Дисперсные грунты в строительстве использование: Грунты. Классификация – РТС-тендер

Содержание

Классификация и строительные свойства грунтов: tvin270584 — LiveJournal

Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Процессы усадки и надежность основания напрямую зависят от свойств почвы на участке. В статье мастер сантехник расскажет, о видах грунтов и их классификации.

Строительная классификация грунтов

Грунтом в строительстве называют все рыхлые обломочные горные породы, на которых устраивается основание постройки.

Для стандартизации определений, используемых при выполнении геологических изысканий, принят общий стандарт строительной классификации грунтов. Он делит грунты на классы, типы и разновидности по структурным связям, составу и строению.

Первоначально строители пользовались информацией из СНиП II-15-74.

Теперь при необходимости обращаются к ГОСТ 25100-2011.

Классификация грунтов

По строительным нормам грунты разделяют на скальные и нескальные:

  • Скальные – породы, залегающие сплошным массивом и имеющие жесткие структурные связи. Это водоустойчивые и почти несжимаемые грунты. К такому типу относится известняк, песчаник, гранит, базальт и другие. При отсутствии трещин они служат прочным основанием для построек. Несущая способность трещиноватых слоев снижена.
  • Нескальные – группа дисперсных грунтов с ослабленными структурными связями. Они состоят из минеральных частиц различного размера, по происхождению подразделяются на осадочные и искусственные. Осадочные породы образуются в результате разрушения и выветривания скальных пород. Искусственные почвы – это результат утрамбовки, намывания или насыпания. Дисперсионные грунты бывают связные (глина, суглинок) и несвязные (
    песок
    ).

В каждом классе имеются собственные виды, типы и разновидности, обусловленные их происхождением, строением, составом и свойствами:

  • Скальный. Категория представляет собой крепкие породы, которые отличаются прочностью и низким водопоглощением. Практически непригодны для строительства, так как залегают в виде массивов и на них трудно надежно закрепить объекты либо проложить магистрали. К скальным породам относятся: гранит, известняк и т. д.
  • Полускальный. Сцементированные породы, которые могут уплотняться. На участке с полускальными грунтами строительство должно учитывать особенность материала и подбирать технологии и стройматериалы для дальнейшего предотвращения уплотнения и просадки. Чаще всего категория представлена гипсом и алевролитом.
  • Песчаный. Непластичная почва, которая образовалась в результате разрушения скальных пород. В среднем гранулы песка могут иметь размеры. Каждая песчинка считается таковой при наличии размеров от 0,05 до 2 мм.
  • Крупнообломочный. Очень похож на классический песчаный грунт, но при этом размер гранул будет превышать отметку в 2 мм. В составе почвы данного вида присутствует более 50% крупных обломков, благодаря чему почвосмесь имеет неоднородный состав.
  • Глинистый. Глинистая почва представляет собой супермелкую фракцию, размер частиц которой составляет 0,005 мм. Изначально это скальная порода, которая была существенно деформирована и разрушена за длительный период времени. Глинистые и песчаные грунты преобладают на территории Российской Федерации.

Строительство может производиться на различных почвосмесях, но при этом важно учитывать свойства грунтов для выбора наиболее оптимальных стройматериалов.

Жесткие структурные связи в скальных почвах делают сложным застройку участков с таким типом грунтов. Плотная структура осложняет закрепление несущие элементы будущего объект.

Нескальные почвы не имеют жестких структурных связей и отличаются своим многообразием. Дисперсность и рассыпчатость почвы является главным признаком нескальных грунтов. Хоть прочность у нескальных почв значительно ниже, чем у скальных, но строительство на участках с таким типом почво наиболее предпочтительно.

В отдельный класс выделяют мерзлые грунты. Они образованы в результате природного или техногенного замораживания. Мерзлые основания прочны за счет криогенных связей, но параметр колеблется из-за сезонных изменений температуры воздуха. Только в районе вечной мерзлоты такие почвы стабильны.

Свойства грунтов

В зависимости от состава и свойства грунтов рассчитывается стоимость и технология строительных работ, а также трудоемкость земельных работ.

Основными свойствами грунтов выступают:

  • Влажность. В зависимости от насыщенности почвы водой различают два типа грунтов: сухие и мокрые. Сухие почвосмеси содержат в своем составе не более 5% влаги. Мокрые грунты могут иметь показатель влажности более 30%, а также иметь разный размер пор.
  • Плотность. Плотность материала рассчитывается путем измерения массы одного кубического метра почвы. В среднем нескальные породы имеют плотность в пределах 1,5-2 тонны/м3, а скальные — до 3 тонн.
  • Размываемость. Показатель обозначает скорость течения жидкости, вымывающей породу. Если для мелкопесчаных грунтов этот показатель должен быть менее 0,6 м/с, то для глин — 1,5 м/с.
  • Свойства грунтов Разрыхленность. Каждый грунт при разработке увеличивается в объеме и не восстанавливает свои изначальные размеры в течение длительного времени. При строительстве различают два типа разрыхления. Первоначальное разрыхление измеряется сразу после разработки почвы. Песчаные почвосмеси имеют первоначальный коэффициент в пределах 1,08-1,17, суглинки и глинистые — 1,14-1,3. Если грунт вывозится за территорию участка, то этот показатель позволяет эффективно использовать транспорт. Остаточное разрыхление для почв на основе песка равно 1,01-1,025, для глинистых и суглинистых — 1,015-1,09.
  • Сцепленность. От сцепленности грунтов зависит сложность проведения работ. Мерзлый грунт имеет наибольший показатель сцепленности и является достаточно сложным для разработки. Песчаные почвы имеют силу сцепления 0,003-0,05 МПа, глинистые грунты — 0,005-0,2 МПа.
  • Угол естественного откоса. Данный показатель имеет большое значение при устройстве отвалов и насыпей. Также показатели учитываются при рытье траншей и котлованов, откосов.

Определение свойств грунта на глаз

Инженерно-геологические изыскания проводят специализированные организации. Их представителя бурят скважины и берут образцы для лабораторного изучения. Эта процедура дорогостоящая, поэтому некоторые владельцы участков определяют тип грунта и глубину залегания подземных вод самостоятельно.

Тип почвы определяют по внешнему виду:

  • Песок – комочки не образуются, частицы однородные, твердые, хорошо просматриваются. Размеры песчинок также можно оценить визуально. У гравелистого песка они до 5 мм, у крупного – до 2 мм, среднего – около 1 мм.
  • Супесь – по ощущениям похоже на муку из-за пылеватых частиц, при сдавливании быстро рассыпается.
  • Суглинок – крупинки песка чувствуются слабо, влажные комочки хорошо держатся.
  • Глина – мелкий желтоваты порошок при намокании липнет к рукам, образуются твердые комочки.

На что влияют свойства грунтов при строительстве фундамента

От состава и характеристик залегающей породы зависит прочность и долговечность возводимого здания. Недостаточная несущая способность, пучинистость или склонность к проседанию приводит к появлению трещин, перекосам и другим проблемам с целостностью стен дома и фундамента.

Также от геологических особенностей участка зависит метод выемки земли, выбор техники. Разработка котлована ведется ручным, машинным или взрывным способом. В зависимости от плотности почвы в частном строительстве применяются лопаты, кирки, ломы, отбойные молотки. Плотность почвы влияет на формирование стен и откосов котлована. В крупнообломочных грунтах допустимы вертикальные стенки без укрепления глубиной до 2 м, а в песчаных только 1 м.

Прочные грунты (скальные, крупнообломочные, песчаные) подходят для возведения домов различной этажности и не имеют особых требований к фундаменту. На слабых почвах, при высоком уровне грунтовых вод устраивают столбчатые, свайные основания или монолитную железобетонную плиту. Для глинистой почвы, подверженной пучению, необходимо закладывать заглубленный ленточный фундамент ниже точки промерзания.

Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов

Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.

Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.

Хороший результат дает искусственно созданное для фундамента песчаное основание, так называемая песчаная подушка. Ее часто устраивают под ленточный фундамент при строительстве загородных домов без подвала. Толщина «подушки» может достигать половины всей высоты фундамента, а так как песок дешевле, чем бетон и арматура, это дает неплохую экономию финансов. Да и сама процедура весьма проста: средне- или крупнозернистый песок засыпают в траншею или котлован слоями по 150—200 мм, тщательно

утрамбовывают и каждый слой проливают водой.

Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.

В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных труб или канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.

Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.

Видео

В сюжете — Стоит ли знать свойства грунтов на вашем участке для начала строительства частного дома

В сюжете — Как самостоятельно произвести геологическое исследование грунта основания на своём участке

В сюжете — Выбор несущего слоя основания и типа фундамента по Геологии

В сюжете — Несущая способность разных типов грунта

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как залить бетонный пол в бане по грунту

Источник

https://santekhnik-moskva. blogspot.com/2021/12/Klassifikatsiya-i-stroitelnyye-svoystva-gruntov.html

Строительство частных домов на природных дисперсных грунтах

Природные дисперсные грунты – это горные породы, состоящие из фракций минералов разного размера, которые появляются при выветривании скальных поверхностей и передвижением этих частиц водным, золовым путём. Это слабо связанные между собой сегменты. Качество грунта является важным показателем в любом частном строительстве, так как верхний слой земли является основанием для фундамента и берет на себя все основные нагрузки от построенного здания и влияющих на него факторов. Поэтому перед началом строительных работ проводится оценка гидрогеологической обстановки местности.

Правильная оценка состояния грунта позволит избежать ошибок при строительстве домаИсточник стройгеоизыскания.рф

Особенности дисперсного грунта

В средней полосе России преобладает дисперсная классификация грунта, который подразделяется на заторфанные, глинистые, илистые, песчаные. Для возведения частных домов оптимальным вариантом из этого списка являются только два типа – глинистые и песчаные. При этом в глинистую поверхность часто дополнительно включены разные примеси, в основном, в виде камней и песка.

От соотношения дополнительных составляющих зависит подход к будущему строительству. Если грунт примерно в равных долях состоит из глины, песка и камней, тог тогда с возведением дома проблем не будет. Если преобладает глина, тог тогда возникают серьёзные неприятности с проведением работ, так как строить на такой поверхности не безопасно для состояния будущего здания.

Если грунт состоит из песка и глины, то все риски должны оценить квалифицированные специалисты, которые вынесут окончательный вердикт, проанализировав количество каждого компонента. Преобладание глины чаще всего приводит к отрицательному ответу, при высоком содержании песка строительство разрешается.

В отличие от глинистого, строительство на песчаном грунте допустимоИсточник upload. wikimedia.org

Определить тип грунта помогают следующие методы:

І способ

Небольшое количество верхнего слоя смачивается водой и отжимается до тех пор, пока не перестанет капать вода. После этого полученный состав раскатывается руками в жгут размером около сантиметра и соединяется в кольцо. По особенностям этой процедуры выделяют следующее:

  • при невозможности мероприятия – песчаный грунт;
  • создание жгута возможно, но конструкция получается ненадёжной и легко рассыпается в руках – супесь;
  • жгут скатывается, но при сгибании сразу разрушается – лёгкий суглинок;
  • конструкция сгибается с появлением трещин – тяжёлый суглинок, больше приближенный к глинистым породам;
  • жгут легко принимает нужную форму, раскатывается без каких-либо усилий, на нем не появляется трещин, а поверхность остаётся ровной, гладкой – глина.

ІІ способ

Литровая, стеклянная банка наполовину заполняется, очищенным от растительности и других элементов грунтом и чистой водой до краёв. Полученный состав тщательно перемешивается до однородной массы. После этого тару оставляют в покое до тех пор, пока частицы земли не осядут и жидкость снова не станет прозрачной. На это может потребоваться от 3-х часов до 3-х дней.

Состояние грунта может быть самым разным, важно правильно определить его тип и составИсточник ssiplus.ru

От скорости оседания зависит тип почвы, который будет легко различаться по границам между образовавшимися слоями, которые замеряются линейкой и переводятся в процентное соотношение.

Повысить плотность грунта и улучшить характеристики поверхности можно посредством укатывания спецтехникой, электрическим/механическим трамбованием, уплотнением с помощью вибрирования, глубинного дренажа и другими методами.

Глубина залегания грунтовых вод

На поведение и состояние поверхности земли существенно влияет такой показатель, как уровень грунтовых вод. Оптимальный вариант, когда глубина промерзания находится выше, чем глубина залегания подземных вод. В обратном случае возникает риск появления такого явления, как вспучивание грунта. В среднем показатель глубины промерзания должен составлять 1,5 м.

В процессе планирования строительных работ учитывается связанность грунта, которая зависит от уровня влажности. Чтобы проверить этот показатель используют данные угла естественного откоса, который организуется за счёт насыпного грунта в свободной форме на горизонтальной плоскости. Эта информация помогает при копании траншеи для фундамента исключить риск обрушения откосов.

В зависимости от глубины залегания грунтовых вод принимается решение и о виде фундаментаИсточник www.wikihow.com

Выбор фундамента

При подборе основания для дома в первую очередь учитывается класс грунта, его технические характеристики такие, как:

  • плотность;
  • водопропускная способность;
  • уровень пролегания грунтовых вод;
  • состав почвы.

Также учитывается характер будущего строения, этажность, материла стен, размер и формы здания, бюджет проекта.

На песчаных грунтах закладывают основание ленточного типа, из железобетонных блоков, столбчатых конструкций (подходят не все). На скалистой поверхности сильного углубления подошвы не требуется, поэтому в этом случае подойдут недорогие фундаменты, выдерживающие минимальные нагрузки.

Глинистые почвы отличаются большим количеством недостатков, они склонны к пучению, неравномерному проседанию. Для создания устойчивой платформы, которая способна нейтрализовать последствия пучения используют бетонные монолитные, ленточные, блочные конструкции.

Для неблагоприятных для строительства торфянистых грунтов самым оптимальным выбором становится столбчато-ригельное, бетонно-плиточное основание.

Выбор типа фундамента, как и другие мероприятия, рекомендуется доверять квалифицированному специалисту.

Выбор фундамента лучше доверить специалистуИсточник i. finnhause.ru
Что надо знать владельцу участка с природными скальными грунтами

Обустройство скважины, колодца на дисперсных грунтах

Бурение скважин и обустройство колодцев на глинистых грунтах – задача не из лёгких. Связанно это с повышенной вязкостью и плотностью почвы. Но при этом малоосыпаемость грунта позволяет не проводить специальных работ по укреплению стенок, что увеличивает скорость монтажа. Во избежание загрязнения вод колодец или скважина не должны располагаться рядом с водоёмами. Также стоит знать, что из-за особенностей почвы и небольшой пропускной способности, источник воды будет достаточно медленно наполняться.

Песчаный грунт наоборот хорошо пропускает воду, но сложность его обустройства состоит в уплотнение стен, так как они могут обсыпаться. Для этого нередко используется процедура кольцевания. В процессе применения конструкции нельзя полностью выкачивать всю воду и разовый забор не должен быть больше 25% от общего объёма.

Дисперсные грунты для обустройства сада и проведения ландшафтных работ

Песчаная почва быстро высыхает, нагревается, остывает и теряет жизненно важные для растений минеральные вещества, что неблагоприятно сказывается на обустройстве сада, выращивания цветов и других культур.

Обустройство аренария, как выход для оформления ландшафта участкаИсточник jadejardi.com
Что надо знать владельцу участка с природным мёрзлым грунтом

Этот тип грунта больше подойдёт для создания аренария, то есть песчаных, каменистых композиций. Если есть желание все же озеленить территорию, необходимо добавление других почв. Лучшим вариантом является торф и перегной.

У глинистой почвы также есть ряд недостатков. Во время дождей она сильно задерживает влагу, что превращает участок в болото, а в жару грунт сильно высыхает, переходя в твёрдое состояние, которое напоминает камень. Такие патологические уплотнения деформируют и повреждают слабые корни. Поэтому для улучшения условий рекомендуется к основному слою добавлять песок, перегной, торф, которые предотвратят превращение почвы в плотный пласт, не пригодный для высадки никаких растений. При правильном подходе на глинистых поверхностях хорошо плодоносят яблони, черноплодка, груши, инжир, сливы.

Для украшения ландшафта можно использовать ансамбли из простых неприхотливых, но очень эффектных растений таких, как: бархатцы, флоксы, ландыши, фацелии. Для раскисления почвы, то есть снижения уровня кислотности используется известкование, которое улучшает условия для нормальной жизнедеятельности разной растительности.

В видео об обустройстве мелкозаглублённого фундамента на пучинистых грунтах:


Что надо знать владельцу участка с техногенными грунтами

Коротко о главном

Дисперсные грунты сложные и не самые благоприятные для строительства дома, но и на них можно благополучно обосноваться и жить. Для этого нужен только грамотный подход специалистов, которые правильно определят свойства и состав грунта, уровень залегания подводных вод, и соответственно выберут подходящий для данной местности тип фундамента. Обустройство сада также возможно, если обогатить почву песком, торфом и перегноем.

Понятие о сложном грунте и советы по организации фундамента

На некоторых участках строительство частного дома требует особого подхода. Связано это с тем, что даже самые распространенные виды грунта при определенных условиях оказываются слишком подвижными, изменчивыми и непригодными для традиционных методов строительства. Прежде чем выбирать тип фундамента, рекомендуется провести лабораторный анализ грунта, чтобы определить, не относится ли он к условной категории проблемных. Но даже если и относится, это далеко не всегда повод отказаться от строительства. Эксперты Школы ремонта «Леруа Мерлен» рассказывают, как правильно подобрать фундамент для сложного грунта.

Что такое сложный грунт?

Государственный стандарт 25100-2011 «Грунты. Классификация» делит грунты на классы. Понятия «сложный грунт» в стандарте нет, зато с его помощью можно выяснить некоторые важные особенности грунта и его способность нести нагрузку.

Согласно ГОСТу, существует три основных класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Внутри каждого есть множество типов, например осадочные или магматические. Внутри типов существует деление на виды, их определяют в зависимости от состава грунта, например силикатные или минеральные. И наконец, названия породы, в том числе такие известные, как граниты или сланцы, относят к подвиду.

В соответствии со способностью нести нагрузку грунты делятся на прочные и менее прочные. К первым относятся скальные грунты. К менее прочным относятся почти все остальные породы, названия которых хорошо известны тем, кому приходилось сталкиваться с частным строительством, – галька, глина, ил, торф и другие. Примечательно, что частично список менее прочных грунтов пересекается с перечнем самых распространенных в России, в который входят глины, суглинки, супеси и пески.

Определить вид почвы на участке можно с помощью лабораторного анализа. Он позволяет определить состав грунта точно, без ошибок и погрешностей.

Среди грунтов, встречающихся в российских регионах, можно условно выделить самые сложные для строительства виды. К ним относятся мерзлые и вечномерзлые грунты, некоторые виды скальных и крупнообломочных дисперсных грунтов.

Такие случаи, как строительство на вечной мерзлоте, можно классифицировать как высшую категорию сложности. Но широкий интерес представляют менее проблемные грунты, которые встречаются практически повсеместно и при этом требуют особого подхода. К ним относятся распространенные виды грунтов, меняющих прочность в результате внешнего воздействия, такого как обильные осадки, промерзание, оттаивание. По ГОСТу эти виды грунтов относятся к меняющим структуру под воздействием внешних факторов. Среди структурно-неустойчивых выделяют набухающие, насыпные, засоленные, слабые водонасыщенные и другие.

«Счастливых» обладателей участков со сложным грунтом в России достаточно. В их число с большой вероятностью попадают владельцы земли на насыпных участках, в прибрежной полосе, в горных районах, в регионах с большим количеством торфяников. Значит ли это, что строительство на этих землях окажется проблемным? Совершенно необязательно, но оно почти наверняка потребует тщательного подбора фундамента, который обеспечит дому стабильность с учетом особенностей грунта.

Сложный грунт или правильно подобранный фундамент: как правильно ставить вопрос?

Получается, гораздо корректнее ставить вопрос так: какой фундамент выбрать, чтобы создать надежное основание для дома? Здесь следует вспомнить, что наиболее традиционным вариантом основания в частном строительстве остается ленточный фундамент. Достаточно популярны и другие недорогие и доступные для самостоятельного возведения варианты – монолитная плита и столбчатый фундамент. Частных строителей и небольшие строительные бригады эти виды основания привлекают рядом преимуществ. К примеру, ленточный фундамент пользуется популярностью за высокой несущей способности, возможности сделать в доме подвал.

Не умаляя достоинств простых решений, стоит сказать, что на участках со сложным грунтом устройство бетонного ленточного основания может оказаться слишком трудным и дорогим, а в некоторых случаях – технологически невозможным. Однако, как мы уже выяснили, это не значит, что от строительства нужно отказаться. Некоторые альтернативные виды фундаментов позволяют с успехом обойти ограничения, связанные со сложным характером грунта. При этом стоимость проекта окажется сопоставимой с устройством ленточного фундамента. В некоторых случаях, учитывая большой объем работ для устройства бетонного основания на участке с проблемным грунтом, альтернативные способы могут оказаться даже дешевле. Один из недорогих и надежных вариантов – свайный фундамент.

Что можно строить на свайном фундаменте?

В частном строительстве используются два вида свайного основания — винтовые стальные и железобетонные сваи. Оба варианта сегодня доступны в сетях DIY-ритейла. Выбор между стальными и железобетонными связями зависит от расчетного веса будущей постройки. Для легких каркасных домов, срубов, зданий из бруса и панелей SIP высотой до двух этажей, садовых домиков, беседок, заборов и других построек такого типа целесообразно использовать основание из стальных винтовых свай. Для постройки тяжелого дома из кирпича, бетона, плотных бетонных блоков, а также массивных деревянных домов надежнее использовать железобетонные сваи. У каждого вида есть особые преимущества. Оба типа свай позволяют создать надежное основание на участке со сложным грунтом.

Как подобрать винтовые сваи в соответствии с грунтом?

На рынке представлены винтовые сваи двух видов: лопастные (СВЛ) и конусно-спиральные (СВКС). Каждый вид обладает особыми преимуществами и ограничениями при обустройстве фундамента на проблемных участках.

Основная разница между двумя видами свай в конструкции лопасти. На ствол конусно-спиральной сваи приварена узкая многовитковая спиральная лопасть. А вот ствол сваи СВЛ оснащен широкими плоскими лопастями. Конусно-спиральные сваи пригодны для мерзлых и каменистых, плотных грунтов, а также монтажа в зимнее время. Для свай СВЛ скальный и мерзлый грунт слишком прочен.

Широкие плоские лопасти свай СВЛ обеспечивают большую опорную площадь. Это позволяет эффективно использовать лопастные сваи на пластичных грунтах с низкой несущей способностью. На рынке представлены лопастные сваи СВЛ с одной или несколькими лопастями. Сваи с одной лопастью предназначены для более плотных и менее подвижных грунтов.

Сваи с несколькими лопастями используют на участках со слабым грунтом с малой несущей способностью. Более надежная точка опоры, созданная несколькими лопастями, повышает устойчивость в случае близкого залегания грунтовых вод или наличия пористого грунта. Высокой пористостью отличаются, к примеру, ракушечники – разновидность известняка, распространенная в прибрежных районах.

Конструктивно сваи СВЛ различаются не только количеством, но и размером лопастей. Сваи с широкими лопастями, более чем в полтора раза шире ствола, обеспечивают большую площадь опоры. Широколопастные сваи предназначены для грунтов с низкой несущей способностью.

Несомненное преимущество винтовых свай в невысокой стоимости проекта в сравнении с бетонным основанием. Для монтажа не требуется сложная техника, установить сваи можно усилиями двух-трех человек с применением простых и широкодоступных инструментов. Устройство такого основания обходится в среднем на 20 % дешевле ленточного фундамента. А с учетом того, что объем земляных работ для устройства основания из бетона на проблемном участке трудно поддается расчету, разница в стоимости может быть еще больше.

Привлекательна в условиях частного строительства и возможность скорректировать проект, когда дом уже готов. Для создания пристройки необходимо сделать разметку контуров новой комнаты и установить в грунт дополнительные сваи. Также несложно отремонтировать фундамент в случае разрушения одной из свай, это можно сделать без демонтажа стен.

Преимущества железобетонных свай

Железобетонные сваи давно и широко используются в строительстве многоэтажных жилых домов, промышленных сооружений, мостов, причалов и других технических сооружений. Однако применять технологию для частного строительства начали сравнительно недавно, с появлением малогабаритных сваебойных машин, которые забивают в грунт сваи небольшого, от 150 до 300 миллиметров, сечения.

Благодаря универсальности железобетонные сваи подходят для строительства домов из любых материалов, включая кирпич, камень, бетон, на участках со сложным грунтом. Использование свай длиной до 6 метров дает возможность подобрать оптимальный вариант опор даже в тех случаях, когда грунт обладает низкой несущей способностью. Пористость грунта не станет помехой для установки свай. Использование сваебойной машины позволяет заглубить наконечник на большую глубину, где он закрепляется в слое более плотной породы.

Длинная свая проходит точку сезонного промерзания грунта, даже если она расположена на большой глубине. Благодаря этому удается избежать деформации фундамента в результате морозного пучения. Близкое залегание грунтовых вод также не станет препятствием — свойства железобетона не меняются при контакте с водой. Машинный метод установки дает возможность использовать сваи на участках с плотным каменистым грунтом.

Затраты на установку железобетонных свай выше, чем в случае с винтовыми сваями. Однако в сравнении с расходами, необходимыми для устройства ленточного бетонного основания на проблемном участке, стоимость проекта все равно окажется гораздо более привлекательной.

Рекомендуем посмотреть видео о строительстве на сложном грунте

        Поделиться:

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте Март 2022 Публикация в процессе.

..

Просмотр статей


IRJET Получен «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь Система управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г. ) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г. ) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


IRJET приглашает статьи из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.) Документы


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат о регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


Грунтовые материалы для строительства дамб | Управление плотинами | Вода | Управление фермой

Разрушенная плотина — это не только пустая трата усилий, но и потеря будущих доходов и безопасности.

Количество и пригодность грунтовых материалов  на участке плотины можно надежно определить только путем пробных земляных работ шнеком, обратной лопатой или экскаватором. Затем материалы можно должным образом увидеть и оценить. Узнайте о:

  • как получить материалы
  • как оценить материалы
  • сильные и слабые стороны различных материалов

общие требования

материалы доступны?

  • Имеются ли подходящие материалы?
  • Достаточно ли материалов для строительства?
  • Существуют ли потенциальные недостатки участка, связанные со слоями природных материалов?
  • Идеальная почва

    Следующие характеристики почвы являются идеальными:

    • более 10 % глины
    • более 20 % ила плюс глина
    • песок и гравий в разумных количествах для обеспечения структурной прочности
    • глина с умеренной дисперсностью требуется некоторая дисперсия, чтобы иметь достаточную подвижность, чтобы помочь закупорить поры, не вызывая туннелирования
    • низкая способность к усадке или набуханию — так как уплотненные грунтовые материалы регулярно увлажняются и высыхают, низкая усадка или набухание означает, что вероятность образования усадочных трещин низкая
    • незначительное содержание органического вещества

    Проблемные материалы

    Проблемные материалы имеют любую из следующих характеристик:

    • низкое содержание глины
    • высокое содержание гравия
    • склонность к проходке (высокодисперсная глина)
    • 1 -структурированная глина, по проницаемости напоминающая гравий. способность
    • высокая способность к усадке или набуханию (линейная усадка более 15%)
    • органический материал более чем около 0.5% — со строительной точки зрения органический материал нестабилен и не подходит для строительства земли

    Полевые исследования и отбор проб

    Полевые исследования проводятся для изучения доступных почвенных материалов с точки зрения:

    Это упражнение в Трехмерное картографирование недр. Необходимо выяснить:

    • имеются ли в наличии подходящие материалы для строительства стены
    • нижележащие материалы будут поддерживать стену и удерживать воду при выемке грунта

    Для этого необходим логический образец тестовых раскопок.Запланируйте около 6 мест для плотины среднего размера (см. Рисунок 1). Для каждого можно использовать шнек. В качестве альтернативы можно использовать экскаватор или экскаватор для рытья траншей между группами.

    Выкопать под центральной линией предполагаемой стены, а также взять пробу в районе котлована.

    При копании под осевой линией предполагаемой стены — отверстия должны уходить либо в скалу, либо примерно на 600 мм в твердую, плотную глину. Если плотина будет резервуарной (на плоской площадке) нет необходимости копать за пределами участка предполагаемых котлованов.

    При раскопках предполагаемых котлованов ямы должны быть либо в скале, либо примерно на 600 мм ниже предполагаемой глубины котлованов.

    Разложите материалы из каждого места на пластиковом листе в порядке увеличения глубины.

    Посмотрите на диапазон материалов, разложенных на листе, и на глубину, из которой они появились. Обратите внимание на сходство между экспонированными материалами в разных отверстиях. Запишите результаты.

    Проведите предварительную оценку:

    • Сколько существует различных материалов?
    • Существуют ли материалы с достаточной «мелкостью», чтобы их можно было «формовать» во влажном состоянии?
    • Имеются ли пласты песка или гравия?
    • Какие количества (приблизительно) есть?
    • Имеется ли подходящий материал ниже предлагаемой осевой линии стены для «закладки» основной траншеи?
    • Есть ли под участком пласты гравия или песка?

    Оценка характеристик почвы

    Во многих случаях опыт и знание местности позволяют провести немедленную оценку почвенных материалов. Однако незнакомые, неизвестные или подозрительные материалы требуют тщательного изучения. Если все же есть сомнения, то материалы следует направить в лабораторию.

    Гранулометрический состав

    Почва состоит из минеральных частиц различного размера, от крупных (гравий) до очень мелких (глина), с песком и илом среднего размера. То, как они могут совмещаться и упаковываться вместе, будет определять как прочность конструкции, так и проницаемость любой земляной стены.

    Хотя невозможно получить подробные данные о размерах частиц, присутствующих в почве, без лабораторного анализа, полевая оценка может дать полезную информацию для планирования.

    Кухонное сито (с отверстиями ~2 мм) можно использовать для отделения гравия от «мелкозема». Запишите относительные пропорции.

    Грубый материал придает конструкции прочность. Мелкая земля  заполняет промежутки между грубыми материалами. Содержание глины и ее характеристики во многом определяют поведение плотины.

    Количество глины и ила можно приблизительно оценить, определив, насколько пластичным и поддающимся формованию является мелкая земля, когда ее превращают в влажный шар. Возьмите столовую ложку земли на ладонь и разотрите ее водой из пульверизатора, пока она не достигнет консистенции теплого пластилина. Если шарик держится вместе и будет умеренно стягиваться между большим и указательным пальцами — должно быть достаточно мелких частиц, чтобы можно было спрессовать и получить достаточно водонепроницаемую структуру.

    Испытание на диспергирование

    Слишком большое или слишком малое распыление в строительных материалах плотины не является идеальным:

    • Сухой грунт, который самопроизвольно растворяется в стакане пресной воды (в течение двух часов), вероятно, будет склонен к образованию туннелей, и его необходимо обращаются с осторожностью, чтобы не допустить разрушения плотины.
    • Грунты, которые не растворяются даже после обработки при насыщении (энергично встряхивают в банке с водой и оставляют на 10 минут), трудно сделать водонепроницаемыми.

    Грунты, которые самопроизвольно не диспергируются, а диспергируются после работ во влажном состоянии, обладают лучшими диспергирующими характеристиками для строительства плотин.

    Линейная усадка

    Почва, которая заметно усаживается при высыхании, имеет тенденцию к растрескиванию и образованию линий ослабления.

    Потенциал усадки можно оценить, переработав мелкозем в довольно влажное состояние (до содержания влаги, при котором почва ведет себя немного как взбитые сливки) с помощью шпателя и пульверизатора, а затем сделав примерно 200 мм длинная форма (с использованием вазелиновой разрезной трубы из ПВХ диаметром 12 мм).Затем дайте ему медленно высохнуть.

    Затем линейную усадку (LS) можно оценить по следующей зависимости:

    LS = L w − L разделить на L w × 100

    Длина влажного грунта
    Где: L d = длина сухого грунта

    Если:
    0 − 12 %, то низкий LS
    12 − 22 %, затем средний LS
    >22 %, затем высокий LS

    Единая классификация грунта

    Инженеры классифицировать почвы по Единой классификации почв. Он группирует грунты с точки зрения их ожидаемого инженерного поведения. Группировка производится по следующим признакам:

    • гранулометрический состав
    • пластичность мелких частиц
    • содержание органического вещества.

    Группы Единой классификации почв, наиболее подходящие для строительства плотин на фермах:

    CL: Неорганические глины с низкой и средней пластичностью, гравийные глины, песчаные глины, илистые глины и тощие глины.

    SC: Глинистые пески, песчано-глинистые смеси низкого качества.

    GC: Глинистый гравий, гравийно-песчано-глинистые смеси плохого качества

    Рекомендации по строительству

    Служба охраны почв штата Новый Южный Уэльс (как она была) разработала систему оценки для фермерских дамб (см. главу 20 Charman & Murphy, 1991). Они основывают свои рекомендации на:

    • унифицированной классификации почв
    • уровне дисперсности
    • линейной усадке.

    В основном они признают 4 широкие группы материалов с различной степенью сильных или слабых сторон, связанных с ними.

    Проницаемый материал

    • Если материал содержит менее 10% глины или менее 20% ила плюс глина.
    • Не рекомендуется использовать, кроме как в качестве опорного материала для зонированной стены.
    • Бентонитовая глина может быть добавлена ​​для уплотнения.

    Обычно подходящие материалы

    Это материалы с подходящими характеристиками, как указано выше. В зависимости от специфических характеристик, при строительстве рекомендуется хорошо уплотнять при соответствующем содержании влаги.

    Материалы, склонные к образованию тоннелей

    Это материалы с высокодисперсными глинами.

    Там, где они имеют высокое содержание гравия или высокую линейную усадку, для их успешного использования необходимы очень строгие методы строительства. К ним относятся:

    • сведение к минимуму накопления воды над естественной поверхностью
    • для строительства и уплотнения при оптимальном содержании влаги
    • для хорошего и тщательного уплотнения
    • добавление мелкозернистого гипса на верхнюю поверхность стены для снижения риска образования туннелей
    • в соответствии с рекомендованными градациями
    • увеличение надводного борта для предотвращения распространения трещин ниже ватерлинии.

    Флокулированные (агрегированные) материалы

    Там, где глина сильно флоккулирована, трудно обеспечить уплотнение. Поры, как правило, остаются стабильными и открытыми для прохождения воды.

    Такие материалы необходимо уплотнять слегка влажными или оптимальными. Вибрационный каток, вероятно, будет более полезным, чем статический каток.

    В большинстве случаев рекомендуется использовать диспергатор глины (например, триполифосфат натрия) для снижения риска чрезмерного просачивания.

    Определения

    Дисперсия: Это происходит, когда частицы глины могут свободно перемещаться (в воде), потому что они не связаны с другими частицами глины или органическим веществом.
    Сильнодисперсная почва образует молочное облако (ореол) вокруг воздушно-сухого агрегата почвы (размером с горошину), если его поместить в банку с пресной водой. Это может произойти в течение нескольких минут или занять до двух часов. Такие материалы склонны к туннелированию.

    Почва с умеренной дисперсностью образует такое облако только при обработке во влажных условиях перед погружением в воду.

    Флокуляция: Это противоположность дисперсии. Частицы глины вместо того, чтобы самостоятельно перемещаться в воде, легко связываются друг с другом и оседают (флокулируют).Такие материалы не склонны к туннелированию.

    Мелкозем: Почвенный материал, из которого удалены все частицы диаметром более 2 мм.

    Формовочный грунт: Грунт, который слипается при обработке во влажном состоянии. Глинистые почвы будут сильно сцепляться. Песчаные почвы имеют свойство разваливаться.

    Размер частиц: Измеряется как диаметр частицы. Размеры в почве сгруппированы следующим образом:

    • глина более 2 микрон (0,002 мм)
    • ил от 2 до 20 микрон
    • мелкий песок от 20 до 200 микрон
    • крупнозернистый песок от 200 до 2000 микрон.

    Проницаемость: Скорость, с которой вода будет проходить через материал почвы.

    Пластичность : Мера формуемости почвы.

    Гашение: Физическое разрушение почвы на мелкие агрегаты, когда воздушная сухая почва быстро пропитывается каплями дождя или погружается непосредственно в воду. Мелкие заполнители значительно больше размера глины, и эти два процесса совершенно разные, и их не следует путать.

    Ссылки

    Charman P & Murphy B.(1991) Почвы: их свойства и управление. Служба охраны почв и издательство Сиднейского университета. (см. главу 20)

    Emerson W.W. (1977) Физические свойства и структура в Russell J S & Greacen EL (Eds) Почвенные факторы в растениеводстве в полузасушливой среде, University of Queensland Press.

    Дополнительная информация

    Местное управление водоснабжения может предоставить дополнительную информацию.

    Свяжитесь с местными консультантами.

    Многие землеройные подрядчики имеют большой практический опыт.

    Исследование долговечности дисперсных грунтов, улучшенных квасцами, в провинции Западный Цзилинь, Китай зона планирования проекта Западной щелочной обработки в провинции Цзилинь.

    Поэтому исследования были сосредоточены на улучшении дисперсионного грунта. В этом исследовании были проведены тесты на точечные отверстия и тесты на крошку на почве при различном процентном содержании квасцов (1%, 1.5%, 2%, 2,5% и 3%). Результаты показали, что квасцы могут заметно снизить дисперсность почвы, и оптимальное содержание квасцов составляло 2,5%. В этом исследовании также изучалась стойкость дисперсионного грунта, обогащенного 2,5% квасцами, для диспергируемости в условиях цикла замораживания-оттаивания. Образцы почвы с содержанием квасцов 2,5 % подвергались точечному тесту, тесту на крошку, двойному ареометру и тесту на процент обменных ионов натрия при различном количестве циклов замораживания-оттаивания. Результаты показали, что 2.На почву, обогащенную 5% квасцами, не повлияло количество циклов замораживания-оттаивания, что свидетельствует о том, что квасцы можно использовать для улучшения дисперсности почвы в инженерной практике.

    1. Введение

    Дисперсный грунт представляет собой тип связного грунта, склонного к потерям, в котором частицы почвы будут рассеиваться при очень низком гидравлическом градиенте, когда сила отталкивания между частицами почвы превышает силу притяжения в условиях низкой солености или чистой воде [1]. ]. Дисперсный грунт чрезвычайно уязвим к водной эрозии и потере дисперсии, поэтому он может привести к прокладке трубопроводов на таких сооружениях, как водостоки и насыпи [2], что серьезно угрожает инженерной безопасности.Очевидные явления эрозии можно увидеть в районе Цяньань провинции Цзилинь. Вода в луже на обочине долгое время была мутной, а после ее высыхания образовались трещины (см. рис. 1). Испытания показали, что образцы грунта обладают дисперсионными характеристиками, которые связаны с разрушением откоса русла и отрицательно сказываются на прочности грунта в этом районе.

    Для повышения безопасности проектов при одновременном снижении инженерных потерь наиболее прямым и эффективным методом является улучшение дисперсионного грунта.На диспергируемость в основном влияют химические свойства и минеральный состав поровой воды [3]; особенно большое влияние оказывают содержание Na + и рН почвы. Поэтому модификаторы обычно используют для замещения ионов натрия на поверхности почвенных частиц для снижения дисперсности. Гао и др. [4], Gidday and Mittal [5] и Consoli et al. [6] использованная известь; Моханти и др. [7], Sihag et al. [8] и Ян [9] использовали цемент; и Саваш и др. [10], Премкумар и соавт. [11] и Ян и соавт.[12] использовали летучую золу для улучшения дисперсных почв, и все они дали хорошие результаты улучшения. В исследованиях обычно используются вышеуказанные материалы для улучшения дисперсионных почв, но взаимодействие квасцов с почвой изучено меньше. Квасцы обладают более высокой растворимостью в воде, чем известь, экологически безопасны и имеют лучшую дисперсность. Ухади и Гударзи [13] улучшили дисперсные грунты квасцами, что привело к значительному снижению дисперсности и повышению индекса пластичности и сжимаемости грунта.Хотя эти решения уменьшают дисперсность почвы, улучшенная почва мало применима для инженерных эффектов. Образцы почвы были частью сезонной мерзлоты, которая неоднократно подвергалась циклам замораживания-оттаивания в Цяньане. Однако неясно, повлияет ли цикл замораживания-оттаивания на дисперсность. Следовательно, необходимо исследовать стойкость грунта к циклам замораживания-оттаивания, что имеет руководящее значение для инженерной практики.

    На основании этого образцы почвы были взяты из Цяньань, зоны сезонного замерзания в провинции Цзилинь.В ходе исследования было изучено оптимальное количество квасцов путем установки различных объемов смешивания, соответственно, и проанализирована взаимосвязь между долговечностью и количеством циклов замораживания-оттаивания.

    2. Материалы для испытаний
    2.1. Инженерные свойства образцов почвы

    Образцы почвы были взяты из района Цяньань, Сунъюань, северо-западная провинция Цзилинь, который является районом планирования проекта западной щелочной обработки и имеет высокую степень засоления почвы. Основные свойства образцов грунта представлены в табл. 1.Минеральный состав образцов почвы в основном состоит из первичных минералов с самым высоким содержанием кварца, за которым следует натриевый полевой шпат, а глинистые минералы представлены в основном каолинитом и монтмориллонитом. Относительное содержание минералов показано в Таблице 2. Результаты анализа содержания растворимых солей и минералов показывают, что образцы почвы имеют внутренние факторы для рассеивания.

    9054 9054


    ~ 0,075 мм 2 11.52

    Композиция частицы (%) Лимит жидкости (%) Пластиковый предел (%) Указатель пластика Пластичность Prucussive Paraments Rubluby Содержание соли (%)
    >0.075 мм 0,005 ~ 0,075 мм <0,005 мм Максимальная сухая плотность (г / см 3 ) Оптимальное содержание влаги (%) Na + CA 2+ , MG 2+ , MG 2+ , К + SO 4 2- , СО 3

    5. 3 44.77 49,92 19,64 8.12 1.69 17,2 7,58 0,0116 0,0101 0,0449

    сульфата

    Содержание различных минералов в целом почвы (%) Относительное содержание глинистых минералов (%)
    Глина содержание минеральных веществ Nonclay содержание минеральных веществ

    каолинита монтмориллонит Кварц кальцит Натрий полевого шпата гематита кальция Kaolinite Montmorillonite
    7 6 6 43 9 9 25 7 3 53. 85 46.15

    2.2. Определение диспергируемости образцов почвы

    Диспергируемость образцов почвы определяли с помощью двойного ареометра [14], теста с отверстиями [15], теста на крошку [16] и теста на процент обменных ионов натрия [17]. Почва была дисперсивной почвой, и результаты показаны в таблице 3.


    тест на двойной гидрометр Test Crumb Test Процент обменного ионного теста натрия
    Дисперсность (%) Напор воды (мм) Продолжительность (мин) Торцевое отверстие (мм) ESP (%)

    7,747952 50 5 1,9 Распадется за 2 мин; хорошо заметное облако взвешенных коллоидов 29,8

    Был принят напор воды 50 мм, и вода текла через маленькое отверстие в течение 5 минут. Наконец, наблюдался размыв небольшого отверстия потоком воды, а также поток воды и помутнение.Результаты (см. рис. 2) показали, что почва была дисперсионной.

    В тесте на крошку был взят образец почвы на месте размером 1 см 3 кубических метров и погружен в химический стакан с 200 мл дистиллированной воды на 5-10 мин. Затем наблюдали распад образца почвы. Почва быстро распалась за 2 минуты, и возле почвы можно было увидеть помутнение (см. Рисунок 3). Испытание показало, что почва является дисперсионной почвой.

    При двойном ареометрическом испытании образец почвы брали дважды для измерения процента мельчайших частиц (0.005 мм) размер апертуры. Первый раз образец грунта кипятили с добавлением диспергатора; во второй раз образец почвы не кипятили и не добавляли диспергатор. Дисперсность образца почвы рассчитывали по формуле

    Предыдущие исследования стандартов различения дисперсии были следующими: для недисперсионной почвы дисперсия составляла <30%; для переходного грунта дисперсность достигала 30–50 %; а для дисперсионного грунта дисперсность составляла >50%. Дисперсия в образце почвы (см. табл. 4) составила 77.52%, >50%, что свидетельствует о том, что почва относится к категории дисперсных.

    904 97.52

    Процент тоньше (0,005 мм) отверстие размером Дисперсия (%)
    Без диспергирующего агента с диспергирующим агентом

    52.407 67.605 67.605 77.52

    Процент обменного ионного теста натрия является мерой соотношения обменных контента Na + до общих обменных катионов (ЦИК) Esp, как Показано в

    Для недисперсного грунта, ; для переходного грунта ЭСП достигало 7-10; а для дисперсионного грунта .ЭСП в образце почвы (см. табл. 5) составило 29,8 %, >10 %, поэтому почва была отнесена к дисперсным.


    Сменный ион натрия Содержание Общие катионный обмен ESP (%)

    0,525 1,756 29,8

    По результатам вышеперечисленных четырех испытаний все они доказали наличие у образцов грунта дисперсионных характеристик.

    3. Методы испытаний
    3.1. Подготовка образцов

    Образцы почвы были получены из района Цяньань с помощью ряда процессов утилизации, высушены, измельчены, а затем просеяны через сито с размером ячеек 2  мм. Чтобы исследовать влияние квасцов на долговечность образцов почвы, были изучены изменения дисперсности лабораторных образцов почвы из-за добавления квасцов. Были проведены тесты на процентное содержание квасцов, смешанных с почвой. Образцы почвы были разделены на две группы; один был смешан с 1%, 1. 5%, 2%, 2,5% и 3% квасцов по массовой доле соответственно, а другой смешивали с такой же массой необработанных образцов почвы. Этап обработки образцов заключался в выявлении различных влияний одной и той же добавки и устранении влияния различий в массе. После этого образцы почвы смешивали с дистиллированной водой в пульверизаторе до оптимальной влажности 17,2 %, затем запечатывали в пищевую пленку и оставляли на 24 ч для обеспечения адекватного перераспределения влаги. Затем образцы почвы были доведены до размера с уплотнением 95%, чтобы они достигли максимальной плотности в сухом состоянии, а после подготовки образцы были запечатаны и обернуты пищевой пленкой для предотвращения испарения воды.

    3.2. Испытание на долговечность

    Чтобы смоделировать состояние почвы при замораживании-оттаивании в естественных условиях, было проведено испытание цикла замораживания-оттаивания на «комплексной моделирующей платформе для испытания почвы на замораживание-оттаивание в сверххолодной среде», разработанной Цзилиньским университетом (см. рис. 4). ). Температуру контролировали датчиками температуры в верхней и нижней камерах контроля температуры, чтобы регулировать температуру внутри камеры так, чтобы температура внутри камеры постоянно поддерживалась на заданном уровне.Запечатанные образцы почвы помещали в аппарат. Температуру замораживания устанавливали на уровне -20°С, а температуру оттаивания – 25°С, а количество циклов замораживания-оттаивания – 1, 3, 5, 7, 9, 10, 15 и 20 раз соответственно.


    3.3. Испытание на диспергируемость

    Пинхол-тест [15] моделирует течение воды через трещины в почве, при этом процесс интуитивно понятен, а его результаты считаются высоконадежными [1]. Тест крошки [16] основан на точке зрения коллоидной химии [18], которая уступает по достоверности тесту обскуры [19].Поэтому эти два теста были выбраны для определения диспергируемости улучшенного образца почвы и изучения оптимального количества смеси квасцов. Двойной ареометр [14] и тест на содержание обменных ионов натрия [17] были выбраны для проверки оптимального количества смеси. Наконец, четыре испытания должны были определить дисперсность почвы, улучшенной за счет оптимального содержания квасцов, в условиях цикла замораживания-оттаивания.

    4. Результаты и обсуждение
    4.1. Изменение дисперсности почвы в зависимости от количества добавки квасцов

    Внесение квасцов оказывает очевидное влияние на улучшение дисперсионной почвы.Результаты теста на крошку показаны на рис. 5. Видно, что коллоидное помутнение уменьшается с увеличением примеси квасцов. Без добавления квасцов реакция протекает тяжело, и можно легко увидеть облако взвешенных коллоидов. При добавлении 1%, 1,5% и 2% дезинтеграция не очевидна, а вода слегка мутная, что указывает на то, что почва классифицируется как переходная. При добавке 2,5% и 3% реакция в воде отсутствует, поэтому грунт можно считать недисперсионным.

    На рис. 6 показаны результаты теста с точечным отверстием.Когда квасцы не добавляются, размер отверстия после испытания составляет 2 (мм), а собранная вода практически незаметна. Когда почва смешивается с квасцами, точечные отверстия не размываются, и ни один из диаметров точечных отверстий не изменился, все они составляют 1 мм. Наблюдая за мутностью водного потока, установлено, что чем больше легирования квасцами, тем прозрачнее вода. При количестве примеси 1%, 1,5% и 2% собранная вода мутная, поэтому почва идентифицируется как переходная; когда количество примеси достигает 2.5% и 3% вода прозрачная, идентифицируется как недисперсный грунт.

    Неважно, для испытания на точечные отверстия или испытания на крошку, включение квасцов может улучшить образец почвы в переходной или недисперсной почве, и эффект улучшения становится более очевидным при увеличении включения квасцов. Его можно улучшить в недисперсном грунте, когда количество внесения достигает 2,5% и 3%. Поэтому оптимальное количество смеси составляет не менее 2,5%. Поэтому для подтверждения оптимального количества используют двойной тест ареометра и тест на процент обменных ионов натрия (см. Таблицу 6). Оба они показывают, что смесь 2,5% квасцов может превратить дисперсную почву в недисперсную. Хассанлоурад и др. [20] доказали, что добавление квасцов приводило к повышению прочности на сдвиг до 50 %, а дальнейшее увеличение содержания квасцов приводило к снижению прочности и хрупкости. Кроме того, с учетом стоимости, оптимальным количеством смеси считается 2,5%.



    Количество смеси (%) Двойной ареометр005 мм) Размер диафрагмы Дисперсия (%) Обмен 120484 Общая обмен натрий ионный контент Total Cation Exchange ESP (%)
    без диспергирующего агента с диспергирующим агентом

    2.5 3 3.35 18.24 18.37 18.37 0.29 15. 6 15.6 1,86

    Дисперсионный механизм диспергического почвы в основном под влиянием ионов натрия на поверхности почвы.Ионы натрия, как и катионы, имеют небольшое количество атомных ядер и мало притягиваются к электронам вне ядра. Когда на поверхности частиц почвы будет больше ионов натрия, это вызовет значительное уменьшение силы гравитации слабосвязанного слоя воды. Из-за большого количества притягивается больше молекул воды, поэтому толщина диффузионного слоя становится больше. Катионы, обычно присутствующие в почвах, представляют собой ионы кальция, магния и калия. Ионы калия имеют большее число ядер, чем ионы натрия, а ионы кальция и магния приобретают более высокую валентность, чем ионы натрия, поэтому вся их толщина диффузионных слоев меньше, чем у ионов натрия.Поэтому при постоянном поверхностном заряде почвы толщина диффузионного слоя обратно пропорциональна валентности ионов и прямо пропорциональна концентрации ионов. Квасцы (KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O) содержат Al 3+ , а толщина двойного электрического слоя для Na + в три раза больше, чем у него. При смешивании квасцов с почвой Na + может быть заменен Al 3+ на поверхности частиц почвы, вызывая уменьшение толщины диффузионного слоя и двойного электрического слоя.Кроме того, пленка связанной воды становится тоньше и увеличивается сила гравитации между частицами, что приводит к уменьшению дисперсности грунта. В результате реакции гидратации Al 3+ образуются коллоиды Al 2 O 3 , которые могут цементировать частицы почвы, заполнять пустоты и играть роль снижения дисперсности. Он также может генерировать H + , снижая значение pH. Зарядовое число на поверхности частиц грунта уменьшается, поэтому диффузионный слой становится тоньше, что приводит к увеличению силы гравитации между частицами и ослаблению дисперсности.

    4.
    2. Изменение ЭСП в зависимости от количества циклов замораживания-оттаивания до и после улучшения

    На рис. 7 показана взаимосвязь между ЭСП и количеством циклов замораживания-оттаивания под почвой, обработанной 2,5% квасцами. Видно, что при отсутствии смешения почвы с квасцами ЭСП колеблется от 26,28% до 33,33% и постепенно снижается с увеличением цикла и, наконец, сглаживается. Когда в почву добавляют квасцы, ESP значительно снижается, обычно между 1,89% и 3,89%, и мало меняется с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания, увеличиваясь медленно и в конечном итоге становясь пологим.Добавление 2,5% квасцов в почву снижает ESP примерно на 27% по сравнению с таковым без квасцов, что указывает на то, что квасцы оказывают большое улучшающее действие на дисперсность почвы, а дисперсность почвы не сильно меняется после прохождения цикла замораживания-оттаивания.


    4.3. Изменение дисперсии в зависимости от количества циклов замораживания-оттаивания до и после улучшения

    На рисунке 8 показана зависимость между дисперсией и количеством циклов замораживания-оттаивания под почвой, обработанной 2. 5% квасцы. Видно, что без добавления квасцов общая дисперсия колеблется от 64,37% до 81,04% с предельной разницей в 16,67%, и дисперсия постепенно увеличивается с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания. При добавлении 2,5% квасцов общая дисперсия колеблется от 18,37% до 30,2% с предельной разницей в 11,83%, и дисперсия медленно увеличивается с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания. Дисперсия уменьшается примерно на 50% до и после добавления квасцов, а крайняя разница уменьшается на 4.84%, что указывает на то, что дисперсность значительно снижается и становится более стабильной после добавления квасцов.


    4.4. Изменение количества циклов замораживания-оттаивания до и после улучшения

    На рис. 9 показаны результаты испытания с отверстиями при различных циклах замораживания-оттаивания. Можно сделать вывод об увеличении диаметра отверстия с увеличением цикла замораживания-оттаивания. Однако при обработке 2,5% квасцов диаметр торцевого отверстия остается равным 1,0 мм.

    В таблице 7 представлены данные испытания на прокол в течение 10 мин при напоре воды 50 мм. В первые пять циклов замораживания-оттаивания диаметр торцевого точечного отверстия составляет менее 2,0 мм, а вода мутная, что идентифицируется как дисперсионная почва. После семи раз диаметр торцевого точечного отверстия становится равным 2,0 мм, что идентифицируется как высокодисперсный грунт. При обработке квасцами диаметр торцевого точечного отверстия остается неизменным 1,0  мм, а вода прозрачная, что указывает на то, что на результаты практически не влияет количество циклов замораживания-оттаивания.



    Количество оттенок отталкивающих оттаиватель без Alum Дисперсионная идентификация с Alum Идентификация дисперсии
    Вода Тумбуль Вода мутности диаметр конечного окна (мм)

    0 Турбит 1. 8 Дисперсионный Очистить 1.0 недиспергирующих
    1 Мутная 1,6 Дисперсионный Ясно 1,0 недиспергирующих
    3 Очень облачно 2,0 Высоко дисперсионные Ясно 1,0 Nondispersive
    5 5 5 TurD 1.7 Прозрачный Прозрачный 1.0 1.0 Nondispersive
    7 Очень облачно 2.0 Высоко дисперсионные Ясно 1,0 недиспергирующих
    9 Очень облачно 2,0 Высоко дисперсионные Ясно 1,0 недиспергирующих
    10 Очень облачно 2.0 Очень дисперсионный Чистый 1.0 1. 0 Nondispersive
    15 Очень облачно Очень облачно Высокодисперсивный Очистить 1.0 nondispersive
    20 Очень облачно Очень дисперсионный Чистый Чистый 1.0 1.0 Nondispersive

    4,5. Изменение теста на крошку в зависимости от количества циклов замораживания-оттаивания до и после улучшения

    На рисунках 10 и 11 показано изменение коллоидного помутнения в зависимости от количества циклов замораживания-оттаивания в тесте на крошку до и после улучшения.Из рисунка видно, что коллоидное помутнение необработанной почвы увеличивается с ростом числа циклов замораживания-оттаивания, а вода практически не видна, что свидетельствует о сильной реакции. Таким образом, необработанные почвы относятся к дисперсным. При улучшении образцов почвы квасцами на 2,5 % вода остается прозрачной, а коллоидное помутнение почти полностью устраняется, что определяет определение образцов почвы как недисперсного грунта. Независимо от того, сколько циклов замораживания-оттаивания, реакция помутнения воды не происходит, что указывает на то, что эффект улучшения почти не зависит от количества циклов замораживания-оттаивания.

    Из приведенных выше цифр видно, что на дисперсность необработанной почвы влияет количество циклов замораживания-оттаивания. Степень влияния увеличивается с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания. Одна из причин заключается в том, что поровая вода грунта расширяется в объеме в процессе вмерзания в лед, и объем увеличится на 9%. Процесс промерзания поровых вод разрушает первоначальную структуру почвы и связи почвенных частиц, которые не могут быть восстановлены в процессе последующего оттаивания, поэтому дисперсность почвы будет увеличиваться [21-25].Более того, как видно из рисунка 7, по мере увеличения количества циклов замораживания-оттаивания увеличивается количество обменных ионов натрия, что увеличивает толщину диффузионного слоя и уменьшает притяжение между частицами, следовательно, увеличивает дисперсность.

    Количество циклов замораживания-оттаивания практически не влияет на дисперсность почвы, обработанной квасцами. На механизм диспергирования дисперсионной почвы в основном влияют ионы натрия и кислотность почвы. Во-первых, ионы натрия замещаются ионами алюминия, что приводит к уменьшению толщины двойного электрического слоя.В процессе замерзания связанная вода замерзает вслед за свободной водой в почве [26]. Расширение объема поровой воды неочевидно из-за утончения слабосвязанной водной пленки, что означает, что связь частиц почвы почти не нарушается, поэтому дисперсность не меняется. Во-вторых, в результате реакции гидратации ионов алюминия образуются H + , которые могут снижать значения pH, разрушая щелочную среду, необходимую для дисперсных почв. Кислотность не меняется с увеличением числа циклов замораживания-оттаивания, поэтому дисперсность остается неизменной.

    5. Выводы

    Почва в районе Цяньань провинции Цзилинь представляет собой содовую засоленную почву с высоким содержанием соли и чрезвычайной дисперсией, и ее долговечность можно проанализировать с помощью улучшенных тестов, и можно сделать следующие выводы. (1) Дисперсионный грунт улучшен квасцами, а количество смеси составляет 1%, 1,5%, 2%, 2,5% и 3%. Первоначально тесты на точечные отверстия и тесты на крошку определили, что 2,5% и 3% являются оптимальными количествами смеси. Двойной ареометр и тест на содержание обменных ионов натрия доказали, что 2.Почва, обработанная 5% квасцами, может превратиться в недисперсную почву. Исходя из стоимости, оптимальным содержанием смеси является 2,5%(2).Присутствие ионов натрия на поверхности частиц почвы является основной причиной диспергирования. Квасцы (KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O) изменяют толщину двойного электрического слоя в основном за счет замены Al 3+ на Na + на поверхности частиц почвы, уменьшая тем самым расстояние между частицами, увеличивающее притяжение и уменьшающее дисперсность (3) На дисперсность почвы влияет цикл замораживания-оттаивания, и степень влияния увеличивается с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания. Когда почва обрабатывается 2,5% квасцами, цикл замораживания-оттаивания практически не влияет на дисперсность. ионы натрия растут. При обработке почвы 2,5% квасцами ионы натрия замещаются ионами алюминия, что приводит к уменьшению толщины пленки слабосвязанного слоя, а реакция гидратации ионов алюминия снижает значения рН

    Наличие данных

    Данные используемые для подтверждения результатов исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

    Благодарности

    Это исследование было поддержано Ключевой программой международного (регионального) сотрудничества и обмена Национального фонда естественных наук Китая (грант № 41820104001), Национального фонда естественных наук Китая (гранты № 41602285 и 41430642), и цзилиньская наука и технология проектов плана развития (грант №.20180520064JH).

    Загрязнители почвы | Общество почвоведов Америки

    Как люди подвергаются воздействию загрязнителей почвы?

    Существует несколько способов воздействия на человека загрязнителей почвы. Самые распространенные:

    1. Проглатывание почвы

    Хотя поедание почвы может показаться странным, загрязняющие вещества могут попасть в организм различными путями. Маленькие дети могут быть особенно восприимчивы, поскольку они играют на голой земле. Дети могут вдохнуть частицы пыли, которые естественным образом рассеиваются во время игры.Им также может быть любопытно, и они попытаются съесть почву. Если почва не загрязнена, это не вызывает проблем у детей. Вы можете проверить почву своего двора на наличие свинца и других веществ для душевного спокойствия.

    Загрязненная почвенная пыль также может повлиять на наши запасы продовольствия. Например, на продуктах может присутствовать загрязненная почва. Если такой предмет, как салат, выращивается в почве с загрязняющими веществами, листья могут быть покрыты. Мытье салата очень важно. На таких корнеплодах, как морковь и картофель, в магазине обычно есть почва.Если они из загрязненной почвы, важно их тоже хорошо промыть.

    Наибольший риск проглатывания почвы возникает, когда почва остается голой. Покрытие почвы травой или другими растениями и хорошее мульчирование снижает риск загрязнения. Если в ветреный день люди едят на открытом воздухе возле ветреной почвы, переносимые по воздуху загрязняющие вещества могут попасть на пищу до того, как она будет съедена.

    2. Вдыхание летучих веществ и пыли

    Когда почва не покрыта, мелкие частицы могут переноситься ветром или другими возмущениями.Строительные или сносные работы, добыча полезных ископаемых или плохие работы по озеленению могут привести к образованию почвенной пыли. Вдыхание загрязненной пыли может привести к физическому или химическому повреждению человека. Например, волокна асбеста могут проколоть легкие. Химические вещества, такие как свинец, могут повредить нервную систему, включая мозг.

    3. Всасывание через кожу

    Загрязняющие вещества также могут проникать через кожу. Креозот — распространенный материал, используемый для консервации древесины в Соединенных Штатах.Эта сложная смесь химических веществ может выщелачиваться из обработанной древесины и загрязнять почву. Если дотронуться до загрязненных креозотом почв, то со временем кожа может покрыться пузырями, шелушиться или сильно покраснеть.

    4. Употребление в пищу продуктов, выращенных на зараженной почве

    Прежде чем приступить к работе в своем доме или общественном саду, убедитесь, что почва не загрязнена! Если вы выращиваете продукты в зараженной почве, существует риск того, что ваши продукты также будут заражены.

    Некоторые жилые комплексы и общественные сады расположены на территориях, которые исторически служили другим целям. Если участок был промышленным/производственным районом или местом снесенного здания, могут присутствовать загрязняющие вещества. Есть способы «исправить» загрязненную почву, но сначала вы должны проверить свою почву. (Читайте об усилиях одного района здесь. )

    Многие овощи и травы могут поглощать загрязняющие вещества по мере роста. Это подвергает вас риску, если вы едите их. Кроме того, на овощах и травах может быть почвенная пыль.Без надлежащей мойки загрязнения остаются.

    Некоторые грядки также могут быть облицованы химически обработанной древесиной. Если вы не строили грядки самостоятельно, лучше всего проверить почву, потому что химикаты могут просочиться в садовую почву.

    Наконец, сады или фермы могут располагаться на незагрязненных почвах рядом с зараженным участком. В этом случае пыль может дуть с загрязненного участка и загрязнять когда-то незагрязненную почву. В этих случаях лучше всего знать, как используется ваша соседняя земля.

    Региональный институт — Народность и дисперсионные отношения в некоторых недрах Дарлинг-Даунс

    Содность и дисперсионные отношения в некоторых недрах Дарлинг-Даунс

    Дэвид А. Барре, Эндрю Дж.В. Биггс и Джефф С. Шарп

    Реферат

    Было проведено расследование вероятности возникновения проблем, связанных с открытой почвой, в рамках запланированного строительства опор линий электропередач на юге Дарлинг-Даунс, Квинсленд, Австралия.Почвы были исследованы на выбранных участках с использованием ненарушенных кернов диаметром 50 мм на максимальную глубину 2 м. Были описаны керны и отобраны стратегические образцы в 10-сантиметровых срезах для дальнейшего анализа. Образцы оценивались с помощью теста дисперсии Эмерсона и обычных лабораторных анализов – pH, EC, Cl и катионов. Оценки дисперсии были объединены для получения оценки Лавдея-Пайла (от 0 до 16). При построении графика в зависимости от процентного содержания обменного натрия (ESP) и группировании по индексу дисперсии стали очевидными четыре очевидные группы почв: полностью диспергированные; те, которые, если их не уплотнить или не потревожить, оставались относительно стабильными; содержащие карбонат кальция; и те, которые не смогли разойтись. Дисперсия была наибольшей при значениях ЭСП от 16 до 50. Агрегаты, содержащие карбонат кальция (класс дисперсности 4), не диспергировались даже при значениях ЭСП до 11,8. Заполнители, которые были диспергированы и после повторного формования (класс дисперсности 3a или 3b), имели значения ESP всего 0,9. Выбор ESP и тестов Эмерсона для оценки эродируемости почвенного материала был направлен на то, чтобы охватить как теоретическую химическую стабильность почв (как определено с помощью ESP), так и тест, более репрезентативный для полевых условий (тест Эмерсона).Характерной чертой ландшафтов трансекты были грунты от сильно до чрезвычайно солевых, что требовало консервативных методов управления как строительством, так и восстановлением участка.

    Ключевые слова

    Дисперсность, сода, ЭСП, грунт, устойчивость, эрозия.

    Было предложено построить крупную линию электропередач, которая соединит электростанцию ​​Миллмерран с городом Тувумба. Эта область охватывает ряд типов земель, в основном залегающих на песчаниках, базальтах и ​​аллювиальных материнских породах. На основании существующего картографирования земельных ресурсов в этом районе (Harris et al. 1999) ожидалось, что будет высокая вероятность захвата как контрастных по текстуре, так и однородных почв, содержащих натриевые или чрезвычайно натриевые глинистые подпочвы на всем разрезе. Управление натриевым грунтом в результате строительных процессов было сочтено серьезной проблемой при предварительной оценке проекта.

    Исследования почвы были проведены на выбранных предполагаемых площадках опор с использованием стандартной методологии исследования почвы, как определено в Gunn et al. (1988) и McDonald и др. . (1990). На каждом из 23 участков был взят ненарушенный керн диаметром 50 мм на максимальную глубину 2 м или порода, в зависимости от того, что наступит раньше.

    На каждом участке было взято не менее одной и не более четырех проб. На всех участках был взят еще один образец из верхней части глинистого горизонта B (где он присутствовал), поскольку существующие химические данные для почв в этом районе (Harris et al. 1999) показали, что максимальное процентное содержание обменного натрия (ESP) составляло часто встречаются в этот момент.Все эти образцы представляли собой срезы размером 10 см.

    Все образцы были высушены на воздухе (40°C) в течение не менее 24 часов, а затем оценены с помощью теста на дисперсию Emerson (рис. 1), как определено Emerson (2002). По результатам дисперсионных испытаний выбранные образцы были проанализированы на pH, EC, Cl, обменные катионы (Ca, Mg, Na, K) и емкость катионного обмена (CEC) в лабораториях NRM&E. ESP рассчитывали из обменного Na*100/CEC.

    Дисперсия оценивалась по шкале от 0 до 4, в зависимости от степени дисперсии, для обоих временных интервалов в 2 и 20 часов.Поскольку почва имеет тенденцию вести себя по-разному после нарушения, заполнители, которые, как было замечено, совсем не рассеиваются или лишь незначительно, были обработаны и переформованы в 5-миллиметровые шарики с содержанием влаги в полевых условиях (как описано Emerson 2002) и повторно протестированы на дисперсия. Те заполнители, которые диспергировались умеренно или сильно, считались полностью диспергированными после повторного формования и не подвергались дальнейшей обработке. Им автоматически были присвоены 4 балла для обоих временных интервалов переформовки в 2 часа и 20 часов.Дисперсия оценивалась и записывалась через 2 часа и 20 часов для повторно формованных образцов.

    Рис. 1. Блок-схема испытаний на дисперсию Emerson.

    Выявленные почвы подразделяются на три основные группы классификации (Isbell 1996): однородные песчаные почвы (Tenosols), встречающиеся на песчаниках, контрастные по текстуре почвы (Sodosols), образованные на аллювиях или песчаниках, и однородные растрескивающиеся почвы (Vertosols), образованные на аллювиях. Содосоли варьировались от типов с тонкой поверхностью, встречающихся на аллювиях, до почв с более толстыми и песчаными горизонтами А, обнаруженными на песчаниках.

    В целом все почвенные материалы с глинистым гранулометрическим составом были дисперсными. Все четыре показателя дисперсии были добавлены для получения индекса дисперсии Лавдея-Пайла, как описано Emerson (2002). При построении графика относительно процентного содержания обменного натрия (ESP) и группировании по классу дисперсии (рис. 2) различия между каждым классом дисперсии становятся более очевидными. Чтобы показатель Лавдея-Пайла был выше 9, должна иметь место значительная степень дисперсии, т. е. 3 или 4 балла для каждого образца.Только классы дисперсии 1 и 2 имеют показатели Лавдея-Пайла выше 9.

    Рис. 2. Индекс Лавдея-Пайла в сравнении с ESP (указаны классы дисперсии).

    Рисунок 2 также иллюстрирует взаимосвязь между значениями ESP и индексом дисперсии Loveday-Pyle. Для легкого рассеивания воздушно-сухого заполнителя почвы (т. е. класса дисперсности 1 или 2) минимальное требуемое значение ESP составляет около 6. Рисунок 2 также показывает, что дисперсия была наибольшей (т.е. класс 1) со значениями ЭСП от 16 до 50. Агрегаты, содержащие карбонат кальция (класс дисперсности 4), не диспергировались даже при значениях ЭСП до 11,8. Из этих результатов также очевидно, что те заполнители, которые диспергировались после повторного формования (класс дисперсности 3a или 3b), имели значения ESP всего 0,9.

    Общей чертой ландшафтов трансекты были сильно- и крайне солонцовые грунты. Многие почвы также были магнезиальными (соотношение Ca:Mg <1). Магнитные условия могут усугубить натриевые свойства.Для целей настоящего исследования были выделены четыре основные группы почв по дисперсионному составу, которые подробно описаны здесь.

    Группа 1 Профили с дисперсным грунтом (класс дисперсности 1 и 2)
    Группа 2
    Профили с относительно стабильным грунтом, если он не нарушен и не уплотнен (класс дисперсности 3a и 3b)
    Группа 3
    Профили, содержащие (высокая вероятность) карбонат кальция (класс дисперсии 4)
    Группа 4
    Недисперсионные профили (класс дисперсии 5)

    Группа 1

    Эти описанные почвенные профили имели относительно стабильный поверхностный горизонт, обычно очень тонкий, но имели чрезвычайно дисперсные подпочвы (горизонты B) с классами дисперсности 1 или 2. Эти почвы имеют высокую вероятность образования трубчатой ​​или туннельной эрозии, если вода может пробиться через твердую твердую поверхность и двигаться в поперечном направлении по профилю. Если поверхностный слой почвы удаляется в результате водной эрозии или другого физического воздействия, обнаженные высокодисперсные подпочвы могут быстро разрушаться и образовывать ручьи и овраги. Материал, складируемый на чрезмерной высоте из этих почв, будет страдать от таких проблем рассеивания/эрозии. Почвы группы 1 представлены в основном содосолями.

    Группа 2

    Эти почвы оказались относительно устойчивыми в естественных условиях, если только они не были нарушены и либо уплотнены, либо заплесневелы, и в этом случае они стали очень неустойчивыми.Эти участки имели классы рассеивания либо 3a, либо 3b через часть или большую часть недр. Почвы группы 2 представляли собой Sodosols, Chromosols и Kurosols.

    Группа 3

    Часть почв содержала переменное количество карбоната кальция на глубине, что в некоторой степени стабилизировало глину даже после нарушения. Катионы кальция, будучи физически меньше катионов натрия, уменьшат расстояние между частицами глины, что, в свою очередь, увеличит притяжение частиц глины и уменьшит дисперсию.Эти почвы имеют класс дисперсности 4. На двух участках карбонат кальция аккумулировался вблизи верхней части подпочвы, что обычно совпадало с длительным фронтом увлажнения. В большинстве случаев непосредственно под этими слоями карбоната кальция залегают высокодисперсные глинистые горизонты. Почвенные профили на двух других участках повсеместно содержали карбонат кальция. Возможно, что когда такой материал будет поднят на поверхность, карбонат кальция будет вымываться, в результате чего почва станет менее стабильной. Почвы группы 3 – Sodosols.

    Группа 4

    В этой группе был только один профиль – однородный песок (Tenosol). Почва имела класс дисперсности 5, чего и следовало ожидать, учитывая отсутствие глины в почве. Этот тип почвы не был распространен на исследуемой территории.

    Соображения руководства

    Выбор ESP и тестов Emerson для оценки эродируемости почвенного материала направлен на то, чтобы охватить как теоретическую химическую стабильность почв (определяемую с помощью ESP), так и тест, более репрезентативный для полевых условий (тест Emerson).

    Важно отметить, что после извлечения и складирования подпочвенного материала его химические свойства изменятся. Выщелачивание легко подвижных ионов, таких как карбонаты и хлориды, может вызвать значительные изменения (обычно негативные) в стабильности материала, поэтому при оценке всегда следует рассматривать наихудший сценарий.

    Практически на всех участках, расположенных на склонах холмов из песчаника, обнаружены твердые грунты. На этих почвах дождевой сток может быть чрезмерным, но потеря почвы не всегда будет высокой из-за тенденции почв к «бронированию», если поток не будет достаточно сконцентрирован, чтобы вызвать эрозию оврагов.Нарушение твердой поверхности, т.е. строительное движение, может привести к увеличению скорости потери почвы. Почвы с глинистой структурой поверхности обычно имеют поверхность, которая покрывается коркой и растрескивается при высыхании. Потери почвы из-за поверхностной эрозии этих почв могут быть высокими на склонах, хотя исследуемые участки были плоскими, поэтому поверхностная эрозия вряд ли будет проблемой для этих почв, если только поверхностный сток не сконцентрирован.

    Там, где существует диспергированная подпочва, характер и мощность горизонта А будут решающим фактором при определении степени нарушения, которое может привести к серьезной проблеме эрозии.Очевидно, что почвы с более мощным горизонтом А менее склонны к развитию подпочвенной эрозии в результате нарушения поверхности почвы. Они также будут обладать большим количеством материала, доступного для закрытия складов. Применение мелиорантов, таких как гипс (CaSO 4 .H 2 O), может быть полезным для обработки запасов, особенно когда для закрытия доступны небольшие объемы стабильного материала.

    Внимание также должно быть сосредоточено на предотвращении туннельной эрозии на границе бетон-грунт.Свидетельства на юге внутренних районов Квинсленда свидетельствуют о высокой частоте рассеивания на границе раздела бетон/грунт, когда конструкции помещаются в материалы с высоким содержанием натрия. Большая часть свидетельств получена из нарушенных и повторно уплотненных материалов, а не из построек in situ , но этому вопросу следует уделить особое внимание, учитывая сильно натриевый характер материалов в районе трансекты.

    В целом в ландшафте, через который проходит предлагаемая линия электропередачи, преобладают почвы с дисперсными подпочвами (натриевыми и/или магнезиальными).Обнажение подпочвенного материала во время строительства приведет к эрозии в различных потенциальных формах, в частности к оврагам и туннелям. Накопленный подпочвенный материал (отходы от строительства опорных столбов) потребует специальных методов управления. Варианты управления включают обработку материала на месте или его удаление с площадки. Если ESP подпочвы больше 15, удаление материала будет более простым решением, чем попытка восстановления на месте. На ряде площадок возможно разделение профиля и обработка верхнего слоя на месте, но с точки зрения строительства проще снять весь профиль.При обработке на месте наиболее эффективным методом обработки будет нанесение гипса и покрытие отвала верхним слоем почвы (с применением соответствующих семян и мульчи).

    Emerson WW (2002) Испытание на дисперсию Emerson. В «Физические измерения и интерпретация почвы для оценки земель» (редакторы N McKenzie, K Coughlan и H Cresswell) (CSIRO Publishing: Collingwood).

    Ганн Р.Х., Битти Дж.А., Рейд Р.Е., ван де Грааф Р.Х.М. (1988) Австралийское руководство по исследованию почв и земель – Руководство по проведению обследований.(Инката Пресс: Мельбурн).

    Harris PS, Biggs AJW, Stone BJ (Eds) (1999) Central Darling Downs Land Management Manual. Департамент природных ресурсов, Квинсленд. ДНРК9

    .

    Isbell RF (1996) Австралийская классификация почв, пересмотренное издание. (Издательство CSIRO: Коллингвуд).

    McDonald RC, Isbell RF, Speight JG, Walker J, Hopkins MS (1990) Австралийский полевой справочник по почвенной и земельной съемке, 2-е издание . (Inkata Press: Мельбурн).

    Основы воздействия засоленности и солонцеватости на физические свойства почвы — Расширение МГУ Качество воды

     

    Адаптировано Кристой Э. Пирсон из статьи Никоса Дж. Уорренса, Кристы Э. Пирсон, и Джеймс В. Баудер (2003)


     

    Введение в соленость и щелочность

    Соленая оросительная вода содержит растворенные вещества, известные как соли. В большей части засушливых и полузасушливых Соединенных Штатах (включая Монтану), большая часть солей, присутствующих в поливная вода содержит хлориды, сульфаты, карбонаты и бикарбонаты кальция магний, натрий и калий.Хотя засоление может улучшить структуру почвы, оно может также отрицательно сказываются на росте растений и урожайности.

    Натрий относится конкретно к количеству натрия, присутствующего в воде для орошения. с водой, которая имеет избыточное количество натрия, может неблагоприятно повлиять на структуру почвы, затрудняет рост растений. Сильно соленая и содовая вода может вызвать проблемы для орошения, в зависимости от типа и количества присутствующих солей, тип почвы орошение, конкретные виды растений и стадии роста, а также количество воды, способной проходить через корневую зону.

    Содержание

    1. Влияние засоления на рост растений

    2. Влияние засоления на физические свойства почвы

    3. Влияние засоленности на физические свойства почвы

    4. Взаимосвязь между соленостью и солоноватостью и физическими свойствами почвы

    5. Роль текстуры почвы

    6.Роль глины типа

     

    1. Влияние засоления на рост растений

    Засоление становится проблемой, когда в корневой зоне накапливается достаточное количество солей, чтобы влияют на рост растений. Избыток солей в корневой зоне препятствует отмиранию корней растений. воды из окружающей почвы. Это снижает количество воды, доступной растению, независимо от количества воды фактически в корневой зоне.Например, когда растение сравнивается рост в двух идентичных почвах с одинаковым уровнем влажности, одна почва получая соленую воду, а другой — бессолевую воду, растения способны использовать больше воды из почвы, получая бессолевую воду. Хотя вода не крепче прилегает к почве в засоленных средах, наличие соли в воде заставляет растения прилагать больше энергии, извлекая воду из почвы. Суть в том, что избыток солей в почвенной воде может уменьшить доступность растений воды и вызвать стресс у растений.

    Соленость почвенной воды зависит от типа почвы, климата, водопользования и режима орошения. Например, сразу после орошения почвы доступная для растений вода составляет самая высокая, а соленость почвенных вод самая низкая. Однако, поскольку растения используют почву воды, оставшаяся вода крепче удерживается в почве и становится все более труднодоступные для растений.Поскольку вода поглощается растениями через транспирацию или теряется в атмосфере при испарении, соленость почвенных вод увеличивается, потому что соли становятся более концентрированными в оставшейся в почве воде. Таким образом, эвапотранспирация (ET) между периодами орошения может еще больше увеличить засоление. (повышенная соленость из-за до ET редко учитывается в диаграммах солености.)

     

    2.Влияние засоления на физические свойства почвы

    Соленость почвенной воды может влиять на физические свойства почвы, вызывая образование мелких частиц. связываться в агрегаты. Этот процесс известен как флокуляция и полезен с точки зрения аэрации почвы, проникновения корней и роста корней. Хотя увеличение засоленность почвенного раствора положительно влияет на агрегацию и стабилизацию почвы, при высоких уровнях засоления может иметь негативные и потенциально летальные последствия для растений.В результате засоление не может быть повышено для сохранения структуры почвы без учета потенциального влияет на здоровье растений.

     


    3. Влияние натрия и солей на физические свойства почвы

    Натрий оказывает на почвы эффект, противоположный засолению. Основные физические процессы с высокими концентрациями натрия связаны почвенная дисперсия и глинистые пластинки и агрегатное вздутие. Силы, связывающие частицы глины вместе, нарушаются, когда между ними оказывается слишком много крупных ионов натрия. Когда происходит это разделение, глина частицы расширяются, вызывая набухание и рассеивание почвы.

    Дисперсия почвы приводит к тому, что частицы глины закупоривают поры почвы, что приводит к уменьшению количества почвы. проницаемость. Когда почва многократно увлажняется и высыхает, и происходит диспергирование глины, затем он преобразуется и затвердевает в почти цементоподобную почву с небольшой структурой или без нее. Три основные проблемы, вызванные диспергированием натрия, — это снижение инфильтрации, снижение гидравлической проводимости и образование корки на поверхности.

    Соли, влияющие на соленость, такие как кальций и магний, не имеют этого эффект, потому что они меньше и имеют тенденцию группироваться ближе к частицам глины (рис. 1). Кальций и магний, как правило, удерживают почву в виде хлопьев, потому что они конкурируют между собой. для тех же пространств, что и натрий для связывания с частицами глины. Увеличение количества кальция и магния может уменьшить количество индуцированных натрием дисперсия.

    Рисунок 1. Поведение натрия и кальция, прикрепленных к частицам глины (По материалам Hanson et al., 1999)


    Инфильтрация
    Почвенная дисперсия затвердевает и блокирует инфильтрацию воды, что затрудняет растения для установки и выращивания.Основные последствия, связанные со снижением инфильтрации из-за диспергирования, вызванного натрием, включают снижение доступной для растений воды и увеличение сток и эрозия почвы.


    Гидравлическая проводимость
    Дисперсия почвы не только уменьшает количество воды, попадающей в почву, но также влияет на гидравлическая проводимость почвы.Гидравлическая проводимость относится к скорости, с которой вода течет через почву. Например, почвы с четко определенной структурой будут содержать большое количество макропор, трещин и трещин, что позволяет относительно быстро поток воды через почву. Когда диспергирование почвы, вызванное натрием, вызывает потерю структура почвы, гидравлическая проводимость также снижается. Если вода не может пройти почву, то верхний слой может набухнуть и заболочиться.Это приводит к анаэробные почвы, которые могут уменьшить или предотвратить рост растений и уменьшить содержание органических веществ скорости разложения. Уменьшение разложения приводит к тому, что почвы становятся неплодородными, черноземы щелочные.


    Поверхностная корка
    Поверхностная корка характерна для почв, пораженных натрием. Основные причины поверхностной корки являются 1) физическое рассеивание, вызванное воздействием капель дождя или орошения вода, и 2) химическая дисперсия, которая зависит от соотношения солености и щелочности подаваемой воды.

    Поверхностная корка из-за дождя значительно усиливается дисперсией глины, индуцированной натрием. Когда частицы глины рассеиваются в почвенной воде, они закупоривают макропоры на поверхности почвы. двумя средствами. Во-первых, они блокируют пути для воды и корней, чтобы двигаться через почву. Во-вторых, они образуют цементоподобный поверхностный слой, когда почва высыхает. Закаленный верх слой, или поверхностная корка, ограничивает инфильтрацию воды и появление растений.

     

     

    4. Взаимосвязь между засоленностью и засоленностью и физическими свойствами почвы (EC/SAR)

    Взаимосвязь между засолением почвы и ее флокуляционным эффектом и засоленностью и его дисперсионные эффекты влияют на то, останется ли почва агрегированной или станет рассредоточены при различных сочетаниях солености и засоленности.В качестве поливной воды с низкая засоленность применяется к почве путем орошения или дождя, эта вода поступает в пространства между частицами глины (микропоры). Если минерализация подаваемой воды низкая относительно засоленности почвы, приводит к набуханию и диспергированию глинистых частиц. Напротив, поливная вода с более высокой минерализацией, чем почва, имеет тенденцию вызывать образование частиц. оставаться вместе, сохраняя структуру почвы.

    Более пятидесяти лет исследований были проведены для определения взаимосвязи между соленостью (EC) и щелочностью (SAR) поливной воды и ее влиянием на почву физические свойства. Эта взаимосвязь теперь понята достаточно хорошо, чтобы сделать точным прогнозы того, как поведут себя конкретные почвы при орошении водой, содержащей разные уровень солей и натрия. Основные проблемы, связанные с взаимосвязью между засолением и минерализацией орошения воды — это влияние на скорость инфильтрации почвы и гидравлическую проводимость.


    Фактор набухания
    Отношение солености (EC) к щелочности (SAR) определяет воздействие солей и натрия на почвах. Соленость способствует флокуляции почвы, а натрий способствует дисперсии почвы.Сочетание засоления и солоноватости почв измеряется коэффициентом набухания, это количество, на которое почва может набухнуть при различных сочетаниях засоления. и содиции. По существу, коэффициент набухания позволяет предсказать, будет ли дисперсия вызвана натрием или вызвана засолением. флокуляция сильнее повлияет на физические свойства почвы.

    Рис. 2. Коэффициент набухания как функция содержания натрия (скорректированное ЭСП) в почве и концентрации солей почвенной воды
    (По McNeal, 1968)

    Ученые смогли получить хорошее представление о коэффициенте набухания, используя рисунок 2. Можно провести линию от содержания натрия (скорректированное ЭСП) в левом колонки до соответствующей концентрации соли в правой колонке. Линия пересекается средний столбец — коэффициент набухания, указывающий, насколько сильно набухнет почва.Для например, провести линию между скорректированным ESP = 2 и EC = 40 мэкв/л (красная линия). дает коэффициент набухания 0,0041. В этом примере коэффициент набухания 0,0041. указывает на то, что дисперсия не является проблемой. Однако сочетание скорректированного ESP = 30 и EC = 2 дает коэффициент набухания 0,28, что указывает на то, что дисперсия скорее всего. Короче говоря, рисунок 2 помогает показать, как дисперсионные эффекты почв с высокой ESP можно уменьшить за счет флокуляционного эффекта поливной воды с высоким EC.


    Скорость инфильтрации
    Другой подход к оценке воздействия засоления (EC) и засоленности (SAR) на почву физические свойства, чтобы оценить потенциальное воздействие различных качеств оросительной воды по скорости инфильтрации. Рисунок 3 демонстрирует взаимосвязь между соленостью и сочность и скорость инфильтрации. Например, вероятны серьезные проблемы, если система орошения вода имеет низкую соленость и высокую щелочность.При SAR = 15 резкое снижение инфильтрации произойдет при ЕС = 1 дСм/м. ЕС 2,5 или меньше приводит к легкому или умеренному уменьшение инфильтрации. При EC больше 2,5, скорее всего, не будет уменьшение инфильтрации. Аналогично, таблица 1 численно определяет отношение между EC, SAR и скоростью инфильтрации.

    Такие факторы, как климат, тип почвы, виды сельскохозяйственных культур и растений и методы управления также необходимо учитывать при определении допустимых уровней солености и щелочности поливной воды.Осадки также играют важную роль в отношениях между засоленность и сочность и физические свойства почвы. Интенсивные дожди могут смывать соли под корневой зоной, но часто не может значительно уменьшить количество связанного натрия к почве. Таким образом, 90 399 осадков могут снизить вероятность агрегации почвы из-за солей и увеличить вероятность того, что дисперсия, вызванная натрием, произойдет.

     

    Рисунок 3. Потенциал снижения скорости инфильтрации в результате различных комбинаций EC и SAR прикладной воды
    (по Hanson et al. , 1999)

     

      EC дСм/м EC дСм/м EC дСм/м
        саудовских риалов

      Нет проблем  

      От легкого до умеренного     Серьезная проблема  
    от 0 до 3 > 0.9 от 0,9 до 0,2 < 0,2
    от 3 до 6 > 1,3 от 1,3 до 0,25 < 0,25
    от 6 до 12 > 2,0 2. от 0 до 0,35 < 0,35
      от 12 до 20   > 3,1 от 3,1 до 0,9 < 0,9
    20+ > 5,6 5,6 к 1.8 < 1,8

    Таблица 1. Нормы качества солено-натриевой воды, пригодной для орошения, представленные уменьшенной инфильтрации (По Ayers and Tanji, 1981)

    5. Роль механического состава почвы

    Структура почвы играет важную роль во всех аспектах орошаемого земледелия. роль гранулометрического состава почвы в отношении воздействия засоленности и солонцеватости не является исключением.Текстура почвы помогает определить, сколько воды сможет пройти через почву. сколько воды может хранить почва и способность натрия связываться с почвой.

    Поскольку глинистые почвы состоят из мелких частиц, они могут удерживать больше воды и дренируется медленнее, чем почвы с грубой текстурой. Более мелкие частицы могут плотно упаковываться друг в друга, блокируют промежутки между частицами и препятствуют прохождению воды.Частицы песка больше и, следовательно, имеют большие поры для прохождения воды. Под обычные методы орошения, песчаные почвы, естественно, смогут смывать больше воды через корневую зону, чем глинистые почвы. Конечным результатом является то, что песчаные почвы могут выдерживать оросительной воды с более высокой минерализацией, поскольку из нее будет удалено больше растворенных солей. корневую зону выщелачиванием.

    Другой важный аспект структуры почвы связан с площадью поверхности. Из-за их крошечный размер, данный объем частиц глины имеет гораздо большую площадь поверхности, чем тот же объем объем крупной частицы. Это просто означает, что глинистые почвы более риск того, что избыточный натрий свяжется с ними и вызовет рассеивание.Пески имеют более крупный размер частиц, что приводит к меньшей площади поверхности; соответственно, они не могут принять столько натрия, сколько частицы глины.

     


    6. Роль глины Тип

    Три основных типа глины – это монтмориллонитовая, иллитовая и каолинитовая глины. На в микроскопическом масштабе каждая из этих глин имеет различную структуру решетки, т.е.д., разные строительные блоки. Это напрямую влияет на способность натрия связываться с каждым типом. По сути, чем больше натрия способен удерживать определенный тип глины, тем сильнее инфильтрация. и гидравлическая проводимость будет снижена. Монтмориллонитовые глины подвержены влиянию натрий больше всего, а каолинит меньше всего. Эта же закономерность также верна для коэффициента набухания.Монтмориллониты наиболее склонны к набуханию и диспергированию, тогда как каолиниты наименее склонны к набуханию и диспергированию.

     

    Для получения дополнительной информации:

    Часто задаваемые вопросы — Засоленные и/или натриевые почвы и вода
    Часто задаваемые вопросы — Метан угольных пластов

     

    Ссылки

    1. Абу-Шарар, Т.М., Ф.Т. Бингэм и Дж. Д. Роудс. 1987. «Устойчивость почвенных агрегатов. зависит от концентрации и состава электролита». Общество почвоведов Американский журнал. 51: 309-314.

    2. Агасси М., И. Шайнберг и Дж. Морин. 1981. «Влияние концентрации электролита. и сочность почвы на скорость инфильтрации и образование корки.»Общество почвоведов американского журнала. 48:848-51.

    3. Аноним, «Проблема прохождения воды в Калифорнии», Agrichemical Age, 33 (1989), нет. 11.

    4. Айерс Р.С. и К. Танджи. 1981. Приложение Айерса и Уэсткота 1985 года «Использование очищенных городских сточных вод для орошения.» Бумага ФАО по ирригации и дренажу № 29 Rev. 1. Первоначально опубликовано как Материалы конференции Водного форума ASCE 1981 года.

    5. Айерс, Р.С. и Д.В. Весткот. 1976. Качество воды для сельского хозяйства. ФАО Орошение и Drainage Paper № 29 (Rev 1), Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.

    6.Барбур, М.Г., Дж.Х. Берк, В.Д. Питтс, Ф.С. Джиллиан и М.Н. Шварц. 1998. Земной Экология растений. Бенджамин/Каммингс. Менло-Парк, Калифорния.

    7. Баудер, Дж.В. 2001. «Интерпретация химического анализа оросительной воды и воды, предназначенной для разбрасывания по земле». Личное сообщение. Государственный университет Монтаны, Бозман, Монтана.

    8. Баудер, Дж.В. и Т.А. Брок. 1992. «Виды сельскохозяйственных культур, поправки и качество воды. воздействие на отдельные физические свойства почвы». Журнал Общества почвоведов Америки. 56: 1292-1298.

    9. Баудер, Дж.В. и Т.А. Брок. 2001. «Качество оросительной воды, улучшение почвы, и влияние сельскохозяйственных культур на выщелачивание натрия». Исследования и управление засушливыми землями. 15: 101–113.

    10. Бакман, Х.О. и Н. К. Брэди. 1967. Природа и свойства почв. Макмиллан Компания, Нью-Йорк, Нью-Йорк.

    11. Кэри, Дж.В. и Д.Д. Эванс (ред.). 1974. Почвенные корки. Технический бюллетень № 214. Университет Аризоны. Тусон, Аризона.

    12. Чен Ю. и А. Банин. 1975. «Наблюдения с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). структурных изменений почвы, вызванных натриево-кальциевым обменом по отношению к гидравлическим проводимость». Журнал Общества почвоведов Америки. 120: 428-36.

    13. Фалстад Дж. 2000. Состояние почвы. Статус трансплантата в Burger Draw. Газета Биллингса. Подготовлено Д.Г. Стюард Пейдж.Комментарии и рекомендации по розыгрышу бургеров. 06.06.00.

    14. Френкель, Х., Дж.О. Герцен и Дж. Д. Роудс. 1978. «Влияние типа и содержания глины, процент обменного натрия и концентрация электролита на глинистой дисперсии и гидравлическая проводимость почвы». Журнал Общества почвоведов Америки. 142: 32-39.

    15. Хадас, Моисей, 1965, Императорский Рим. Время, Нью-Йорк. стр. 38-39.

    16. Халверсон А.Р., А.И. Доу и М. Хагод. 1975. Расширение Университета штата Вашингтон. Бюллетень, EM 3522 (SR), декабрь 1975 г.

    17. Хэнсон, Б., С.Р. Граттан и А. Фултон. 1999. «Сельскохозяйственное засоление и дренаж». Ирригационная программа Калифорнийского университета. Калифорнийский университет в Дэвисе.

    18. Харди Н., Шайнберг И., Галь М., Керен Р. . 1983. «Влияние качества воды и последовательность штормов в зависимости от скорости инфильтрации и образования корки». Журнал почвоведения. 34:665-676.

    19. Хендерсон, Д. В. 1981. «Влияние общей концентрации солей на проницаемость почвы». и натрия в поливной воде. «Конференция по биозасолению, проблема засоленности в сельском хозяйстве: совместная конференция египетских, израильских и американских ученых. Вклад Центра водных ресурсов, № 14. Калифорнийский университет, Дэвис. 51-53.

    20. Хоффман, Г. Дж. 2002. EC97-782. «Критерии качества воды для орошения». биологический Системная инженерия Соленость. Доступно на http://www.ianr.unl.edu/pubs/irrigation/ed782.htm

    21. Levy, G.J., A. Rosenthal, J. Torchitzky, I. Shainberg, and Y. Cehn. 1999. «Почва изменения гидравлической проводимости, вызванные орошением оборотными сточными водами». Журнал качества окружающей среды. 28:1658-1664.

    22. Мамедов А.И., Г.Ю. Леви, И. Шайнберг и Дж.Лети. 2000. «Коэффициенты предварительного смачивания и воздействие натрия на уплотнение поверхности». Институт почв, воды и окружающей среды наук, Организация сельскохозяйственных исследований (ARO), Центр вулканов, Бет-Даган, Израиль.

    23. Макинтайр, Д.С. 1958. «Измерение проницаемости почвенных корок, образованных дождевыми каплями». воздействие.» Почвоведение.85: 185-189.

    24. МакНил, Б.Л. 1968. «Прогноз влияния растворов смешанных солей на гидравлические свойства почвы». проводимость». Журнал Общества почвоведов Америки. 31: 190-193.

    25. Миллер, Р. В. и Р. Л. Донахью. 1995. Почвы в нашей среде, седьмое издание. Пруденс Холл, Энглвуд, Клиффс, Нью-Джерси. п. 323.

    26. Морин Дж., Ю. Беньямини и А. Михаэли. 1981. «Динамика образования почвенной корки. воздействием осадков и движением воды в почвенном профиле». Журнал гидрологии. 52: 321-335.

    27. Национальная ассоциация океанографических исследований атмосферы (NOAA). Доступно на http://www.NOAA.gov. 2002.

    28. Остер, Дж. Д., и В. Шроер. 1979. «Инфильтрация под влиянием поливной воды. качество «. Журнал Общества почвоведов Америки. 43: 444-447.

    29. Родс. JD 1977. «Возможность использования соленых сельскохозяйственных дренажных вод для ирригации.» Труды водного хозяйства по ирригации и дренажу.американский Общество гражданских инженеров. Рино, Невада. 20-22 июля 1977 г.

    30. Саскачеванская водная корпорация. 1987. «Качество оросительной воды — совместимость с почвой: Руководство по ирригации в Саскачеване.» Saskatchewan Water Corporation, 60 стр.

    31. Shainberg, I., J.D. Rhoades, and R.J. Пратер. 1981. «Влияние низкого электролита. концентрации на глинистую дисперсность и гидравлическую проводимость солонцового грунта.» Пачкаться Журнал Научного общества Америки. 45: 273-277.

    32. Шейнберг И. и Лети Дж. 1984. «Реакция почв на натриевые и засоленные условия». Хильгардия. 61: 21-57.

    33. Министерство сельского хозяйства США, Служба охраны природных ресурсов. 2002. Защитники почв. Соленость Руководство по управлению — управление солью.Доступно на http://www.launionsweb.org/salinity.htm. 2002.

    34. Ван де Грааф, Р. и Р. Паттерсон. 2001. «Объясняя тайны солености, SAR и ESP в практике на месте.» на месте 01. Доступно на http://www.lanfixlabs.com.au/papers/p47-mysteries.pdf

    36. Справочник по удобрениям Western. 1995. Произведено Комитетом по улучшению почв. Калифорнийской ассоциации производителей удобрений.Interstate Publishers, Inc., Сакраменто, Калифорния, 1995 год.

    37. Ярон Б. и Г.В. Томас. 1968. «Гидравлическая проводимость почвы под влиянием натриевая вода». Исследования водных ресурсов. 4: 545-552.

    Почвенные структуры и их типы

    🕑 Время чтения: 1 минута

    Структура почвы формируется за счет геометрического расположения частиц почвы по отношению друг к другу.Разные почвы содержат разные структуры, и каждая структура дает нам свойства конкретной почвы.

    Типы грунтовых структур

    Существует шесть различных типов почвенных структур, и они заключаются в следующем.
    1. Однозернистая структура
    2. Соты
    3. Флокулированная структура
    4. Дисперсная структура
    5. Крупнозернистый каркас
    6. Глиняная матричная структура

    1. Однозернистая структура почвы

    Однозернистые структуры присутствуют в несвязных грунтах, таких как гравий и песок.Зерна менее связных грунтов имеют меньшую поверхностную силу и большую гравитационную силу. Итак, когда мы насыпаем на землю некоторое количество песка или гравия, песчинки будут оседать за счет силы гравитации, а не поверхностной силы. После достижения конечного положения каждое зерно контактирует с окружающими зернами, и образующаяся структура называется монозернистой структурой. Грунты с однозернистой структурой осаждаются под действием сил гравитации, но здесь также имеет значение положение частиц после оседания.Предположим, что все частицы имеют сферическую форму, тогда максимальная пористость (e = 0,90) возникает, когда они расположены в виде кубического массива, как показано на рисунке, и называется самым рыхлым состоянием почвы. Точно так же минимальный коэффициент пустот (e = 0,35) будет иметь место, если они расположены диагонально, как показано на рисунке, который называется самым плотным состоянием. Как правило, частицы не имеют сферической природы, но можно сказать, что коэффициент пустотности однозернистых частиц находится между 0.35 до 0,90. Для использования грунта для целей гражданского строительства коэффициент пустотности грунта должен быть минимальным или, другими словами, предпочтительным является плотный грунт. Рыхлая почва очень неустойчива и не выдерживает вибраций и ударов.

    2. Ячеистая структура почвы

    Сотовая структура почвы содержит частицы размером от 0,02 мм до 0,002 мм, которые обычно представляют собой мелкий песок или ил. Когда этому типу почв позволяют осесть на землю, частицы будут притягиваться друг к другу, соединяться друг с другом и образовывать мостик из частиц.Между этими перемычками также образуется большая пустота, что делает почву очень рыхлой по своей природе. Притяжение частиц происходит из-за сцепления между ними, но это сцепление только из-за их размера, но, тем не менее, эти почвы не пластичны по своей природе. В мелкозернистых песках при добавлении воды к сухому мелкозернистому песку происходит набухание песка, который представляет собой не что иное, как сотовую структуру. Грунт с сотовой структурой ограничен для условий статической нагрузки. Они не могут противостоять вибрациям и ударам под зданием и могут вызвать большие деформации конструкции.

    3. Флокулированная структура почвы

    Флокулированная структура присутствует в частицах глины, которые имеют большую площадь поверхности. Это заряженные частицы, которые имеют положительный заряд на краях и отрицательный заряд на поверхности частицы. Когда между частицами существует чистая сила притяжения, положительно заряженные частицы притягиваются к отрицательно заряженным граням, что приводит к образованию хлопьевидной структуры. Глина, присутствующая в морской зоне, является лучшим примером хлопьевидной структуры.Соль, присутствующая в морской воде, действует как электролит и уменьшает силу отталкивания между частицами, что приводит к образованию хлопьевидной структуры. Этот тип грунтов имеет высокую прочность на сдвиг. Из-за ориентации края к лицу коэффициент пустотности в этом типе почвы высок, а содержание воды также оптимально, но они легкие по весу. Сжимаемость для этого типа грунтов очень низкая.

    4. Структура дисперсного грунта

    Дисперсная структура возникает и в глинистых частицах при переформовке глины.Повторное формование снижает прочность почвы на сдвиг, что снижает чистые силы притяжения между частицами. Следовательно, из-за отталкивания между ними ориентация ребром к лицу превращается в ориентацию лицом к лицу. В конечном итоге сформируется дисперсная структура глины. Этот тип почвы обладает высокой сжимаемостью и меньшей проницаемостью. Потеря прочности при переформовке медленно достигается грунтом со временем. Процесс восстановления прочности после переформовки называется тиксотропией.

    5. Крупнозернистая скелетная структура почвы

    Крупнозернистый скелет — это структура почвы, которая присутствует в сложных грунтах, содержащих как мелкие, так и крупнозернистые частицы.Но он образуется, когда крупнозернистых частиц больше, чем мелкозернистых. Крупнозернистая частица образует скелетообразную структуру, а пустоты между ними заполнены мелкозернистыми или глинистыми частицами. Если он не нарушен, он даст хорошие результаты против больших нагрузок. Если его потревожить, сила значительно снижается.

    6. Структура глинистой матрицы почвы

    Структура глинистой матрицы, которая также встречается в сложных грунтах, но количество глинистых частиц или мелкозернистых частиц больше по сравнению с крупнозернистыми частицами.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    [an error occurred while processing the directive]