• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Hur man beräknar bärkraften hos Soils

    Jordar är mycket varierbara i sin förmåga att bära vikt. Underlåtenhet att beräkna jordens lagerförmåga kan leda till sjunkande stiftelser och knäckta vägar. Det är också en faktor vid val av tung utrustning för användning där för mycket jordförpackning kan döda trädrötter eller utrustning kan mossa ner. Ingenjörer beräknar den ultimata bärkapaciteten hos en tomt och lägger sedan en säkerhetsfaktor. Det kan ändå gå fel.

    Gränsen på hur mycket vikt som jorden kan bära

    "Skjuvfel" av marken uppstår när det är för mycket vikt på det och marken sjunker under ladda. Det är vad som händer när din fot sänker sig till mjuk jord; när det händer med en byggnad eller en väg är det dock ett stort problem. Ingenjörer använder flera metoder för att testa grunden för fasthet, och de använder formler för att beräkna storleken och djupet på en grund som behövs för en given vikt på en given mark.

    Varför jordens styrka är variabel

    Jordens fasthet beror på dess sammansättning. Det kan vara lera, sandig eller någon blandning av lera och sand. Lera har interlockande partiklar som motstår skjuv upp till en kritisk punkt, bortom vilken leran kommer att skjuva genom att deformera i ett plastflöde. Jord innehåller nästan alltid lite vatten, vilket starkt motstår kompression. Men fukten kan dränera; det är en orsak till att sinkhål kan bildas i sandiga jordar under torka förhållanden.

    Mäta markfasthet

    Ingenjörer använder flera metoder för att testa jorden. Det enklaste är att trycka en sond in i marken och mäta den kraft som behövs för att den ska sjunka. Detta kan göras med en handhållen sond eller en större version monterad på ett spårat fordon. För djupare mätningar tas kärnprover och testas sedan under kompression i ett laboratorium. Dessa tester kan simulera spänningar i mer än en axel. De kan också testa för permeabilitet mot fukt.

    Beräkning av jordens säkra bärkapacitet

    Beväpnad med testresultaten beräknar ingenjörer hur mycket last som jorden kan bära säkert. Börja med den vikt som krävs för att skjuva jorden, lägger de till en säkerhetsfaktor så att strukturen aldrig applicerar tillräckligt med vikt för att deformera marken. De kan justera fotavtrycket och djupet för en stiftelse för att ligga inom detta värde. Alternativt kan de komprimera jorden för att öka styrkan. Till exempel kan de använda en vals för att komprimera lös fyllmaterial till en vägbädd.

    Saker kan fortfarande gå fel

    Även om alla beräkningar är korrekta kan problem uppstå senare. Förändring över tiden är svår att uppskatta. Det är därför byggnader som var bra när de byggdes kan börja lösa sig över många år. Med tanke på tillräckligt med tid kan även solid rock deformeras och flöda under bergets vikt. Jordskred är plötsliga, men hela sluttningarna kan mycket gradvis krypa ner och orsaka strukturer att misslyckas. Utplåningar från översvämning, eller frosthöjning i frysande väder kan skräpa vägar.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com