Βιομηχανία

Ένα μάθημα Crash στη Γεωτεχνική Μηχανική

Ένα μάθημα Crash στη Γεωτεχνική Μηχανική



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

[Πηγή εικόνας: Wikimedia]

Η βρωμιά είναι παντού. Μεγαλώνουμε παίζοντας σε αυτό, λέγοντάς μας να μην το φάμε, ωστόσο, είναι ένα από τα πιο δύσκολα πράγματα που πρέπει να σχεδιάσουμε και να σχεδιάσουμε. Υπάρχει ένας ολόκληρος κόσμος κάτω από τα πόδια σας, με πολύπλοκη φυσική που δεν είναι ακόμη σε θέση να προβλεφθεί πλήρως και να μοντελοποιηθεί. Πρόκειται για γεωτεχνική μηχανική. Ο εύκολος τρόπος για να ορίσετε τη γεωτεχνική μηχανική είναι να έχετε να κάνετε με τη βρωμιά, αλλά περιλαμβάνει επίσης κινήσεις νερού, πυκνότητες, διείσδυση εδάφους και τόνους πολύπλοκων ιδιοτήτων που ποικίλλουν σε όλο τον κόσμο. Οι πολιτικοί μηχανικοί συνεργάζονται στενότερα με γεωτεχνικούς μηχανικούς κατά το σχεδιασμό κτιρίων και θεμελίων, αλλά το πεδίο δεν περιορίζεται σε αυτό. Το δύσκολο είναι ότι η βρωμιά δεν είναι ομοιογενής, αποτελούμενη από όλα τα ίδια μέρη, οπότε ο υπολογισμός των διαφορετικών στρωμάτων του εδάφους και πώς θα επηρεάσουν το κτίριό σας είναι εξαιρετικά δύσκολο. Πριν μπουν πάρα πολύ στο χνουδωτό, ρίξτε μια ματιά στο εισαγωγικό βίντεο παρακάτω.

Από οποιοδήποτε επάγγελμα μηχανικής, η γεωτεχνική μηχανική μπορεί να είναι η πιο υποτιμημένη ή ακόμη και η λιγότερο κατανοητή από άλλους σε όλο τον κόσμο. Στο μη εκπαιδευμένο μάτι, η βρωμιά είναι βρωμιά, σίγουρα ποικίλλει στο χρώμα, αλλά δεν συμπεριφέρεται όλα με τον ίδιο τρόπο; Δεν υπάρχει τίποτα περισσότερο από την αλήθεια.

Κατά το σχεδιασμό ενός κτιρίου, το πρώτο βήμα συνήθως περιλαμβάνει έναν γεωτεχνικό μηχανικό που βγαίνει και παίρνει δείγματα του εδάφους σε διάφορες τοποθεσίες. Ανάλογα με την απαιτούμενη ακρίβεια, η απόσταση των δειγμάτων θα ληφθεί σε διαφορετικά διαστήματα. Συνήθως, τα δείγματα λαμβάνονται με διάτρηση και λήψη των λεγόμενων «πυρήνων» δειγμάτων σε συγκεκριμένα βάθη ή αλλαγές εδάφους. Αυτά τα δείγματα στη συνέχεια επιστρέφονται στο εργαστήριο και προσδιορίζονται τιμές όπως το πορώδες, ο κορεσμός, το μέγεθος των κόκκων, η ομοιογένεια και άλλα που στη συνέχεια συντελούν στον τρόπο με τον οποίο μπορεί ή πρέπει να σχεδιαστεί ένα θεμέλιο κτιρίου.

Υπάρχουν και άλλες δοκιμές που μπορούν να γίνουν στο έδαφος στο χωράφι, όπως ο προσδιορισμός της πυκνότητας του ανώτερου εδάφους ή ακόμη και ο κορεσμός και το πορώδες. Για παράδειγμα, όταν σχεδιάζετε έναν δρόμο ή έναν αυτοκινητόδρομο, η βάση βρωμιάς πρέπει να συμπιέζεται όσο το δυνατόν περισσότερο για να αποτρέπεται η φθορά και η καθίζηση. Το έδαφος έχει τη βέλτιστη περιεκτικότητα υγρασίας στην οποία μπορεί να συμβεί η μέγιστη πυκνότητα, η οποία θα προσδιοριζόταν σε προηγούμενες εργαστηριακές δοκιμές. Έτσι, όταν το εργαστήριο καθορίσει αυτήν τη βέλτιστη περιεκτικότητα σε υγρασία, δίνει στους κατασκευαστές στο πεδίο μια βέλτιστη περιοχή υγρασίας (~ 95% βέλτιστη) για να διατηρήσει το έδαφος έτσι ώστε να μπορεί να επιτευχθεί η μέγιστη συμπύκνωση. Το έδαφος μερικές φορές δεν είναι αρκετά ισχυρό για να συγκρατεί τα πράγματα από μόνο του, αλλά υπάρχουν τρόποι για να το διορθώσουμε ότι είναι πολύ φθηνότερα από τη χρήση ακριβού σκυροδέματος. Δείτε το παρακάτω βίντεο για να μάθετε περισσότερα.

Η γεωτεχνική μηχανική περιλαμβάνει επίσης την κίνηση των υπόγειων υδάτων, τις διατμητικές τάσεις και τις πιέσεις στο έδαφος, και άλλες σύνθετες εξισώσεις εδάφους που είναι λίγο πέρα ​​από το πεδίο αυτής της εισαγωγικής θέσης. Ας ρίξουμε μια ματιά στη ροή των υπόγειων υδάτων για μια στιγμή. Όπως ίσως γνωρίζετε, υπάρχει ένα υδάτινο νερό κάτω από τα πόδια σας ή ένα υψόμετρο στο οποίο το νερό στηρίζεται φυσικά στο έδαφος. Αυτό το επίπεδο μπορεί να αλλάξει με βάση τα ποσοστά βροχόπτωσης και εξάντλησης από πηγάδια, αλλά η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το νερό ρέει σε διάφορα εδάφη είναι μία από τις βασικές εργασίες ενός γεωτεχνικού μηχανικού.

Ας πάρουμε ένα εργοτάξιο όπου ένα θεμέλιο σκάβεται κάτω από τη φυσική γραμμή νερού. Αυτό είναι αρκετά κοινό σε μεγάλες κατασκευές ή ακόμη και σε ορισμένες θαλάσσιες κατασκευές όπως γέφυρες και υπεράκτιες εξέδρες πετρελαίου. Η συνήθης τεχνική για να διατηρείτε το νερό εκτός του εργοταξίου σας είναι να χτίσετε έναν αδιαπέραστο τοίχο τόσο στη φυσική στάθμη του νερού όσο και σε μια ορισμένη απόσταση κάτω από το επίπεδο του εδάφους. Το πρόβλημα είναι, υπολογίζοντας πόσο βαθιά πρέπει να χτίσετε αυτό το προσωρινό τείχος μπορεί να είναι περίπλοκο, αλλά ευτυχώς οι γεωτεχνικοί μηχανικοί έχουν επινοήσει μια πολύπλοκη, αλλά εύκολη στην παρεμβολή, μέθοδο κατανόησης της ροής των υπόγειων υδάτων σε καταστάσεις όπως αυτή. Δείτε την καταπληκτική επίδειξη αυτών των αρχών στο παρακάτω βίντεο.

Έτσι, η γεωτεχνική μηχανική περιλαμβάνει τη βρωμιά, τη ροή του νερού και σχεδόν ό, τι κάθε δομή σε ολόκληρο τον κόσμο στηρίζεται ή στηρίζεται. Δεν υπάρχει ένα μεγάλο κατασκευαστικό έργο που συμβαίνει στη σύγχρονη εποχή που δεν αναφέρεται στην τεχνογνωσία ενός γεωτεχνικού μηχανικού. Το να μην δίνεις σημασία στη γεωτεχνική μηχανική στο σχεδιασμό κτιρίων είναι γιατί ο Πύργος της Πίζας είναι καλά, ακουμπά.

Ανπαίζοντας με βρωμιά είναι κάτι που θέλετε να κάνετε για το υπόλοιπο της ζωής σας, η γεωτεχνική μηχανική μπορεί να είναι διασκεδαστική και απίστευτα δύσκολη. Παρόλο που υπάρχουν πολλά πράγματα που γίνονται κατανοητά για τη βρωμιά, υπάρχουν ακόμα πολλές λεωφόροι που σε μεγάλο βαθμό δεν έχουν ανακαλυφθεί στον τομέα της μηχανικής του εδάφους, οπότε ίσως θα μπορούσατε να είστε αυτός που θα κάνετε την επόμενη ανακάλυψη! Εάν ενδιαφέρεστε για το σχεδιασμό κτιρίων, αλλά δεν θέλετε να δουλέψετε με βρωμιά όλη σας τη ζωή, ρίξτε μια ματιά στην εισαγωγή μας για το τι κάνει ένας πολιτικός μηχανικός εδώ.

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Τι κάνει ένας Πολιτικός Μηχανικός;

Σχετικά με τον Συγγραφέα:Η Trevor English είναι πολιτικός μηχανικός εκπαιδεύοντας με εξειδίκευση στην υδρολογία και τη μηχανική νερού. Για ερωτήσεις ή προσθήκες σε αυτό το άρθρο, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί του στη διεύθυνση [email protected]


Δες το βίντεο: Tensile Test (Αύγουστος 2022).