I suoli sono altamente variabili nella loro capacità di sopportare il peso. Il mancato calcolo della capacità portante del terreno può portare a fondazioni che affondano e strade inarcate. È anche un fattore nella scelta di attrezzature pesanti da usare dove troppa compattazione del suolo può uccidere le radici degli alberi, o le attrezzature possono impantanarsi. Gli ingegneri calcolano la capacità portante definitiva del terreno di un sito e quindi aggiungono un fattore di sicurezza. Eppure, le cose possono andare storte.
Il limite di quanto peso il suolo può sopportare
"Il taglio di taglio" del terreno si verifica quando c'è troppo peso su di esso, e il terreno affonda sotto il caricare. Questo è quello che succede quando il tuo piede sprofonda in un terreno soffice; quando capita in un edificio o in una strada, tuttavia, è un grosso problema. Gli ingegneri usano diversi metodi per testare il terreno per la fermezza, e usano le formule per calcolare le dimensioni e la profondità di una fondazione necessaria per un dato peso su un determinato terreno.
Perché la forza del suolo è variabile
La fermezza del suolo dipende dalla sua composizione. Potrebbe essere argilla, sabbia o qualsiasi miscela di argilla e sabbia. L'argilla ha particelle interdipendenti che resistono al taglio fino a un punto critico, oltre il quale l'argilla si deformerà deformandosi in un flusso di plastica. Il terreno include quasi sempre acqua, che resiste fortemente alla compressione. Ma l'umidità potrebbe drenare; questa è una delle ragioni per cui nelle suoli sabbiose si possono formare pozzanghere durante le condizioni di siccità.
Misurare la fermezza del suolo
Gli ingegneri usano diversi metodi per testare il terreno. Il più semplice è spingere una sonda nel terreno e misurare la forza necessaria per farlo affondare. Questo può essere fatto con una sonda portatile o una versione più grande montata su un veicolo cingolato. Per misurazioni più profonde, vengono prelevati campioni di nucleo e quindi testati sotto compressione in un laboratorio. Questi test possono simulare stress in più di un asse. Possono anche testare la permeabilità all'umidità.
Calcolare la capacità di sopportare il suolo in modo sicuro
Armati dei risultati del test, gli ingegneri calcolano quanto carico può sopportare il suolo. A partire dal peso richiesto per tagliare il terreno, aggiungono un fattore di sicurezza in modo che la struttura non applichi mai abbastanza peso per deformare il terreno. Possono regolare l'impronta e la profondità di una fondazione per rimanere all'interno di quel valore. In alternativa, possono comprimere il terreno per aumentare la sua forza. Ad esempio, potrebbero utilizzare un rullo per compattare il materiale di riempimento sfuso per un fondo stradale.
Le cose possono ancora andare male
Anche quando tutti i calcoli sono corretti, i problemi possono sorgere in seguito. Il cambiamento nel tempo è difficile da stimare. Ecco perché gli edifici che andavano bene quando costruiti possono iniziare a sistemarsi per molti anni. Dato abbastanza tempo, anche la roccia solida può deformarsi e scorrere sotto il peso delle montagne. Le frane sono improvvise, ma interi fianchi collinari possono gradualmente scivolare verso il basso, causando il fallimento delle strutture. Le eruzioni da inondazioni o il gelo che si solleva in caso di gelo possono rovinare le strade.
