tlak tla

tlak tla (engl. earth pressure; njem. Erddruck; rus. давление грунта), u građevinarstvu, tlak kojim tlo zbog vlastite težine i opterećenja na površini pritišće na ukopane konstrukcije ili konstrukcije prislonjene uz tlo. Može biti vertikalni tlak, tlak mirovanja, aktivni tlak i pasivni otpor. Vertikalni tlak na vodoravnu plohu ukopane konstrukcije, u vodoravno uslojenu tlu posljedica je težine stupca tla iznad elementa konstrukcije. Izražava se u vertikalnom normalnom naprezanju σ_v = γ · h, gdje je γ zapreminska težina tla, a h visina stupca tla iznad vodoravne plohe. Vertikalni se tlak može na osnovi efektivnih naprezanja podijeliti na vertikalno efektivno naprezanje σ'_v, koje skelet tla pritišće na konstrukciju, i na tlak u porama vode u, pa je: σ_v = σ'_v + u. Ako je vodoravni element konstrukcije jako vodopropustan, tlak vode u porama može iznositi nula. Tlak mirovanja bočni je tlak na vertikalnim ravninama, npr. na zidu ukopane konstrukcije, što se pojavljuje u vodoravno uslojnu tlu u kojem tijekom prošlosti nije bilo bočnih deformacija (pomicanjem bočnih oslonaca ili sl.). Izražava se kao vodoravno normalno naprezanje na vertikalnoj ravnini: σ_h = K₀ ∙ σ'_v + u. Veličina K₀ koeficijent je bočnoga tlaka mirovanja, a ovisi o  kutu unutarnjega trenja tla za efektivna naprezanja, te omjeru najvećega vertikalnoga efektivnoga naprezanja koje je tlo doživjelo u svojoj geološkoj prošlosti i trenutačnoga vertikalnoga efektivnoga naprezanja (koeficijent prekonsolidacije). Ako je koeficijent prekonsolidacije veći od jedan, tlo je prekonsolidirano. Vertikalni element neke konstrukcije dimenzionira se na tlak mirovanja kada se taj element ne može vodoravno pomaknuti (npr. zidovi okvirnoga propusta u nasipu, zidovi krutoga podruma zgrade). Aktivni tlak σ_a granično je bočno efektivno naprezanje na vertikalnu stijenku konstrukcije koja se može toliko bočno pomaknuti i prouzročiti dovoljne vlačne bočne deformacije u tlu. Ti su bočni pomaci konstrukcije ~ 2…3‰ visine njezina dijela u tlu. Daljnjim bočnim pomicanjem konstrukcije, a time i daljnjim povećanjem bočne vlačne deformacije u tlu, aktivni tlak se više ne smanjuje. Ostvarenjem aktivnoga tlaka prouzročuje se slom tla. Pasivni otpor σ_p također je granično bočno efektivno naprezanje, ali za slučaj kada pomak vertikalnoga dijela konstrukcije prouzročuje bočnu tlačnu deformaciju u tlu, uz oko deset puta veće bočne pomake konstrukcije od onih za aktivni tlak. Pasivni otpor također prouzročuje slom tla, a daljnjim povećanjem bočnih pomaka pasivni se otpor ne povećava.