La meccanica del suolo si riferisce principalmente al sottoinsieme dell’ingegneria civile che studia le proprietà del suolo quando viene utilizzato come materiale da costruzione o come fondazione. In un senso più ampio, può anche comportare lo studio della formazione del suolo da agenti atmosferici e il suo trasporto dal vento e dall’acqua. Il processo di formazione determina molte delle proprietà fisiche del suolo, come struttura, composizione e densità relativa. Il modo in cui queste proprietà potrebbero influenzare un progetto di costruzione viene esaminato da metodologie ingegneristiche che includono la meccanica dei fluidi e la meccanica dei materiali. Di particolare interesse nella meccanica del suolo è il modo in cui il suolo in un dato sito reagirà alle sollecitazioni poste su di esso dalle esigenze di un progetto.
Dal punto di vista di un ingegnere, il suolo è lo strato di materiale sciolto e non stratificato sulla superficie terrestre che risulta dalla disintegrazione delle rocce. Solitamente trattiene una certa quantità di acqua, può contenere materiale organico e poggia su uno strato solido sottostante. La meccanica del suolo è unica in quanto gli ingegneri hanno spesso scarso controllo sulle proprietà del materiale di un importante componente del progetto. Gli adattamenti devono essere effettuati alle proprietà del suolo così come si trova nel sito.
Queste proprietà variabili sono un prodotto del processo di formazione geologica e dei fattori climatici locali. La meccanica del suolo di un sito può essere anticipata campionando per costruire un profilo del suolo. In generale, il profilo esamina tre strati che possono essere scomposti in strati componenti quando necessario
Lo strato superiore è generalmente ricco di materiale organico e raramente supera i 15 m di profondità. Sotto questo è uno strato di circa 4.6 piedi (2 m) di profondità di materiale sciolto, a grana fine, chimicamente attivo che è stato depositato dall’alto. Lo strato più basso rimane essenzialmente nello stesso stato geologico di quando è stato depositato per la prima volta e può estendersi verso il basso per più di 0.61 piedi (100 m). La costruzione di strade e fondazioni per edifici residenziali o commerciali leggeri di solito dipendono dalle proprietà dello strato secondario. I grandi costrutti di terra, come dighe o argini, sono tipicamente composti da materiale prelevato dal livello più basso.
Diverse strutture comuni del suolo possono essere classificate in base alla loro composizione minerale, proprietà chimiche e disposizione delle particelle. Il comportamento di ciascuno varia in risposta a compressione, sollecitazione angolare e flusso d’acqua. L’ingegneria civile applica le scienze fisiche come la meccanica dei fluidi e dei materiali per determinare la meccanica del suolo per un particolare sito. Questa analisi può escludere un sito per un particolare progetto o indicare gli adattamenti necessari per procedere.
Una conoscenza della meccanica del suolo è fondamentale in molti aspetti dell’ingegneria civile. Tutte le strutture poggiano su una fondazione costruita in riferimento alle proprietà del suolo. La progettazione della pavimentazione dipende da come il terreno sottostante reagisce alle sollecitazioni di carico e ai cambiamenti dovuti alla saturazione dell’acqua o alla variazione di temperatura. La costruzione sotterranea, come gallerie e condutture, è un’interazione dinamica di proprietà del suolo, metodi di costruzione e materiali componenti.