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Schmutz ist überall. Wir wachsen darin auf und werden angewiesen, ihn nicht zu essen, und dennoch ist es eines der schwierigsten Dinge, um ihn herum zu konstruieren und zu entwerfen. Unter Ihren Füßen befindet sich eine ganze Welt mit komplexer PhysikDas kann immer noch nicht vollständig vorhergesagt und modelliert werden. Dies ist Geotechnik. Die einfache Art, Geotechnik zu definieren, besteht darin, etwas mit Schmutz zu sagen, aber es beinhaltet auch Wasserbewegungen, Dichten, Bodeninfiltration und Tonnen von KomplexEigenschaften, die alle auf der ganzen Welt variieren. Bauingenieure arbeiten bei der Planung von Gebäuden und Fundamenten am engsten mit Geotechnikern zusammen, aber das Feld ist nicht darauf beschränkt. Das Schwierige ist, dass Schmutz nicht homogen ist und aus denselben Teilen besteht.Es ist also unglaublich schwierig, die verschiedenen Bodenschichten und ihre Auswirkungen auf Ihr Gebäude herauszufinden. Bevor wir uns zu sehr mit dem Kern befassen, schauen Sie sich das folgende Einführungsvideo an.
Von jedem Ingenieurberuf kann Geotechnik von anderen auf der ganzen Welt am meisten unterschätzt oder zumindest am wenigsten verstanden werden. Für das ungeübte Auge ist Schmutz Schmutz, sicher, dass er sich in der Farbe unterscheidet, aber nicht alles verhält sich gutauf die gleiche Weise? Es gibt nichts weiter von der Wahrheit entfernt.
Bei der Planung eines Gebäudes geht der erste Schritt normalerweise von einem Geotechniker aus, der an verschiedenen Orten Bodenproben entnimmt. Je nach erforderlicher Genauigkeit wird der Abstand der Proben in unterschiedlichen Intervallen entnommen. In der Regel werden Proben entnommenDurch Bohren und Entnehmen sogenannter "Kern" -Proben in bestimmten Tiefen oder Bodenveränderungen werden diese Proben dann ins Labor zurückgebracht und Werte wie Porosität, Sättigung, Korngröße, Homogenität und andere bestimmt, die dann den Einfluss eines Gebäudefundaments beeinflussenkann oder muss entworfen werden.
Es gibt andere Tests, die auf dem Feld im Feld durchgeführt werden können, z. B. die Bestimmung der Dichte des Oberbodens oder sogar der Sättigung und Porosität. Bei der Planung einer Straße oder Autobahn muss beispielsweise die Schmutzbasis so verdichtet sein wieDer Boden hat einen optimalen Feuchtigkeitsgehalt, bei dem die maximale Verdichtung auftreten kann, die in früheren Labortests ermittelt wurde. Sobald das Labor diesen optimalen Feuchtigkeitsgehalt ermittelt hat, erhalten die Bauherren vor Ort ein OptimumFeuchtigkeitsbereich ~ 95% optimal, um den Boden so zu halten, dass eine maximale Verdichtung auftreten kann. Der Boden ist manchmal nicht stark genug, um die Dinge selbst zu halten, aber es gibt Möglichkeiten, dies zu beheben, die viel billiger sind als die Verwendung von teurem BetonSchauen Sie sich das Video unten an, um mehr zu erfahren.
Geotechnik umfasst auch Grundwasserbewegungen, Scherbeanspruchungen und Dehnungen im Boden sowie andere komplexe Bodengleichungen, die den Rahmen dieses Einführungsbeitrags etwas sprengen. Lassen Sie uns einen Moment einen Blick auf den Grundwasserfluss werfen. Wie Sie wahrscheinlich wissen,Unter Ihren Füßen befindet sich ein Grundwasserspiegel oder eine Höhe, auf der sich das Wasser auf natürliche Weise im Boden befindet. Dieses Niveau kann sich aufgrund der Niederschlags- und Erschöpfungsraten von Brunnen ändern. Das Verständnis, wie Wasser durch verschiedene Böden fließt, ist jedoch eine der Hauptaufgaben von ageotechnischer Ingenieur.
Nehmen wir eine Baustelle, auf der ein Fundament unterhalb der natürlichen Wasserlinie gegraben wird. Dies ist ziemlich häufig bei größeren Bauwerken oder sogar bei einigen Meeresbauwerken wie Brücken und Offshore-Ölplattformen. Die übliche Technik, um Wasser von Ihrer Baustelle fernzuhaltenEs ist kompliziert, eine undurchlässige Mauer sowohl bis zum natürlichen Wasserspiegel als auch bis zu einem bestimmten Abstand unter der Erdoberfläche zu bauen. Das Problem besteht darin, herauszufinden, wie tief Sie diese temporäre Mauer bauen müssen, aber zum Glück haben Geotechnikingenieure eine komplexe, aber leicht zu entwickelnde Mauer entwickeltinterpolieren, Methode zum Verständnis des Grundwasserflusses in solchen Situationen. Schauen Sie sich die beeindruckende Demonstration dieser Prinzipien im folgenden Video an.
Geotechnik umfasst also Schmutz, Wasserfluss und so ziemlich alles, worauf jede Struktur auf der ganzen Welt aufgebaut ist oder auf dem sie ruht. In der heutigen Zeit gibt es kein großes Bauprojekt, das nicht auf das Fachwissen einer Geotechnik verweistIngenieur. Da der Schiefe Turm von Pisa keine Bedeutung für die Geotechnik in der Gebäudeplanung hat, ist er gut gelehnt.
Wenn mit Schmutz spielen ist etwas, das Sie für den Rest Ihres Lebens tun möchten. Geotechnik kann sowohl Spaß machen als auch unglaublich herausfordernd sein. Obwohl es viele Dinge gibt, die über Schmutz verstanden werden, gibt es immer noch viele Wege, die im Bereich von weitgehend unentdeckt bleibenBodenmechanik, vielleicht könnten Sie derjenige sein, der den nächsten Durchbruch schafft! Wenn Sie an der Gebäudeplanung interessiert sind, aber Ihr ganzes Leben lang nicht mit Schmutz arbeiten möchten, lesen Sie unsere Einführung zu was ein Bauingenieur hier macht .
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Über den Autor : Trevor English ist ein ausgebildeter Bauingenieur mit Spezialisierung auf Hydrologie und Wassertechnik. Bei Fragen oder Ergänzungen zu diesem Artikel können Sie ihn unter [email protected] kontaktieren.