљиштима, због кохезије, порозност се одређује у складу са запреминском и специфичном тежином узоркованог земљишта.
Одређивање коефицијента порозности је неопходно у припреми за изградњу, пошто постоји веза између њега и других карактеристика. Ниво носивости зависи од индекса порозности и опада како се порозност смањује. Без података о порозности немогуће је знати степен отпорности тла или утврдити могућу деформабилност објеката.
Деформација зграда настаје услед кретања и стишљивости честица тла, на пример, услед утицаја падавина. Незначајна и уједначена влага не смањује стабилност објеката, али велика запремина влаге може изазвати нежељене деформације. Неравномерне падавине су још опасније, могу изазвати померања и нагињања, што доводи до преоптерећења у носивим конструкцијама. Ако компресибилност тла испод различитих делова темеља није иста или је оптерећење на њему различито, често можете наићи на деформацију зграде у виду пукотина и слијегања.
Ниво влажности
Ово је однос природне влаге у земљишту и садржаја влаге, који одговара садржају влаге када су поре испуњене водом, у којој не остају мехурићи ваздуха. Земљиште са индикаторима од 0 до 0,5 сматра се нисковлажним, влажним - од 0,5 до 0,8 и засићеним водом - од 0,8 до 1. Глинена тла су често влажнија, песковита тла су, респективно, сува.
Калкулатор за прорачун параметара тла
У пројектовању зграда користе се различити прорачунски модели који се користе за тла различите сложености. За опште задатке, главна процена је носивост, која открива својства чврстоће и деформације темеља. Међутим, основни модели прорачуна могу помоћи да се израчунају за специфичне задатке.
Да би се поједноставили прорачуни приликом креирања пројекта, користи се Прандтлова формула, која помаже у израчунавању носивости тла. За одређивање степена стабилности и чврстоће подлоге и утврђивање могуће деформације потребно је одредити степен напрезања. За ово се могу применити једначине које се заснивају на линеарном односу између напона и деформације, на пример, Хуков закон. Дакле, оптерећење темеља не би требало да буде веће од крајњег отпора тла.
Прорачун се врши на основу носивости за утврђивање могућег губитка стабилности зграде, природе уништења, степена деформације и њеног типа. Прорачунава се и стање у коме нормалан рад може бити отежан, трајност објекта је смањена због могућности слегања, нагињања и сл.
Физичка својства земљишта су дефинишуће карактеристике по којима се може одредити стање земљишта и могућност промене параметара под утицајем различитих физичко-хемијских фактора.
За одређивање врсте тла и његовог понашања као основе за изградњу, својства неопходних за доношење пројектних одлука, предуслов је утврђивање физичко-механичких карактеристика лабораторијским методама.
