ในการก่อสร้าง คุณสมบัติของดินมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพฤติกรรมของดินประเภทต่างๆ ภายใต้ภาระ และอิทธิพลของตัวอาคารเอง มีวินัยพิเศษที่ศึกษาความแข็งแรงและเสถียรภาพของมวลดินและเงื่อนไขในการใช้เป็นรากฐานสำหรับการก่อสร้างโครงสร้าง ลองพิจารณาสิ่งที่รวมอยู่ในแนวคิดกลศาสตร์ของดิน วิธีคำนวณพารามิเตอร์ของดินอย่างถูกต้อง
ความหนาแน่นของดิน
ความหนาแน่นเป็นคุณสมบัติของดินที่กำหนดโดยอัตราส่วนของความถ่วงจำเพาะต่อปริมาตรขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแร่วิทยาของดินตลอดจนระดับการกระจายตัวซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมดินเหนียวจึงมีความหนาแน่นมากกว่าดินทรายแม้ว่าจะมีองค์ประกอบของแร่ธาตุเหมือนกันก็ตาม
ในบรรดาคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของดินความหนาแน่นถือเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลัก สภาพของพวกมันสามารถตัดสินได้จากความหนาแน่นของลักษณะเฉพาะ การกำหนดความหนาแน่นเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการก่อสร้างถนนฐานรากของอาคาร (เพื่อกระจายความเค้นไปตามฐาน) เมื่อวางการสื่อสารเพื่อคำนวณความต้านทานของทางลาดต่อแผ่นดินถล่มการทรุดตัวของอาคารที่สร้างขึ้นเพื่อกำหนดปริมาณของกำแพง
ความหนาแน่นส่งผลต่อการซึมผ่านของดิน หากเปียกหรือดูดซับได้ดีหลังจากการก่อสร้างอาคารก็สามารถหดตัวได้ ในฤดูหนาว ปัญหาอื่นก็เกิดขึ้น - การแข็งตัวของน้ำค้างแข็ง การรู้ว่าดินมีความหนาแน่นเท่าใดจะช่วยป้องกันการทำลายหรือน้ำท่วมอาคารและเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการก่อสร้าง
ความหนาแน่นของอนุภาค
นี่เป็นลักษณะทางกายภาพของดินซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ธาตุ สารอินทรีย์ และสารอินทรีย์ ความหนาแน่นของอนุภาคคืออัตราส่วนของมวลของอนุภาคของแข็งในดินที่แห้งสนิท (ไม่มีความชื้น) ต่อปริมาตรโดยมีโครงสร้างที่ไม่ถูกรบกวน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ ความหนาแน่นของอนุภาคจะถูกกำหนดโดยพันธะโครงสร้างและโครงสร้าง ความพรุนของดิน ยิ่งดินมีแร่ธาตุมากเท่าไร ความพรุนก็จะน้อยลงเท่านั้น ความหนาแน่นของดินก็จะมากขึ้นตามไปด้วย
ขึ้นอยู่กับค่าความหนาแน่นของอนุภาคค่าของความแข็งแรงและลักษณะการเสียรูปจะถูกกำหนดซึ่งใช้ในการประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักของดินและความเป็นไปได้ในการใช้งานในการก่อสร้างโครงสร้าง
ความชื้นในดิน
ความชื้นคืออัตราส่วนของมวลของของเหลวที่มีอยู่ในดินต่อมวลแห้ง ความสามารถในการรับน้ำหนักของดินขึ้นอยู่กับลักษณะนี้สำหรับดินเกือบทั้งหมด ยกเว้นหินหยาบและทรายหยาบ ความสามารถในการรับน้ำหนักจะลดลงตามความชื้นที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นสำหรับแบบที่มีน้ำอิ่มตัวก็จะน้อยกว่าแบบแห้ง
ความชื้นถูกกำหนดในห้องปฏิบัติการโดยใช้วิธีการบดอัดนั่นคือกำหนดความชื้นที่ดินจะได้รับความหนาแน่นสูงสุด คุณลักษณะนี้จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ตั้งแต่ 0 ถึง 100% ความชื้นที่เหมาะสมสำหรับทรายคือ 8-14% สำหรับดินร่วนปนทราย - 9-15% ดินร่วน - 12-18% และดินเหนียว - 16-26%
การให้เกรด
ส่วนประกอบทางแกรนูโลเมตริกหรือทางกลคือเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่มีขนาดต่างกันในดินหรือหิน โดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบทางเคมีและแร่ธาตุ อนุภาคดินคือซากหิน แร่ธาตุ สารประกอบอสัณฐาน และส่วนประกอบของดินอื่นๆ ที่อยู่ในพันธะเคมี อนุภาคที่มีขนาดใกล้เคียงกันจะรวมกันเป็นเศษส่วน องค์ประกอบทางกลของดินมีดังต่อไปนี้: แร่ธาตุอินทรีย์และแร่ธาตุ
คุณสมบัติการผลิตทางการเกษตรของดินขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางกล เช่น ความสามารถในการส่งผ่านและกักเก็บความชื้นและอากาศ กระบวนการเคลื่อนที่ของสาร การสะสมและการเปลี่ยนแปลง โครงสร้าง ระบบความร้อนและอากาศและท้ายที่สุดก็ขึ้นอยู่กับว่าที่ดินจะอุดมสมบูรณ์เพียงใด ทั้งที่มีการเพาะปลูก การรดน้ำ และการใส่ปุ๋ยอย่างต่อเนื่อง และไม่มีพวกมัน
ความหนาแน่นของดินแห้ง
มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของดินที่แห้งสนิท (โดยไม่มีความชื้นในรูขุมขน) ต่อปริมาตรโดยคำนึงถึงปริมาตรของรูพรุน ลักษณะเฉพาะมีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ดูว่าสามารถกำหนดได้หากทราบปริมาณความชื้นและความพรุน การคำนวณดำเนินการในสภาพห้องปฏิบัติการ
ค่าสัมประสิทธิ์ความพรุน
ค่าสัมประสิทธิ์แสดงการมีอยู่ของช่องว่างเล็กๆ ในดิน คำนวณเป็นอัตราส่วนเปอร์เซ็นต์ระหว่างปริมาตรของช่องว่างและปริมาตรรวม เพื่อกำหนดมูลค่าของดินที่แตกต่างกันจะใช้วิธีการที่แตกต่างกัน ในดินเหนียว เนื่องจากการทำงานร่วมกัน ความพรุนจะถูกกำหนดตามปริมาตรและความถ่วงจำเพาะของดินตัวอย่าง
การกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความพรุนเป็นสิ่งจำเป็นในการเตรียมการก่อสร้างเนื่องจากมีความเชื่อมโยงระหว่างค่าสัมประสิทธิ์นี้กับลักษณะอื่น ๆ ระดับความสามารถในการรองรับแบริ่งขึ้นอยู่กับดัชนีความพรุน โดยจะลดลงเมื่อความพรุนลดลง หากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับความพรุนก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทราบระดับความต้านทานของดินหรือพิจารณาความสามารถในการเปลี่ยนรูปของอาคารที่เป็นไปได้
การเสียรูปของอาคารเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนตัวและการอัดตัวของอนุภาคดิน เช่น เนื่องจากอิทธิพลของการตกตะกอน ความชื้นที่เล็กน้อยและสม่ำเสมอไม่ได้ลดความมั่นคงของอาคาร แต่ความชื้นในปริมาณมากอาจทำให้เกิดการเสียรูปอันไม่พึงประสงค์ได้ การตกตะกอนที่ไม่สม่ำเสมอยังเป็นอันตรายมากยิ่งขึ้น เนื่องจากอาจทำให้เกิดการเคลื่อนตัวและการเอียง ส่งผลให้เกิดความเครียดมากเกินไปในโครงสร้างรับน้ำหนัก หากการอัดตัวของดินภายใต้ส่วนต่าง ๆ ของฐานรากไม่เท่ากันหรือภาระบนดินแตกต่างกัน คุณมักจะพบกับความผิดปกติของอาคารในรูปแบบของรอยแตกและการทรุดตัว
ระดับความชื้น
นี่คืออัตราส่วนของความชื้นในดินตามธรรมชาติต่อปริมาณความชื้น ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณความชื้นเมื่อเติมน้ำเข้าไปในรูพรุน ซึ่งไม่มีฟองอากาศเหลืออยู่ ดินที่มีตัวบ่งชี้ตั้งแต่ 0 ถึง 0.5 ถือว่ามีความชื้นต่ำ, เปียก - จาก 0.5 ถึง 0.8 และมีความอิ่มตัวของน้ำ - จาก 0.8 ถึง 1 ดินเหนียวมักจะเปียกกว่า, ดินทรายจะแห้งตามลำดับ
เครื่องคิดเลขสำหรับคำนวณพารามิเตอร์ของดิน
ในการออกแบบอาคารจะใช้แบบจำลองการคำนวณที่แตกต่างกันซึ่งใช้สำหรับดินที่มีความซับซ้อนต่างกัน สำหรับงานทั่วไป การประเมินหลักคือความสามารถในการรับน้ำหนักซึ่งเผยให้เห็นความแข็งแรงและคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปของฐานราก อย่างไรก็ตาม แบบจำลองการคำนวณพื้นฐานสามารถช่วยคำนวณสำหรับงานเฉพาะได้
เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นเมื่อสร้างโครงการจะใช้สูตร Prandtl ซึ่งช่วยในการคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน เพื่อกำหนดระดับความมั่นคงและความแข็งแรงของฐานและพิจารณาการเสียรูปที่เป็นไปได้จำเป็นต้องกำหนดระดับความเค้น สำหรับสิ่งนี้ สามารถใช้สมการที่อิงตามความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างความเครียดและความเครียด เช่น กฎของฮุค ได้ ดังนั้นภาระบนฐานรากไม่ควรมากกว่าความต้านทานดินสูงสุด
การคำนวณจะดำเนินการตามความสามารถในการรับน้ำหนักเพื่อกำหนดการสูญเสียความมั่นคงของอาคารที่เป็นไปได้ลักษณะของการทำลายระดับของการเสียรูปและประเภทของอาคาร นอกจากนี้ยังคำนวณสภาวะที่การทำงานตามปกติอาจเป็นเรื่องยากอีกด้วย ความทนทานของอาคารจะลดลงเนื่องจากความเป็นไปได้ที่จะเกิดการทรุดตัว การเอียง และอื่นๆ
คุณสมบัติทางกายภาพของดินเป็นลักษณะที่กำหนดซึ่งสามารถกำหนดสภาพของดินได้และความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางกายภาพและเคมีต่างๆ
เพื่อกำหนดชนิดของดินและพฤติกรรมของดินเป็นฐานในการก่อสร้าง คุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจในการออกแบบ เงื่อนไขเบื้องต้นคือการกำหนดลักษณะทางกายภาพและทางกลโดยวิธีห้องปฏิบัติการ
