Разработка грунта что такое: РАЗРАБОТКА ГРУНТА — это… Что такое РАЗРАБОТКА ГРУНТА?

Разработка грунта, рытье котлованов, земляные работы

Выделяют несколько основных способов разработки грунта: ручной, механический, гидромеханический, взрывной или комбинированный. Выбор метода разработки грунта зависит от технических условий на конкретном объекте строительства. В нашей республике наиболее часто применяется механический способ разработки грунта. Технология производства работ по разработке грунта состоит из следующих этапов: разработка грунта, транспортировка грунта до места складирования или места утилизации, и непосредственно складирование грунта.

Разработка грунта. Ручные земляные работы

Разработка грунта вручную – это частое явление в частном домостроении, например, при разработке небольших котлованов под фундаменты жилых зданий и хозяйственных построек. Основными недостатками ручной разработки являются: низкая скорость производства работ, перерасход денежных средств при задействовании большого объема человеческих ресурсов. Одним из преимуществ разработки грунта вручную является возможность ручной очистки грунта при производстве работ от корней, деревьев, другой органики и инородных тел.

Разработка грунта механическим способом. Разработка грунта экскаватором

Несомненно, для средних и крупных объектов строительства целесообразно применение механического способа разработки грунта с использованием в производстве работ специализированной землеройной техники: экскаваторы, бульдозеры, скреперы, грейдеры, автогрейдеры. Наиболее часто производится разработка грунта экскаваторами разных модификаций. В зависимости от конкретных технических условий: уровень залегания грунтовых вод, наличие и схема прокладки инженерных коммуникаций, погодные условия, особенности района производства земляных работ (болота) — при производстве работ экскаваторами возможно применение широкой линейки эффективного навесного оборудования, позволяющего выполнить самые сложные задачи. Для послойной разработки грунта обычно применяются бульдозеры. В целях недопущения захламления площадок строительства выполняется своевременная транспортировка грунта в места складирования (специализированные места утилизации) с использованием самосвалов разной грузоподъемности.

Разработка котлована под фундамент

Разработка котлована под фундамент, является важнейшим этапом домостроения. Качество производства работ по разработке и устройству котлована повлияет в дальнейшем на срок и эффективность эксплуатации сооружения. Не стоит экономить на проведении экспертизы участка с забором проб грунта. Экспертиза даст полную картину о составе и характеристиках почв Вашего участка.

При устройстве котлована под фундамент необходимо учитывать ряд важнейших правил:

  • грунт, на котором производят устройство фундамента, должен быть очищен от инородных элементов: корни, древесина и др.;
  • устройство фундамента производится на подушке из грунта одной породы.

Самая распространенная ошибка при разработке котлована – это несоответствие его геометрии (чаще глубины) проекту. Если происходит излишнее заглубление котлована, в дальнейшем придется устраивать насыпную подушку (основание). В целях предотвращения просадок несущих грунтов устройство подушки производят с обязательным послойным уплотнением. Если глубина котлована меньше проектной величины, а возможность доработать котлован спецтехникой отсутствует, в таком случае дальнейшая доработка котлована производится вручную. С целью исключения выше перечисленных проблем очень важно при производстве работ по разработке котлована контролировать правильность его геометрических размеров с помощью специальных измерительных приборов (нивелиров, теодолитов).

Разработка грунта с компанией БиОТ

Решили ли Вы произвести на участке разработку грунта вручную, или необходимо произвести работы с применением специализированной землеройной техники, в любом случае, советуем обратиться к профессионалам.

Компания БиОТ оказывает услуги по разработке грунта (котлована под фундамент) в Минске и других регионах Беларуси механическим методом с применением современной высокоэффективной техники и оборудования, по желанию заказчика разработка грунта может быть произведена вручную. Наши специалисты в состоянии предугадать, четко среагировать на любые сложные ситуации и решить любые поставленные задачи, дать профессиональную консультацию по использованию строительной техники для производства конкретных видов работ и составлению графика производства работ. Наличие собственного автопарка позволило нам снизить себестоимость применения спецтехники на объектах строительства.

Стоимость работ по разработке грунта

При работе с нами Вы всегда можете рассчитывать на адекватную ценовую политику. В стоимость работ по разработке грунта с применением спецтехники уже включены:

  • демонтаж бетонных элементов, конструкций;
  • разработка котлована;
  • погрузка грунта в грузовые автомобили для транспортировки до места складирования или утилизации.

Также компания БиОТ оказывает услуги по вывозу грунта и строительного мусора и утилизацию на специальных полигонах с соблюдением природоохранного законодательства.

VII. Требования охраны труда при проведении земляных работ / КонсультантПлюс

VII. Требования охраны труда при проведении земляных работ

120. Работодатель обязан в рамках СУОТ с учетом пункта 5 Правил проанализировать опасности и их источники, представляющие угрозу жизни и здоровью работников при выполнении работ с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, связанных со вскрытием грунта на глубину более 30 см (за исключением пахотных работ), забивкой и погружением свай при возведении объектов и сооружений всех видов, подземных и наземных инженерных сетей, коммуникаций, а равно отсыпка грунтом на высоту более 50 см (далее — земляные работы).

121. При наличии профессиональных рисков, вызванных установленными опасностями, безопасность земляных работ должна быть обеспечена на основе выполнения требований по охране труда, содержащихся в организационно-технологической документации на производство работ:

1) определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов, траншей (далее — выемки) с учетом нагрузки от строительных машин и грунта;

2) определение типов и конструкций крепления стенок котлованов и траншей, мест и технологии их установки, а также места установки лестниц для спуска и подъема людей;

3) выбор типов машин, применяемых для разработки грунта, и мест их установки;

4) дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями.

122. С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод.

Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора.

123. Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода, других коммуникаций, а также на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомогильники, кладбища и тому подобное) необходимо осуществлять по наряду-допуску.

Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя (производителя) работ, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме того, под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.

124. Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов.

Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями — владельцами коммуникаций.

125. В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в организационно-технологической документации на производство работ коммуникаций, подземных сооружений или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены.

126. При размещении рабочих мест в выемках их размеры должны быть достаточными для размещения конструкций, оборудования, оснастки, проходов на рабочие места шириной не менее 0,6 м, а также необходимое пространство в зоне выполнения работ.

127. Выемки, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктах, а также в других местах возможного нахождения людей, должны быть ограждены защитными ограждениями. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи и (или) знаки, а в ночное время — сигнальное освещение.

128. Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики.

Для прохода на рабочие места в выемки следует устанавливать трапы или маршевые лестницы шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы (деревянные — длиной не более 5 м).

129. При производстве работ нахождение работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах допускается при расположении этих выемок выше уровня грунтовых вод, при отсутствии в непосредственной близости от них подземных сооружений, а также на глубине не более:

1) в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах — 1,0 м;

2) в супесях — 1,25 м;

3) в суглинках и глинах — 1,5 м.

Допускается увеличение указанной глубины расположения выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, на величину глубины промерзания грунта, но не более чем на 2 м, при среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2 °C.

Производство работ, связанных с нахождением работников в котлованах, траншеях и выемках с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов согласно организационно-технологической документации с учетом крутизны откосов в зависимости от вида грунта, предусмотренной приложением N 4 к Правилам. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов устанавливают по наименее устойчивому виду грунта от обрушения откоса.

130. Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м, а также глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и определенных видах грунтов, а также выемок, разработанных в зимнее время, при наступлении оттепели и откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться организационно-технологической документацией на строительное производство.

131. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

132. Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, должны быть проверены состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

133. Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, допускается после осмотра работником, ответственным за обеспечение безопасного производства работ, откосов и состояния неустойчивого грунта в местах, в которых обнаружены «козырьки» или трещины (отслоения).

134. Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

135. Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления допускается на глубину не более 3 м.

В местах, в которых требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работников в выемке.

136. Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

137. Разрабатывать грунт в выемках «подкопом» не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки этой выемки.

138. При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определяться организационно-технологической документацией на строительное производство с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовывались «козырьки» из грунта.

139. При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам на расстоянии ближе 5 м от радиуса действия экскаватора.

140. Разборку креплений в выемках следует вести снизу вверх по мере обратной засыпки выемки, если иное не предусмотрено организационно-технологической документацией на строительное производство.

141. При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение работников на расстоянии ближе 5 м от мест рыхления.

142. Односторонняя засыпка пазух при устройстве подпорных стен и фундаментов допускается в соответствии с организационно-технологической документацией после осуществления мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкции, и установления способов и порядка засыпки.

143. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

144. Разгрузка автотранспорта на строительной площадке должна осуществляться в специально обозначенных и оборудованных местах, исключающих падение транспорта, наезды на работников и загромождение путей проезда, прохода, эвакуации, с учетом правил по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов, утверждаемых Минтрудом России в соответствии с подпунктом 5. 2.28 Положения о Министерстве труда и социальной защиты Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 19 июня 2012 г. N 610 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2012, N 26, ст. 3528).

145. Запрещается разработка грунта бульдозерами и скреперами при движении их на подъем или под уклон, угол наклона которого превышает указанный в паспорте бульдозера, скрепера.

146. Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, на которых выполняются работы по уплотнению грунтов грунтоуплотняющими машинами со свободно падающими трамбовками, на расстоянии ближе 20 м от грунтоуплотняющей машины.

147. При необходимости использования строительной техники в сложных условиях (срезка грунта на уклоне, расчистка завалов) следует применять строительную технику, оборудованную средствами защиты, предупреждающими воздействие на работников опасных производственных факторов, возникающих в этих условиях (падение предметов и опрокидывание).

148. В случае электропрогрева грунта напряжение источника питания не должно быть выше 380 В.

Прогреваемый участок грунта необходимо оградить, установить на ограждении знаки безопасности, а в ночное время осветить. Расстояние между ограждением и контуром прогреваемого участка должно быть не менее 3 м. На прогреваемом участке пребывание работников и других лиц не допускается.

149. Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта должны выполняться изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводки следует измерить сопротивление изоляции мегаомметром.

150. При разработке грунта способом гидромеханизации следует выполнять требования охраны труда.

Разработка и выемка грунта вручную и механизированными способами в Калуге и Калужской области

Разработка грунта — это процесс, связанный со вскрытием поверхностного слоя земли и дальнейшей его выемкой из общего массива. Это неотъемлемая часть земляных работ, без которых не обходится строительство зданий, прокладывание коммуникаций (кабелей, трубопроводов).

Чтобы получить прочную конструкцию, возведенную на конкретном участке земли, нужно оценить качество полученных котлованов и траншей: некоторые из них в силу особенностей местности и почвы требуют дополнительного слоя грунта, а некоторые, наоборот, нуждаются в дополнительной выемке.

ООО «Велес» готова предоставить вам качественные профессиональные услуги по переработке грунтов в Калуге и Калужской области. Квалифицированные специалисты с допусками подготовят участок к строительству или обустройству коммуникаций в короткие сроки в соответствии с действующими в России нормами и стандартами.

Как организуем разработку грунта?

Выемка грунта может быть автоматизированной или выполняемой вручную. Выбор способа зависит от разных факторов:

  • Наличие подъезда для крупногабаритной землеройной техники;
  • Тип почвы;
  • Характер рельефа;
  • Поставленные задачи и цель проводимых работ.

Если для ручной разработки применяется традиционный набор инструментов, включающий лопаты, молоты, то для автоматизированной выемки используются экскаваторы, бульдозеры, грейферные ковши, буровые машины.

В наличии парк собственной спецтехники; для выемки грунта в больших объёмах имеются специальные ковши для экскаваторов. Для перемещения грунта на рабочей площадке используем собственные бульдозеры.

Разработка грунта бурением – при помощи буровых машин – используется в тех случаях, когда необходимо узнать глубину грунтовых вод, качество самой почвы.

Еще один способ выемки – гидромеханический, с помощью воды. Если же нет возможности провести работу ни вручную, ни механизированным методом, используется разработка при помощи взрыва (например, в скале или при значительном промерзании земли).

ООО «Велес» выполняет работы любого уровня сложности, в том числе и зимой с мерзлыми грунтами. При необходимости мы можем организовать перемещение почвы (вывоз) для утилизации.

Наши гарантии

Любые работы по выемке грунта под дороги, фундаменты или коммуникации выполняются с гарантиями.

  1. Соблюдение сроков, указанных в двухстороннем договоре.
  2. Отсутствие скрытых расходов, не учтенных в изначальной смете.
  3. Контроль качества работ сотрудниками собственной лаборатории.
  4. Демократичная ценовая политика – мы исключаем посредническую составляющую из прайс-листов за счёт своей спецтехники и производственной базы.
  5. Использование собственного парка спецтехники.

Ознакомьтесь с результатами нашей работы в разделе «Проекты». Чтобы заказать разработку почв, обращайтесь к менеджерам компании по бесплатному номеру телефона. Наши специалисты ответят на все ваши вопросы и проконсультируют по поводу сотрудничества, все консультации – бесплатны.

Получить бесплатную консультацию

Что такое разравнивание и планировка грунта?

Поскольку практически все строительные мероприятия начинаются с осуществления комплекса земельных работ, каждый опытный строитель знает, что такое разравнивание и планировка грунта. Это комплекс работ, осуществляемых на начальном этапе строительства, которые заключаются в экскаваторной разработке грунта, отвале, сооружении насыпей, а также транспортировке грунта по территории строительного объекта или за её пределы.

Комплекс земельных работ

Разработка грунта осуществляется на строительной площадке исключительно механизированным путём при помощи такой крупногабаритной техники, как грейдеры и бульдозеры. В частности данные приспособления служат для разравнивания грунта, которое осуществляется посредством постепенного и равномерного наложения одного слоя грунта на другой. Для этого нужно сначала сформировать насыпи, из которых затем будет забираться грунт для разравнивания слоёв. Стоит также добавить, что при оптимальной влажности разравнивание грунта будет осуществляться гораздо проще и удобнее, ввиду его большей плотности.

Для того, чтобы избежать потерь грунта во время подобных манипуляций. Лучше всего использовать экскаваторы с большей длиной стрелы, что позволит исключить лишнее и непродуктивное перемещение техники по строительной площадке. Такие экскаваторы, а также бульдозеры и катки, используемые для уплотнения грунта, предоставляются в аренду компанией ОАО «Автобаза Ильинское» как для разового, так и для длительного использования.

Зная, что такое разравнивание и планировка грунта, вы беспрепятственно можете заниматься сооружением котлованов для дальнейшего обустройства фундамента различных построек. К слову, для сооружения котлованов и траншей для прокладки коммуникаций в частности и выполняется комплекс работ по разравниванию и планировке грунта.

От того, насколько качественно и правильно был разработан грунт на строительной площадке, будет зависеть и устойчивость самого здания. Для этого понадобится высококлассное крупногабаритное оборудование, которое вы можете получить в своё распоряжение, обратившись в нашу организацию. Качество и надёжность специализированной строительной техники, находящейся в автопарке ОАО «Автобаза Ильинское» не дадут вам повода для сомнений в том, что все работы связанные с разработкой грунта будут выполнены максимально быстро и профессионально.

Разработка котлованов под фундамент

Способы разработки грунта принимаются в зависимости от конструкции и глубины заложения фундамента. Грунты под малозаглубленные ленточные и столбчатые фундаменты могут разрабатываться вручную, а выемка грунта под заглубленные фундаменты и фундаменты с цокольным (подвальным) этажом разрабатывается механизированным способом. Учитывая то, что ширина индивидуального дома редко превышает 12—15 м, разработку котлована можно вести экскаватором, оборудованным обратной лопатой, с ёмкостью ковша 0,25—0,65 м3 на гусеничном или колесном шасси или экскаватором-погрузчиком (рис. 1).

Рис. 1. Схема разработки котлована экскаватором: 1 — экскаватор; 2 — грунт для обратной засыпки; 3 — недобор грунта экскаватором 10—15 см Рис. 2. Крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности: а — песчаный грунт; б — супесь; в — глины и суглинки 

Недобор грунта разрабатывается вручную перед устройством фундамента. При разработке грунта в радиус действия экскаватора не должны попадать провода линии электропередач. Грунт, выбираемый из котлована (траншеи), необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от края разработки. Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без крепления можно производить только в грунтах естественной влажности и при отсутствии грунтовых вод.

Глубина выемки, м, не должна превышать:

  • в песчаных и гравелистых грунтах — 1;
  • в супесчаных — 1,25;
  • в глинах и суглинках — 1,5;
  • в особоплотных грунтах — 2,0.

Работы по сооружению фундамента в траншеях без креплений следует производить сразу же за отрывкой грунта во избежание его осыпания или сползания. Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м с учётом креплений.

Соблюдение правил производства земляных работ позволит избежать выполнения дополнительных работ из-за обрушения и сползания откосов, перебора выемки грунта и др.

Разработка котлована и траншей на глубину, превышающую пределы, указанные выше, производится с откосами или с креплением вертикальных стенок. Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности показана на рис. 2.

Минимальная ширина траншей должна удовлетворять следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и конструкции подвального этажа — с учётом размеров конструкции, опалубки и ее крепления с добавлением 0,2— 0,3 м с каждой стороны;

под трубопроводы — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами.

При наличии в период производства работ подземных вод мокрыми следует считать грунты, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод на величину капиллярного поднятия:

  • 0,3—0,5 м — для песков, от пылеватых до крупных;
  • 1,0м — для суглинков и глин.

Разработку грунта в котлованах или траншеях при переменной глубине заложения фундаментов следует вести уступами (рис. 3).

Рис. 3. Схема котлована с переменной глубиной заложения фундамента 

Рис. 5. Схема обратной засыпки пазух фундамента: 1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3 — гидроизоляция; 4 — асбестоцементные плоские листы; 5 — бетонный пол подвала; 6 — зона уплотнения грунта вручную; 7 — граница засыпки дренажа песком; 8 — дренажная труба; 9 — засыпка дренажа щебнем; 10 — слои грунта, уплотняемые легкими механическими трамбовками; 11 — отмостка; 12 — вентиляционный короб; 13 — перекрытие подвального этажа; 14 — утепленная кирпичная стена. Примечание. Толщина отсыпаемого слоя грунта принимается до 0,25 м.  

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не менее: при связных грунтах — 1:2; при несвязных грунтах — 1:3. Это соотношение — упрощенный вариант, позволяющий без расчета границы сжимаемой зоны и несущей способности грунта сохранить устойчивость основания.

Защита котлована от грунтовых вод

 

Многие застройщики начинают строительство дома без проведения инженерно-геологического исследования участка. При наличии высокого уровня грунтовых вод в разработанный котлован может просочиться вода и воспрепятствовать сооружению фундамента. При возведении монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах уложенная в конструкцию бетонная смесь будет подмываться и вымываться грунтовыми водами, что приведёт к разрушению сооружения. В таких случаях приходится срочно принимать меры по защите основания от замачивания. Даже круглосуточная откачка воды не остановит приток грунтовых вод.

Защитить основание можно искусственным понижением уровня грунтовых вод с помощью специального водопонизительного оборудования: электроосушением с использованием установок типа ЛИУ; вакуумированием с применением установок типа УВВ-1, УВВ-2 и ЭВВУ (эжекторных вакуумных водопонизительных установок) или другого оборудования. Но эти дорогостоящие и сложные способы защиты котлована редко используют даже специализированные фундаментостроительные организации. Устраивать противофильтрационные диафрагмы способом «набивного шпунта» или «стена в грунте» тоже трудозатратно и еще дороже. Стоимость водопонижения может приблизиться к стоимости строительства фундамента, что значительно дороже стоимости гидрогеологических изысканий строительной площади.

Рис. 4. Вариант защиты котлована от грунтовых вод: 1 — фундамент; 2 — песчаная подушка; 3 — канава для сбора воды; 4 — гравийная пригрузка; 5 — шпунтовая стенка; 6 — верхний слой водоупора; 7 — уровень земли 

В слабопроницаемых грунтах наиболее предпочтительным является способ открытого водоотлива в тех случаях, когда отсутствует опасность суффозии (разрушение структуры грунта). Котлован можно оградить шпунтовыми стенками (деревянными или металлическими) (рис. 4). Однако такой способ требует наиболее пологих откосов и увеличивает объем земляных работ.

 

Засыпка пазух траншей и котлованов

 

Обратная засыпка пазух грунтом производится после проверки устройства фундаментов, прокладки трубопроводов, их испытания и сдачи по акту. Засыпка и послойное уплотнение грунта должны выполняться с обеспечением сохранности гидроизоляции фундаментов и стен подвала. Засыпку пазух доводят до отметок, гарантирующих надежный отвод поверхностных вод.

Обратную засыпку траншей, на которые не передаются дополнительные нагрузки, можно выполнять без уплотнения грунта, но с отсыпкой по трассе траншеи валика, размеры которого должны учитывать последующую осадку грунта. Узкие пазухи лучше засыпать малосжимаемыми грунтами (щебнем, песчано-гравийной смесью). Запас на осадку грунта без уплотнения принимается в процентах от высоты засыпки до 4 м для грунта:

  • мелкий песок — 2;
  • супесь и легкий суглинок — 3;
  • глина тяжелая, суглинок, щебенистый грунт — 8.

При обратной засыпке пазух фундамента и стен подвала необходимо соблюдать нижеприведенные рекомендации с тем, чтобы давление грунта засыпки не повлияло на их устойчивость.

Засыпку пазух производят послойно. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и число проходов не менее 4. Грунт уплотняют вручную, начиная с зон возле конструкций фундамента, стен подвала, мест ввода коммуникаций (рис. 5), а затем двигаются по направлению к краю откоса, применяя, если есть возможность, электротрамбовки типа ИЭ-4505, ИЭ-4502А. Верхний слой грунта уплотняют до отметки устройства отмостки. Чтобы уберечь гидроизоляцию стен подвала, ее закрывают плоскими асбестоцементными листами.

Способы разработки грунтов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Способы разработки грунтов  [c.199]

Наиболее энергоемкой из всех операций по устройству выемок является отделение грунта от массива (разрушение грунта), в связи с чем способы разработки грунтов определяются по способам их разрушения, характеризуемым видом энергетического  [c.199]

Перечислите способы разработки грунтов и охарактеризуйте их. Что такое резание  [c.280]

Что такое гидромеханизация Какие работы выполняют этим способом Как разрушают грунт способом гидромеханизации Опишите комплексно схему работ при разработке грунтов способом гидромеханизации. Как разрабатывают подводные грунты Что такое комбинированный способ разработки грунтов  [c.284]


При гидромеханизации применяются следующие способы разработки грунтов  [c.203]

Вид ковша Глубина забоя, м, лри группе грунта Способ разработки грунта  [c.100]

Вид ковша а Э т о С л н о о i М Ч Глубина забоя, м, при группе грунта Способ разработки грунта  [c.101]

Способ разработки грунта  [c.106]

Широко известен способ разработки грунта с помощью цилиндрического шар-молота и клин-молота, подвешенных к стреле экскаватора Э-505. Использование этого оборудования значительно ускоряет работу. Шар-молот рекомендуют применять лишь при глубине промерзания грунта до 0,4-—0,5 м.  [c.27]

Коаксиальные нагреватели безопасны в эксплуатации, срок их службы очень велик. Коаксиальные нагреватели особенно хорошо применять там, где нельзя использовать взрывные способы разработки грунта и механизмы, а также ранней весной, во время половодья.  [c.35]

Рыхление мерзлых грунтов взрывным способом применяют при больших объемах работ и при глубине промерзания грунта более 1 м. В зависимости от толшины взрываемого слоя используют один из следуюш,их способов разработки грунта  [c.37]

Рабочий процесс многоковшового экскаватора по основным принципиальным положениям и номенклатуре параметров аналогичен рабочему процессу одноковшового экскаватора, теория которого разработана достаточно четко. Однако при этом имеют место и отличия в этих процессах, в частности — различие параметров копания, вызванные специфическими особенностями конструктивно-кинематических элементов и технологических способов разработки грунта указанными классами машин.  [c.198]

По трудности и способу разработки грунты согласно принятой у нас классификации подразделяются на категории, указанные в табл. 1.  [c.287]

Земляные работы по устройству полотна ж. д. являются обычно главным мерилом сложности и трудности постройки данной ж. д. Эти работы лишь в редких случаях уступают по своей общей стоимости искусственным сооружениям или верхнему строению. По количеству требуемой рабочей силы они всегда занимают первое место в среднем земляные работы требуют в два раза больше рабочих дней, чем все остальные работы, взятые вместе. Почти всегда эти работы занимают первое место и по количеству времени, необходимому для их исполнения. Исключением в этом отношении являются те сравнительно немногочисленные линии, на к-рых имеются большие туннели или мосты. Поэтому земляные работы по устройству полотна требуют особого внимания строителя и усиления механизации их производства. К мерам для улучшения и удешевления земляных работ относятся 1) правильное распределение земляных масс, подлежащих перемещению, для образования выемок и насыпей 2) правильный выбор способов разработки грунтов 3) правильный выбор последовательности работ  [c.246]


Гидромеханическим способом разработки грунтов называют такой способ, при котором все процессы — разработка грунта в карьере, перемещение его к месту укладки и, наконец, сама укладка грунта в насыпь или в отвал — производятся с помощью воды. При этом грунт можно разрабатывать двумя способами размывать его подаваемой гидромонитором струей воды или всасывать из-под воды землесосным снарядом, В обоих случаях грунт, перемещаясь с водой, образует так называемую пульпу, которая перемещается по каналам, лоткам или трубам к месту его укладки. Укладка производится при уменьшении скорости потока пульпы.  [c.162]

Будем рассматривать водяную струю, вытекающую из круглого отверстия в атмосферу. Такие струи применяются, например, при тушении пожара, разработке грунтов гидравлическим способом, дождевании (одном из способов полива культур), устройстве фонтанов и пр.  [c.114]

К применяемым в технике струям предъявляются особые в каждом отдельном случае требования например, для разработки грунтов гидравлическим способом нужна струя с развитой компактной частью (гидромониторная струя), для пожаротушения нужна струя с достаточным радиусом действия и значительной ударной силой, для дождевания нужна струя распыленная со сведенными к минимуму раздробленной и компактной частями.  [c.114]

При пересечении с искусственными препятствиями канализационные трубы больших диаметров укладывают в тоннелях, сооруженных методом щитовой проходки, при которой разработка грунта и устройство стенок тоннеля осуществляется под защитой цилиндрической оболочки — щита. Щит вдавливают в грунт стационарными гидравлическими домкратами и разрабатывают, удаление грунта производится ручным или механизированным способом.  [c.218]

Рассмотрим некоторые параметры струи дальность боя и высоту водяной струи, вытекающей из насадка с круглым отверстием в атмосферу. Такие струи широко применяют в практике при тушении пожара, расчете фонтанов, разработке грунтов гидравлическим способом и др.  [c.80]

Конически-сходящийся насадок (рис. 135, в) дает компактную струю и незначительное рассеивание ее кинетической энергии. Поэтому такие насадки применяют там, где по условиям работы важны указанные свойства струи в гидромониторах для разработки грунтов и горных пород способом гидромеханизации, в специальных наконечниках на брандспойтах (спрысках), в струйных аппаратах (гидроэлеваторах и эжекторах).  [c.244]

Трудность разработки, а также способ ность грунтов держаться в откосе определенной крутизны определяются степенью связности между собой частиц грунта.  [c.1011]

Категория грунта Наименование грунта Средний объемный пес грунта в плотном состоянии при естественной влажности R КГ/М Способ разработки и инструмент  [c.1011]

Внешние нагрузки на рабочих органах, как уже указывалось, во многих случаях в начале и в конце копания отличаются незначительно. Кроме того, в процессе разработки грунта на некоторых машинах (например, экскаваторах) в работе участвуют незначительные массы ведомых частей гидродинамической передачи. В данном случае можно использовать вместо аналитического, приведенного выше, графоаналитический способ для определения  [c.78]

Выбор способа разработки зависит, прежде всего, от прочности грунта, в том числе и от сезонной, связанной с его промерзанием. При правильной организации плановых (неаварийных) работ можно избежать или свести к минимуму энергетические и другие затраты, связанные с разработкой мерзлых грунтов, выполняя земляные работы преимущественно до наступления зимы. В строительной практике используют также способы предохранения подлежащих разработке в зимнее время грунтов от промерзания путем их укрытия специальными матами или подсобными материалами (опилками, выпавшим до промерзания грунта снегом, разрыхленным слоем грунта и т. п.). Так, в трубопроводном строительстве, где, во избежание обрушения, траншеи отрывают загодя с небольшим отрывом по времени перед укладкой в них труб, подлежащие зимней разработке участки отрывают до наступления морозов на неполную глубину и тут же их засыпают. Разрыхленный грунт предохраняет нижележащие слои от промерзания и позволяет повторно разрабатывать траншеи требуемой глубины также при низких температурах окружающего воздуха.  [c.201]

Сопротивление грунта резанию зависит только от вида грунта и параметров режущего инструмента, в то время как сопротивление копанию, кроме того, зависит от способа разработки (типа землеройной машины), что отражено в табл. 7.1.  [c.207]


Одноковшовые экскаваторы классифицируют по назначению (строительные -для производства земляных работ, погрузки и разгрузки сыпучих материалов строи-тельно-карьерные — для тех же работ и, кроме того, для разработки карьеров строительных материалов и добычи полезных ископаемых открытым способом карьерные — для работы в карьерах вскрышные — для снятия верхнего слоя грунта или горной породы перед карьерной разработкой туннельные и шахтные — для работы под землей при строительстве подземных сооружений и разработке полезных ископаемых) по виду рабочего оборудования (прямая и обратная лопаты — для разработки грунта соответственно выше и ниже уровня стоянки экскаватора драглайн — для разработки котлованов, траншей и каналов, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, вскрышных работ грейфер — для отрывки глубоких выемок планировщик — для планирования горизонтальных поверхностей и откосов) по исполнению рабочего оборудования (канатные — с гибкой подвеской гидравлические — с жесткой подвеской рабочего оборудования) по виду ходовых устройств (пневмоколесные, в т, ч. с использованием автомобильной или тракторной баз, а также специальных шасси автомобильного типа гусеничные шагающие — для мощных драглайнов большой массы) по возможности вращения поворотной части (полноповоротные и неполноповоротные) по числу установленных двигателей (одно- и многомоторные).  [c.208]

Драглайном называют рабочее оборудование одноковшового экскаватора с ковшом, подвешенным к стреле на подъемном канате и перемещаемым при копании грунта тяговым канатом. Драглайном принято также называть экскаватор с одноименным рабочим оборудованием. Эти машины применяют для разработки грунтов преимущественно ниже уровня стоянки при отрывке котлованов и траншей, для подводной разработки выемок, а также для погрузки и разгрузки сыпучих и дробленых строительных материалов. Мощные шагающие драглайны применяют для добычи полезных ископаемых открытым способом и на вскрышных работах. Отечественная промышленность выпускает строительные драглайны с ковшами от 0,3 до 3 м , а шагающие драглайны -с ковшами от 5 до 100 м .  [c.228]

Для повышения производительности бульдозеров тяжелые и сухие грунты в резервах необходимо предварительно разрыхлять. В этом случае траншейный способ разработки неприменим. .  [c.61]

Гидромеханический способ разработки и транспортирования грунта основан на свойстве водяной струи при большой скорости движения размывать встречающийся ей на пути грунт и нести его частицы во взвешенном состоянии до тех пор, пока скорость не уменьшится до величины, при которой вода теряет несущую способность и частицы грунта оседают.  [c.96]

При разработке грунта в забое или из штабеля черпание наиболее рационально производить на I или II передаче одним из описанных выше способов.  [c.273]

Поскольку определение сопротивления резанию грунта в полевых условиях требует значительного времени и сложной аппаратуры, то многие исследователи работают над созданием простого способа определения трудности разработки грунта наиболее распространенным методом отделения стружки.  [c.260]

Применяют и комбинированные методы разработки грунтов, например, гидравли- внешних сил ческий способ может комбинироваться с механическим, механический—-со взрывным и т. п.  [c.277]

Гидромеханизация в строительстве — это способ производства земляных работ, при котором для разработки грунта, его транспортирования и укладке в тело сооружения или отвал используется водяной поток.  [c.203]

На рис. 173 показан гидромониторный способ разработки. Насосная станция 7 перекачивает воду по трубам 6 к гидромонитору 9. Образовавшаяся в результате размыва грунта пульпа (смесь воды с грунтом) стекает в расположенную позади гидромонитора яму, так называемый зумпф, откуда засасывается стационарной землесосной установкой S и направляется по магистральному пульповоду 5 к месту укладки грунта в насыпь на подходе к мосту. На насыпи пульпа выпускается из ответвлений разводящего пульповода 4, находящегося на эстакаде частицы грунта выпадают, а очищенная вода через водосбросный колодец I и трубопровод 2 поступает в водоотводную канаву 3.  [c.204]

Эффективность применения гидромеханизации,, обеспечивающая высокие технико-экономические показатели, зависит от пригодности грунтов для производства работ этим способом, обеспеченности дешевой электроэнергией и от получения у места производства работ необходимого количества воды. При этих условиях стоимость разработки грунта при гидромеханизации в 1,5—3 раза меньше, чем при экскаваторных работах.  [c.205]

Несмотря на большие успехи в области комплексной механизации земляных работ, еще очень большой физический объем их выполняется вручную. Так, в 1970 г. объем земляных работ, выполненных в строительстве комплексно-механизированным способом, возрос на 79% по сравнению с 1965 г., причем объем выполняемых вручную работ снизился с 2,3 до 1,2 процента. Применение ручного труда для выполнения таких работ, как зачистка грунта после работы экскаватора, разработка грунта в траншеях и приямках малого объема, планировка грунта при отсыпке газонов, на откосах и мелких террасах, работа в стесненных условиях и вблизи подземных коммуникаций требует огромных трудовых затрат.  [c.3]

В местах пересечения траншеи с действующими коммуникациями разработка грунта механизированным способом разрешается по СНиП III—8—76 на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и не менее 1 м над верхом трубы или кабеля. Грунт, оставшийся после механизированной разработки, должен дорабатываться вручную без применения ударных инструментов и с принятием всех мер, исключающих возможность повреждения этих коммуникаций.  [c.256]

Гидромеханический способ разработки грунтов отличается от других способов простотой оборудования. Энергоемкость разработки составляет 2. .. 5 кВтч/м . Этот способ особенно эффективен при массовых объемах земляных работ. Для его реализации требуется большое количество воды, из-за чего он применим для разработки грунтов вблизи водоемов, с береговых урезов и со дна водоемов. К недостаткам относится  [c.276]


Способы дробления каменных матфиалов 295 Способы разработки грунтов 198 Способы уплотнения грунтов 268 Способы устройства свайных фундаментов 284 Срок службы машины 10 Стартер 28  [c.369]

В зависимости от группы грунтов по трудности их разработки зарезание в траншее выполняют способом, обеспечивающим более полное использование мощности двигателя бульдозера, без недопустимых перегрузок. При лёгких по степени разработки грунтах зарезание ведут равномерной прямой стружкой (рис. 7.4, а), при средних грунтах —  [c.61]

Различают два основных метода гидромеханизированных работ разработку грунта в карьерах напорной струей воды из гидромонитора разработку грунта под водой плавучим землесосным снарядом с применением механических и гидравлических рыхлителей. Есть третий смешанный способ, когда грунт разрабатывается сухим способом экскаваторами, а транспортируется в виде гидросмеси передвижными грунто-насосными установками.  [c.68]

Разработка грунта тиожет производиться гидравлическим способом при помощи гидромониторов или землесосов или механическим способом — экскаваторами и скреперами. Гидромонитором называется такое устройство, которое при помощи насоса выбра-  [c.294]

Различают поперечно-челночный и продольно-челночный способы погрузки. При поперечно-челночном способе (рис. 38, а) автосамосвалы подают под погрузку попарно в одно время или с небольшими интервалами и под равными углами к оси экскаваторной проходки. Разработку грунтов ведут симметрично и поочередно с обеих сторон стоящих под погрузкой а втосамо-свалов возвратные повороты платформы экскаватора сводятся к минимуму.  [c.96]

В справочнике приведены сведения о матери-ала.х и оборудовании, необходимых при монтаже трубопроводов и сооружений внешнего водоснабжения и канализации. Рассмотрено производство работ по рытью траншей с применением водопо-нижения иглофильтрами, даны общие понятия о способах разработки мерзлых грунтов, освещены методы монтажа трубопроводов водоснабжения и канализации, описаны механизмы и такелажные средства, используемые при монтаже трубопроводов. Изложены методы автоматической стендовой сварки, очистки и изоляции стальных трубопроводов. Приведены сведения о стыковых соединениях, применяемых в разных грунтовых условиях, и о методах заделки стыков. Даны примеры устройства переходов с использованием методов продавливания, горизонтального бурения, прокола и вибропрокола, а также строительства дюкеров. Помещены сведения о конструкциях н деталях сборных колодцев, камер и коллекторов. Приведены примеры монтажа оборудования насосных станций, очистных сооружений и градирен. Даны необходимые сведения по организации строительства, стоимости работ, трудозатратам и расходу материалов.  [c.2]


Общие сведения о гидромеханическом способе разработки грунта

Категория:

   Машины для земляных работ

Публикация:

   Общие сведения о гидромеханическом способе разработки грунта

Читать далее:



Общие сведения о гидромеханическом способе разработки грунта

При гидромеханическом способе разработки грунта все технологические операции процесса — отделение грунта от массива, захват, транспортировка к месту укладки и укладка — выполняются за счет энергии потока воды.

В строительном производстве гидромеханическую разработку грунта применяют при намыве плотин и дамб, больших площадок и повышения их уровня, образования выемок.

Разработка грунта гидротехническим способом может быть гидромониторной, землесосной и комбинированной.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 191. Схемы способов гидромеханической разработки грунта
а — гидромониторный; б — землесосный; в — комбинированный; 1 — гид нитор; 2 —зумпф; 3 — грунтовый насос; 4 — пульпопровод; 5 — обвал 6 — напорный водопровод; 7 — фрезернозасасывающая головка; 8 — по 9—поплавки; 10 — экскаватор одноковшовый; 11 — бункер

При гидромониторном способе (рис. 191, а), применимом в сухих забоях, грунт размывается струей воды, брасываемой под высоким давлением из насадки в бойного снаряда, называемого гидромонитором. Вода-гидромонитору подается по трубопроводу от насос станции, располагаемой у ближайшего водоема.
Размытый грунт, смешиваясь с водой, образует пульпу, которая отводится самотеком непосредственно к ме укладки по пульпопроводу или стекает в приямок, зумпф, откуда перекачивается специальным грунтов насосом по пульпопроводу к месту укладки. Консистен пульпы поддерживается примерно 1 : 10 по объему, Т в 10 м3 пульпы содержится грунта 1 м3. Чтобы предотв тить выпадение грунта из пульпы, потоку должна быть сообщена определенная скорость. На месте укладки пу па заливается на участок, огражденный земляными валами. При заливке поток теряет скорость, и грунт осаж ется на заливаемой поверхности. Обволакивающие ва делают из фильтрующего грунта, пропускающего воду задерживающего частицы грунта.

Разрыхленный грунт месте с водой засасывается через грунтозаборное устройство грунтовыми насосами, установленными на плавучих земснарядах, и направляется к месту укладки по пульпопроводу, который может быгь частично плавучим, а частично пролегать по суше. Разрыхление грунта при землесосном способе может производиться струей воды или при более твердых грунтах с механическим разрыхлением в виде шаровой фрезы. Разрыхлитель устанавливают вблизи входного отверстия пульпоприемника — всасывающей трубы грунтового насоса — и приводят во вращение от двигателя, установленного на земснаряде.

При комбинированном способе разработки (рис. 191, в) используют два метода: грунт разрабатывают механическим способом, а транспортировку разрыхленного и разжиженного грунта осуществляют земгрунтовым насосом. При этом способе грунт, разработанный одноковшовым экскаватором, грузится в специальный бункер — зумпф, в который подается вода, образующая смесь с грунтом — пульпу. Пульпа засасывается из зумпфа грунтовым насосом и направляется но пульпопроводу к месту укладки.

Экономически целесообразная дальность перемещения грунта гидравлическим транспортированием составляет 4…8 км. Гидромеханический способ разработки при соответствующих грунтовых условиях и при наличии в достаточном количестве воды является одним из наиболее эффективных способов.

Рекламные предложения:


Читать далее: Гидромониторы, грунтовые насосы и пульпопроводы

Категория: — Машины для земляных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Разработка почвы | Umweltbundesamt

Длительный процесс

Почва формируется и развивается в течение чрезвычайно продолжительных периодов времени и является результатом взаимодействия множества факторов. Наиболее важными природными факторами являются скалы, климат, растения, животные, форма местности и уклон, а также наличие воды. Большое значение в этом процессе имеют период освоения и масштабы антропогенного землепользования, которое в последние столетия вызвало серьезные изменения в почве.

Почва развивается в процессе выветривания, разрушения и измельчения породы на частицы минеральной почвы.Эти процессы развиваются с разной скоростью в зависимости от интенсивности действующих факторов. Но почва — это гораздо больше, чем просто смесь исключительно минеральных частиц различного размера; поскольку это, прежде всего, смесь разложившихся органических веществ, гумуса и минеральных элементов, которые подвергаются воздействию воды и воздуха, а также бесчисленное множество организмов флоры и фауны. Этой смеси требуется очень много времени, чтобы достичь привычного качества и необходимой глубины объекта, который мы называем «почвой».«Для образования одного сантиметра толстого гумусового слоя почвы может потребоваться от 100 до 300 лет; и все это может быть смыто одним сильным ливнем.

Растрескивание и измельчение горных пород

Почва образована из поверхностных пород, которые раздроблены и измельчены в результате множества процессов выветривания. Например, когда вода проникает в трещины и щели горных пород, вызывая расширение породы примерно на девять процентов за счет силы, возникающей при замерзании воды, возникающее в результате давление заставляет горную породу лопаться, раскалываться и дробиться.В частности, для темной породы чередование нагрева и охлаждения также оказывает механическое напряжение на породу, вызывая ее разрушение.

Химические реакции изменяют состав породы, в частности, для породы, содержащей большое количество кремнезема, гидролиз (химическое разложение) дестабилизирует структуру породы из-за потери ионов из кристаллической решетки породы. В практически идентичном процессе, известном как гидратация, молекулы воды захватываются кристаллической решеткой минерала, и последующее набухание приводит к потере жесткости породы.
Давление, оказываемое растущими корнями, также может привести к растрескиванию и измельчению породы — взрывная сила, которую можно наблюдать в корнях, которые выходят на поверхность на лесных пешеходных дорожках.

Гумификация, побурение и суглинок

Растрескивание горных пород и измельчение минеральных частиц сопровождаются множеством других процессов почвообразования, такими как гумификация, побурение и суглинок.

Гумификация включает образование высокостабильных веществ, известных как гуминовые вещества, в результате разложения растительных остатков, которое в основном связано с почвенными организмами.Этот процесс распада может быть замедлен или практически остановлен из-за недостатка воды и / или кислорода, низких температур или других условий, которые не являются оптимальными для организмов.

Браунинг — это процесс, при котором минералы почвы, такие как оливин или биотит, вступают в реакцию с кислородом. Образующиеся оксиды и гидроксиды придают почве характерную красновато-коричневую окраску.

Обугливание, которое почти всегда происходит в сочетании с потемнением, приводит к образованию глинистых минералов, которые образуются в результате измельчения силикатных минералов полевого шпата и слюды.Поскольку размер частиц глинистых минералов такой же, как и у глины, первоначально песчаная почва становится более суглинистой и плодородной в результате измельчения.

Лессиваж, оподзоление и глеификация

Все ионы, попавшие в почву в процессе измельчения, а также образующиеся глинистые минералы и гуминовые вещества, в конечном итоге транспортируются вниз с просачивающейся почвенной водой. Результат этого процесса определяется интенсивностью транспорта, проницаемостью почвы и продолжительностью процесса.В зависимости от климата процесс может также повлечь за собой растворение хорошо растворимых солей (которые затем повторно фиксируются) и плохо растворимых карбонатов в результате подкисляющих дождевых осадков. Лессиваж включает перемещение частиц глины, процесс, который запускается, когда pH почвы падает ниже 6,5. Частицы глины закрепляются в нижнем слое, в результате чего там происходит отложение глины.

Подзоление также происходит при сильном падении значений pH верхнего слоя почвы. Это подкисление связано с кислотными и экологически небезопасными слоями подстилки, состоящими из таких элементов, как хвоя сосны, в сочетании с антропогенными атмосферными кислотными отложениями.Светло-желтоватый слой наблюдается в тех случаях, когда буферная способность верхнего слоя почвы насыщена, быстрое явление, которое происходит в основном на песчаных почвах с низким содержанием минералов. Эта светлая окраска является результатом (а) выщелачивания темных гуминовых веществ из почвы; и (b) красноватый оксид железа повторно фиксируется на нижнем слое.

Олеение включает в себя постоянное кислородное голодание в зоне, постоянно насыщенной водой, что в основном наблюдается в нижних слоях почвы.Химическое восстановление марганца и железа ржавого цвета приводит к образованию зеленовато-синего слоя со светлыми полосами и периодическим обесцвечиванием.

Все эти процессы влияют на состав и свойства почвы и придают ей характерный вид, состоящий из вертикальной структуры со слоями и пластами.

Медленное развитие почвы обусловлено многими факторами.
Источник: S. Marahrens / Umweltbundesamt

Хороший состав

Описанные выше процессы почвообразования определяют гранулометрический состав минеральных частиц почвы.Это свойство называется типом почвы. Этот параметр указывает на гранулометрический состав, который может варьироваться от очень мелких частиц, невидимых невооруженным глазом, до песчинок диаметром два миллиметра. Следовательно, тип почвы определяется относительными пропорциями глины, ила и песка в почве. Например, супесчаный песок представляет собой смесь всех трех элементов, главным из которых является песок.

Гранулометрический состав, который является одним из основных свойств почвы, влияет на ее основные функции и процессы.Тип почвы является определяющим фактором, в частности, для отложения воды, плодородия почвы и подверженности наводнениям. Степень, в которой почва подвержена эрозии или уплотнению в результате использования тяжелой техники, в значительной степени определяется гранулометрическим составом.

Глиняные минералы — самые маленькие из минеральных частиц почвы, что делает глину таким ценным веществом, поскольку ее силикатная структура позволяет ей связывать ионы в кристаллической решетке, что делает питательные вещества глины фитодоступными.

Еще более бесценны гуминовые вещества или гумус в почве. Помимо способности связывать углерод, благодаря своей большой площади поверхности гумус также может накапливать и выделять питательные вещества и поглощать огромное количество воды. Глинистые минералы, наряду с гумусом, являются основными фильтрами загрязняющих веществ. Гумус также является ключевым источником энергии для всех почвенных организмов, который может способствовать улучшению качества почвы только при наличии оптимальных условий. Следовательно, важно использовать методы обработки почвы, которые не снижают содержание гумуса.

  • Почва представляет собой смесь частиц разного размера.
    Источник: S. Marahrens / Umweltbundesamt
  • Структура почвы представляет собой сеть полостей и частиц.
    Источник: FG II 2.7 / Umweltbundesamt
<>

Почвообразование — обзор

4.14.5 Развитие почв в холодном климате

Почвообразование — одно из самых ярких проявлений эффективности химического выветривания коренных пород и реголита.В холодном климате почвообразование наиболее сильно выражено на реголите, образованном ледниковыми, перигляциальными и коллювиальными процессами. Обычно в арктических почвах преобладают криогенные процессы с ограниченным химическим выветриванием (Rieger, 1974; Tedrow et al., 1958; Hofl et al., 1998), а в альпийских почвах — с ограниченным развитием профиля или его отсутствием, мерзлыми подпочвами, слабым химическим воздействием. выветривание и ограниченное количество органического вещества (Кубиена, 1953). В последнее время, с ростом интереса к влиянию изменения климата на арктическую и альпийскую среду, возобновился интерес к исследованиям почв с холодным климатом.

Альпийское почвообразование сильно варьируется из-за топографических, климатических, органических изменений и изменений исходного материала на небольших расстояниях (Retzer, 1965; Burns, 1990; Legros, 1992). Подробные исследования альпийских почв в Альпах, Скалистых горах, Йотунхеймене и Сканде указывают на относительно быстрое и сильное химическое выветривание при благоприятных условиях. Почвообразование охватывает весь спектр развития от молодых недавно образовавшихся почв, таких как инцептизоли и энтисоли, до более сложных почвенных порядков, таких как сподозоли (подзоли) и моллисоли (рис. 4).

Рис. 4. Профиль сподозолистой почвы, Керкевагге, Шведская Лапландия, демонстрирующий сильное развитие выщелоченного горизонта Е и накопление железа на глубине.

Исследования переднего хребта Скалистых гор Колорадо (Биркеланд и др., 1987; Диксон, 1983; Бернс и Тонкин, 1982) выявили сильное развитие почвы в ледниковых и перигляциальных отложениях в течение чрезвычайно коротких геологических периодов времени. Почвы разработаны на месторождениях моложе 12 000 лет назад. С возрастом в почвах постоянно увеличивается количество органического углерода, общего азота, органического связанного фосфора, глины, экстрагируемого железа и алюминия, а также увеличивается емкость катионного обмена (Birkeland et al., 1987). Эти тенденции отражаются в развитии все более сложных почвенных профилей, где самые молодые почвы показывают профили A / Cox, а самые старые почвы демонстрируют горизонты A / Bw (Bt) / Cox.

В дополнение к общей тенденции увеличения количества глины в более старых почвах, существуют четкие закономерности изменения глинистых минералов, указывающие на сильное химическое выветривание. Диксон (1983, 1986) обнаружил, что каолинит является доминирующим минералом в почвах, количество которого уменьшается с увеличением развития почвы.Он определил изменение биотита на гидробиотит, вермикульт и смектит (рис. 5). Махани (1974) идентифицировал изменение иллита на хлорит, монтмориллонит и смешанный слой иллит-монтмориллонит. Шроба и Биркеланд (1983) аналогичным образом определили преобразование слюды в смешанные глины, но впоследствии (1987) правильно указали на проблему отделения выветривания от добавления эоловых отложений.

Рис. 5. Спектры XRD, показывающие вторичные глинистые минералы, образовавшиеся в результате выветривания слюды.С, хлорит; I — переслаивающийся слюдяно-смектитовый; м, слюда. Предварительные обработки (левая часть спектров) (а) нагревают до 550 ° С, (б) сольватированный этиленгликолем, (в) насыщенный калий, (г) насыщенный натрий и сольватированный глицерином.

Диксон (1983, 1986) сообщил о значительной потере кремния, щелочей и щелочноземельных металлов по отношению к Fe и Al, а также об окислении FeII до FeIII по сравнению с горизонтами материнского материала (Cn) в почвах, образовавшихся на ледниковых и перигляциальных отложениях в Передний хребет Скалистых гор Колорадо.Он обнаружил обширное растворение Ca / Na плагиоклаза, кварца, биотита и калиевого полевого шпата. Эти тенденции согласуются с прогрессивным увеличением ЕКО (емкости катионного обмена) почв с возрастом.

Исследование почв в Альпах, проведенное Легро (1992), также обнаружило убедительные доказательства химического выветривания. Почвы, образованные на кальците (слюда, хлорит и кальцит) с некоторым количеством FeS 2 , демонстрируют растворение кальцита, окисление сульфидов и образование филлосиликатов.Профили выветривания обычно имеют толщину более 2–3 м. Растворение кальцита приводит к образованию остатков филлосиликата и кварца. В известняковых территориях наблюдается сильное растворение известняка и связанное с ним образование рендзин и известковых бурых почв. Почвы, образованные на кристаллических породах, особенно гранитах, гнейсах и слюдяных сланцах, обычно представляют собой энтисоли и сподозоли. Выветривание широко выражается в рыхлении кристаллических пород полевым шпатом, свидетельствующим о растворении и образовании глины.Обычными путями образования глины являются хлориты и слюды, переходящие в межслойные минералы, вермикулит, смектит и каолинит, образующиеся из полевых шпатов (Legros, 1992). Почвы, развитые на вулканических породах, имеют сильную высотную поясность. На высотах развиваются андозоли с сильными подзолистыми характеристиками (типичные гаплогумоды). На средних высотах развиты сильно развитые андозоли. На низких высотах андические свойства развиты слабее, и в почвах преобладают андические гаплумбрепты.У подножия вулканов типичный порядок почвы — инцептизоли и вертисоли. Почвы, развитые на ультраосновных породах, представляют собой преимущественно инцептизолы или там, где эоловые добавки являются обильными сподозолями.

Исследования сподозолей в итальянских и швейцарских Альпах за последнее десятилетие аналогичным образом демонстрируют быстрый и интенсивный почвообразование (Mirabella et al., 2002; Egli et al., 2003a, b, 2004, 2007, 2008). Хотя были отмечены различия в интенсивности выветривания и почвообразования в зависимости от высоты, внешнего вида, исходного материала и растительного покрова, следует отметить несколько повторяющихся тенденций.Все почвы демонстрировали различные потери Ca, Mg, K, Na, Si и Mn относительно содержания исходного материала, но в целом были больше на больших высотах. Потери Si особенно высоки, что свидетельствует об интенсивном выветривании, особенно на переходе от субальпийского к альпийскому. Элювиация Fe и Al происходила во всех почвах, но снова была равномерно высокой. Преобладающим глинистым минералом был смектит, полученный в результате выветривания хлорита и слюды. Минералы промежуточного преобразования включают переслаивающиеся слюда-вермикулит и вермикулит-смектит.Небольшие количества каолинита были связаны с выветриванием полевых шпатов. Примечательно, что сильное развитие сподозолов и связанное с ними выветривание, резюмированное в этой совокупности исследований, произошло в почвах голоценового возраста.

Развитие почвы также сильно выражено в поверхностных отложениях в горах Сандес на севере Швеции и в Йотунхемене на юге Норвегии. В Кяркевагге, шведская Лапландия, было идентифицировано шесть различных порядков почв в зависимости от их расположения в долине с точки зрения устойчивости ландшафта, высоты и растительного покрова.На невысоких отметках на устойчивых ландшафтных поверхностях, покрытых березовым и эмпетрумским вереском, встречаются гаплокриоды. Эти почвы демонстрируют сильное основание и выщелачивание Al и Fe. Энтисоли преобладают на дне долины и на боковых склонах. Инцептисоли являются преобладающей остаточной почвой на высоких вершинах хребтов. Эти почвы демонстрируют некоторые признаки потери кальция. Моллизоли развиваются в мощных коллювиальных отложениях на крутых склонах. Гистозоли встречаются в изолированных углублениях коренных пород на дне долины. Быстрому формированию почв на голоценовых отложениях способствует сочетание грубого текстурированного материнского материала, обильного талого снега весной и особенно присутствия пирита в почвенных материнских материалах (Дармоди и др., 2000). Почвы содержат большое количество глинистых минералов. Преобладающим минералом размером с глину является мусковит, происходящий из местной коренной породы, с подчиненным количеством хлорита. Вторичные глинистые минералы, связанные с выветриванием этих первичных глинистых минералов, включают множество перестраиваемых минералов, включая слюду-смектит, хлорит-смектит и коренсит (Allen et al., 2001).

Развитие почвы в Йотунхеймене на юге Норвегии в целом в целом медленное, поскольку почвы преимущественно криорентные (Дармоди и др., 2005). Однако в течение примерно 200 лет на высоте около 300 м наблюдаются заметные тенденции в развитии почвы. Как правило, экстрагируемые Fe и Al, катионообменная емкость, органический углерод и отношение C / N увеличиваются со временем, а pH, насыщение основанием и экстрагируемые катионы со временем уменьшаются. Количество экстрагируемых катионов увеличивается с повышением. Вторичные глинистые минералы, особенно гидробиотит, увеличиваются как с возрастом, так и с высотой (Дармоди и др., 2005). В целом, однако, образование вторичных глинистых минералов больше всего на влажных участках (Дармоди и др., 1987). Преобладающие глинистые минералы включают вермикулит, каолинит и смектит, и происходят они в результате выветривания пироксен-гранулитовых гнейсов. Более ранние исследования почв в регионе выявили выветривание биотита до гидробиотии на старых ландшафтных поверхностях (Mellor, 1985, 1987) и тенденцию к утолщению профиля почвы, увеличению содержания органического углерода и емкости катионного обмена, а также снижению pH с возрастом почвы (Messer , 1988).

Почвообразование и связанное с ним химическое выветривание в Антарктиде привлекают значительное внимание с двадцатого века, сильно эволюционировав в 1960-х годах (Tedrow and Ugolini, 1966) и продолжаясь до настоящего времени.В своем классическом исследовании химического выветривания Келли и Замберг (1961) пришли к выводу, что из-за исключительно низких температур химического выветривания практически не существует, за исключением ограниченного окисления железа. Впоследствии эта точка зрения была оспорена в работах Уголини и Андерсона (1973), Уголини и Джексона (1982), Кэмпбелла и Клариджа (1987), которые продолжали демонстрировать, что, несмотря на низкие годовые температуры и пространственно и временно ограниченную доступность воды, образование почвы и связанное с этим химическое выветривание широко распространено (Bockheim, 2002; Bockheim, Wilson, 1992).

В благоприятных почвенных условиях почвы имеют глубокие профили, обычно достигающие 2 м. В процессах химического выветривания преобладает окисление железа, однако анализ растворенных в почве веществ также показывает, что некоторые составляющие образуются в результате выветривания горных пород. Также наблюдается образование глинистых минералов. Обычные глинистые минералы включают слюду и иллит, но при благоприятных условиях влажности такие виды, как водные слюды, вермикулит и гидроксильный вермикулит с прослоями (Campbell and Claridge, 1992).

Формирование | Почвы 4 Учителя

CLORPT — коротко!

Почвы отличаются от одной части мира к другой, даже от одной части заднего двора к другой. Они различаются тем, где и как образовались. Климат, организмы, рельеф (ландшафт), материнский материал и время — пять основных факторов взаимодействия, создающих различные типы почв.

Климат: Температура и влажность влияют на скорость химических реакций, которые, в свою очередь, помогают контролировать скорость разложения горных пород и мертвых организмов.Почвы развиваются быстрее в теплом влажном климате и медленнее всего в холодном или засушливом климате.


Осадки — один из важнейших климатических факторов в почвообразовании.

Организмы: Растения укореняются, животные зарываются, бактерии питаются — эти и другие организмы ускоряют разрушение крупных частиц почвы на более мелкие. Например, корни производят углекислый газ, который смешивается с водой и образует кислоту, которая истирает породу. Узнайте больше на нашей странице биологии почвы!


Термиты могут образовывать в почве насыпи высотой в три этажа !!!

Рельеф (ландшафт): Форма земли и направление, в котором она стоит, влияют на то, сколько солнечного света получает почва и сколько воды она удерживает.Более глубокие почвы образуются у подножия холма, потому что гравитация и вода перемещают частицы почвы вниз по склону.


Почвы различаются в зависимости от места на склоне, на котором они расположены.

Основной материал: Каждая почва «наследует» черты исходного материала, из которого она образовалась. Например, почвы, образующиеся из известняка, богаты кальцием, а почвы, образующиеся из материалов на дне озер, с высоким содержанием глины. Каждая почва образована из материнского материала, отложившегося на поверхности Земли.Материалом могла быть коренная порода, которая выветрилась на месте, или более мелкие материалы, перенесенные разливом рек, движущимися ледниками или дующим ветром. Основной материал изменяется в результате биологических, химических и экологических процессов, таких как выветривание и эрозия.


Это почвы, формирующиеся в реальном времени со стороны вулкана. Сначала они образуют скалу, а затем превращаются в плодородную почву.

Время: Все эти факторы со временем работают вместе. Старые почвы отличаются от более молодых тем, что им нужно больше времени для развития.По мере старения почвы она начинает отличаться от исходного материала. Это потому, что почва динамична. Его компоненты — минералы, вода, воздух, органические вещества и организмы — постоянно меняются. Компоненты добавляются и теряются. Некоторые перемещаются с места на место в почве. А некоторые компоненты полностью изменены или преобразованы.

Кто изучает почву и ее формирование?


Оценка профиля почвы может рассказать множество историй о том, как формируются почвы и для чего их можно использовать.

Почвоведы и морфологи изучают, как формируются разные почвы.Как формируются почвы? Насколько это важно для управления почвами? Какое влияние оказывают люди на эволюцию и формирование почв?

Картографирование почвы

Знаете ли вы, что у почвы под вашими ногами есть название (для этого есть приложение)? Почвы, как и виды, можно идентифицировать с помощью процесса таксономии. Таксономия группирует почвы с похожими характеристиками в одну и ту же категорию. В США существует более 25 000 почв с различными названиями. Люди, которые составляют карту почв, создают цифровые копии мира под нашими ногами и проводят линии, чтобы оценить границы между почвами с разными названиями.


Это пример карты почв на небольшой территории в Висконсине. Маленькая буква — разные серии почвы

Нарушенные почвы

Когда люди строят здания и дороги, они меняют почвы, часто удаляя поверхностный слой почвы и коренным образом меняя территории. Когда это изменение происходит, почвообразование начинает меняться. Люди, изучающие нарушенные почвы, составляют карту того, как эти почвы реагируют на человеческие манипуляции.

Как формируются почвы | Окружающая среда, земля и вода

Распечатать

Почва — это тонкий слой материала, покрывающий поверхность земли, который образуется в результате выветривания горных пород.Он состоит в основном из минеральных частиц, органических материалов, воздуха, воды и живых организмов — все они взаимодействуют медленно, но постоянно.

Большинство растений получают питательные вещества из почвы и являются основным источником пищи для людей, животных и птиц. Следовательно, существование большинства живых существ на суше зависит от почвы.

Почва — ценный ресурс, с которым необходимо осторожно обращаться, поскольку она легко повреждается, смывается или уносится ветром. Если мы понимаем почву и правильно с ней обращаемся, мы избежим разрушения одного из важнейших строительных блоков нашей окружающей среды и нашей продовольственной безопасности.

Профиль почвы, показывающий различные слои или горизонты.

Почвенный профиль

По мере развития почвы со временем слои (или горизонты) образуют почвенный профиль.

Большинство профилей почвы покрывают землю двумя основными слоями — верхним слоем почвы и подпочвенным слоем.

Почвенные горизонты — это слои почвы при движении вниз по профилю почвы. Почвенный профиль может иметь почвенные горизонты, которые легко или трудно различить.

Большинство почв имеют 3 основных горизонта:

  • Горизонт — богатый гумусом верхний слой почвы с наиболее высокими питательными веществами, органическими веществами и биологической активностью (т.е. активны большинство корней растений, дождевых червей, насекомых и микроорганизмов). Горизонт А обычно темнее других горизонтов из-за органических материалов.
  • горизонт Б —глинистые недра. Этот горизонт часто менее плодороден, чем верхний слой почвы, но содержит больше влаги. Обычно он имеет более светлый цвет и меньшую биологическую активность, чем горизонт А. Текстура тоже может быть тяжелее горизонта А.
  • Горизонт С — нижележащая порода выветривания (из которой формируются горизонты А и В).

Некоторые почвы также имеют горизонт O , в основном состоящий из растительного опада, скопившегося на поверхности почвы.

Свойства горизонтов используются для различения почв и определения потенциала землепользования.

Факторы, влияющие на почвообразование

Почва формируется непрерывно, но медленно, в результате постепенного разрушения горных пород в результате выветривания. Выветривание может быть физическим, химическим или биологическим процессом:

  • физическое выветривание — разрушение горных пород в результате механического воздействия.Перепады температуры, истирание (когда камни сталкиваются друг с другом) или мороз могут вызвать разрушение камней.
  • химическое выветривание — разрушение горных пород в результате изменения их химического состава. Это может произойти, когда минералы в горных породах вступают в реакцию с водой, воздухом или другими химическими веществами.
  • биологическое выветривание — разрушение горных пород живыми существами. Роющие животные помогают воде и воздуху проникать в скалу, а корни растений могут прорастать в трещины в скале, заставляя ее расколоться.

Накопление материала под действием воды, ветра и силы тяжести также способствует почвообразованию.Эти процессы могут быть очень медленными и занимать многие десятки тысяч лет. Пять основных взаимодействующих факторов влияют на формирование почвы:

  • исходный материал — минералы, составляющие основу почвы
  • живые организмы — влияющие на формирование почвы
  • климат — влияющие на скорость выветривания и разложения органических веществ
  • топография — степень влияния уклона осушение, эрозия и осадки
  • раз — влияющие на свойства почвы.

Взаимодействие между этими факторами приводит к возникновению бесконечного разнообразия почв на поверхности земли.

Основные материалы

Минералы почвы составляют основу почвы. Они образуются из горных пород (материнского материала) в результате процессов выветривания и естественной эрозии. Вода, ветер, изменение температуры, сила тяжести, химическое взаимодействие, живые организмы и перепады давления — все это помогает разрушить исходный материал.

Типы основных материалов и условия их разрушения будут влиять на свойства образующейся почвы. Например, почвы, образованные из гранита, часто бывают песчаными и неплодородными, тогда как базальт во влажных условиях разрушается, образуя плодородные глинистые почвы.

Организмы

На формирование почвы влияют организмы (например, растения), микроорганизмы (например, бактерии или грибы), роющие насекомые, животные и люди.

По мере формирования почвы в ней начинают расти растения. Растения созревают, умирают, и их место занимают новые. Их листья и корни добавляются в почву. Животные едят растения и их отходы, и в конечном итоге их тела добавляются в почву.

Это начинает изменять почву. Бактерии, грибки, черви и другие носители разлагают растительный мусор, отходы и остатки животных, превращаясь в конечном итоге в органическое вещество.Это может быть торф, перегной или древесный уголь.

Климат

Температура влияет на скорость выветривания и разложения органических веществ. В более холодном и сухом климате эти процессы могут быть медленными, но при высокой температуре и влажности они относительно быстры.

Дождь растворяет одни материалы почвы и удерживает другие во взвешенном состоянии. Вода переносит или вымывает эти материалы через почву. Со временем этот процесс может изменить почву, сделав ее менее плодородной.

Топография

Форма, длина и уклон откоса влияют на дренаж.Форма склона определяет тип растительности и указывает количество выпавших осадков. Эти факторы меняют способ формирования почвы.

Почвенные материалы постепенно перемещаются в пределах естественного ландшафта под действием воды, силы тяжести и ветра (например, сильные дожди вымывают почвы с холмов на более низкие участки, образуя глубокие почвы). Почвы, оставленные на крутых склонах, обычно более мелкие. Переносимые почвы включают:

  • аллювиальные (переносимые водой)
  • коллювиальные (переносимые самотеком)
  • эоловые (переносимые ветром) почвы.

Подробнее об эрозии почв.

Время

Свойства почвы могут варьироваться в зависимости от того, как долго она была выветрена.

Минералы горных пород подвергаются дальнейшему выветриванию с образованием таких материалов, как глины и оксиды железа и алюминия.

Квинсленд (и Австралия) — очень старый, выветрившийся ландшафт с множеством древних почв.

Управление почвами

На плодородие почвы большое влияние оказывают факторы почвообразования.По мере формирования почвы питательные вещества постоянно удаляются из нее и со временем добавляются в нее. Условия, которые присутствуют во время почвообразования, в конечном итоге определяют, сколько и каких питательных веществ почва может естественным образом поставлять и удерживать.

В предыдущем разделе мы обсуждали, как профили почвы меняются от места к месту. Фактически, различия в составе почвы заставляют почвы вести себя по-разному. Мы упоминали процесс выветривания, когда обсуждали минеральный состав почвы.Теперь обсудим процессы выветривания с точки зрения почвообразования. Мы начнем с рассмотрения 5 факторов почвообразования, которые вызывают большие различия в развитии почвенных профилей на Мауи.

5 факторов почвообразования:

Чтобы получить более подробную информацию о почвообразовании, щелкните ссылку Министерства сельского хозяйства США ниже. Этот веб-сайт содержит определения обширной системы классификации, которая используется для описания почв:
http: // soils.usda.gov/education/facts/formation.html


Основной материал

Материнский материал во многих отношениях влияет на плодородие почвы. Во-первых, тип исходного материала определяет, какие минералы (связь с минералогией) будут преобладать в почве. Во-вторых, по мере выветривания исходного материала питательные вещества попадают в почвенный раствор, который впоследствии может поглощаться растениями и другими организмами или вымываться из почвы.

Основной материал — это отправная точка для большей части развития почвы.Исходным материалом может быть минеральная порода и / или органическое вещество. Когда материал материнской породы подвергается воздействию атмосферы или когда органическое вещество и / или минералы откладываются на поверхности земли, начинается почвообразование. Тип основного материала и то, как формируется почва, сильно влияют на ее свойства.

Мы можем сформулировать два общих правила о влиянии исходного материала на почвообразование:

  • Мелкозернистые основные материалы имеют тенденцию превращаться в мелкозернистую почву при выветривании.Исходные материалы с крупной текстурой имеют тенденцию к выветриванию в почвы с крупной текстурой.
  • Более темные минералы дают более плодородные почвы.

Тип основного материала

Материнская порода

Существуют различные типы материала материнской породы. Два основных типа горных пород на Земле — это гранит и базальт. В то время как гранит преобладает на большей части континентальной части Соединенных Штатов, основным материалом материнской породы на Мауи является базальт (Таблица 2).На Мауи базальтовые породы образовались из медленно движущихся потоков лавы щитовых вулканов Восточного и Западного Мауи. Базальтовая порода имеет мелкую текстуру и состоит из мелких кристаллов, которые быстро охлаждаются вдоль поверхности земли. В результате почвы, подвергшиеся выветриванию из базальта, имеют тенденцию к мелкой текстуре, а также к плодородию, когда они не сильно выветрены. В отличие от базальта, гранит — это крупнозернистая порода, которая обычно превращается в крупнозернистые почвы. Гранит является материнским материалом для большинства почв континентальной части США.

  • Чтобы узнать больше о базальтовых породах Гавайев, нажмите на следующие ссылки:


Рисунок 9 . Изображение базальтовой породы. Основным материалом материнской породы на Мауи является базисная магматическая порода. Поскольку базальт состоит из мелких кристаллов, почвы, которые выветриваются из базальта, имеют тенденцию становиться мелкозернистыми.
Источник: http://www.und.nodak.edu/instruct/mineral/natpark/haleak/photos/htm/21.htm

Рисунок 10 .Скалы на Мауи, состоящие из базальтовых скальных колонн.
Источник: http://www.hear.org/starr/hiplants/images/600max/html/starr_040514_0110_scaevola_sericea.htm


Рисунок 11 . Обнажения базальтовых пород на пастбищах Мауи.
Источник: http://www.und.nodak.edu/instruct/mineral/natpark/haleak/photos/htm/20.htm

Вулканический пепел

Во время извержений вулканов Мауи вулканический пепел и другие выброшенные материалы выпали на вулканические склоны и прилегающие районы.Вулканический пепел имеет некристаллическую или аморфную структуру из-за его быстрого охлаждения. Почвы, образовавшиеся из вулканического пепла, содержат в основном аморфные материалы и минералы, такие как аллофан, имоголит и ферригидрид.

Для получения дополнительной информации о вулканическом пепле щелкните следующие две ссылки:

Коралл

Коралл — это углеродистый материал, который развивается вдоль прибрежных районов. При управлении питательными веществами кораллы могут служить ценным источником известкования, повышающего pH почвы.

Чтобы узнать больше о коралловых рифах, щелкните следующие три ссылки:

Органические вещества

В нагорьях Мауи некоторые почвы образовались в результате осаждения и накопления растительных остатков и других органических материалов. Часто эти почвы называют торфяными или навозными. На Мауи органические почвы не получили широкого распространения в сельском хозяйстве.

Органические почвы мира могут быть очень важными и продуктивными сельскохозяйственными почвами.Если вас интересуют органические почвы и вы хотите узнать больше, посетите указанные ниже веб-сайты:

Тип формации

Остаточный основной материал

Почва развивается на месте или на месте по мере выветривания основного материала. Часто это источник почвы вдоль горных хребтов. В тропиках образующаяся почва имеет тенденцию к сильному выщелачиванию и окислению.

Коллювиальный исходный материал

Почва образуется из осколков горных пород, которые падают с большой высоты под действием силы тяжести.Эти почвы обычно грубые и каменистые. Этот способ образования преобладает на горных склонах.

Аллювиальный основной материал

Почва развивается вдоль ручьев или речных систем в поймах, аллювиальных равнинах или отложениях дельты. Почвы обладают высокой степенью сортировки частиц, поскольку более мелкие частицы удерживаются во взвешенном состоянии за счет проточной воды. Аллювиальные почвы распространены на Мауи.

Лессовые отложения

Почва развивается из отложений частиц ветром.Частицы хорошо отсортированы, потому что ветер уносит более мелкие частицы дальше всего. Поскольку вулканический пепел переносится и осаждается ветром, этот метод образования особенно важен для почв вулканического пепла.

Категории материала материнской породы

Материнская порода делится на три категории. Первая категория — это магматическая порода . Магматическая порода — это охлажденная расплавленная лава, которая возникла изнутри земли. Существует два типа магматических пород: интрузивных и экструзионных магматических пород.Интрузивные породы — это большие кристаллы, которые медленно охлаждаются в земной коре. Примером может служить гранит, который используется как обычный строительный материал. Хотя этот тип материнской породы распространен на континентальной части Соединенных Штатов, он не распространен на Гавайях. Вместо этого наиболее распространенным материалом материнской породы на Гавайях является экструзионная магматическая порода, которая часто связана с вулканической активностью. Он состоит из небольших кристаллов, которые быстро охлаждаются на поверхности земли. Примером экструзивной магматической породы является базальт.

Теперь давайте рассмотрим два общих правила почвообразования, которые были сформулированы ранее. Поскольку экструзионные горные породы, такие как базальт, имеют мелкую текстуру, почвы, выветриваемые из этой материнской породы, имеют тенденцию к мелкой текстуре. Вот почему большая часть почв Гавайев мелкозернистая.

Следующая категория горного материала — осадочная порода . После длительных периодов сжатия выветрившиеся продукты из более старых пород цементируются.В результате образуется другой тип горных пород. Примеры этого типа — песчаник, сланец и известняк.

Последняя категория материнской породы — метаморфическая порода . Метаморфические породы образовались в результате сильной жары или давления. В результате происходит изменение формы вулканической или осадочной породы. Например, при сильной жаре или давлении магматические породы образуют сланцевый гнейс, известняк — мрамор, а сланец — сланец.


Климат

Нельзя недооценивать влияние климата на почвообразование.Климат — это фундаментальная сила выветривания, которая взаимодействует со всеми другими факторами почвообразования. Основными факторами климата являются осадки и температура. В то время как питательные вещества могут высвобождаться из первичных минералов во время выветривания, высокие уровни осадков и температуры могут удалять или вымывать питательные вещества из почвы и снижать ее плодородие.

Осадки

Осадки сильно влияют на почвообразование, потому что их интенсивность и распределение сильно влияют на степень выветривания почвы.Например, почвы, которые находятся в преимущественно влажной среде, имеют тенденцию к сильному выветриванию. Возникновение выщелачивания или перемещения минералов через профиль почвы с водой увеличивается по мере увеличения количества влаги. В тропиках осадки — это основная сила, выветривающая многие почвы.

Температура

Температура также оказывает сильное влияние на выветривание. Высокие температуры в сочетании с высокой влажностью усилят процессы выветривания.Поэтому для теплого влажного климата тропиков характерны хорошо развитые, сильно выветрившиеся почвы.


Биота

Биота — это растительность, покрывающая почву, животные, которые живут на ней, и почвенные микроорганизмы, населяющие почву. Почвы, которые развиваются на пастбищах, будут заметно отличаться от почв, которые развиваются в лесах. Этот фактор почвообразования находится под непосредственным влиянием климата и меняется со временем.


Рисунок 12 . Выпас скота на одной из животноводческих ферм на Гавайях. Пастбища и луга при правильном управлении могут быть очень плодородными почвами.
Источник: http://www.ctahr.hawaii.edu/paniolo/index.asp

Рисунок 13 . Литье дождевых червей. Дождевые черви очень активно участвуют в почвообразовании, занимаясь литьем и компостированием.
Источник: http://www.jmgkids.us/index.k2? did = 3013 & sectionID = 2016

Рис. 14 . ‘И’о Нуи, местное растение Восточного Мауи. Растительный мусор играет важную роль в почвообразовании. Не только почва может образовываться из растительных остатков, разлагающийся растительный материал выделяет в почву питательные вещества.
Источник: http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/dryopteris.htm


Время

Со временем почва претерпевает множество изменений. Почвообразование имеет очень долгую историю, охватывающую от тысяч до миллионов лет.Поскольку цепь Гавайских островов образована вулканической активностью, или активностью горячих точек, когда Тихоокеанская плита перемещается на северо-запад, возраст каждого крупного вулкана на островах разный. Фактически, вулкану Западный Мауи приблизительно от 1,2 до 1,6 миллиона лет, тогда как возраст Халеакала составляет от 410 000 до 860 000 лет (для получения дополнительной информации посетите следующий веб-сайт: http://www.soest.hawaii.edu/GG/ASK/hawaii_volcano_age .html).

Почвенный профиль со временем постоянно меняется и развивается.Вначале виды-первопроходцы, такие как мхи и лишайники, колонизируют горные породы и выделяют кислоты, выветривающие их. Микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, играют важную роль в формировании почвы за счет разложения органических веществ и связывания частиц почвы. Дождевые черви создают каналы, а также выделяют субстраты, которые связывают частицы почвы вместе. Животные, так же как и люди, прямо или косвенно трансформируют почву своей разнообразной деятельностью, как в положительную, так и в отрицательную сторону.Кроме того, со временем климат способствует изменениям поверхности земли и развитию профиля.

Топография

Топография — это рельеф местности. Он описывает относительную крутизну склона или плоскостность плоскости. Он также может описывать ориентацию земли по отношению к направлению солнца или может описывать впадины и возвышения земли.

Топография оказывает прямое влияние на отвод воды. Мы можем наблюдать эффект топографии, описывая типичный горный склон.Остаточные почвы, образующиеся на возвышенностях, обычно хорошо дренируются. Коллювиальные почвы, образующиеся на крутых склонах, обычно имеют чрезмерный дренаж. Наконец, аллювиальные почвы, образующиеся в поймах рек, имеют более слабый дренаж.

Чтобы просмотреть анимационный ролик из Университета штата Северная Каролина, демонстрирующий, как топография влияет на формирование почвы, щелкните следующую ссылку:
http://courses.soil.ncsu.edu/resources/soil_classification_genesis/soil_formation/hill_shapes.swf

Пять факторов почвообразования

Рисунок 1: Основные материалы почв Миннесоты.

Миннесота — земля геологически молодых почв с множеством различных исходных материалов (рис. 1). Общим фактором среди почв Миннесоты является то, что они были сформированы последним ледником на севере Соединенных Штатов, от 11000 до 14000 лет назад.

Это может показаться давно, но считается недавним в контексте почвообразования и геологии. На рис. 1 перечислены пять основных исходных материалов: тилль, лёсс, озерный грунт, смыв и тилль над коренной породой.

до

Тиль преобладает в юго-центральной, западно-центральной и юго-западной частях штата. Поскольку последний ледник таял, эти материалы откладывались.

Почвы, образованные этим материалом, обычно имеют структуру от илистого суглинка до илистой глины, имеют много разных размеров пород и плохой внутренний дренаж. Плохой дренаж оказывает большое влияние на управление азотом и культивирование.

Лесс

Лёсс — это поросший ветром материал размером с ил, отложившийся после таяния ледника.Эти иловые отложения могут иметь глубину от нескольких дюймов до многих футов. Почвы, сформированные в лессах, обычно имеют структуру илистого суглинка и не имеют горных пород.

Большинство почв, образованных лессом, встречается на юго-востоке Миннесоты, где лессовые отложения расположены поверх известняка или песчаника. Из-за пористого состояния нижележащих материалов на юго-востоке Миннесоты почвы обычно хорошо дренированы.

Лесс на юго-западе Миннесоты отложен над ледниковым тиллом. Почвы, образованные в этом материале, обычно плохо дренируются и ведут себя так же, как почвы, образованные в ледниковой тилле.Эрозия является серьезной проблемой для этих почв из-за структуры илистого суглинка. Управление остатками становится важным фактором поддержания высокой производительности.

Озерный

Материнские ресурсы озер образуются в результате отложений в озерах, образованных талой ледниковой водой. Озера существовали достаточно долго, чтобы крупные частицы, такие как камни и песок, откладывались сразу после образования озера, а более мелкие частицы размером с глину откладывались позже.

Примером может служить почва, образовавшаяся под ледниковым озером Агассис на северо-западе Миннесоты и восточной части Северной Дакоты (долина Красной реки на севере).Почвы, образованные в озерных отложениях, имеют структуру глины, суглинка и илистого суглинка, плохой внутренний дренаж и отсутствие горных пород. Многие почвы на северо-западе Миннесоты сформировались на озерном материале.

Outwash

Outwash — это материал, отложившийся по краям быстрых рек из-за тающего льда отступающих ледников. Сюда входят камни, гравий, песок и другие материалы, достаточно большие, чтобы выпасть из потока воды, поскольку течение реки продолжало переносить более мелкие частицы.

Почвы, образующиеся в поймах, чрезмерно хорошо дренированы и имеют структуру песка и супеси. Примеры территорий Миннесоты с почвами, образовавшимися в результате смыва, включают районы песчаной равнины Анока, северных и центральных песков и долины Бонанза в восточно-центральной, северо-центральной и центральной частях Миннесоты, соответственно.

Пахота над коренной породой

Отложения коренной породы тилла встречаются на северо-востоке Миннесоты. Материалы из ледника откладывались на коренные породы, аналогичные южно-центральной Миннесоте, но с материалом из другого ледникового льда.

Есть также значительные площади почв, образованных непосредственно из коренных пород. Эти почвы, как правило, мелкие и не используются широко для растениеводства.

5.4 Выветривание и формирование почвы — физическая геология

Выветривание — ключевая часть процесса почвообразования, и почва имеет решающее значение для нашего существования на Земле. Другими словами, мы обязаны своим существованием погодным условиям, и нам нужно заботиться о нашей почве!

Многие люди называют любой рыхлый материал на поверхности Земли почвой, но для геологов (и студентов-геологов) почва — это материал, который включает органические вещества, находится в пределах нескольких десятков сантиметров поверхности и важен для поддержания роста растений. .

Почва представляет собой сложную смесь минералов (примерно 45%), органических веществ (примерно 5%) и пустого пространства (примерно 50%, заполненного в той или иной степени воздухом и водой). Минеральный состав почв варьируется, но преобладают глинистые минералы и кварц, а также небольшое количество полевого шпата и небольших обломков горных пород. Типы выветривания, происходящие в регионе, имеют большое влияние на состав и структуру почвы. Например, в теплом климате, где преобладает химическое выветривание, почвы обычно богаче глиной.Ученые-почвоведы описывают структуру почвы в терминах относительных пропорций песка, ила и глины, как показано на рис. 5.14. В компонентах песка и ила на этой диаграмме преобладает кварц с меньшим количеством полевого шпата и обломков горных пород, в то время как в глинистом компоненте преобладают глинистые минералы.

Рисунок 5.14 Диаграмма текстуры почвы Министерства сельского хозяйства США. Эта диаграмма применима только к минеральной составляющей почв, а названия являются текстурными описаниями, а не классами почв.[http://en.wikipedia.org/wiki/ Soil # media viewer / Файл: SoilTexture_USDA.png]

Почва образуется в результате накопления и разложения органических веществ, а также в результате механических и химических процессов выветривания, описанных выше. Факторы, которые влияют на природу почвы и скорость ее образования, включают климат (особенно среднюю температуру и количество осадков, а также соответствующие типы растительности), тип материнского материала, наклон поверхности и количество доступного времени. .

Почвы образуются в результате выветривания материалов на поверхности Земли, включая механическое разрушение горных пород и химическое выветривание минералов. Развитию почвы способствует просачивание воды вниз. Почва легче всего образуется в условиях умеренного или тропического климата (не холода) и при умеренном количестве осадков (не сухих, но и не слишком влажных). Химические реакции выветривания (особенно образование глинистых минералов) и биохимические реакции протекают быстрее всего в теплых условиях, а рост растений ускоряется в теплом климате.Слишком много воды (например, в тропических лесах) может привести к вымыванию важных химических питательных веществ и, следовательно, к кислым почвам. Во влажных и плохо дренированных регионах могут преобладать болотистые условия, в результате чего в почве преобладает органическое вещество. Слишком мало воды (например, в пустынях и полупустынях) приводит к очень ограниченному нисходящему переносу химических веществ и накоплению солей и карбонатных минералов (например, кальцита) из восходящей воды. Почвы в засушливых регионах также страдают от недостатка органического материала (Рисунок 5.15).

Рис. 5.15 Слабо развитая почва на переносимом ветром иле (лёссе) в засушливой части северо-востока штата Вашингтон [ЮВ]

Материнский материал почвы может включать в себя все различные типы коренных пород и любой тип рыхлых отложений, таких как ледниковые отложения и отложения ручьев. Почвы описываются как остаточные почвы , если они развиваются на коренных породах, и переносимые почвы, если они развиваются на переносимых материалах, таких как ледниковые отложения. Но термин «перемещенная почва» вводит в заблуждение, поскольку подразумевает, что сама почва была перемещена, а это не так.Говоря о такой почве, лучше быть конкретным и сказать «почва, образовавшаяся на рыхлых материалах», потому что это отличает ее от почвы, образовавшейся на коренных породах.

Материнский материал, богатый кварцем, такой как гранит, песчаник или рыхлый песок, приводит к развитию песчаных почв. Материал с низким содержанием кварца, такой как сланец или базальт, создает почвы с небольшим количеством песка.

Исходные материалы являются важными питательными веществами для остаточных почв. Например, второстепенным компонентом гранитных пород является кальций-фосфатный минерал апатит, который является источником важного для почвы питательного фосфора.Исходный базальтовый материал имеет тенденцию создавать очень плодородные почвы, потому что он также содержит фосфор, а также значительное количество железа, магния и кальция.

Некоторые рыхлые материалы, такие как отложения, вызванные разливом рек, являются особенно хорошими почвами, поскольку они, как правило, богаты глинистыми минералами. Глиняные минералы имеют большие площади поверхности с отрицательными зарядами, которые привлекательны для положительно заряженных элементов, таких как кальций, магний, железо и калий — важных питательных веществ для роста растений.

Почва может образовываться только там, где поверхностные материалы остаются на месте и не часто перемещаются в результате массовых потерь. Почвы не могут развиваться там, где скорость почвообразования ниже скорости эрозии, поэтому на крутых склонах обычно мало почвы или вообще нет почвы.

Даже в идеальных условиях почва развивается за тысячи лет. Практически вся южная часть Канады была покрыта оледенением вплоть до 14 тыс. Лет назад, а большая часть центральной и северной частей до нашей эры, прерий, Онтарио и Квебека все еще была покрыта ледником на глубине 12 тыс. Лет назад.Ледники все еще доминировали в центральной и северной частях Канады примерно до 10 тыс. Лет назад, и поэтому в то время условия еще не были идеальными для освоения почвы даже в южных регионах. Таким образом, почвы в Канаде, особенно в центральной и северной частях Канады, относительно молодые и недостаточно развитые.

То же самое относится к почвам, которые образуются на вновь созданных поверхностях, таких как недавние дельты или песчаные косы, или в районах массового истощения.

Процесс почвообразования обычно включает в себя нисходящее движение глины, воды и растворенных ионов, и общим результатом этого является развитие химически и текстурно различных слоев, известных как горизонты почвы .Типично развитые горизонты почвы, как показано на Рисунке 5.16, составляют:

О — слой органического вещества

А — слой частично разложившегося органического вещества в смеси с минеральным материалом

E — элювированный (выщелоченный) слой, из которого была удалена часть глины и железа, чтобы создать светлый слой, который может быть более песчаным, чем другие слои.

Б — слой скопления глины, железа и других элементов из вышележащего грунта

С — слой неполного выветривания

Хотя в Канаде встречается редко, другой тип слоя, который развивается в жарких засушливых регионах, известен как caliche (произносится как ca-lee-chee ).Он образуется в результате движения ионов кальция вниз (или в некоторых случаях вверх) и осаждения кальцита в почве. Когда он хорошо развит, калише цементирует окружающий материал вместе, образуя слой, имеющий консистенцию бетона.

Рис. 5.16. Почвенные горизонты в подзоле с участка на северо-востоке Шотландии. O: органическое вещество A: органическое вещество и минеральный материал E: выщелоченный слой B: скопление глины, железа и т. Д. C: неполное выветривание исходного материала [SE после http: // commons.wikimedia.org/wiki/File:Podzol_-_geograph.org.uk_-_218892.jpg]

Как и все геологические материалы, почва подвержена эрозии, хотя в естественных условиях на пологих склонах скорость почвообразования либо уравновешивается, либо превышает скорость эрозии. Человеческая практика, связанная с лесным и сельским хозяйством, значительно нарушила это равновесие.

Почвы удерживаются растительностью. Когда растительность удаляется путем вырубки деревьев или регулярной уборки урожая и обработки почвы, эта защита теряется временно или навсегда.Основными агентами эрозии незащищенной почвы являются вода и ветер.

Водная эрозия усиливается на наклонных поверхностях, потому что быстро текущая вода, очевидно, обладает большей эродирующей способностью, чем стоячая вода (рис. 5.17). Капли дождя могут дезагрегировать открытые частицы почвы, превращая более мелкий материал (например, глину) во взвесь в воде. Sheetwash , неканалированный поток по поверхности уносит взвешенный материал, а каналы размываются прямо через слой почвы, удаляя как мелкий, так и крупный материал.

Рис. 5.17. Эрозия почвы дождем и канализационный сток на поле в Альберте. [из Альберты по сельскому хозяйству и развитию сельских районов, http://www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf/all/agdex9313, используется с разрешения]

Ветровая эрозия усугубляется вырубкой деревьев, которые действуют как ветрозащитные полосы, и сельскохозяйственными методами, при которых обнажается оголенная почва (рис. 5.18).

Обработка почвы также является фактором эрозии почвы, особенно на склонах, потому что каждый раз, когда почва поднимается культиватором, она перемещается на несколько сантиметров вниз по склону.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *