Les sols sont très variables dans leur capacité à supporter le poids. L'incapacité à calculer la capacité portante du sol peut conduire à des fondations en train de couler et à des routes déformées. C'est aussi un facteur dans le choix d'équipement lourd à utiliser lorsque trop de compactage du sol peut tuer les racines des arbres, ou que l'équipement peut s'enliser. Les ingénieurs calculent la capacité portante ultime du sol d'un site, puis ajoutent un facteur de sécurité. Pourtant, les choses peuvent mal tourner.

La limite sur la quantité de poids que peut supporter le sol

La «rupture de cisaillement» du sol se produit lorsqu'il y a trop de poids et que le sol coule sous le sol. charge. C'est ce qui arrive quand votre pied s'enfonce dans un sol mou; quand cela arrive à un bâtiment ou une route, cependant, c'est un énorme problème. Les ingénieurs utilisent plusieurs méthodes pour tester la fermeté du terrain, et ils utilisent des formules pour calculer la taille et la profondeur d'une fondation nécessaire pour un poids donné sur un sol donné.

Pourquoi la force du sol est variable

La fermeté du sol dépend de sa composition. Il pourrait s'agir d'argile, de sable ou de tout mélange d'argile et de sable. L'argile a des particules qui s'entrecroisent qui résistent au cisaillement jusqu'à un point critique, au-delà duquel l'argile se cisaillera en se déformant dans un écoulement plastique. Le sol contient presque toujours de l'eau qui résiste fortement à la compression. Mais l'humidité pourrait drainer; C'est l'une des raisons pour lesquelles les gouffres peuvent se former dans les sols sableux en période de sécheresse.

Mesurer la fermeté du sol

Les ingénieurs utilisent plusieurs méthodes pour tester le sol. Le plus simple est de pousser une sonde dans le sol et de mesurer la force nécessaire pour la faire couler. Cela peut être fait avec une sonde de poche, ou une version plus grande montée sur un véhicule à chenilles. Pour des mesures plus profondes, des échantillons de carottes sont prélevés puis testés en compression dans un laboratoire. Ces tests peuvent simuler des contraintes dans plus d'un axe. Ils peuvent également tester la perméabilité à l'humidité.

Calculer la capacité portante du sol

Armés des résultats des tests, les ingénieurs calculent la charge que le sol peut supporter en toute sécurité. En commençant par le poids requis pour cisailler le sol, ils ajoutent un facteur de sécurité afin que la structure n'impose jamais assez de poids pour déformer le sol. Ils peuvent ajuster l'empreinte et la profondeur d'une fondation pour rester dans cette valeur. Alternativement, ils peuvent comprimer le sol pour augmenter sa force. Par exemple, ils peuvent utiliser un rouleau pour compacter du matériau de remplissage en vrac pour une plate-forme.

Les choses peuvent encore mal tourner

Même lorsque tous les calculs sont corrects, des problèmes peuvent survenir plus tard. Le changement dans le temps est difficile à estimer. C'est pourquoi les bâtiments qui étaient bien construits peuvent commencer à s'établir sur plusieurs années. Avec suffisamment de temps, même une roche solide peut se déformer et couler sous le poids des montagnes. Les glissements de terrain sont soudains, mais des pentes entières peuvent très lentement s'infiltrer, ce qui fait échouer les structures. Les inondations causées par les inondations ou le gel par temps de gel peuvent détruire les routes.