Najważniejsze właściwości mechaniczne gruntów

Grunty mogą różnić się między sobą w zależności od miejsca ich występowania właściwościami mechanicznymi. Określenie tych parametrów jest w związku z tym niezbędne między innymi w trakcie projektowania i wykonywania na nich budynków. Wobec tego jakie są najważniejsze właściwości mechaniczne gruntów oraz jakie jest ich znaczenie w geotechnice? 

Czym jest mechanika gruntów?

Mechanika gruntów to jedna z dziedzin geotechniki zajmująca się przewidywaniem zachowań mechanicznych gruntów poprzez ich badanie. W tym celu bazuje ona na zasadach związanych z kinematyką, dynamiką, mechaniką cieczy oraz materiałów, gdyż grunt składa się z trzech faz: materiału stałego, cieczy oraz gazów, które tworzą jednorodną homogeniczną mieszankę. 

4 najważniejsze właściwości mechaniczne gruntów

Wśród najważniejszych właściwości mechanicznych gruntów można wyróżnić przede wszystkim tarcie wewnętrzne, spójność oraz nośność i wytrzymałość na ścinanie. Pierwsza z właściwości dotyczy występującego w gruncie tarcia stawiających sobie opór ziaren gruntów. W związku z tym zależy ona przede wszystkim od kształtu ziaren na danym terenie oraz zagęszczenia gruntu. 

Spójność gruntów zależy natomiast od stopnia ich wilgotności, przy czym im jest on większy, tym jest ona mniejsza, z kolei nośnością gruntów określana jest ich zdolność do przenoszenia obciążeń. Dzięki niej można ustalić jakie obciążenie może przyjąć grunt bez spowodowania w nim odkształceń. Wyrażana jest ona za pomocą N/m2. Wytrzymałość na ścinanie dotyczy natomiast określenie największej wartości naprężeń statycznych, działających wzdłuż danej powierzchni, przy których występowaniu nie dochodzi do uszkodzenia gruntu. 

Do określenia mechanicznych właściwości gruntów wykorzystywane są specjalistyczne badania geotechniczne, wśród których wyróżnić można między innymi badania płytą statyczną VSS lub badania presjometryczne, które jako jedyna w Polsce wykonuje firma GEOPROJEKT ze Szczecina wykorzystując do tego presjometr Ménarda.

Znaczenie mechaniki gruntów w geotechnice

Określenie właściwości mechanicznych gruntów za pomocą specjalistycznych badań geotechnicznych jest niezbędnym elementem podczas projektowania i wykonywania budowli ziemnych. Dzięki nim można bowiem poprawnie dobrać materiały z jakich wybudowane zostaną zapory ziemne czy na przykład drogi, a także metody wyliczeń projektowych. Ponadto wykorzystywane jest ono także do tego, aby dokonać odpowiedniego wyboru metody posadowienia budynku na gruncie oraz w odpowiedni sposób zagospodarować tereny poprzemysłowe.