Technik von Geotechnical ist der Zweig des mit dem Technikverhalten von Erdmaterialien betroffenen Hoch- und Tiefbau. Technik von Geotechnical ist im Hoch- und Tiefbau wichtig, aber wird auch von Militär, Bergwerk, Erdöl oder jeder anderen Technik verwendet, die mit dem Aufbau auf oder im Boden betroffen ist. Technik von Geotechnical verwendet Grundsätze der Boden-Mechanik und Felsen-Mechanik, um unterirdische Bedingungen und Materialien zu untersuchen; bestimmen Sie die relevanten physischen/mechanischen und chemischen Eigenschaften dieser Materialien; bewerten Sie Stabilität des natürlichen Hangs und der künstlichen Boden-Ablagerungen; bewerten Sie durch Seite-Bedingungen aufgestellte Gefahren; Designerdwälle und Struktur-Fundamente; und Monitor-Seite-Bedingungen, Erdwall und Fundament-Aufbau.

Ein typisches geotechnical Technikprojekt beginnt mit einer Rezension von Projektbedürfnissen, die erforderlichen materiellen Eigenschaften zu definieren. Dann folgt einer Seite-Untersuchung von Boden, Felsen, Schuld-Vertrieb und grundlegenden Eigenschaften auf und unter einem Gebiet von Interesse, um ihre Technikeigenschaften einschließlich zu bestimmen, wie sie, auf oder in einem vorgeschlagenen Aufbau aufeinander wirken werden. Seite-Untersuchungen sind erforderlich, um ein Verstehen des Gebiets in zu gewinnen, oder auf dem die Technik stattfinden wird. Untersuchungen können die Bewertung der Gefahr Menschen, Eigentum und der Umgebung von natürlichen Gefahren wie Erdbeben, Erdrutsche, sinkholes, Boden-Verflüssigung, Schutt-Flüsse und rockfalls einschließen.

Boden-Verbesserung bezieht sich auf eine Technik, die sich verbessert, haben die Technikeigenschaften der Boden-Masse behandelt. Gewöhnlich sind die Eigenschaften, die modifiziert werden, Scherfestigkeit, Steifkeit und Durchdringbarkeit. Boden-Verbesserung hat sich in ein hoch entwickeltes Werkzeug entwickelt, um Fundamente für ein großes Angebot an Strukturen zu unterstützen. Richtig angewandt, d. h. nach dem Geben wegen der Rücksicht zur Natur des Bodens, der wird verbessert und des Typs und der Empfindlichkeit der Strukturen, die bauen werden, nimmt Boden-Verbesserung häufig ab leitet Kosten und spart Zeit.

Ein geotechnical Ingenieur bestimmt dann und entwirft den Typ von Fundamenten, Erdwällen und/oder für die beabsichtigten künstlichen Strukturen erforderlichen Fahrbahn-Subrängen, gebaut zu werden. Fundamente werden entworfen und für Strukturen verschiedener Größen wie Hochhäuser, Brücken, Medium zu großen kommerziellen Gebäuden und kleineren Strukturen gebaut, wo die Boden-Bedingungen codebasiertes Design nicht erlauben.

Für oberirdische Bauwerke gebaute Fundamente schließen seichte und tiefe Fundamente ein. Behaltende Strukturen schließen erdgefüllte Dämme und Stützmauern ein. Erdwälle schließen Deiche, Tunnels, Deiche, Morgenempfänge, Kanäle, Reservoire, Absetzung der gefährlichen überflüssigen und hygienischen Geländeauffüllung ein.

Technik von Geotechnical ist auch mit der Küsten- und Ozeantechnik verbunden. Küstentechnik kann mit dem Design und Aufbau von Kais, Jachtbassins und Wellenbrechern verbunden sein. Ozeantechnik kann mit Fundament und Ankersystemen für Auslandsstrukturen wie Ölplattformen verbunden sein.

Die Felder der geotechnical Technik- und Technikgeologie sind nah verbunden, und haben große Gebiete des Übergreifens. Jedoch ist das Feld der geotechnical Technik eine Spezialisierung der Technik, wo das Feld der Technikgeologie eine Spezialisierung der Geologie ist.

Geschichte

Menschen haben Boden als ein Material für den Hochwasserschutz, die Bewässerungszwecke, die Begräbnis-Seiten historisch verwendet, Fundamente, und als Baumaterial für Gebäude bauend. Die ersten Tätigkeiten wurden mit der Bewässerung und dem Hochwasserschutz, wie demonstriert, durch Spuren von Gräben, Dämmen und Kanälen verbunden, die auf mindestens 2000 BCE zurückgehen, die im alten Ägypten, altem Mesopotamia und dem Fruchtbaren Halbmond, sowie um die frühen Ansiedlungen von Mohenjo Daro und Harappa im Tal von Indus gefunden wurden. Da sich die Städte ausgebreitet haben, wurden Strukturen unterstützt durch formalisierte Fundamente aufgestellt; alte Griechen haben namentlich Polster-Stände und Fundamente des Streifens-Und-Rettungsfloßes gebaut. Bis zum 18. Jahrhundert, jedoch, war keine theoretische Basis für das Boden-Design entwickelt worden, und die Disziplin war mehr von einer Kunst als eine Wissenschaft, sich auf die vorige Erfahrung verlassend.

Mehrere Fundament-zusammenhängende Technikprobleme, wie der sich Neigende Turm von Pisa, haben Wissenschaftler aufgefordert zu beginnen, eine wissenschaftlichere Annäherung an das Überprüfen des Untergrunds zu bringen. Die frühsten Fortschritte sind in der Entwicklung von Erddruck-Theorien für den Aufbau von Stützmauern vorgekommen. Henri Gautier, ein französischer Königlicher Ingenieur, hat den "natürlichen Hang" von verschiedenen Böden 1717, eine als der Winkel von Boden der Ruhe später bekannte Idee anerkannt. Ein rudimentäres Boden-Klassifikationssystem wurde auch gestützt auf einem Einheitsgewicht eines Materials entwickelt, das als eine gute Anzeige des Boden-Typs nicht mehr betrachtet wird.

Die Anwendung der Grundsätze der Mechanik zu Böden wurde schon in 1773 wenn Charles Coulomb (ein Physiker, Ingenieur und der Armeekapitän) entwickelte verbesserte Methoden dokumentiert, den Erddruck gegen militärische Festungswälle zu bestimmen. Coulomb hat bemerkt, dass, beim Misserfolg, sich ein verschiedenes Gleitflugzeug hinter einer gleitenden Stützmauer formen würde und er vorgeschlagen hat, dass die maximale Scherspannung auf dem Gleitflugzeug, zu Designzwecken, die Summe der Boden-Kohäsion, und Reibung war, wo die normale Betonung auf dem Gleitflugzeug ist und der Reibungswinkel des Bodens ist. Durch das Kombinieren der Theorie von Coulomb mit dem 2. Betonungsstaat von Christian Otto Mohr ist die Theorie bekannt als Mohr-Ampere-Sekunde-Theorie geworden. Obwohl es jetzt anerkannt wird, dass der genaue Entschluss von der Kohäsion unmöglich ist, weil nicht ein grundsätzliches Boden-Eigentum ist, wird die Mohr-Ampere-Sekunde-Theorie noch in der Praxis heute verwendet.

Im 19. Jahrhundert hat Henry Darcy entwickelt, was jetzt als das Gesetzbeschreiben von Darcy des Flusses von Flüssigkeiten in porösen Medien bekannt ist. Joseph Boussinesq (ein Mathematiker und Physiker) hat Theorien des Betonungsvertriebs in elastischen Festkörpern entwickelt, die sich nützlich erwiesen haben, um Betonungen auf die Tiefe im Boden zu schätzen; William Rankine, ein Ingenieur und Physiker, hat eine Alternative zur Erddruck-Theorie der Ampere-Sekunde entwickelt. Albert Atterberg hat die Tonkonsistenz-Indizes entwickelt, die noch heute für die Boden-Klassifikation verwendet werden. Osborne Reynolds hat 1885 dass anerkannt, Ursachen volumetrische Ausdehnung von dichten und Zusammenziehung von losen granulierten Materialien scherend.

Wie man

sagt, hat moderne geotechnical Technik 1925 mit der Veröffentlichung von Erdbaumechanik durch Karl Terzaghi (ein Ingenieur und Geologe) begonnen. Betrachtet von vielen, um der Vater der modernen Boden-Mechanik und geotechnical Technik zu sein, hat Terzaghi den Grundsatz der wirksamen Betonung entwickelt und hat demonstriert, dass die Scherfestigkeit von Boden von wirksamer Betonung kontrolliert wird. Terzaghi hat auch das Fachwerk für Theorien der tragenden Kapazität von Fundamenten und die Theorie für die Vorhersage der Rate der Ansiedlung von Tonschichten wegen der Verdichtung entwickelt. In seinem 1948-Buch hat Donald Taylor anerkannt, dass ineinander zu greifen, und Ausdehnung dicht gepackter Partikeln zur Maximalkraft eines Bodens beigetragen hat. Die Wechselbeziehungen zwischen dem Volumen-Änderungsverhalten (Ausdehnung, Zusammenziehung, und der Verdichtung) und dem mähenden Verhalten wurden alle über die Theorie der Knetbarkeit mit der kritischen Zustandboden-Mechanik von Roscoe, Schofield und Wroth mit der Veröffentlichung "Auf dem Tragen von Böden" 1958 verbunden. Kritische Zustandboden-Mechanik ist die Basis für viele zeitgenössische fortgeschrittene bestimmende Modelle, die das Verhalten von Boden beschreiben.

Das Zentrifuge-Modellieren von Geotechnical ist eine Methode, physische Skala-Modelle von geotechnical Problemen zu prüfen. Der Gebrauch einer Zentrifuge erhöht die Ähnlichkeit der Skala-Mustertests, die mit Boden verbunden sind, weil die Kraft und Steifkeit von Boden zum Begrenzen-Druck sehr empfindlich sind. Die Schleuderbeschleunigung erlaubt einem Forscher, groß (Prototyp-Skala) Betonungen in kleinen physischen Modellen vorzuherrschen.

Das Üben von Ingenieuren

Ingenieure von Geotechnical sind normalerweise Absolventen eines vierjährigen Programms des Hoch- und Tiefbau und halten häufig einen Master-Grad. In den USA, geotechnical Ingenieure werden normalerweise lizenziert und als Berufsingenieure (PEs) in den meisten Staaten geregelt; zurzeit nur Kalifornien und Oregon haben geotechnical Technikspezialisierungen lizenziert. Staatsregierungen werden normalerweise Ingenieure lizenzieren, die ein BEGÜNSTIGEN der akkreditierten Schule absolviert haben, die Grundlagen der Techniküberprüfung passiert haben, mehrere Jahre der Arbeitserfahrung unter der Aufsicht eines lizenzierten Berufsingenieurs vollendet haben, und die Berufstechnikprüfung bestanden haben.

Boden-Mechanik

In der geotechnical Technik werden Böden als ein dreiphasiges Material betrachtet, das zusammengesetzt ist aus: Felsen oder Mineralpartikeln, Wasser und Luft. Die Leere eines Bodens, der Räume zwischen Mineralpartikeln, enthält das Wasser und die Luft.

Die Technikeigenschaften von Böden werden durch vier Hauptfaktoren betroffen: Die vorherrschende Größe der Mineralpartikeln, der Typ von Mineralpartikeln, dem Korn-Größe-Vertrieb und den Verhältnismengen von Mineral, Wasser und Luft präsentieren in der Boden-Matrix. Feine Partikeln (Geldstrafen) werden als Partikeln weniger als 0.075 Mm im Durchmesser definiert.

Boden-Eigenschaften

Einige der wichtigen Eigenschaften von Böden, die von geotechnical Ingenieuren verwendet werden, um Seite-Bedingungen und Designerdwälle zu analysieren, Strukturen und Fundamente behaltend, sind:

Einheitsgewicht: Gesamteinheitsgewicht: Kumulatives Gewicht der festen Partikeln, des Wassers und der Luft im Material pro Einheitsvolumen. Bemerken Sie, dass, wie man häufig annimmt, die Luftphase schwerelos ist.

Durchlässigkeit: Verhältnis des Volumens der Leere (Luft, Wasser oder andere Flüssigkeiten enthaltend), in einem Boden zum Gesamtvolumen des Bodens. Eine Durchlässigkeit 0 deutet an, dass es keine Leere im Boden gibt.

Leeres Verhältnis: Ist das Verhältnis des Volumens der Leere zum Volumen von festen Partikeln in einem Boden. Leeres Verhältnis ist mathematisch mit der Durchlässigkeit verbunden.

Durchdringbarkeit: Ein Maß der Fähigkeit von Wasser, durch den Boden zu fließen, der in Einheiten der Geschwindigkeit ausgedrückt ist.

Verdichtbarkeit: Die Rate der Änderung des Volumens mit wirksamer Betonung. Wenn die Poren mit Wasser gefüllt werden, dann muss das Wasser aus den Poren gedrückt werden, um volumetrische Kompression des Bodens zu erlauben; dieser Prozess wird Verdichtung genannt.

Scherfestigkeit: Die Scherspannung, die verursachen wird, schert Misserfolg.

Atterberg Grenzen: Flüssige Grenze, Plastikgrenze und Zusammenschrumpfen-Grenze. Diese Indizes werden für die Bewertung anderer Technikeigenschaften und für die Boden-Klassifikation verwendet.

Untersuchung von Geotechnical

Ingenieure von Geotechnical führen geotechnical Untersuchungen durch, um Information über die physikalischen Eigenschaften von Boden und Felsen zu Grunde liegend (und manchmal neben) eine Seite zu erhalten, um Erdwälle und Fundamente für vorgeschlagene Strukturen, und für die Reparatur der Qual zu Erdwällen und durch unterirdische Bedingungen verursachten Strukturen zu entwerfen. Eine geotechnical Untersuchung wird Oberflächenerforschung und unterirdische Erforschung einer Seite einschließen. Manchmal werden geophysikalische Methoden verwendet, um Daten über Seiten zu erhalten. Unterirdische Erforschung ist gewöhnlich in - situ verbunden prüfend (zwei allgemeine Beispiele in - situ Tests sind der Standarddurchdringen-Test und Kegel-Durchdringen-Test. Außerdem wird Seite-Untersuchung häufig Untergrund-Stichprobenerhebung und Laborprüfung der wiederbekommenen Bodenproben einschließen. Das Graben von Testgruben und grabend (um besonders Schulden und Gleiten-Flugzeuge ausfindig zu machen), kann auch verwendet werden, um über Boden-Bedingungen an der Tiefe zu erfahren. Großes Diameter borings wird wegen Sicherheitssorgen und Aufwandes selten verwendet, aber wird manchmal verwendet, um einem Geologen oder Ingenieur zu erlauben, ins Bohrloch für die direkte visuelle und manuelle Überprüfung vom Boden gesenkt zu werden und stratigraphy zu schaukeln.

Eine Vielfalt von Boden-Probierern besteht, um den Bedarf von verschiedenen Technikprojekten zu decken. Der Standarddurchdringen-Test (SPT), der einen dick ummauerten Spalt-Löffel-Probierer verwendet, ist die allgemeinste Weise, gestörte Proben zu sammeln. Kolbenprobierer, eine dünn ummauerte Tube verwendend, werden meistens für die Sammlung von weniger gestörten Proben verwendet. Fortgeschrittenere Methoden, wie das Boden-Einfrieren und der Block-Probierer von Sherbrooke, sind höher, aber noch teurer.

Grenze-Tests von Atterberg, zufriedene Wassermaße, und Korn-Größe-Analyse können zum Beispiel auf gestörten bei dicken ummauerten Boden-Probierern erhaltenen Proben durchgeführt werden. Eigenschaften wie Scherfestigkeit, Steifkeit hydraulisches Leitvermögen und Koeffizient der Verdichtung können durch die Beispielstörung bedeutsam verändert werden. Um diese Eigenschaften im Laboratorium zu messen, ist hohe Qualitätsstichprobenerhebung erforderlich. Allgemeine Tests, um die Kraft und Steifkeit zu messen, schließen den triaxial ein mähen und unbegrenzter Kompressionstest.

Oberflächenerforschung kann geologische kartografisch darstellende, geophysikalische Methoden und Fotogrammetrie einschließen; oder es kann so einfach sein wie ein Ingenieur, der ringsherum spazieren geht, um die physischen Bedingungen an der Seite zu beobachten. Geologisch kartografisch darzustellen, und Interpretation von geomorphology werden normalerweise in der Beratung mit einem Geologen oder Technikgeologen vollendet.

Geophysikalische Erforschung wird auch manchmal verwendet. Geophysikalische für die unterirdische Erforschung verwendete Techniken schließen Maß von seismischen Wellen ein (Druck, mähen Sie und Wellen von Rayleigh), Oberflächenwelle-Methoden und/oder downhole Methoden und elektromagnetische Überblicke (Magnetometer, spezifischer Widerstand und in Boden eindringender Radar).

Fundamente

Ein Fundament eines Bauens übersendet Lasten von Gebäuden und anderen Strukturen zur Erde. Ingenieur-Designfundamente von Geotechnical, die auf den Lasteigenschaften der Struktur und den Eigenschaften der Böden und/oder Grundlage an der Seite gestützt sind. Im Allgemeinen, geotechnical Ingenieure:

1) Schätzen Sie, dass der Umfang und die Position der Lasten unterstützt wird;

2) Entwickeln Sie einen Untersuchungsplan, den Untergrund zu erforschen;

3) Bestimmen Sie notwendige Boden-Rahmen durch das Feld und die Laboratorium-Prüfung (z.B, Verdichtungstest, triaxial scheren Test, Schaufel scheren Test, Standarddurchdringen-Test);

4) Entwerfen Sie das Fundament auf die sicherste und am meisten wirtschaftliche Weise.

Die primären Rücksichten für die Fundament-Unterstützung tragen Kapazität, Ansiedlung und Boden-Bewegung unter den Fundamenten. Lager der Kapazität ist die Fähigkeit der Seite-Böden, die Lasten zu unterstützen, die durch Gebäude oder Strukturen auferlegt sind. Ansiedlung kommt unter allen Fundamenten in allen Boden-Bedingungen vor, obwohl leicht geladene Strukturen oder Felsen-Seiten unwesentliche Ansiedlungen erfahren können. Für schwerere Strukturen oder weichere Seiten können sowohl gesamte Ansiedlung hinsichtlich ungebauter Gebiete oder benachbarter Gebäude, als auch Differenzialansiedlung unter einer einzelnen Struktur, Sorgen sein. Der besonderen Sorge ist Ansiedlung, die mit der Zeit vorkommt, weil unmittelbare Ansiedlung gewöhnlich für während des Aufbaus ersetzt werden kann. Die Boden-Bewegung unter Fundamenten einer Struktur kann wegen des Zusammenschrumpfens oder Schwellens von mitteilsamen Böden wegen klimatischer Änderungen, Frostvergrößerung von Boden, des Schmelzens des Permafrostbodens, der Steigungsinstabilität oder der anderen Ursachen vorkommen. Alle diese Faktoren müssen während des Designs von Fundamenten betrachtet werden.

Viele Gebäudecodes geben grundlegende Fundament-Designrahmen für einfache Bedingungen an, die durch die Rechtsprechung oft unterschiedlich sind, aber solche Designtechniken werden normalerweise auf bestimmte Typen des Aufbaus und bestimmte Typen von Seiten beschränkt und sind oft sehr konservativ.

In Gebieten der seichten Grundlage können sich die meisten Fundamente direkt auf Grundlage beziehen; in anderen Gebieten kann der Boden genügend Kraft für die Unterstützung von Strukturen zur Verfügung stellen. In Gebieten der tieferen Grundlage mit weichen liegenden Böden werden tiefe Fundamente verwendet, um Strukturen direkt auf der Grundlage zu unterstützen; in Gebieten, wo Grundlage nicht ist, werden wirtschaftlich verfügbare, steife "tragende Schichten" verwendet, um tiefe Fundamente stattdessen zu unterstützen.

Seichte Fundamente

Seichte Fundamente sind ein Typ des Fundaments, das Baulast sehr in der Nähe von der Oberfläche, aber nicht zu einer unterirdischen Schicht überträgt. Seichte Fundamente haben normalerweise eine Tiefe zum Breite-Verhältnis von weniger als 1.

Stände

Stände (häufig genannt "Ausbreitungsstände", weil sie die Last ausbreiten) sind Strukturelemente, die Struktur-Lasten dem Boden durch den direkten Flächenkontakt übertragen. Stände können isolierte Stände für den Punkt oder Säulenlasten sein, oder Stände für die Wand oder das andere lange (Linie) Lasten abziehen. Stände werden normalerweise vom Stahlbeton-Wurf direkt auf den Boden gebaut, und werden normalerweise in den Boden eingebettet, um durch die Zone der Frostbewegung einzudringen und/oder zusätzliche tragende Kapazität zu erhalten.

Plattenfundamente

Eine Variante auf Ausbreitungsständen soll die komplette Struktur haben beziehen sich auf eine einzelne Platte des Betons, der dem kompletten Gebiet der Struktur unterliegt. Platten müssen dick genug sein, um genügend Starrheit zur Verfügung zu stellen, um die tragenden Lasten etwas gleichförmig auszubreiten, und Differenzialansiedlung über das Fundament zu minimieren. In einigen Fällen wird flexure erlaubt, und das Gebäude wird gebaut, um kleine Bewegungen des Fundaments stattdessen zu dulden. Für kleine Strukturen, wie Häuser der einzelnen Familie, kann die Platte weniger als 300 Mm dick sein; für größere Strukturen kann die Fundament-Platte mehrere Meter dick sein.

Plattenfundamente können entweder Fundamente der Platte auf dem Rang oder eingebettete Fundamente normalerweise in Gebäuden mit Kellern sein. Fundamente der Platte auf dem Rang müssen entworfen werden, um potenzielle Boden-Bewegung wegen sich ändernder Boden-Bedingungen zu berücksichtigen.

Tiefe Fundamente

Tiefe Fundamente werden für Strukturen oder schwere Lasten verwendet, wenn seichte Fundamente entsprechende Kapazität, wegen der Größe und Strukturbeschränkungen nicht zur Verfügung stellen können. Sie können auch verwendet werden, um Baulasten vorige schwache oder komprimierbare Boden-Schichten zu übertragen. Während sich seichte Fundamente allein auf die tragende Kapazität des Bodens unter ihnen verlassen, können sich tiefe Fundamente auf das Ende verlassen, Widerstand, Reibungswiderstand entlang ihrer Länge oder beiden im Entwickeln der erforderlichen Kapazität tragend. Ingenieure von Geotechnical verwenden spezialisierte Werkzeuge wie der Kegel-Durchdringen-Test, um den Betrag der Haut und Ende zu schätzen, im Untergrund verfügbaren Widerstand ertragend.

Es gibt viele Typen von tiefen Fundamenten einschließlich Stapel, gebohrter Wellen, Caissons, Anlegestege, und Erde hat Säulen stabilisiert. Große Gebäude wie Wolkenkratzer verlangen normalerweise tiefe Fundamente. Zum Beispiel häuft der Turm von Jin Mao im chinesischen Gebrauch röhrenförmiger Stahl ungefähr 1 M (3.3 Fuß) an, die zu einer Tiefe von 83.5 M (274 Fuß) gesteuert sind, um sein Gewicht zu unterstützen.

In Gebäuden, die gebaut und gefunden werden, Ansiedlung zu erleben, Stapel unterstützend, kann verwendet werden, um das vorhandene Gebäude zu stabilisieren.

Seitliche Erdunterstützungsstrukturen

Eine Stützmauer ist eine Struktur, die Erde zurückhält. Stützmauern stabilisieren Boden und Felsen von der downslope Bewegung oder Erosion und stellen Unterstützung für vertikale oder nah-vertikale Rang-Änderungen zur Verfügung. Kastendämme und Schotte, Strukturen, um Wasser zurückzuhalten, werden manchmal auch als Stützmauern betrachtet.

Die primäre Geotechnical-Sorge im Design und der Installation von Stützmauern ist, dass das behaltene Material versucht voranzukommen und downslope wegen des Ernstes. Das schafft Boden-Druck hinter der Wand, die gestützt auf dem inneren Reibungswinkel (φ) und die zusammenhaltende Kraft (c) des Materials und des Betrags der zulässigen Bewegung der Wand analysiert werden kann. Dieser Druck ist oben am kleinsten und nimmt zum Boden zu, der gewissermaßen dem hydraulischen Druck ähnlich ist und neigt dazu zu stoßen die Wand schicken nach und stürzen es. Das Grundwasser hinter der Wand, die durch ein Drainage-System nicht zerstreut wird, verursacht einen zusätzlichen horizontalen hydraulischen Druck auf die Wand.

Ernst-Wände

Ernst-Wände hängen von der Größe und dem Gewicht der Wandmasse ab, um Druck von hinten zu widerstehen. Ernst-Wände werden häufig einen geringen Rückschlag oder Böschung haben, um Wandstabilität zu verbessern. Für kurze, gärtnerisch gestaltende Wände werden Ernst-Wände, die vom trocken aufgeschoberten (mortarless) Stein oder den segmentären konkreten Einheiten (Mauerwerk-Einheiten) gemacht sind, allgemein verwendet.

Früher im 20. Jahrhundert waren höhere Stützmauern häufig Ernst-Wände, die von großen Massen des Betons oder Steins gemacht sind. Heute werden höhere Stützmauern als zerlegbare Ernst-Wände zunehmend gebaut wie: geosynthetic oder stahlverstärkter Versatz-Boden mit der vorgefertigten Einfassungen; gabions (aufgeschoberte Stahlleitungskörbe, die mit Felsen gefüllt sind), Krippe-Wände (haben Zellen Blockhausstil vom vorgefertigten Beton oder Bauholz aufgebaut und haben sich mit Boden oder freiem abfließendem Kies gefüllt), oder Wände mit dem Nagel von des Bodens (Boden, der im Platz mit konkreten und Stahlstangen verstärkt ist).

Für Ernst-Wände des verstärkten Bodens wird die Boden-Verstärkung in horizontale Schichten überall in der Höhe der Wand gelegt. Allgemein ist die Boden-Verstärkung Geogitter, ein Polymer-Ineinandergreifen der hohen Kraft, die Zugbelastung zur Verfügung stellen, um Boden zusammenzuhalten. Das Wandgesicht ist häufig vorgefertigter, segmentärer konkreter Einheiten, die etwas Differenzialbewegung dulden können. Die Masse von verstärktem Boden, zusammen mit der Einfassungen, wird die Ernst-Wand. Die verstärkte Masse muss groß genug gebaut werden, um den Druck vom Boden dahinter zu behalten. Ernst-Wände müssen gewöhnlich ein Minimum von 30 bis 40 Prozent so tief (dick) sein wie die Höhe der Wand und können größer sein müssen, wenn es einen Hang oder Überlastung auf der Wand gibt.

Freitragende Wände

Vor der Einführung von modernen Ernst-Wänden des verstärkten Bodens, cantilevered Wände waren der allgemeinste Typ der höheren Stützmauer. Wände von Cantilevered werden von einem relativ dünnen Stamm von stahlverstärkten, Beton des Wurfs im Platz oder mortared Mauerwerk (häufig in Form eines umgekehrten T) gemacht. Diese freitragenden Wandlasten (wie ein Balken) zu einem großen, strukturellen Stand; das Umwandeln horizontalen Drucks von hinter der Wand zum vertikalen Druck auf den Boden unten. Manchmal werden Cantilevered-Wände auf der Vorderseite gestützt, oder schließen ein Gegenfort auf dem Rücken ein, um ihre Stabilität gegen hohe Lasten zu verbessern. Strebepfeiler sind kurze Flügel-Wände rechtwinklig zur Haupttendenz der Wand. Diese Wände verlangen starre konkrete Stände unter der Saisonfrosttiefe. Dieser Typ der Wand verwendet viel weniger Material als eine traditionelle Ernst-Wand.

Freitragende Wände widerstehen seitlichem Druck durch die Reibung an der Basis der Wand und/oder passivem Erddruck, der Tendenz des Bodens, seitlicher Bewegung zu widerstehen.

Keller sind eine Form von freitragenden Wänden, aber die Kräfte auf den Kellerwänden sind größer als auf herkömmlichen Wänden, weil die Kellerwand nicht bewegungsfrei ist.

Ausgrabungsstütze

Die Stütze von vorläufigen Ausgrabungen verlangt oft ein Wanddesign, das sich seitlich außer der Wand nicht ausstreckt, so streckt sich das Abstützen unter der geplanten Basis der Ausgrabung aus. Übliche Methodik abzustützen ist der Gebrauch von Platte-Stapeln oder Soldat-Balken und Verkleidung. Platte-Stapel sind eine Form des gesteuerten Anhäufens mit dünnen ineinander greifenden Platten von Stahl, um eine dauernde Barriere im Boden zu erhalten, und werden vor der Ausgrabung gesteuert. Soldat-Balken werden breiten Flansch-Stahls H Abteilungen unter Drogeneinfluss ungefähr 2-3 M entfernt, gesteuert vor der Ausgrabung gebaut. Als die Ausgrabung weitergeht, werden horizontales Bauholz oder Stahl sheeting (Verkleidung) hinter den H-Stapel-Flanschen eingefügt.

In einigen Fällen ist die seitliche Unterstützung, die durch die Stütze-Wand allein zur Verfügung gestellt werden kann, ungenügend, um den geplanten seitlichen Lasten zu widerstehen; in diesem Fall wird zusätzliche Unterstützung durch walers oder Band-Rücken zur Verfügung gestellt. Walers sind Strukturelemente, die über die Ausgrabung in Verbindung stehen, so dass die Lasten vom Boden auf beiden Seiten der Ausgrabung verwendet werden, um einander zu widerstehen, oder die horizontale Lasten von der Stütze-Wand bis die Basis der Ausgrabung übertragen. Band-Rücken sind ins Gesicht der Wand gebohrte Stahlsehnen, die sich außer dem Boden ausstrecken, der Druck zur Wand anwendet, um zusätzlichen seitlichen Widerstand gegen die Wand zur Verfügung zu stellen.

Erdstrukturen

Compaction

Compaction ist der Prozess, durch den die Kraft und Steifkeit von Boden vergrößert werden können und Durchdringbarkeit vermindert werden kann. Füllen Sie sich Stellen-Arbeit hat häufig Spezifizierungen, die einen spezifischen Grad von compaction, oder wechselweise, spezifische Eigenschaften von zusammengepresstem Boden verlangen. In - situ Böden kann entweder durch die Ausgrabung und recompaction, oder durch Methoden solcher als tief dynamischer compaction, vibrocompaction, oder gießender compaction zusammengepresst werden.

Steigungsstabilität

Steigungsstabilität ist die Analyse vom bedeckten Hang von Boden und seinem Potenzial, um Bewegung zu erleben. Stabilität wird durch das Gleichgewicht der Scherspannung und Scherfestigkeit bestimmt. Ein vorher stabiler Hang kann durch Vorbereitungsfaktoren am Anfang betroffen werden, den Hang bedingt nicht stabil machend. Das Auslösen von Faktoren eines Steigungsmisserfolgs kann klimatische Ereignisse sein kann dann einen Hang aktiv nicht stabil machen, zu Massenbewegungen führend. Massenbewegungen können durch Zunahmen in der Scherspannung, wie das Laden, der seitliche Druck und die vergänglichen Kräfte verursacht werden. Wechselweise kann Scherfestigkeit durch die Verwitterung, Änderungen im Porenwasserdruck und organisches Material vermindert werden.

Geotechnical Seetechnik

Im Submeer geotechnical Technik werden Meeresboden-Materialien als ein zweiphasiges Material betrachtet, das aus 1) dem Felsen oder den Mineralpartikeln und 2) Wasser zusammengesetzt ist. Strukturen können im Platz im Meeresboden — als in Anlegestegen, jettys, oder Windturbinen des festen Bodens befestigt werden — oder können Strukturen schwimmen lassen, die verankert sind, um in einer Seeoberflächenposition zu bleiben, die grob befestigt hinsichtlich seines geotechnical Ankerpunkts bleiben.

Unterseeische Fundamente

Beispiele von unterseeischen Fundamenten schließen Fundamente des vielfachen Stapels, wie verwendet, in viele Anlegestege und für viele Landwind-Turbinen des festen Bodens verwendete Monostapel-Fundamente ein.

Schwimmvertäute Strukturen

Das unterseeische Festmachen von von den Menschen konstruierten Schwimmstrukturen schließt eine Vielzahl von küstennahen Öl- und Gasplattformen und, seit 2008, einige Schwimmwindturbinen ein. Zwei allgemeine Typen des konstruierten Designs, um Schwimmstrukturen zu verankern, schließen Spannungsbein und sich festmachende lose Kettensysteme ein. "Spannung

Bein-Festmachen-Systeme haben vertikale Haltestricke unter der Spannung, die große Wiederherstellungsmomente im Wurf und der Rolle zur Verfügung stellt. Kettenfestmachen-Systeme stellen das Stationshalten für eine Auslandsstruktur zur Verfügung noch stellen wenig Steifkeit an niedrigen Spannungen zur Verfügung."

.

Eine dritte Form des sich festmachenden Systems ist die mit Ballast beladene Kettenkonfiguration, die durch das Hinzufügen von Gewichten der vielfachen Tonne geschaffen ist, die vom midsection jedes Ankerkabels hängen, um zusätzliche Kabelspannung zur Verfügung zu stellen und deshalb Steifkeit der Schwimmstruktur über dem Wasser zu vergrößern.

Geosynthetics

Geosynthetics ist der Überbegriff, der verwendet ist, um eine Reihe von synthethic Produkten zu beschreiben, die verwendet sind, um im Beheben einiger geotechnical Probleme zu helfen. Der Begriff wird allgemein betrachtet, um vier Haupterzeugnisse zu umfassen; geotextiles, Geogitter, geomembranes, und geocomposites. Die synthetische Natur der Produkte macht sie passend für den Gebrauch im Boden, wo hohe Niveaus der Beständigkeit erforderlich sind, obwohl das nicht sagen soll, dass sie unzerstörbar sind. Geosynthetics sind in einer breiten Reihe von Formen und Materialien, jeder verfügbar, um einem ein bisschen verschiedenen Endgebrauch anzupassen. Diese Produkte haben eine breite Reihe von Anwendungen und werden zurzeit in vielen bürgerlichen und geotechnical Technikanwendungen einschließlich Straßen, Flugplätze verwendet, Gleisen, Deiche, haben Deiche angehäuft, Strukturen, Reservoire, Kanäle, Dämme, Geländeauffüllung, Bankschutz und Küstentechnik behaltend

Zusammenhängende Artikel

Boden-Mechanik

Zentrifuge von Geotechnical, modellierend

Siehe auch

• Hoch- und Tiefbau
• Boden-Mechanik
• Tiefes Fundament-Institut
• Wirksame Betonung
• Geologie
• Technikgeologie
• Schaukeln Sie Massenklassifikationen
• Seismologie
• Geoprofessions
• Geländeauffüllung
• Landreklamation
• Liste von Veröffentlichungen in der geotechnical Technik
• Beobachtungsmethode (geotechnics)
• Boden-Physik
• Bodenkunde
• Mechanisch stabilisierte Erde
• Karl von Terzaghi
• Bodensatz-Kontrolle

Referenzen

• Holtz, R. und Kovacs, W. (1981), Eine Einführung in die Geotechnical Technik, Internationale Standardbuchnummer von Prentice-Hall, Inc 0-13-484394-0
• Bowles, J. (1988), Fundament-Analyse und Design, McGraw-Hill Publishing Company. Internationale Standardbuchnummer 0-07-006776-7
• Cedergren, Harry R. (1977), Sickern, Drainage, und Fluss-Netze, Wiley. Internationale Standardbuchnummer 0-471-14179-8
• Kramer, Steven L. (1996), Geotechnical Erdbeben-Technik, Internationale Standardbuchnummer von Prentice-Hall, Inc 0-13-374943-6
• Stopp, R.A. & Kirsche, J.A. (1979), Grundwasser, Prentice-Saal. Internationale Standardbuchnummer 0-13-365312-9
• Lunne, T. & Lange, M., (2006), Rezension von langen Meeresboden-Probierern und Kriterien für das neue Probierer-Design, die Seegeologie, Vol 226, p. 145-165
• Mitchell, James K. & Soga, K. (2005), Grundlagen des Boden-Verhaltens 3. Hrsg., Internationale Standardbuchnummer von John Wiley & Sons, Inc 978-0-471-46302-3
• Rajapakse, Ruwan. (2005), "Stapel-Design ans Aufbau", 2005. Internationale Standardbuchnummer 0-9728657-1-3
• Giftzahn, H.-Y. und Daniels, J. (2005) Einleitende Geotechnical Technik: eine Umweltperspektive, Taylor & Francis. Internationale Standardbuchnummer 0-415-30402-4
• NAVFAC (Marinemöglichkeitstechnikbefehl) (1986) Designhandbuch 7.01, Boden-Mechanik, US-Regierungsdruckerei
• NAVFAC (Marinemöglichkeitstechnikbefehl) (1986) Designhandbuch 7.02, Fundamente und Erdstrukturen, US-Regierungsdruckerei
• NAVFAC (Marinemöglichkeitstechnikbefehl) (1983) Designhandbuch 7.03, Boden-Dynamik, Tiefe Stabilisierung und Spezieller Geotechnical Aufbau, US-Regierungsdruckerei
• Terzaghi, K., Menge, R.B. und Mesri, G. (1996), Boden-Mechanik in der Technikpraxis 3. Hrsg., Internationale Standardbuchnummer von John Wiley & Sons, Inc 0-471-08658-4
• Santamarina, J.C. Klein, K.A. & Fam, M.A. (2001), "Böden und Wellen: Particulate Material-Verhalten, Charakterisierung und Anlageüberwachung", Wiley, internationale Standardbuchnummer 978-0-471-49058-6