Što je mehanika tla, geotehnika? 

Mehanika tla proučava fizičke i mehaničke osobine tla, tečenje vode kroz tlo, naprezanja i deformacije u tlu, parametre čvrstoće tla, nosivost tla, metode laboratorijskog i terenskog ispitivanja i spada u širem smislu u tzv. Geotehničko inženjerstvo. 

Zajedno s mehanikom stijena i inženjerskom geologijom, dio je tehničke discipline geotehnike koja se bavi projektiranjem i izvođenjem objekata u tlu i stijeni. 

Gradimo li građevinu od opeke, drveta, betona, čelika, potrebno je opterećenje od ljudi, opreme, vjetra, snijega, vlastite težine, prenijeti na tlo sigurno i bez neželjenih posljedica. Gradiva u graditeljstvu (beton, čelik…) redovito biramo pažljivo ili pripremamo po provjerenim procedurama sustavno kontrolirajući kvalitetu. Pri tome, tlo je takvo kakvo na mjestu nađemo: često vrlo nehomogeno, često bitno mekše i slabije od ostalih gradiva, te potpuno nepoznatih svojstava – jer je u pravilu nastalo mimo naše volje, izbora ili kontrole kvalitete. 

Da bismo saznali dovoljno o svojstvima tla, o stišljivosti, čvrstoći, propusnosti…trebamo se pozabaviti danim tlom in situ – na mjestu. Proces prikupljanja i obrade podataka o lokaciji i tlu, te njihovu interpretaciju zovemo geotehnički istražni radovi (geotechnical investigations). 

Geološka znanja o lokaciji od velike su pomoći, jer često daju smjernice ili upozorenja: postojanje i pružanje slojeva, možda postojanje nekih posebno slabih slojeva ili zona, možda već razvijene klizne plohe, ali stvarna svojstva konkretnog danog tla potrebno je ispitati za svaku lokaciju posebno, i to na različitim dubinama. Idealno bi bilo poznavati svaki element podloge, ali najčešće moguće je tek pojedine podatke pridružiti cijelom sloju, odnosno dijelu tla koje nas zanima.  

Pri tome 

• vadimo – sa što manje poremećivanja – neporemećene uzorke tla koje ispitujemo na licu mjesta i potom u laboratoriju, gdje im mjerimo čvrstoću, stišljivost, vodopropusnost, … u uvjetima koje biramo i namećemo na ispitni uzorak – tako dobivamo najtočnije podatke, ali svedene na elemente tla, dakle “točkasti” podaci, 
• bušenjem dolazimo do uzoraka uzduž cijelog pravca bušenja – najčešće vertikale – te, prema boji, teksturi i drugim svojstvima vizualno prepoznatljivima, kao i jednostavnim ispitivanjem, zaključujemo o rasprostiranju tla kroz bušotinu, i tako dobivamo “linijske” podatke: po bušenoj vertikali možemo detektirati postojanje slojeva, tj. granica između slojeva, 
• radimo različita in situ ispitivanja – na malim razmacima uzduž bušotine, kontinuirano po pravcu, u ravnini 

ili cijelom ispitivanom volumenu, geofizikom mjerimo električnu otpornost ili brzinu širenja valova kroz tlo i slično i tako dobivamo podatke niže preciznosti, ali takve da potvrđuju prostiranje masa jedinstvenih svojstava, upućuju na neka svojstva tla, kao i stupanj rastrošenosti stijene, ukazuju na postojanje slabih leća, možda rasjeda i slično, 

• jasno, najkorisnije je kombinirati različita ispitivanja. Započeti s inženjerskom geologijom, raditi geofizička ispitivanja, prema rezultatima dodati ispitivanja in situ i bušenje, ispitati uzorke u laboratoriju, te uspoređujući različite rezultate dobivene u različitim uvjetima, zaključiti o prostiranju i svojstvima tla.
  

Postojeće kosine ili kosine nastale gradnjom, također dio su geotehničke djelatnosti: stabilnost kosine može biti poremećena uslijed iskopa, dodatnog opterećivanja, promjene režima podzemne vode, jakih ili dugotrajnih kiša, naglog otapanja snijega, uslijed potresa ili u sličnim situacijama, te uslijed promjena svojstava tla. Klizište je ime za područja zemljanog i stjenovitog materijala u pokretu, nastala gubitkom stabilnosti kosine. Sanacija klizišta jedan je od čestih zadataka geotehničara. 

Slijeganje tla (settlement) pomak je površine tla ili dna temelja uslijed deformiranja tla zbog izvedbe građevine ili zbog drugih ljudskih djelatnosti ili prirodnih pojava.  

Smrzavanje tla ili – u vrlo hladnim područjima – topljenje tla (npr. ispod zgrada u kojima se grije) mogu izazvati nezanemarive deformacije tla. 

Potres posebno može promijeniti svojstva tla. Utjecaj potresa pri tome, budući da se na građevinu prenosi kroz tlo, bitno ovisi o svojstvima tla. Tlo može pojačati djelovanje potresa ili ga smanjiti. U rahlom tlu pri potresu dolazi do zbijanja, a – ako je tlo zasićeno vodom – može doći i do likvefakcije (liquefaction), pojave smanjivanja čvrstoće tla i – u ravnim područjima – do višemetarskog slijeganja i ključanja tla (sand boiling), pri čemu zakopani objekti, kao vodovodne i kanalizacione cijevi, isplivaju na površinu, ili – na kosinama, čak malih nagiba od nekoliko stupnjeva – do klizanja nazvanog tečenje tla (flow failure) na duljinama od više metara ili kilometara. 

Posebnu pažnju u geotehnici dajemo vodi zbog važnosti koju ima prisutnost vode na ponašanje tla, kao i utjecaj tlaka vode u porama (pore water pressure) – koji možemo svesti na uzgon i strujni tlak. Pri tome razina podzemne vode i smjerovi strujanja vode mijenjaju se iz sezone u sezonu, iz godine u godinu, a zanemarivanje utjecaja vode često vodi do golemih šteta. 

…naučeno od poštovane profesorice i mentorice, dr.sc. Sonje Zlatović, prof.v.šk.