Lankide:Joxan Garaialde/Lurzoruen mekanika

Pisako dorrea, deformazio nabarmenek eragindako arazo baten adibidea.

Uholdeak eusteko presa Estatu Batuetan. Lurzoruaren mekanika oinarrizkoa da malden egonkortasuna ulertzeko eta aztertzeko.

Ingeniaritzan, lurzoruaren mekanika fisikaren eta natur zientzien legeen aplikazioa da lurrazaleko geruzaren gaineko kargak eragiten dituzten arazoetan. Zientzia hori Karl von Terzaghi-k sortu zuen, 1925ean hasita, medio porotsu aseen (lurzoruak, hormigoia eta arrokak) portaera mekanikoa argitu eta finkapenaren teoria garatu zuenean.

Ingeniaritza zibileko obra guztiak lurrean daude era batera edo bestera, eta haietako askok lurra eta harriak ere erabiltzen dituzte lubetak, dikeak eta, oro har, betelanak eraikitzeko elementu gisa; horren ondorioz, bere egonkortasuna eta portaera funtzionala eta estetikoa, beste faktore batzuen artean, sortutako tentsioen eragin-sakonetan kokatutako ohantze-materialaren errendimenduaren araberakoa izango da, edo betegarriak eratzeko erabilitako lurzoruaren araberakoa.

Lurzoruaren erresistentzia-ahalmenaren mugak gainditzen badira edo horietara iritsi gabe ere deformazioak nabarmenak badira, bigarren mailako tentsioak sor daitezke egitura-elementuetan (agian, diseinuan kontuan hartu ez direnak), aldi berean deformazioak sortuz. Muturreko kasuetan, obraren kolapsoa edo bere erabilgarritasuna eta alde batera uztea sor dezaketen arrailak, pitzadurak, deformazioak edo kolapsoak ager daitezke.

Ondorioz, beti behatu behar dira lurzoruaren baldintzak euskarri eta eraikuntza-elementu gisa eta zimenduarenak haren eta azpiegituren arteko trantsizio-gailu gisa. Nahiz eta lurzoru arruntetan oinarritutako proiektu txikietan egin, datu estatistikoak ikusita eta tokian tokiko esperientzietan oinarriturik, garrantzi ertain edo handiko proiektuetan edo zalantzazko lurzoruetan, hutsegiterik gabe, lurzoruaren mekanika zuzen baten bidez begiratu behar dira.

Lurzoruen sorrera eta konposizioa

Hasiera

Laborategiko baheak. Lurzoruei buruzko ikerketa batek beti dakar partikulen tamainaren karakterizazioa, eta, horri, granulometria deritzo. Granulometriak oinarrizkoak dira lurzoruak aztertzeko.

Lurzorua sortzeko mekanismo nagusia arroken higadura da. Arroka mota guztiak (igneoak, metamorfikoak eta sedimentarioak) partikula txikiagotan zati daitezke lurra sortzeko. Higadura-mekanismoak agentearen araberakoak dira, eta fisikoak, kimikoak eta biologikoak izan daitezke. Indusketa, leherketak eta hondakinak eta materialak metatzea bezalako giza jarduerek ere sor ditzakete lurzoruak. Denbora geologikoan zehar, lurzoruak presioaren eta tenperaturaren eraginez alda daitezke arroka metamorfiko edo sedimentario bihurtu arte, edo berriro urtu eta solidotu daitezke, berriro igneo bihurtuz eta arroken zikloa itxiz.

Higadura fisikoak tenperatura, izoztea, euria, haizea, inpaktua eta beste mekanismo batzuen ondorioak barne hartzen ditu. Meteorizazio kimikoak arroka konposatuaren disoluzioa eta beste mineral baten formako prezipitazioa bere baitan hartzen ditu. Buztina, adibidez, feldespatoaren meteorizazioaren bidez sor daiteke, arroka igneoetako mineral ohikoenetako bat dena. Hondarretan ohikoena den minerala kuartzoa da, arroka igneoen osagai garrantzitsua dena, eta Silizio (IV) oxidoa deitzen zaio. Laburbilduz, munduko lur guztiak harrietatik datozen partikula txikiagoak dira. Partikula handiagoei legar deitzen zaie. Legarrak zati txikiagotan apurtzen badira, harea bihur daitezke, horretatik lupetza eta horretatik buztina, zatirik txikiena dena.

Lurzoruaren Sailkapen Sistema Bateratuaren arabera, lupetz partikulak 0,002 mm eta 0,075 mm bitartekoak dira, eta harea partikulak 0,075 mm eta 4,75 mm bitartekoak. Legar-partikulak, berriz, 4,75 mm-tik 76,2 mm arteko tartean hartzen dira, eta, horien gainetik, arroka deitzen zaie.

Garraioa

Lurzoruaren horizonteen adibidea a) kolubioa eta goi lurzorua b) hondar lur heldua c) hondar lur gaztea d) higatutako arroka.

Lurzoru gordailuak garraio eta deposizio-mekanismoak eragiten ditu kokatu arte. Garraiatu ez diren lurzoruei, baina azpian dauden hondoko harkaitzetik datozen lurzoruei, hondar lurzoru deitzen zaie. Deskonposatutako granitoa hondar lurzoruaren adibide arrunta da. Garraio-mekanismorik ohikoenak grabitatearen, izotzaren, haizearen eta uraren ekintza dira. Haizearen prozesuen artean, hareazko dunak eta loessa daude. Urak tamainaren eta uraren abiaduraren arabera garraiatzen ditu partikulak, hortik, lagina hartzen den puntuaren arabera, ibai askotan agertzen den banaketa granulometrikoa. Buztina eta lupetza, oro har, ibaiaren zati geldoenetan edo aintziretan eta paduretan pilatzen dira, eta harea eta legarra ibaiaren ibilguetan metatzen dira. Glaziarren higadura harri-bloke handiak desplazatzeko eta bokaleko bidean zatitzeko gai da. Grabitatea ere gai da material kantitate handiak mendien gailurretik haranetara garraiatzeko. Mendien magaletan sortutako gordailu horiei, kolubio deritze (ibai-korronte txikiek metatutako materiala). Garraio-mekanismoak partikulen forman ere eragiten du, adibidez, ibaietako partikulak biribildu ohi dira, eta kolubioek haustura freskoak izaten dituzte.

Ikus, gainera

• Ingeniaritza Zibila

Kanpo estekak

Kolonbiako Unibertsitate Nazionala. Soil Mechanics (2002) 2018-11-04an Artxibatua Wayback Machinen