Дренирующие грунты это: Методические рекомендации Методические рекомендации по проектированию земляного полотна железных дорог на пучинистых грунтах в суровых климатическмх условиях

Ответы на проверочный тест в личном кабинете ГУПС (do1.samgups.ru)

Вопрос 1
Какие мероприятия относятся к противопучинным?
Выберите один ответ:
a. устройство контрбанкетов
b. устройство врезных, накладных и комбинированных подушек Верно
c. укрепление откосов железобетонными плитами
Отзыв
Правильный ответ: устройство врезных, накладных и комбинированных подушек
ВОПРОС 2
что называется мониторингом земляного полотна?
Выберите один ответ:
a. система обеспечения безопасности движения поездов
b. регулярное отслеживание и наблюдение заданных объектов земляного полотна Верно
c. методы ликвидации деформаций земляного полотна
Отзыв
Правильный ответ: регулярное отслеживание и наблюдение заданных объектов земляного полотна
ВОПРОС 3
Типы деформаций земляного полотна в районах распространения вечной мерзлоты?
Выберите один ответ:
a. обрушение откоса в результате воздействия волн
b. бугры пучения, осадки, термокарст Верно
c. балластные корыта, ложе
Отзыв
Правильный ответ: бугры пучения, осадки, термокарст

ВОПРОС 4
Как определяется плотность грунтов при индивидуальном проектировании?
Выберите один ответ:
a. как функция действующих в насыпи растягивающих напряжений Неверно
b. как функция действующих в насыпи сжимающих напряжений
c. как функция действующих в насыпи изгибающих напряжений
Отзыв
Правильный ответ: как функция действующих в насыпи сжимающих напряжений
ВОПРОС 5
Что такое контрфорсы?
Выберите один ответ:
a. вид укрепления основания насыпи
b. подпорные стены небольшой длины, но мощного сечения, входящие в тело насыпи Верно
c. устройство для борьбы с пучением грунта
Отзыв
Правильный ответ: подпорные стены небольшой длины, но мощного сечения, входящие в тело насыпи
ВОПРОС 6
Из каких конструктивных элементов состоит дренаж?
Выберите один ответ:
a. смотровые колодцы и выпускной оголовок
b. дренажная траншея и трубофильтры
c. дренажная траншея, трубофильтры, смотровые колодцы и выпускной оголовок Верно
Отзыв
Правильный ответ: дренажная траншея, трубофильтры, смотровые колодцы и выпускной оголовок
ВОПРОС 7
Для каких грунтов выбирается круглоцилиндрическая поверхность смещения грунта?
Выберите один ответ:
a. для несвязных грунтов
b. для связных грунтов
c. для переувлажненных грунтов Неверно
Отзыв
Правильный ответ: для связных грунтов
ВОПРОС 8
От чего зависит ширина основной площадки земляного полотна?
Выберите один ответ:
a. от количества путей и категории дороги
b. от вида грунта
c. от количества путей, категории дороги и вида грунта Верно
Отзыв
Правильный ответ: от количества путей, категории дороги и вида грунта
ВОПРОС 9
Какие свойства грунтов можно отнести к физико-механическим?
Выберите один ответ:
a. модуль деформации Неверно
b. гранулометрический состав
c. угол внутреннего трения грунта
Отзыв
Правильный ответ: гранулометрический состав
ВОПРОС 10
Какие деформации основной площадки земляного полотна существуют?
Выберите один ответ:
a. обрушение откоса земляного полотна
b. балластные корыта, ложе, мешки, гнезда Верно
c. осадка основания насыпи
Отзыв
Правильный ответ: балластные корыта, ложе, мешки, гнездА
ВОПРОС 11
Что называется плотностью грунта?
Выберите один ответ:
a. отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к объему твердой части этого грунта
b. отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему
c. отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему Верно
Отзыв
Правильный ответ: отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему
ВОПРОС 12
Каковы деформации насыпи на косогорах?
Выберите один ответ:
a. деформации обрушения верхового откоса
b. деформации осадки основания насыпи
c. деформации сдвига по основанию насыпи Верно
Отзыв
Правильный ответ: деформации сдвига по основанию насыпи
ВОПРОС 13
Как осуществляется укрепление откосов земляного полотна от размывного действия воды?
Выберите один ответ:
a. засевом травой и дерновкой
b. ж/б покрытиями и габионами Верно
c. кустарнико-древесной защитой
Отзыв
Правильный ответ: ж/б покрытиями и габионами

ВОПРОС 14
Каковы противодеформационные мероприятия в районах распространения подвижных песков?
Выберите один ответ:
a. замена грунта основной площадки земляного полотна
b. фитомелиоративные пескозащиты (закрепление с помощью посева или посадки древесной, кустарниковой и травянистой растительности) в сочетании со средствами механической защиты Верно
c. укрепление откосов земляного полотна железобетонными плитами
Отзыв
Правильный ответ: фитомелиоративные пескозащиты (закрепление с помощью посева или посадки древесной, кустарниковой и травянистой растительности) в сочетании со средствами механической защиты
ВОПРОС 15
Чему равен нормативный коэффициент устойчивости откоса земляного полотна?
Выберите один ответ:
a. 1,5
b. 1,0
c. К
d. 1,2
e. К
f. К Неверно
Отзыв
Правильный ответ: 1,0
ВОПРОС 16
Какие грунты считаются переувлажненными?

Выберите один ответ:
a. грунты, имеющие природную влажность равную влажности на границе текучести

b. грунты, имеющие природную влажность W>Wр+0,25Jр Верно
c. грунты, имеющие природную влажность равную влажности, определенной по методу стандартного уплотнения
Отзыв
Правильный ответ: грунты, имеющие природную влажность W>Wр+0,25Jр
ВОПРОС 17
Какие напряжения возникают в земляном полотне от внешних нагрузок?
Выберите один ответ:
a. напряжения от подвижного состава, веса верхнего строения пути, собственного веса грунта Верно
b. напряжения от собственного веса грунта и веса верхнего строения пути
c. напряжения от подвижного состава
Отзыв
Правильный ответ: напряжения от подвижного состава, веса верхнего строения пути, собственного веса грунта
ВОПРОС 18
Какие грунты преимущественно используются для возведения насыпей на болотах?
Выберите один ответ:
a. дренирующие грунты
b. переувлажненные грунты
c. недренирующие грунты Неверно
Отзыв
Правильный ответ: дренирующие грунты
ВОПРОС 19
Что называется поперечным профилем земляного полотна?
Выберите один ответ:
a.
поперечный разрез земляного полотна вертикальной плоскостью перпендикулярной его продольной оси, выполненный на всю ширину полосы отвода
b. разрез земляного полотна вертикальной плоскостью параллельной его продольной оси
c. поперечный разрез земляного полотна вертикальной плоскостью перпендикулярной его продольной оси, выполненный на всю ширину земляного полотна Неверно
Отзыв
Правильный ответ: поперечный разрез земляного полотна вертикальной плоскостью перпендикулярной его продольной оси, выполненный на всю ширину полосы отвода
ВОПРОС 20
Какие грунты относятся к пучинистым?
Выберите один ответ:
a. все глинистые грунты, пылеватые и мелкие пески Верно
b. асбестовые отходы и мелкозернистые пески
c. все дренирующие грунты
Отзыв
Правильный ответ: все глинистые грунты, пылеватые и мелкие пески

Укрепление насыпей, выемки грунта, отсыпка насыпи из любых грунтов

Для обеспечения прочности и устойчивости сооружений, возводимых в зимнее время, необходимо соблюдать, помимо общих, и ряд специальных требований.


При небольшой ширине выемки ее разрабатывают на полную ширину за одну проходку экскаватора. При большой глубине выемки работу проводят несколькими экскаваторами, следующими один за другим. Они распределяются так, чтобы в параллельно расположенных или нижележащих забоях не имело места промерзание поверхностей, отрытых впереди идущим экскаватором.

При необходимости укладки на отметке подошвы выемки железнодорожного пути в устойчивых грунтах может быть допущена временно разработка выемки по неполному профилю с более крутыми, чем по проекту, откосами.
Разработку резервов можно вести в виде траншей с вертикальными стенками.

Наиболее пригодными для возведения насыпей зимой являются грунты скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные, а из глинистых — супеси и сухие суглинки. Возведенные из таких грунтов насыпи имеют наименьшие просадки при оттаивании.

Техническими условиями для возведения насыпей зимой не разрешается применять как талые, так и мерзлые сильно насыщенные водой и плохо дренирующие грунты (глины, суглинки, лесс, мелкий илистый песок, торф), в том случае, если влажность их превышает величину А+ Ф/4,

где А —нижний предел пластичности грунта, а Ф — число пластичности

Большая влажность приводит грунт при оттаивании в пластичное состояние, при котором под давлением собственного веса он расползается, что влечет за собой в насыпях сплывы и обвалы. Применение смерзшихся песчаных грунтов независимо от их количества не опасно для устойчивости и прочности насыпей.

Для выяснения пригодности глинистого грунта надо предварительно определить его гранулометрический состав, влажность в пластичность. Так как влага распределяется в грунте неравномерно, следует брать несколько образцов, примерно через каждые 50 м по длине резерва или выемки и через каждые 50 см по их глубине.

Нельзя допускать в насыпь мерзлый грунт, влажность которого хотя и меньше предела текучести, но близка к нему, так как нельзя быть уверенным в том, что действительная влажность грунта точно соответствует влажности проб. Кроме того, несмотря на самую тщательную очистку от снега, некоторая часть его неизбежно попадает в тело насыпи и при наступлении тепла тает, увеличивая влажность грунта.

Предельная высота возводимых в зимнее время насыпей (за исключением насыпей, устраиваемых из камня или чистого песчаного грунта) зависит от средней температуры воздуха, при которой производится работа; она не должна превышать следующих величин;
средняя температура воздуха —5° —10° —15° —20°
высота насыпи в м . ................ не ограничена 4,5 3,5 2,5

Указанные высоты относятся только к части насыпи, возводимой зимой, без учета той ее части, которая отсыпалась летом. При возведении зимой насыпей из мерзлого грунта, уменьшающегося в объеме при оттаивании и вследствие уплотнения, осадки их оказываются большими, чем у насыпей, возводимых летом. Поэтому высоты насыпей, возводимых зимой, должны назначаться с учетом их осадки.

До начала отсыпки насыпи основание под нее должно быть тщательно очищено от снега и льда. Грунт, укладываемый в нижние слои насыпей под дороги, должен быть хорошо дренирующим и талым. При отсутствии подходящего талого грунта разрешается укладка мерзлого грунта, но обязательно с устройством дренажей упрощенного типа. Следует иметь в виду, что тело насыпи у подошвы должно принимать и отводить воду, которую выделит при оттаивании мерзлый грунт.

Если нижняя часть насыпи возводится летом, а верхняя — зимой, то первая должна быть выполнена по возможности из дренирующего грунта; в крайнем случае между летней и зимней частями; должен быть устроен дренирующий слой.
Возведение насыпи из грунтов, резко различных по дренирующим свойствам, допускается при условии укладки в нижнюю часть насыпи хорошо дренирующих грунтов.

Отсыпку насыпи из любых грунтов (кроме камня и щебня) производят правильными горизонтальными слоями по всей ширине. Отсыпки наклонными слоями недопустимы ввиду возможности их сползания.
Возведение насыпей зимой производят с тщательной укаткой или трамбованием грунта, что значительно уменьшает осадку насыпи в последующем.
Устойчивость возводимых зимой насыпей зависит от влажности грунта. Поэтому необходимо принимать все меры к недопущению попадания снега и льда в тело насыпи.

Работы по возведению новых и уширению существующих на необходимо производить с соблюдением ряда специальных требований.
При возведении драглайнами насыпей высотой до 3 м из грунта, содержащего не более 25% мерзлоты, следует придерживаться правил укладки грунта, применяемых в летнее время.
Верх насыпи должен быть хорошо укрыт на высоту не менее 30 см слоем уплотненного талого грунта. Бровки полотна, дающие при оттаивании значительную осадку, должны приподниматься над серединой на 20 см; в этом случае для спуска воды ив образовавшегося корыта прорезают канавки с уклоном 0,04.

Засыпку труб, мостовых устоев и подпорных стен производят только дренирующим грунтом.
При появлении в насыпи вследствие неравномерной ее осадки трещин последние следует немедленно расчищать на возможно большую глубину и заполнять с тщательным трамбованием грунтом, из которого возводится насыпь.
Возводимые зимой земляные сооружения необходимо заблаговременно и тщательно предохранять от размыва весенними водами.

Для этого устраивают водоотводы, бермы, дамбы и траверсы, а в случае необходимости и временные укрепления. На затопляемых поймах насыпи до наступления половодья возводят на высоту, превышающую уровень ожидаемого весеннего паводка не менеe чем на 0,5 м, а откосы таких насыпей защищают укреплениями временного типа.

Устойчивость и прочность насыпей, возводимых зимой, и стоимость зимних земляных работ зависят, главным образом, от сооношения количеств мерзлого и талого грунта, уложенного в тело насыпи. Это соотношение в свою очередь зависит от темпов работ, чем они быстрее, тем меньшее количество мерзлоты попадает в тело насыпи. Поэтому зимой работы должны вестись с наибольшей интенсивностью, чтобы все операции по возведению насыпи (разработка грунта, его перемещение и укладка) занимали минимальное время.

Кавальеры можно устраивать из любых грунтов без подготовки под них оснований, разбивки комьев и без чередования отсыпки талых, и мерзлых грунтов. Кавальеры, отсыпанные из мерзлого грунта, должны быть отнесены от основных сооружений на такое стояние, чтобы при весеннем оттаивании могущий сползти грунт приблизился к основному сооружению ближе, чем это может быть допущено.

При наступлении весеннего потепления за земляными сооружениями, возведенными зимой, надлежит установить тщательное наблюдение и при появлении в сооружениях тех или иных деформаций немедленно принимать соответствующие меры. Весной, после оттаивания мерзлого грунта на всю глубину промерзания, должно быть произведена проверка состояния всех отсыпанных зимой.

Грунты земляного полотна - Страница 5

Страница 5 из 59

Для сооружения насыпей применяются почти все виды грунтов, имеющих на месте постройки пути, за исключением жирных глин, илистых и солончаковых грунтов. Дренирующие грунты — камень, галька, гравий, крупно- и среднезернистые пески являются наилучшими грунтами, обладающими водопроницаемостью и несжимаемостью, чем обеспечивается устойчивость земляного полотна. Чем больше содержится в грунте глинистых частиц, тем грунт хуже как материал для земляного полотна.
Глина водонепроницаема, сильно размягчается водой, разбухает и увеличивается в объеме. Эти свойства являются отрицательными для насыпей.

Растительная земля, чернозем и торф в раздробленном виде также используются для сооружения насыпей. Дерн при насыпях до 1 м не применяется.
Земляное полотно, устраиваемое на торфяной залежи, должно сооружаться главным образом из дренирующих грунтов. Эти грунты имеют следующие основные положительные свойства: обладают водопроницаемостью; равномерно распределяют давление на основание торфяной залежи; благодаря значительному внутреннему трению сохраняется крутизна откосов при увлажнении.
Сооружение земляного полотна на торфозалежи из других грунтов возможно, но оно будет менее устойчиво и содержание его будет дорогим.
Наиболее распространенными грунтами на торфопредприятиях являются песчаный и супесчаный.

Насыпи и выемки на минеральных грунтах

Поперечные профили, имеющие размеры, установленные техническими условиями проектирования и применяемые в нормальных геологических и гидрогеологических условиях, называются нормальными.
Поперечные профили насыпей показаны на рис. 2-3. Насыпь имеет: верх земляного полотна, откосы, бермы и канавы, или резервы.
Верх земляного полотна под один путь имеет как в насыпи, так и выемке очертание трапеции с высотой 0,06 м, а под два пути — равнобедренного треугольника с высотой 0,15 м. Это делается для того, чтобы обеспечить отвод поверхностных вод и избежать впадин при усадке полотна. 

 

Таблица 2-1

Ширина земляного полотка в зависимости от рода грунта, м

Категория железных дорог

Все грунты за исключением скалы, щебня, гравия к чистого песка

Скала, щебень, гравий и чистый песок

I и II
III

3,4
3,2

3,0
2,8

В грунтах скальных, щебенистых, гравийных, крупно- и среднепесчаных верх полотна делается горизонтальным. Ширина В земляного полотна принимается для постоянных путей в зависимости от рода грунта и категории путей. Нормальная ширина поверху однопутного земляного полотна на прямых участках принимается по табл. 2-1.
Земляное полотно на кривых участках пути при радиусах 300 м и менее уширяется с наружной стороны кривой на 0,15 м.
Крутизна откосов зависит от вида грунта, из которого сооружаются земляное полотно и высоты насыпи.

Рис. 2-3. Поперечные профили насыпей на минеральном основании.
а — насыпи без резервов высотой до 1 м; б — насыпи с резервами при высоте до 6 м и грунтах, допускающих полуторные откосы; в — насыпи высотой до 12 м с резервами.
Н — общая высота насыпи: Н0 — высота насыпи с крутизной откосов 1:1.5; Н1— высота насыпи с крутизной откосов 1:1,75; Н2 —  ширина земляного полотна.

Крутизна откосов устраивается полуторная для насыпей из гравия, гальки, щебня и крупно- и среднезернистого песка при высоте до 10 м, а при прочих грунтах до 6 м. При большей высоте насыпей в нижней ее части откосы устраиваются крутизной 1:1,75.
Резервы, грунт из которых идет в тело насыпи, устраиваются в виде широких канав с обеих сторон полотна или с одной.
Резервы, кроме того, служат и водоотводными устройствами.
В поперечном направлении дно резерва при ширине до 10 и должно иметь уклон от полотна 0,02, а при ширине более 10 м уклон делается к середине резерва.
В продольном направлении резерву придается уклон не менее 0,002. В пределах станционных путей и искусственных сооружений закладка резервов не производится.
Между подошвой насыпи и бровкой резерва или водоотводных канав оставляется площадка, называемая бермой. Берма предохраняет основание от выпучивания, а также от возможного размыва водой. Ширина бермы делается не менее 2 м, а для насыпей высотой до 2 м, отсыпаемых из резервов, допускается уменьшение бермы до 1 м.
На рис. 2-3а показан поперечный профиль насыпи высотой до 1 м в равнинной местности при отсутствии ясно выраженного поперечного уклона с водоотводными канавами с каждой стороны пути.
На рис. 2-36 показан поперечный профиль насыпи с резервами при высоте до 6   и грунтах, допускающих полуторные откосы, и на рис. 2-3в—при высоте насыпи до 12 м.
Устройство насыпей на местности, имеющей поперечный уклон более 1/5, производится с предварительной обделкой поверхности земли уступами. Делается это во избежание поперечного перемещения насыпи.
Для предохранения земляного полотна от снежных заносов насыпи должны устраиваться высотой не менее высоты снежного слоя, но не менее 0,6 м.
Поперечные профили выемок показаны на рис. 2-4.
Выемка имеет: верх земляного полотна, откосы, кюветы, а в отдельных случаях обрезы, кавальеры, банкеты и банкетные канавы.

Крутизна откосов в выемках зависит от рода грунта.
В благоприятных геологических и гидрогеологических условиях крутизна откосов выемок глубиной до 12 м в глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах однородного напластования принимается 1:1,5.
Кюветы (канавы) устраиваются с обеих сторон от оси полотна для отвода воды из выемки. 

Рис. 2-4. Поперечные профили выемок.
а — выемки без кавальеров; б — имечки с кавальерами; в — выемки в мелком песке и жирных глинах, Н — глубина выемки; В — ширина земляного полотна.

Кюветы имеют форму трапеции с шириной понизу и высотой 0,50 м. Крутизна откосов у кюветов со стороны полотна 1:1, а с полевой стороны 1 : 1,5.
В продольном направлении кюветам придается уклон не менее 0,002. Кавальеры образуются в результате разработки выемок и располагаются по одну или по обеим сторонам выемки. Подошва кавальера должна отстоять от бровки выемки на расстоянии не менее 5 м в зависимости от устойчивости грунта, в котором сооружается   выемка. Крутизна откосов кавальера принимается такой же, как и для насыпей. В местах, подверженных снежным заносам, при выемках глубиной менее 2 м кавальеры не отсыпаются.
Банкеты — продольные валики треугольной формы— устраиваются из грунта на обрезах между кавальерами и верхними ребрами откосов выемки для предохранения выемки от попадания в нес воды с обрезов с нагорной стороны.
Между банкетом и кавальером делается банкетная канава для отвода воды с последних.
Вместо банкетов с банкетными канавами разрешается производить планировку поверхности земли от кавальера к бровке откоса выемки с уклоном от 0,02 до 0,04 с обсевом травами спланированной поверхности. В лесных местностях, на косогорах круче 1:5 и в скальных выемках банкеты и банкетные канавы, как правило, не устраиваются.
На рис. 2-4а показан поперечный профиль выемки в равнинной местности без кавальеров, а на рис. 2-46 — с кавальерами и устройством банкета и банкетной канавы
На местности, имеющей поперечный уклон, устраивается нагорная канава.
В выемках, устраиваемых в мелкозернистом песке, лёссе, легко выветривающейся скале и в жирных глинах у подошвы откоса за кюветом, в уровне бровки полотна делается полка шириной 1—2 м. Поперечный профиль такой выемки показан на рис. 2-4в.

Грунты для устройства земляного полотна » Ремонт Строительство Интерьер


Для сооружения земляного полотна применяются четыре основные группы грунтов: скальные, добываемые путем разрушения скальных массивов; крупнообломочные, залегающие в естественных условиях; песчаные; глинистые. Каждая из перечисленных групп классифицируется по разновидностям и своим особым характеристикам.

Прочность скальных грунтов принято определять после длительного воздействия воды:


где Rв — предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии; R0 — предел прочности при сжатии в воздушно-сухом состоянии.

При P > 0,75 скальная порода не размягчается, а при P < 0,75 — размягчается.

Пригодность грунта для применения в качестве дорожно-строительного материала обусловливается его составом и происхождением. Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что влияет на их прочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относятся: скальные не размягчаемые породы, крупнообломочные и песчаные породы (кроме мелких и пылеватых), супеси легкие и крупные. Эти грунты используются для отсыпки земляного полотна без ограничений.

Пылеватые супеси и суглинки, мергелистые, меловые грунты и трепелы применяются при некоторых ограничениях. Для дорожного строительства не пригодны следующие грунты: глинистые, влажность которых выше допустимой; избыточно засоленные; торф; ил; мелкий песок и глинистые грунты с примесью ила и органических веществ; верхний почвенно-растительный слой, содержащий в большом количестве корни растений; трепелы для насыпей на мокром основании и на участках, где возможен длительный застой воды; содержащие гипс в количествах, превышающих нормы.

Объем потребного грунта (резерва) для насыпей определяют по формуле


где Vh — объем сооружаемой насыпи, м3; Ki — коэффициент относительного уплотнения.

Коэффициент относительного уплотнения определяют по формуле


где bн — требуемая плотность грунта в насыпи, г/см3; be — плотность грунта в естественном состоянии (карьер, выемка, или резерв), г/см3.

Грунты подразделяются на различные фракции по размеру составляющих их частиц. В природе редко встречаются грунты, состоящие только из одной фракции. Распределение частиц по размеру зерен имеет большое значение для механических свойств грунта и выбора уплотняющих механизмов.

Насыпи, как правило, возводят из однородных грунтов, но при необходимости их можно отсыпать из разных грунтов, однако располагать эти грунты следует отдельными горизонтальными слоями.

В верхней части насыпи (1,0...1,5 м) должен быть более прочный грунт, так как эта часть подвергается значительному воздействию природных факторов и транспортных средств. При отсыпке нижней части насыпи из дренирующих грунтов толщина этого слоя должна быть больше высоты капиллярного поднятия влаги в этих грунтах для предотвращения притока воды в верхнюю часть насыпи.

Поскольку земляное полотно чаще всего устраивается в насыпях, то следует применять качественные грунты, например песчаные, которые характеризуются высокой фильтрацией, постоянством объема при льдообразовании и значительной прочностью при влажном состоянии.

Если в районе строительства дороги нет песков или супесей, насыпи могут возводиться из местных связных грунтов, однородных по физико-механическим свойствам.

Насыпи в местах примыкания к устоям и консолям мостов и путепроводов возводят из дренирующих грунтов.

Допускается применять в насыпях на дорогах IV-V категорий меловые, тальковые грунты и трепелы в средней части земляного полотна незатопляемых насыпей высотой до 5 м, расположенных на сухом основании, с обязательным прикрытием их слоем недренирующих грунтов толщиной не менее 1,5 м.

Торф запрещается укладывать в насыпи. Пылеватые грунты могут быть использованы на дорогах капитального типа только в нижней части насыпей; верхнюю часть насыпей высотой до 1,5 м рекомендуется отсыпать из непылеватых, преимущественно песчаных и супесчаных, грунтов. Грунты, не допускаемые к применению в насыпь при устройстве земляного полотна в нулевых отметках и выемках, должны быть заменены доброкачественными грунтами на глубину не менее 0,8 м.

He допускается укладывать в насыпь ил, мелкий песок с примесью торфа или ила, избыточно засоленные грунты (при 8 % и более), имеющие хлоридное засоление и более 5%-ное сульфатное засоление, а также жирные глины, меловые и тальковые грунты и трепелы при наличии грунтовых вод на глубине 1 м и на поймах рек.

Расположение грунтов в насыпи:

• насыпь отсыпают горизонтальными слоями; не должно быть наклонных слоев, по которым может происходить оползание грунта. При отсыпке дренирующего грунта на слой менее дренирующего поверхности последнего должен быть придан выпуклый профиль с уклоном 40 %.

• откосы слоев грунта с большей дренирующей способностью не должны прикрываться грунтами с меньшими дренирующими свойствами;

• не допускается отсыпка вперемежку разнородных по водопроницаемости грунтов;

• должны быть созданы условия свободного просачивания из насыпи проникающих в нее дождевых и поверхностных вод;

• не следует допускать линз, мешков и карманов, в которых может застаиваться вода;

• осадка различных участков насыпи должна быть равномерной;

• во II и III зонах на дорогах с усовершенствованным покрытием капитального типа, на сырых и мокрых участках легкие пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси рекомендуется применять лишь в нижней части насыпи. Верхнюю часть насыпи на толщину 1,2 м при цементобетонном покрытии и 1,0 м при асфальтобетонном покрытии во II зоне и соответственно на толщину 1,0...0,8 м в III зоне необходимо отсыпать из супесчаных грунтов.

По условиям увлажнения в земляном полотне грунты ведут себя по-разному.

Каменные и щебенистые грунты — обломки устойчивых скальных горных пород, как естественные, так и полученные в результате разработки монолитной скалы, являются хорошим материалом для возведения насыпи земляного полотна. Проникновение воды в промежутки между обломками разрушенной скальной породы существенно не влияет на прочность и устойчивость земляного полотна.

Гравийные и песчаные грунты водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании. Песчаные грунты являются наилучшим материалом для насыпей в неблагоприятных гидрогеологических условиях — на заболоченных участках и поймах. В связи с малой высотой капиллярного поднятия и хорошей водопроницаемостью эти грунты не переувлажняются в основании дорожных одежд и быстро просыхают в пойменных насыпях при стоке высоких вод. Однако при течении воды вдоль насыпи песчаные грунты из-за малой сопротивляемости размыву неприменимы без специального укрепления откосов. Их необходимо также укреплять от размыва дождевой водой и развеивания ветром.

Супесчаные грунты содержат наибольшее количество глинистых частиц, достаточное для придания им связности в сухом состоянии, обладают удовлетворительной водопроницаемостью. Насыпи из этих грунтов можно устраивать как в сухих, так и в переувлажненных местах.

Мелкозернистые супесчаные грунты, содержащие более 50 % частиц диаметром менее 0,25 мм, менее устойчивы в переувлажненном состоянии. При промерзании они склонны к накоплению влаги и пучению. Особенно сильно процесс развивается в пылеватых грунтах. В откосах земляного полотна эти грунты легко размываются. При насыщении водой пылеватые грунты приходят в текучее состояние.

Суглинистые грунты являются хорошим материалом для земляного полотна. Они хорошо сопротивляются размыву и устойчивы в откосах. При большом содержании пылеватых частиц суглинистые грунты опасны в отношении пучения. В пойменных суглинистых насыпях при спаде высоких вод обратное движение воды, фильтрующейся из насыпи, может вызвать гидродинамическое давление, приводящее к обрушению откосов.

Глинистые грунты обладают значительной связностью и очень малой водопроницаемостью, медленно насыщаются водой и медленно просыхают. Эти грунты — хороший материал для возведения насыпей в сухих местах и местах, увлажненных на короткое время. В переувлажненном состоянии они переходят в мягкопластичное и текучее состояния, липки и не поддаются уплотнению.

Глинистые грунты (супеси, суглинки, глины) можно применять для воздействия насыпей при влажности, не превышающей оптимальную для этих грунтов более чем на 10%.

Для отсыпки насыпей без ограничения допускаются камень, щебенистые и гравелистые грунты, непылеватые пески, водоустойчивые местные материалы и отходы промышленности.

Пылеватые суглинки и пылеватые грунты могут быть использованы на дорогах с капитальным типом покрытий только в нижней части насыпи, верхнюю часть насыпи на 0,6...0,8 м рекомендуется отсыпать из непылеватых, преимущественно песчаных и супесчаных, грунтов.


Уплотнение грунта, песка и щебня

Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.

Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.

Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.

Области применения уплотнения

Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:

  • Автодорожное строительство
  • Железные дороги
  • Фундаменты зданий
  • Аэропорты и порты

Автомобильные дороги

Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.

Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.

Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.

Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.

Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.

Железные дороги

Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.

Фундаменты зданий

Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.

Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.

Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты

В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.

Способы уплотнения

Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.

Статическое уплотнение

Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.

Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.

К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.

Вибрационное уплотнение

Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.

Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.

Влияние влажности грунта на его уплотнение

Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.

Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.

Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.

Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).

Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.

Уплотнение различных типов грунтов

В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.

Песок и щебень

Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.

Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.

При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.

Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.

Скальная порода

Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.

Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.

Пылеватые грунты

На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.

Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.

Глина и суглинки

Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.

Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.

При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.

Определение коэффициента фильтрации песка | Коэффициент фильтрации

Коэффициент фильтрации грунта Кф –это скорость прохождения воды через грунт. Коэффициент фильтрации песка Кф численно равен скорости прохождения воды через песок при единичном напоре и  измеряется в метрах за сутки. В расчетах часто используют К10 – коэффициент фильтрации приведенный к температуре воды 10 °С.

На практике определение коэффициента фильтрации наиболее востребовано в дорожном и аэродромном строительстве  при устройстве дренирующих слоев из  песчаных грунтов, так как  значение коэффициента фильтрации используемых грунтов должно находиться в пределах 1-2 м/сутки.

Для определения коэффициента фильтрации грунтов и, в частности, коэффициента фильтрации песка используют методы, изложенные в ГОСТ 25584-2016. Рассмотрим основные моменты проведения данного анализа.

В нашей лаборатории в основном работают с песками, используемыми для строительства дорог, поэтому дальнейшее изложение материала будет относиться  к данной группе грунтов.

Определение коэффициента фильтрации начинается с определения еще двух характеристик песчаного грунта, а именно, максимальной плотности и оптимальной влажности в соответствии с ГОСТ 22733-2016. Для проведения испытания по определению данных характеристик используют прибор СОЮЗДОРНИИ, схематично изображенный ниже.

1 - поддон; 2 - разъемная форма; 3 - зажимное кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня; 6 - груз массой 2,5 кг; 7 - направляющая штанга; 8 - ограничительное кольцо; 9 - зажимные винты; 10 - образец грунта

 

Порядок проведения испытания

Отбирают пробу весом 2500г из предварительно просушенного и просеянного через сито 5мм песка.

Рассчитывают количество воды Q, г, для доувлажнения отобранной пробы до влажности первого испытания по формуле:

Q=0.01*(w1-wg)*mp/(1+0.01*wg)          (1)

Где mp - масса отобранной пробы, г;
        wg - влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %;
        w1 - влажность грунта для первого испытания, для мелких и пылеватых песков принимается равной 6 %.

В отобранную пробу грунта вводят рассчитанное количество воды за несколько приемов, перемешивая грунт металлическим шпателем. Затем переносят пробу грунта из чашки в эксикатор или плотно закрываемый сосуд и выдерживают ее при комнатной температуре не менее 2 ч для песчаных несвязанныхгрунтов.

Далее переносят пробу из эксикатора в металлическую чашку и тщательно перемешивают;
- загружают в собранную форму из пробы слой грунта толщиной 50-60 мм и слегка уплотняют рукой его поверхность. Проводят уплотнение 40 ударами груза по наковальне с высоты 300 мм, зафиксированной на направляющей штанге. Аналогичную операцию проводят с каждым из трех слоев грунта, последовательно загружаемых в форму. Перед загрузкой второго и третьего слоев поверхность предыдущего уплотненного слоя взрыхляют ножом на глубину 1-2 мм. Перед укладкой третьего слоя на форму устанавливают насадку;
- после уплотнения третьего слоя снимают насадку и срезают выступающую часть грунта заподлицо с торцом формы. Толщина выступающего слоя срезаемого грунта должна быть не более 10 мм.

Образующиеся после зачистки поверхности образца углубления вследствие выпадения крупных частиц заполняют вручную грунтом из оставшейся части отобранной пробы и выравнивают ножом.

Взвешивают цилиндрическую часть формы с уплотненным грунтом mi и вычисляют плотность грунта ρi по формуле: 

ρi=( mi – mc)/ V          (2)

Где mc - масса цилиндрической части формы без грунта, г;
       mi - масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г;
       V – объем формы равный 400 см3.

Извлекают из цилиндрической части формы уплотненный образец грунта. При этом из верхней, средней и нижней частей образца отбирают пробы для определения влажности грунта wi

При каждом последующем испытании влажность грунта следует увеличивать на 1%-2%, при этом необходимое количество воды для доувлажнения рассчитывается по формуле (1), где wg , и w1 влажности при предыдущем и очередном испытаниях соответственно.

Испытание считают законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах грузом происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

По результатам испытания строят график ρ(w).
Ниже приведен пример графика для песчаных грунтов.

По построенному графику определяют максимальную плотность и оптимальную влажность. Зная эти характеристики, переходят к непосредственному определению коэффициента фильтрации.

Для проведения испытания используют прибор ПКФ, схема которого приведена ниже

а также трамбовку

Порядок проведения испытания

- песок и воду, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;
- песок просушивают до воздушно-сухого состояния;
- просеивают через сито с отверстиями 5 мм  и определяют его гигроскопическую влажность по ГОСТ 5180;
- отбирают в фарфоровую чашку пробу песка методом квартования массой не менее 450 г;
- увлажняют с помощью мерного цилиндра отобранную пробу до оптимальной влажности и выдерживают ее в эксикаторе с водой не менее 2 ч.

Из подготовленной пробы влажного грунта отбирают навеску массой m1 для помещения в фильтрационную трубку прибора и навеску для контрольного определения фактической влажности грунта по ГОСТ 5180.

Массу  m1  вычисляют по формуле,

m1=V*ρmax*(1+w0)          (3)

где  ρmax – максимальная плотность песка, определенная ранее;
        w0 – оптимальная влажность, определенная ранее;
        V – объем грунта в трубке, для ПКФ = 200 см3.

Подготовку прибора к проведению испытания производят в следующем порядке:
- съемное перфорированное дно 6 с латунной сеткой 5, покрытой кружком высокопористого материала, смоченного водой, крепят к трубке 3 и ставят ее на жесткое массивное основание;
- навеску влажного грунта массой m1 делят на три порции и последовательно укладывают их в трубку, уплотняя каждую из них с помощью трамбовки, проводя по 40 ударов груза с высоты 300 мм; перед укладкой каждой порции поверхность предыдущей уплотненной порции взрыхляют ножом на глубину 1-2 мм;
- измеряют линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности уплотненного грунта; измерения проводят не менее чем в трех точках; в расчет принимают среднее значение. (При высоте образца грунта 1 в трубке более 100 мм проводят дополнительное уплотнение, которое заканчивают при высоте образца (100±1) мм.)
- укладывают на поверхность грунта слой гравия (фракция 2-5 мм) толщиной 5-10 мм;
- устанавливают трубку с грунтом на подставку 7 и вместе с ней помещают в стакан 4, который постепенно наполняют водой до верха;
- помещают стакан с трубкой в емкость для воды и заполняют ее до уровня выше слоя гравия на 10-15 мм, после появления воды в трубке над слоем гравия доливают водой верхнюю часть трубки примерно на 1/3 ее высоты;
- извлекают стакан с трубкой из емкости и устанавливают его на поддон 8.

Испытание проводят в следующем порядке:
- доливают водой трубку не менее чем на 5 мм выше нулевого деления;
- дожидаются снижения уровня воды в пьезометре 2 до отметки "0" и включают секундомер;
- фиксируют время снижения уровня воды в пьезометре до отметок 10, 20, 30, 40 и 50 мм.

  При времени падения уровня воды до отметки 50 мм более 10 мин допускается проводить испытание при большем значении начального градиента напора. В этом случае трубку с подставкой извлекают из стакана и ставят непосредственно на поддон. Начальную высоту уровня воды Н0 при этом принимают равным 20см.

По результатам испытания строят график , на котором на оси Y откладывают величину C*t, а по оси X величину  ln(H0/(H0-S)), где
Н0 - начальная высота уровня воды в пьезометре, см; отсчитывается от уровня слива воды;
S - снижение уровня воды в пьезометре, см;
t - время, за которое произошло снижение уровня воды на значение S, сек;
С – постоянная прибора ПКФ (в нашем случае 0,1).

Ниже приведен пример графика.

Опытные точки на графике должны наложиться на прямую линию, выходящую из начала координат, что является показателем корректности проведения испытания.

По построенному графику определяют коэффициент фильтрации (см/сек) по формуле:

K= ln(H0/(H0-S))/(C*t)               (4)

Коэффициент фильтрации приведенный к температуре воды 10 °С - К10  вычисляют по формуле.

K10=864*K/(0.7+0.03*Tф)          (5)

где Тф – фактическая температура воды при испытаниях, °С;
       К – рассчитанный коэффициент фильтрации, см/сек.

узнать стоимость проведения испытания

Статьи - Компания ДОРСТРОЙКОНТРОЛЬ

Грунты и дорожно-строительные материалы – Происхождение и общая классификация грунтов.

 

           Грунтами называют поверхностные горные породы, подвергающиеся воздействию внешних природных факторов, вызывающих физическое и химическое выветривание, таких как водная эрозия, воздушное разрушение и температурное воздействие. Самый верхний слой грунтов, подверженных также воздействию биологических факторов, имеющий растительный покров и содержащий гумус, называетсяпочвой. Значение грунтов в дорожном строительстве чрезвычайно велико. Они рассматриваются прежде всего в качестве наиболее дешёвых и доступных местных дорожно-строительных материалов, предназначенных не только для создания земляного полотна, но и для применения в конструкциях дорожных одежд. От вида и свойств грунта зависят прочность и устойчивость земляного полотна, конструкция дорожной одежды, технология дорожно-строительных работ, капитальные и эксплуатационные затраты.

          В зависимости от степени разрушения горных пород и некоторых других свойств, важных в дорожном строительстве, грунты подразделяют согласно ГОСТ 25100-95 на классы, группы, подгруппы, типы, виды и разновидности. В соответствии с классификацией грунты подразделяются на два класса – скальные и нескальные.

          Скальные горные породы подразделяют на изверженные, метаморфические и осадочные с жёсткой связью между минералами или зёрнами, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя.

          Изверженные горные породы вулканического происхождения подразделяют на глубинные (граниты, сиениты) и излившиеся (базальт, диабаз и порфиры), обладающие высокой прочностью и плотностью.

         Метаморфические горные породы – это породы, подвергшиеся вторичному воздействию температуры и высокого давления (кварциты, мрамор, гнейс), обладающие достаточно высокой прочностью.

          Осадочные горные породы образовались в результате осаждения из водных взвесей и растворов с последующим цементированием в монолит (песчаники, мергели), химического осаждения (мел, доломит, гипс) и органогенных процессе (известняк, торф). Осадочные грунты по условиям образования классифицируют на морские, речные (аллювиальные), эоловые (образовавшиеся под действием ветра), моренные и водно-ледниковые (сформированные под действием ледника и талых вод) и др.

           Обломочные (рыхлые) грунты подразделяют на две основные группы по характеру связей между частицами: несвязные (пески, галечники, гравий) и связные (глинистые, лёссовые).

         Нескальные горные породы подразделяют по степени дисперсности (раздробленности) на крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты. Крупнообломочные грунты представляют собой смеси несцементированных частиц размером более 2 мм каждая, в которых содержится более 50 мас. % таких частиц. Песчаные грунты – это смеси сыпучих в сухом состоянии частиц размером менее 2 мм каждая, содержащие более 50 мас. % таких частиц и не обладающие свойствами пластичности. Глинистыми называют не дренирующие грунты, монолитные или комковатые в сухом состоянии, пластичные во влажном, содержащие более 3 мас. % глинистых частиц.

           Свойства грунтов в основном зависят от происхождения горных пород, которые отличаются друг от друга минералогическим и химическим составом, жёсткостью связей между частицами, их размером и формой.

           Грунт – это многофазная дисперсная система, которая в естественном состоянии содержит три фазы: твёрдые минеральные частицы горных пород, воду и воздух. Высшим пределом дисперсности является молекулярное и ионное раздробление, наблюдаемое в истинных растворах.

           Дисперсные системы грунтов с размером частиц 0,001...1 мкм называют коллоидными. Они обладают гидрофильностью, т.е. способностью связывать значительное количество воды на поверхности твёрдых минеральных частиц. Дисперсные системы грунтов с размером частиц 1...5 мкм называют тонкодисперсными. В них наблюдается постепенное исчезновение коллоидных свойств. Дисперсные системы грунтов с размером частиц более 5 мкм относятся к грубодисперсным, не обладающим коллоидными свойствами. От степени раздробленности горной породы зависят физические, механические и водные свойства грунта.


Классификация и марки асфальта:

Мелкозернистая плотная тип  А, I марки ГОСТ 9128-97

         Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий магистральных улиц, развязок, мостов, спусков эстакад общегородского и федерального назначения.

Состав 1: Песок, Щебень фракции 5-20, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Состав 2: Отсев, Щебень фракции 5-20, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Мелкозернистая плотная тип  Б, марки I  ГОСТ 9128-97

        Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий магистральных улиц, развязок, мостов, спусков эстакад общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта.

Состав 1: Песок, Щебень фракции 5-20, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Состав 2: Отсев, Щебень фракции 5-20, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Мелкозернистая плотная тип  В, марки II ГОСТ 9128-97

        Используется для устройства верхних слоев дорожных покрытий улиц местного значения, площадок под стоянку легковых и грузовых автомобилей, внутри дворовых площадок и дорог.

Состав: Щебень фракции 5-20, Отсев, Песок, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Песчаная плотная тип Г, марки II ГОСТ 9128-97

        Используется для устройства площадок под стоянку легковых автомобилей, заездов с внутренних дорог к гаражам, для устройства тротуаров и дорожек, устройства пола в боксах и гаражах, перронов внутри дворовых площадок.

Состав: Отсев, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Песчаная плотная тип  Д, II марки

        Используется для устройства площадок под стоянку легковых автомобилей, заездов с внутренних дорог к гаражам, для устройства тротуаров и дорожек, устройства пола в боксах и гаражах, перронов внутри дворовых площадок.

Состав: Песок, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Песчаная высокопористая, I марки ГОСТ 9128-97

           Используется для укладки бордюра, устройства тротуаров, дорожек и площадок на садовом участке, для выравнивания и утепления крыш гаражей, строящихся домов с мягкой кровлей (перед слоем покрытия из рубероида, изоплена, изовера).

Состав: Песок, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

 

Мелкозернистая пористая, марки I

        Используется для устройства нижних слоев дорожной одежды автомобильных дорог, городских улиц общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта (как нижний слой при больших толщинах).

Состав: Щебень фракции 5-20, Песок, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

Крупнозернистая пористая,  марки I

        Используется для устройства нижних слоев дорожной одежды автомобильных дорог, городских улиц эстакад общегородского и федерального назначения, ямочного ремонта (как нижний слой при больших толщинах).

Состав: Щебень фракций 5-20 и 20-70, Песок, Минеральный порошок, Битум БНД 60/90.

 


Выявление и корректирующие действия для плохо дренированных почв в ландшафте

Уэйн К. Клаттербак Доцент Университета Теннесси по лесному хозяйству, дикой природе и рыболовству
Донна К. Фаре Исследовательский садовод USDA-ARS Национальный дендрарий США

Подготовка к посадке - залог успеха в выращивании ландшафтных растений. Анализ участка и правильная посадка обеспечивают быстрое укоренение и здоровый рост растений при благоприятных факторах окружающей среды. Изучите поверхностный и внутренний дренаж воды в ландшафте.Проверьте места, где вода собирается, медленно стекает или стоит в течение длительного времени. В этом информационном бюллетене обсуждается взаимосвязь между надлежащим дренажем и ландшафтными деревьями.

Уплотнение и осушение почвы

Многие ландшафтные растения погибают из-за того, что их высаживают в слишком влажную или слишком сухую почву. Почва с хорошей пористостью по всей глубине укоренения позволяет большому количеству воды проходить через профиль почвы, не затрагивая корни растений, если на участке нет естественного высокого уровня грунтовых вод.Обычно почва содержит около 50 процентов твердых материалов и около 50 процентов порового пространства, заполненного воздухом и водой. В плохо дренированных почвах большая часть порового пространства заполнена водой на длительные периоды времени, оставляя слишком мало воздуха.

Многие ландшафтные участки не имеют идеального дренажа. В дождливую погоду вода может стоять на поверхности почвы или стекать очень медленно. Постоянно влажные почвы часто имеют запах, вызываемый анаэробными бактериями в почве.

Плохой дренаж может возникнуть естественным путем.Яркие цвета почвы указывают на хороший дренаж, а тусклый цвет или сероватая палатка могут указывать на плохой дренаж. Почвы, которые считаются проблемными на ландшафтных участках, включают:

  • Слабый дренаж: почва остается влажной в течение длительных периодов времени, но не постоянно.
  • Плохо дренированный: почва остается влажной большую часть года.
  • Очень плохо дренированный: почва остается влажной круглый год, поскольку уровень грунтовых вод остается на поверхности или около нее круглый год.

Плохой дренаж часто возникает, когда подрядчики удаляют верхний слой почвы во время строительства новых домов, оставляя только подпочву.Количество повторно нанесенного верхнего слоя почвы может быть неизвестным. Также во время строительства тяжелая техника может уплотнять почву, уменьшая воздушное пространство.

Плохой дренаж также может быть результатом неправильной формы двора, приводящей к образованию луж на низких участках или вокруг фундамента, или из-за неспособности должным образом удалить сточные воды с крыш, водосточных водостоков и улиц.

Даже если почва не была удалена или добавлена ​​во время строительства, схемы дренажа неизмененных естественных почв также могут измениться. Твердая сковорода может возникнуть в местах с большим количеством тяжелого оборудования и движения.

Действие по устранению

Самый простой способ определить дренаж участка - вырыть яму длиной 12 дюймов, шириной 12 дюймов и глубиной 12 дюймов. Заполните отверстие водой. Если вода стечет менее чем за три часа, дренаж отличный, и растения, подходящие для засушливых мест, будут хорошо себя чувствовать. Однако этот метод нужно делать только тогда, когда почва влажная. Плохо дренированные почвы могут чрезмерно дренироваться, когда почва сухая, создавая ложное впечатление о хорошем дренаже. Распределение большого количества компоста или органических материалов в почвенной среде может значительно улучшить водоудерживающую способность почвы.

Если для слива воды требуется от трех до 12 часов, то дренаж достаточен для большинства ландшафтных растений (около 1 дюйма в час). Если на это уходит больше 12 часов, значит дренаж плохой. Но перед тем, как предпринять корректирующие действия, копните немного глубже, чтобы увидеть, есть ли непроницаемый слой почвы, ограничивающий движение воды. Хотя изменить почву сложно, вы можете изменить участок, чтобы свести к минимуму плохой физический дренаж. Осмотрите несколько мест в ландшафте. Выберите деревья, устойчивые к влажным условиям, или измените участок в соответствии с потребностями растений.В местах, где будет сложно использовать оборудование, выкопайте сухой колодец, чтобы пробить твердый поддон. После того, как посадочная яма будет вырыта, используйте землекоп, чтобы выкопать яму глубиной около 12-15 дюймов на дне посадочной ямы. Заполните это отверстие (хорошо просушите) пористым материалом, например гравием. Затем посадите декоративное дерево. Сухой колодец должен позволить почве стекать ниже твердого слоя. Этот метод будет работать правильно только в том случае, если скважина действительно проходит через ограничительный слой. В противном случае колодец будет удерживать воду, как и остальная часть посадочной ямы.

Другой способ решить проблему дренажа - поднять высоту почвы. Поднимите участок, добавив 10-12 дюймов хорошо дренированного верхнего слоя почвы, компоста или другого органического вещества, чтобы поднять зону посадки. Поправку следует вносить в почву, чтобы обеспечить растениям однородную среду. В этом случае корневая зона дерева находится над плохим внутренним дренажем. Добавление органических поправок следует рассматривать в индивидуальном порядке.

Не рекомендуется вносить органические поправки в отдельную посадочную ямку.Обширные исследования показали, что внесение органических удобрений в посадочную яму не приводит к увеличению размера корневой системы и не способствует проникновению корней в естественную почву. Органические вещества должны равномерно внедряться по всей предполагаемой корневой зоне, а не попадать в посадочную яму. Как минимум на 1 процент требуется увеличение содержания органических веществ, чтобы повлиять на способность почвы удерживать воду и питательные вещества. Избегайте использования более 50 процентов органических веществ, поскольку проблемы с растениями могут возникать из-за гуминовых кислот и других органических соединений.Равномерно внесите поправку на существующую почву, которая была глубоко вспахана (8-12 дюймов). Обработайте или обработайте поправку в почве, пока не образуется однородная смесь.

Иногда проблему можно решить, придав поверхности такую ​​форму, чтобы обеспечить сток или отвод лишней воды. Иногда единственный способ преодолеть плохо дренированный грунт - это установить водосточную плитку. В этом экстремальном состоянии убедитесь, что дренажная плитка установлена, чтобы отводить воду из почвы от конструкций и декоративных деревьев.Сливная плитка - дорогостоящий метод изменения площади посадки, но результат обычно стоит затраченных усилий.

Сводка

Состояние почвы и дренаж играют ключевую роль в успехе или неудаче деревьев в ландшафте. Перед посадкой важно проанализировать участок и предпринять корректирующие действия, чтобы обеспечить успех ваших деревьев.

СТАТЬЯ

- Понимание дренажа почвы: | Гринвилл, Спартанбург, Бойлинг-Спрингс, SC

Основной фактор, влияющий на дренаж почвы Текстура почвы, которая относится к размеру частиц в почве.Как правило, чем крупнее частицы почвы, тем она пористее. Один из верных признаков плохого дренажа - стоячая вода, которая только исчезает при испарении. Места с плохим дренажем также могут быть определены по типам растущих здесь растений: водоросли, мхи и папоротники часто встречаются на влажных участках, а глинистые почвы усыхают и растрескиваются в более сухих области. Поскольку испарение больше в сухих местах, белые солевые корки могут обычно встречается на камнях и растительности.

Более мелкие частицы почвы собрать более плотно, тем самым замедляя процесс оттока.Песок (почва с самыми крупными частицами) может иметь размер от 0,083. дюймов (около 2,11 мм) до 0,004 дюйма (около 0,102 мм). Почва с частицы размером около 0,002 дюйма (около 0,051 мм) классифицируются как ил, это почва с частицами среднего размера. Почва с самым маленьким частицы определяется как глина, которая имеет частицы менее 0,00008 дюймов (около 0,00203 мм) размером.

Худшие проблемы с дренажем обычно встречаются в глинистых почвах, которые связываются вместе, тем самым создавая плотная, почти твердая поверхность.Эти почвы также называют глинобитными, gumbo, caliche, хардпан или тяжелая почва. Из-за их склонности к водонепроницаемые, такие глинистые грунты часто используются при изготовлении керамики.

Как земля смывается с гор в долины и В бассейнах мельчайшие частицы перемещаются дальше всего. Это оставляет самые большие камни в горах и мельчайшие частицы в самых низких, самые ровные участки. По этой причине самый плохой дренаж обычно найдены в самых низких областях. Это районы, где глинистые почвы с бедными чаще всего встречаются дренаж.

Тест на плохой дренаж - вырыть яму примерно 2 фута (около 60,96 см). см) на глубину, залейте доверху водой и дайте стечь. Однажды дыра слилось, отверстие следует снова заполнить водой. Если потребуется дольше часа до полного слива, дренаж можно считать плохой, и почву, как правило, необходимо поправить перед посадкой.

Чтобы определить, какой тип почвы присутствует, человек может подобрать и выдавите горсть почвы, которую поливали накануне.Если почва разваливается, обычно песчаный; если он слипается в твердое тело ком, скорее всего, глина. Лучшие садовые почвы обычно создаются смешивание всех трех типов грунта; такая почва известна как суглинок. От добавляя перегной (разлагающийся органический материал) в суглинок, человек может еще больше улучшить почву и лучше облегчить дренаж.

Обработка почвы для улучшения дренажа и предотвращения уплотнения

Почвы с хорошей структурой и почвы без уплотнения способствуют расширению корневой системы.Корни удерживают почву на месте, уменьшая эрозию, ведущую причину загрязнения воды. Неуплотненные почвы допускают повышенную инфильтрацию дождевой и поливной воды.

Управление почвами важно для здоровья растений и экосистем. Ниже приведены несколько советов по улучшению жилого ландшафта и садовых почв, а также почему это важно для корневой системы и здоровья растений.

Читая о растущих потребностях растений, почти всегда говорится, что растениям нужна хорошо дренированная почва.Одна из причин, по которой хорошо дренированные почвы важны, заключается в том, что растениям нужен кислород вместе с водой. Хорошо дренированная почва также является ключом к хорошо развитой корневой системе.

Кислород, который растения используют в метаболических процессах, поглощается корнями из пор почвы. Если почва плохо дренирована и остается насыщенной слишком долго после дождя или орошения, вода вытесняет кислород в порах почвы, и это отрицательно сказывается на растениях.

Это тонкие корневые волоски, прикрепленные к более крупным корням, которые выполняют большую часть работы по поглощению воды и питательных веществ.Корни-фидеры постоянно отмирают и заменяются. Если в почве слишком долго остается мало кислорода, эти тонкие корни уменьшаются или перестают функционировать и умирают более быстрыми темпами.

Рост корней и здоровье растений можно улучшить, используя методы обработки почвы, улучшающие дренаж, особенно после строительства и при установке новых газонов и ландшафтных или садовых грядок. К ним относятся включение органических веществ и использование физического разрушения почвы путем лопаты, аэрации или обработки почвы для уменьшения уплотнения.

Чтобы уменьшить уплотнение, избегайте вождения, ходьбы или работы на влажных почвах. Уплотнение сжимает поры почвы и ограничивает поступление кислорода и воды в почву. Также избегайте слишком частой или частой обработки почвы, особенно с помощью культиваторов. Это вредит структуре почвы и может уменьшить дренаж.

Ключевым методом улучшения дренажа почвы является внесение органических веществ, таких как компост или хорошо перепревший навоз. Органические вещества улучшают структуру почвы за счет увеличения агрегации почвы, что позволяет создавать поры большего и различного размера.

Почвенные агрегаты - это группы связанных вместе минеральных частиц. Стабильность агрегатов - это способность агрегатов почвы избегать разрушения, например, водой. Почвы с высоким содержанием органических веществ обладают большей агрегативной устойчивостью.

При внесении органических веществ общее практическое правило для компоста состоит в том, чтобы нанести слой от двух до трех дюймов на почву и обработать его примерно на шесть дюймов глубиной с помощью лопаты или обработки почвы. Избегайте чрезмерной обработки почвы, особенно с помощью мотокультиватора. Слишком частое или частое использование культиватора разрушает почвенные агрегаты.

Еще один способ увеличить содержание органических веществ в однолетних цветниках или огородах - это использование сидератов или покровных культур. Это зерновые, травы или бобовые, которые сеют осенью, затем ранней весной скашивают или убивают глифосатом, прежде чем они попадут в семена для системы нулевой обработки почвы для садов.

Почва - это основа роста корней и здоровья растений, а также часть решения по сокращению нарушенных водных экосистем. Хотя мы можем выбрать лучшие растения для наших участков, если мы сажаем их в уплотненную почву с плохим дренажем, мы не можем ожидать, что они будут хорошо себя чувствовать или лучше всего будут обеспечивать экосистемные услуги.

Почвы Индианы: онлайн-руководство по оценке и сохранению

II. ПОЧВЕННО-ЛАНДШАФТНЫЕ ОБЪЕКТЫ

Естественный дренаж почвы Следующий раздел >>

Подразделы: Значение цвета | Определение естественного дренажа почвы

Естественный дренаж почвы отражает влажность и кислородные условия почвы в естественном состоянии круглый год. Естественный дренаж определяет, какие почвы достаточно влажные, чтобы считаться водно-болотными угодьями, которые могут нуждаться в быть сохраненным.Также определяет, какие почвы нуждаются в дренажных системах. удалить грунтовые воды, позволить воздуху проникнуть в грунт и ускорить высыхание поверхностных горизонтов для облегчения растениеводства. Естественный дренаж указывает на какие почвы могут иметь хороший подземный источник воды для поддержки сельскохозяйственных культур во время засушливые периоды. В жилых районах указывает, какие почвы подходят для локальных систем удаления сточных вод и типа системы, который лучше всего адаптирован к почве.

Многие из цветовых характеристик, отражающих естественный дренаж почвы, остаются после установки дренажной системы. Эти характеристики до сих пор может использоваться для обозначения условий естественной влажности искусственно осушенные почвы.

Условия влажной почвы возникают при дождях или добавлении воды из-под соседних земель. площади превышают удаление за счет нисходящего дренажа, бокового (бокового) движения, или использование растений. Мокрые почвы вызваны медленно проницаемыми или непроницаемыми слои в недрах или ниже, которые поддерживают уровень грунтовых вод рядом с почвой поверхность в течение нескольких недель или месяцев в году.


Значение цвета почвы

Цвет почвы зависит от видов и количества некоторых сильных пигментов в почвы. Большинство минералов почвы бесцветные или светло-серые. Органическое вещество и Минералы оксида железа являются наиболее распространенными пигментами, которые придают почве другие цвета. Органическое вещество окрашивает почву в черный цвет; чем больше количество органическое вещество, тем темнее цвет почвы. Минералы оксида железа окрашивают почва коричневая или красная.Гетит (FeOOH) - распространенный минерал оксида железа, который окрашивает почву в коричневый или желтый цвет (оттенки от 7,5 до 5 лет). Ржавчина, как на плуг, оставленный снаружи, это гетит. Гематит (Fe2O3) - еще одно распространенное железо. оксидный минерал, окрашивающий почву в красный цвет (оттенки 5YR и более). Почва, которая почти не содержит органических веществ или оксид железа обычно серый, потому что можно увидеть серый цвет обычных минералов почвы.

Воздух легко проходит через хорошо дренированные горизонты почвы и железо (Fe) высвобождается при окислении первичных минералов (реагирует с кислородом в воздухе) с образованием гетита и / или гематита, что приводит к коричневатым или красноватым цвета.Горизонты в слабо и несколько слабодренированных почвах водонасыщены. на часть года. Поскольку поры почвы заполнены водой, нет кислород присутствует. В периоды, когда кислород исключен, гетит и гематит растворяются на некоторых участках горизонта (железо восстанавливается), поэтому можно увидеть серый цвет оставшихся минералов почвы вместо коричневатого оттенки минералов Fe. Когда уровень грунтовых вод опускается, кислород снова возвращается до горизонта; железо окисляется с образованием гетита на некоторых участках и смешанного развивается коричнево-серый цветовой узор.Этот пестрый узор (смешанный коричневый и серого цвета) обычен на слабодренированных почвах. Недра плохо дренированные почвы могут быть пятнистыми или практически полностью серыми.

Материал внутри педалей называется матричным материалом . Включает «обычный» почвенный материал, но исключает особенности такие как крупные фрагменты, червячные каналы, конкременты (затвердевший материал), глиняные пленки, иловые слои и другие элементы поверхности. Материал матрицы может иметь несколько цветов.Основной цвет - , доминирующий цвет , и второстепенный цвет - пятнистый цвет . Пятна - это крапинки, пятна, или пятна одного цвета на фоне доминирующего цвета (фото 14). Пятна могут быть любого цвета и разных размеров. Иногда они занимают просто примерно столько же площади, сколько доминирующий цвет.

Серая окраска почвы (рис. 12) в качестве доминирующей или крапчатой ​​окраски, указывают на более слабый естественный дренаж. Пятна и конкременты от красновато-коричневого до черного часто указывают на ограниченный дренаж, но они не являются основным свойством используется для оценки дренажа.Почвы с ограниченным дренажем должны иметь серый цвет. цвета внутри педалей, серые глиняные пленки на педалях или оба серых цвета в педалях и в глиняных пленках. Количество серых черт и их глубина в профиле указать класс дренажа.

Для определения естественного дренажа необходимо различать глиняные пленки. или покрытия из иловых и карбонатных слоев на почвенных слоях (естественные глыбы почвы). Глиняная пленка покрывает педаль как слой краски.Это часто имеет несколько блестящий или восковой вид (фото 15). Может быть в любом из три основных цветовых класса, но часто они несколько отличаются в цвет изнутри пед. Это можно продемонстрировать, когда поверхность прорезанный почвенный профиль лопатой выглядит иначе, чем собранная поверхность. На выбранной поверхности показаны поверхности пешеходных дорожек, а на срезанной поверхности - интерьер педов. Еще один способ увидеть разницу - прорезать педали с помощью небольшого ножа или лопатки.

Ил и карбонатный покров встречаются в горизонтах почвы, которые могут или могут не быть периодически насыщены водой, поэтому они не являются показательными дренажа почвы. В отличие от глиняных пленок, алевритовые и карбонатные слои иметь зернистый или пыльный вид (фото 13). Обычно они кажутся светлыми в сухом состоянии от серого до белого (значения Манселла 7 или 8). Когда вода падает на сухие иловые покрытия, они практически становятся невидимыми, если покрытие тонкое.С другой стороны, глиняные пленки часто имеют более темно-серый цвет (значение 4 или 5) или коричневатый. Карбонатные покрытия известковые (шипят с разбавленной HCl) и они покрывают педов, обычно больших, которые также повсюду покрыты известняком. Обычно они находятся в плотной кассе. Они очень похожи на светлые иловые покровы во фрагипанах (табл. 12, глубина от 2 1/2 до 4 футов, табл. 16).

Таким образом, глиняные пленки выглядят воскообразными или окрашенными и обычно более темные. серый или коричневатый во влажном состоянии.Ил и карбонатный покров кажутся пыльными или зернистые, обычно светло-серые во влажном состоянии и очень светло-серые до белый при высыхании.

На некоторых почвах может быть несколько пятен серого цвета, которые не отражают общее влажное состояние почвы. Например, свежевыветрившийся минерал может быть серым, или изолированный песчаный карман в почве может быть серым. Распознавать крапчатость для оценки почвы, не менее 2% почвенного материала должно быть цвет крапинки.

Класс «коричневатый» цвет (рис. 12) включает в себя широкий диапазон цветов. На многих хорошо дренированных почвах, таких как Парр, Окли, Челси, Траппист, Алфорд и Хосмер (Таблицы 5, 6, 7, 10, 11 и 12), цвета горизонта B иметь оттенки 10YR или 7,5YR. В хорошо дренированных почвах, образованных выветрелыми известняками. (Табл. 9), «коричневатые» цвета имеют тенденцию к более красным оттенкам (2,5 года и 5 лет). В слабо и несколько слабо дренированных почвах (табл. 4, БК Брукстон), «коричневатые» цвета имеют тенденцию к более оливковому оттенку (2.5лет и 5Y).

наверх

Определение естественного дренажа почвы

О естественном дренировании почвы судят по цветному рисунку подпочвы (см. раздел Цвет почвы). Во-первых, посмотрите на общий цвет подпочвы, которые по возможности должны быть влажными, чтобы получить важное первое впечатление дренажа. Хорошо или умеренно хорошо дренированные почвы выглядят коричневатыми, в то время как плохо дренированные почвы кажутся серыми. Как правило, слабо дренированные почвы кажутся серыми, потому что они обычно имеют пленки серой глины, на многих из которых видны в стене котлована.Указания по определению естественного дренажа почвы приведены в таблице 4. Сначала определите глубину естественного дренажа. Диагностическая зона (NDDZ, или, если хотите, сказать «бездремный»). После этого отключите класс дренажа, выбрав первый вариант, который относится к рассматриваемой почве.

Например, если НДДЗ преимущественно серая, почва плохо дренирована. и вам не нужно спускаться дальше Таблица 4. Если NDDZ доминирует буроватая, но с серой окраской, почва несколько слабо дренированная, и опять же, вам не нужно идти дальше по таблице.Если в почве есть очень мало или совсем нет серых цветов в NDDZ, но если они превышают 30 дюймов, почва умеренно хорошо дренированная. Если в топ-30 не хватает серых цветов дюймов, он хорошо дренирован. См. Таблицу 4, где указано необходимое количество серых цветов. Процедура определения классов естественного дренажа проиллюстрирована на Рис. 18.

Таблица 4. Указания по определению естественного дренажа почвы класс.

Рис 18.Схема, показывающая, как 1) определить глубину диагностической зоны естественного дренажа и 2) определение естественного дренажа класс.

Распечатайте эту диаграмму!

Нажмите здесь, чтобы увидеть GIF
Нажмите здесь, чтобы увидеть Word
Нажмите здесь, чтобы получить PDF

  • В особых случаях официальных судей могут определять глубину для NDDZ. которые отличаются от стандартных глубин, перечисленных в Таблице 4 и на Рис. 18. Эти глубины будут записаны на карточке сайта.Это некоторые примеры, где можно указать глубину:
  • Если почва сильно эродирована, NDDZ может быть мельче, чем От 10 до 18 дюймов, чтобы указать правильный класс водоотвода.
  • Если есть значительные отложения на поверхности почвы, НДДЗ может потребоваться глубже.
  • Если трудно обнаружить нижнюю часть темного слоя, придавая глубина NDDZ позволит участникам использовать ту же зону, что и официальные судьи.
  • В некоторых почвах самые верхние серые пятна имеют высоту 18 дюймов, глубина границы, и участники не будут знать, как отметить свои карта. Если бы NDDZ был изменен с 14 до 24 дюймов, он явно содержал бы крапинки; если бы его поменяли с 6 на 16 дюймов, то явно было бы бесплатно пятен.

Изменение глубины NDDZ не изменяет следующую зону для исследования, между низом НДДЗ и 30 дюймов.

Используйте таблицу 4 для определения естественного дренажа почвы.

Если зона диагностики естественного дренажа определена в соответствии с таблица не очень хорошо отображает почву, официальные судьи могут дать зону на карточке сайта, или они могут дать естественный Сам дренаж почвы.


наверх

Что такое «хорошо дренированная почва»? | Центр деревьев ™

Мы все это видели, а некоторые садоводы даже приезжали в бояться - эти слова в описании того дерева или куста, от которого вы болеете иметь - « Расти на плодородной, влажной, хорошо дренированной почве» . Первые два детали не так уж и плохи, в конце концов, если мы обогащаем нашу почву, и поливаем регулярно, это, безусловно, достижимо. Но как насчет долота « хорошо дренированная »? Как я знаю, есть ли он у меня? Могу ли я изменить его, если нет? Зачем это нужно? Это иногда кажется, что этого хочет почти каждое растение, но что именно это делает иметь в виду?

Зачем нужна хорошо дренированная почва?

Хотя это правда, что « хорошо дренированный » - это вода в почве, правда, это вторично.О чем эта потребность - это воздух , особенно кислород и углекислый газ. Хороший способ подумать об идеале почва такая. Каждая лопата с почвой должна быть наполовину твердой, наполовину твердой. пробелы. Твердая часть представляет собой смесь щебня разных размеров, плюс куски разлагающегося растительного и животного материала. Остальная часть почвы - это промежутки между этими твердыми телами - система взаимосвязанных пространств и каналов любых размеров, от четко видимых до пространств с атомными диаметрами. На почвенном жаргоне они называются «порами».'После продолжительного дождя поры станут полностью заполнен водой. почва « насыщенная ».

Корням растений нужен кислород

Разве это не хорошо? ’, возможно, вы думаете прямо сейчас - ‘ В конце концов, вода полезна для растений, не так ли? ’Ну да, растения, безусловно, нуждаются в воде, но корни, несущие воду в растение, нуждаются в еще кое-что - кислород. Некоторые люди ошибаются, думая, что растения принципиально отличаются от нас.Ведь они готовят еду от солнечного света и углекислого газа и выделяют кислород в процессе, называемом фотосинтез, в то время как мы делаем наоборот, используя кислород для сжигания энергии в пище и выделяет углекислый газ. Если выключить фотосинтез, растения такие же, как мы - их клетки очень похожи и используют кислород для сжигания хранящихся пища, выделяющая углекислый газ. Корни растений находятся в темноте, поэтому их нельзя использовать Солнечный свет. Вместо этого они используют пищу, которую дают листья наверху, и живут точно так же, как мы, поглощая кислород и выделяя углекислый газ.Этот кислород приходит из воздуха, втянутого в почву, чтобы заменить воду, которую сила тяжести удаляет. Это так просто. Хороший дренаж - это вода, стекающая вниз и наружу, а свежий воздух втягивается в . Это не только сохраняет корни растений счастлив, он стимулирует всевозможные микробы работать в почве, высвобождая полезные питательные вещества и препятствующие корневым заболеваниям. Чтобы выжить, нужны крепкие растения у корней очень мало воздуха, и большинство из них предпочитают ‘ хорошо дренированный почва ’, что дает им много свежего воздуха для дыхания.

Почему некоторые почвы хорошо дренированы?

Как только эти проходы в почве - поры - заполнятся воды, начинает работать старая добрая гравитация. Он втягивает воду через поры глубже проникают в почву, в конечном итоге забирая ее от корней растений. - в основном в верхней части стопы или около того - и глубоко опускаются, чтобы в конечном итоге стекать в окружающие ручьи, реки, озера и дальше к океану. Но как и гравитация, действуют другие силы. Есть атомное притяжение между вода и стенки этих пор, называемые « адгезия ».А также есть сила, удерживающая одну молекулу воды по отношению к другой, называемая « когезия ». В чем меньше пространство, тем более важными становятся эти силы по сравнению с сила притяжения. Если поры достаточно малы, эти силы преодолевают силы тяжести и удерживайте воду внутри пор, а не стекайте. В почва остается близкой к насыщенной, а корни растений страдают от недостатка воздуха и кислород.

Легко видеть, что если в почве есть большие твердые куски, то промежутки между ними тоже должны быть большими - представьте коробку, полную баскетбольных мячей.Если кусочки меньше, места тоже меньше. Представьте коробку мячей для гольфа - промежутки между ними меньше, не так ли? Настоящая почва - это смесь больших кусков - песок - и мелкие кусочки - глина - в разных пропорциях. Чем больше штук, как мы видим в песчаной почве, тем быстрее она дренируется. Чем меньше есть куски, как мы видим в глинистой почве, тем медленнее она истощается.

Проверь свою почву

Простой тест для определения типа вашего грунта - песчаный, суглинок, ил или глина - всегда хорошая идея.Если ваш сад не низинный или вода, если у вас песчаная или суглинистая почва, ваш естественный дренаж почти конечно хорошо. Кроме того, как скоро после сильного дождя ты сможешь пойти копать? Если это в течение полнедели, тогда у вас все в порядке. Если через 4 или 5 дней ваша почва все еще мокрый и липкий, цепляющийся за сапоги, значит, у вас нет «хорошо дренированной почвы». Для получения более подробной информации проверьте из нашего блога по тестированию вашей почвы.

Как улучшить дренаж почвы?

Теперь мы увидели важность хорошего дренажа, как мы можем помочь нашей почве, какой бы она ни была, лучше дренироваться, чтобы те растения, которые нуждаются в "хорошо дренировании" почва оказалась в пределах досягаемости?

Один из способов - поднять почву .Приподнятые грядки, террасы, склоны, уступы или просто насыпи, на которых можно посадить деревья. Все эти вещи изменят уровни в нашем саду и заставят воду двигаться быстрее, как ручей, бегущий под гору. Эти вещи обычно являются частью общей благоустройство сада, хотя посадка деревьев на земляных холмах, не менее 6 дюймов над окружающей областью - отличный способ сделать это в небольшом масштабе, так как одно дерево или несколько деревьев.

Второй способ: НЕ добавлять песок .Добавление звуков песка как простой ответ, и некоторые люди пробуют его, но это не так. Во-первых, ты пришлось бы добавить много - столько же песка, сколько у вас почвы, чтобы получилась смесь 50-50, что явно непрактично, за исключением небольшого места, например, альпинария. Что еще важнее, подумайте еще раз об этих баскетбольных мячиках и мячах для гольфа. Если я смешаю связка баскетбольных мячей - песок - в коробку мячей для гольфа - глина - есть ли еще пробелы? Нисколько. Фактически, я просто заполнил промежутки между большие шары с маленькими шарами, и в результате получается твердая масса - цемент.

Вместо этого лучший способ улучшить дренаж любой почвы - это к добавить много богатого органического материала . Компост, перепревшие листья, навоз, все это очень грубо и полно пробелов. Добавление их в почву создает большие каналы и пропускает воду. Еще лучше камеди и смолы в этом материале склеивает частицы в более крупные комки, как склеивание эти мячи для гольфа вместе превращаются в большие баскетбольные мячи и создают полупостоянные большие поровые пространства для быстрого движения воды.Регулярные добавления обычно превращаются в даже худшая, самая влажная почва, через несколько лет в «хорошо дренированную» почву.

Ого, это было много! Решения могут показаться простыми, но это безусловно, помогает понять, почему одни вещи работают, а другие нет. Чем больше мы знать о жизни наших растений и почвы, тем лучше мы их выращиваем.

Как работает дренаж в сельском хозяйстве

Рисунок 9: Компоненты водного баланса почвы с хорошим естественным дренажом.

Водный баланс, когда он применяется к системе растение-почва, описывает судьбу осадков и различных компонентов потока воды внутри и вокруг профиля почвы.Поскольку дренаж влияет на воду в почве, это также влияет на другие компоненты водного баланса.

Понимая почвенную воду и дренируемую пористость, мы можем теперь рассмотреть эти эффекты. Сначала рассмотрим простой водный баланс на профиле почвы с хорошим естественным дренажем, как показано на Рисунке 9.

Как осадки влияют на водный баланс

В типичном случае осадки (P) - осадки, таяние снегов, орошение (если они практикуются) - являются основным источником воды для системы растение-почва, влияя на:

  • Поверхностные стоки (R).

  • Эвапотранспирация сельскохозяйственных культур (ЭП).

  • Глубокая перколяция (DP).

  • Изменения в запасах почвенной влаги (S).

На рисунке 9 мы предполагаем, что вода не проникает в почву из прилегающих участков горизонтальным потоком (предположение, которое в некоторых случаях неверно). Математически уравнение водного баланса можно записать как:

P = R + ET + DP + S

Рисунок 10: Иллюстрация водного баланса почвы с искусственным дренажом.

Когда уровень грунтовых вод относительно глубок, как показано на Рисунке 10 (от 3 до 15 футов), глубокая просачивание перезаряжает его. Если глубокая просачивание продолжится, уровень грунтовых вод может подняться. Водный баланс показывает, что степень глубокого просачивания зависит от степени, в которой R, ET и S уменьшают попадание атмосферных осадков в почву.

Воздействие дренажа

То же соотношение водного баланса сохраняется в профиле искусственно осушенной почвы, как показано на Рисунке 11.Однако теперь дренажный поток (D) становится основным компонентом воды, покидающей систему.

Как и раньше, количество дренажа зависит от того, сколько осадков теряется на R, ET и S. Проще говоря, количество дренажного стока определяется осадками и относительной долей других компонентов водного баланса.

Это означает, что влияние дренажа будет варьироваться в зависимости от года и от региона к региону. Это, безусловно, верно для Миннесоты, где годовое количество осадков в штате колеблется от 13 до 15 дюймов.Уравнение водного баланса теперь можно записать как:

P = R + ET + DP + S + D

Рисунок 11: Иллюстрация дренируемой пористости, когда дренаж понижает уровень грунтовых вод.

Сравнение: плохо дренированная почва и дренируемая

Давайте сравним водный баланс плохо дренированной почвы с высоким уровнем грунтовых вод с такой же почвой после ее осушения, не принимая во внимание влияние растущей культуры. На рис. 11 показано распределение пор, заполненных водой и воздухом, над уровнем грунтовых вод в плохо дренированной почве (правая часть) и над уровнем грунтовых вод в том же профиле почвы после дренажа (левая часть).

После осушения почва имеет больший объем пор, доступный для проникновения воды во время следующего дождя из-за большего объема пустых пор.

Следовательно, в зависимости от характера и времени следующего дождя может происходить большее проникновение и меньший сток с искусственно дренированной почвой по сравнению с плохо дренированной почвой. В любом случае очень сильный дождь может не вызвать большого проникновения.

Факторы, влияющие на инфильтрацию

Насколько больше инфильтрации может произойти на дренированной почве по сравнению с недренированной почвой? Это зависит от многих факторов, но сумма будет больше, когда:

  1. Разница между уровнем грунтовых вод на мелководье и на глубине больше (т.е., очень высокий начальный уровень грунтовых вод, осушенный на большую глубину).

  2. Плохо дренированный уровень грунтовых вод находится ближе к поверхности почвы.

  3. Текстура почвы более грубая.

Пример водного баланса

Рассмотрим два грунта, каждый с дренируемой пористостью 3 процента. Уровень грунтовых вод недренированной почвы составляет 6 дюймов ниже поверхности, а уровень грунтовых вод дренированной почвы составляет 48 дюймов - глубину дренажа.

В недренированной почве 0.18 дюймов (6 дюймов, умноженные на 3 процента, разделенные на 100) доступного порового пространства между уровнем грунтовых вод и поверхностью, в то время как осушенная почва имеет 1,44 дюйма (48 умноженных на 3 процента, разделенных на 100). Осушенная почва имеет на 1,26 дюйма на (1,44 минус 0,18) больше доступного (пустого) порового пространства, чем недренированная почва.

Сток

Если бы выпал дождь низкой интенсивности, 1,5 дюйма, наш простой водный баланс заставил бы нас ожидать 0,06 дюйма стока из осушенной почвы (почва может удерживать 1.44 дюйма) и 1,32 дюйма поверхностного стока недренированной почвы (почва может удерживать 0,18 дюйма). После дождя обе почвы насыщаются до поверхности почвы.

Кроме того, мы ожидаем 1,44 дюйма дренажа из осушенной почвы в течение следующих 24-48 часов, чтобы вернуть уровень грунтовых вод на глубину 48 дюймов.

На этом простом примере мы оцениваем, что мы теряем около 1,32 дюйма воды в виде поверхностного стока из недренированной почвы по сравнению с 1,44 дюйма воды в течение следующих 24-48 часов в виде дренажа из дренированной почвы.

Время потери воды

Настоящая разница между ними с точки зрения потери воды - это время.

1,32 дюйма поверхностного стока из недренированной почвы произойдет относительно быстро (возможно, за несколько часов) по сравнению с 1,44 дюйма стока из дренированной почвы. Вода из дренированной почвы должна сначала пройти через почву, прежде чем попадет в дренажную систему.

Таким образом, результирующий поток на выходе дренажа обычно будет происходить в течение более длительного периода времени и с более низким пиковым расходом, чем поверхностный сток из недренированной почвы.Следовательно, для дренированной почвы общий уровень стока (поверхностный сток + дренажный сток) обычно снижается.

Глубина и интенсивность дождя

Для данной почвы величина этого сокращения зависит от глубины и интенсивности дождя. Более мелкие дожди низкой интенсивности более резко уменьшат общий сток, потому что пропорционально больше воды будет иметь возможность просачиваться и проходить через дренажную систему.

Кроме того, небольшие дожди могут вызвать поверхностный сток на недренированной почве и вообще отсутствие поверхностного стока на осушенной почве.Однако, если один или несколько дождей произойдут до того, как дренированная почва успеет полностью осушиться, это уменьшит различия в водном балансе между двумя почвами.

Эффект дренажа

На основе этого анализа - без влияния растущей культуры - мы видим, что дренаж может в некоторой степени улучшить способность профиля почвы удерживать воду и изменить скорость и объем стока. Некоторые знают это как губчатый эффект подповерхностного дренажа.

Имейте в виду, что эти простые вычисления представляют собой всего лишь баланс объема и не принимают во внимание динамический характер осадков и другие факторы, связанные с процессом выпадения дождя и стока.Тем не менее, расчеты полезны для понимания потенциального влияния дренажа на водный баланс почвы и того, как это может повлиять на гидрологию.

Динамика почвенных вод | Изучайте науку в Scitable

Брэди, Н. C. & Weil, R.R. Природа и Свойства почв , 12 изд. Верхний Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Прентис Холл, 1999.

Чайлдс, E. C. Использование характеристик влажности почвы в исследованиях почв. Почвоведение 50 , 239-252 (1940).

Чайлдс, Э. К. и Коллис-Джордж Н. Проницаемость пористых материалов. Труды Королевского общества, серия A 201 , 392-405 (1950).

Фрич, Э. и Фитцпатрик, Р. В. Интерпретация свойств почвы, созданных древними и современные процессы в деградированных ландшафтах. I. Новый метод построения концептуальные модели почва-вода-ландшафт. австралийский Журнал почвенных исследований 32 , 889-907 (1994).

Гилель, Д. Введение в физику почв . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 1982.

Джейкобс, П. М., Вест, Л. Т. и Шоу, Дж. Редоксиморфные признаки как индикаторы сезонная насыщенность, округ Лаундс, штат Джорджия. Американское общество почвоведов Журнал 66 , 315-323 (2002).

Дженни, Х. Факторы почвообразования . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications, 1994.

Макколи, A., Jones, C. & Jacobsen, J. Почвы и Модуль 1 управления водными ресурсами: Основные свойства почвы .Бозман, MT: Монтана Государственный университет Консультационная служба, 2005 г.

О'Джин, А. Т. и др. . Палеопочвы столь же глубокие реголит: последствия для перезарядки в климатопоследовательности Палаза. Geoderma 126 , 85-99 (2005).

O'Geen, A. T. et al. Исследовать связывает гидрологию почвы и химию речных вод в дубовых лесах Калифорнии. Калифорнийское сельское хозяйство 64 , 78-84 (2010).

Ричардс, Л. А. Капиллярная проводимость жидкостей через пористые среды. Физика 1 , 318-333 (1931).

Почва Научное общество Америки. Глоссарий терминов почвоведения, 1996 г., Мэдисон, Висконсин, 1997 г.,

Почва Исследовательский персонал. Таксономия почвы A Basic Система классификации почв для проведения и интерпретации почвенных изысканий . Справочник по сельскому хозяйству № 436. США. Правительственная типография Вашингтон, DC, 1999.

Сваровски, А., и др., . Водосборные почвенные воды динамика в дубовых лесах средиземноморского типа. Vadose Zone Journal, 10 , 800-815 (2011).

Вепраскас, M. J. & Sprecher, S. W. "Обзор водных условий и гидратных почв". в водных условиях и гидрогенных почвах: Проблемные почвы , ред. M. J. Vepraskas & S. W. Sprecher, Специальная публикация SSSA № 50 (Мэдисон, Висконсин: SSSA и ASA, 1997) стр. 1-22.

Фогель, Х. J. Численный эксперимент по размеру пор, связанности пор, удержанию воды, проницаемость и перенос растворенных веществ с использованием сетевых моделей. Европейский журнал почвоведения 51 , 99-105 (2000).

Вестерн, А. В., Грейсон Р. Б. и Грин Т. Р. Проект Тарраварра: высокое разрешение пространственное измерение, моделирование и анализ влажности почвы и гидрологических отклик. Гидрологические процессы 13 , 633-652 (1999).

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *