Содержание

В.В. Охотин

Вениамин Васильевич Охотин

Выдающийся русский ученый, один из основоположников отечественного и мирового грунтоведения. После окончания Нижегородской духовной семинарии (1910) блестяще окончил Варшавский университет и защитил магистерскую диссертацию: «Твердость и пластичность черноземов в связи с их химическим составом» на ученую степень кандидата естествознания (1914). Был рекомендован продолжить образование во Фрайбергской горной академии, но учебе помешала Первая мировая война. В.В.Охотин активный участник Перовой мировой войны и гражданской войны, где в сначала в должности штабс-капитана воевал начальником штаба 1 Воздухоплавательной армии на Северном фронте, затем начальником мастерских в воздухоплавательной части Красной Армии, оборонявшей Петроград. После демобилизации в 1921 г поступил на должность ассистента кафедры почвоведения Петроградского сельскохозяйственного института, работая под руководством проф. Н.И.Прохорова и академика К.Д.Глинки. Здесь в почвенной лаборатории в 1922 году впервые в России начал систематическое изучение физико-механических грунтов в дорожных целях, которые продолжил в 1923-1930 гг. в Дорбюро ГУМЕС. В 1929/1930 году совместно с П.А.Земятченским организует на геологическом факультете Ленинградского государственного университета первую в мире кафедру грунтоведения. С 1933 и до своей смерти в 1954 ее бессменный заведующий. Перу В.В. Охотина принадлежит 47 работ, многие из которых послужили началом новых направлений в грунтоведении и вошли в «золотой фонд» отечественной и мировой науки.

Основные труды: «Методы и указания по исследованию грунтов для дорожного дела» (1928), «Классификация частиц грунтов» (1932), «Дорожное почвоведение и механика грунтов» (1934), «Физические и механические свойства грунтов в зависимости от их минералогического состава и степени дисперсности» (1937). Им написан учебник «Грунтоведение» (1940) первое систематическое описание физико-механических свойств грунтов. Вениамин Васильевич успешно работал в области разработки методики полевых почвенно-грунтовых исследований в дорожных целях, в области создания и усовершенствования методики определения гранулометрического состава и физико-механических свойств грунтов. Им разработаны гранулометрические классификации грунтов и грунтовых частиц, а также дорожная классификация грунтов, изучено влияние отдельных факторов (степени дисперсности, минералогического состава, состава поглощенных оснований) на свойства грунтов. Важнейшее значение имели его пионерские работы в области технической мелиорации грунтов.
Вклад Вениамина Васильевича Охотина в грунтоведение огромен и бесспорен.
Память о нем всегда будет жить в его работах.

Характеристики состояния пылевато глинистых грунтов. Современные проблемы науки и образования

]: скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфические и осадочные породы, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответствии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2—3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусственные — закрепленные в естественном залегании трещиноватые скальные и нескальные грунты.

ТАБЛИЦА 1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Грунт Показатель
По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа
Очень прочный R c > 120
Прочный 120 ≥ R c > 50
Средней прочности 50 ≥ R c
> 15
Малопрочный 15 ≥ R c > 5
Пониженной прочности 5 ≥ R c > 3
Низкой прочности 3 ≥ R c ≥ 1
Весьма низкой прочности R c
По коэффициенту размягчаемости в воде
Неразмягчаемый K saf ≥ 0,75
Размягчаемый K saf
По степени растворимости в воде (осадочные сцементированные), г/л
Нерастворимый Растворимость менее 0,01
Труднорастворимый Растворимость 0,01—1
Среднерастворимый — || — 1—10
Легкорастворимый — || — более 10

Эти грунты подразделяются по способу закрепления (цементация, силикатизация, битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по пределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы.

К крупнообломочным относятся несцементированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песчаные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (число пластичности I р

ТАБЛИЦА 1.5. КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу (табл. 1.5) и по степени влажности (табл. 1.6).

ТАБЛИЦА 1.6. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛАЖНОСТИ S r

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40 % и пылевато-глинистого более 30 % определяются свойствами заполнителя и могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойства крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают следующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылевато-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформационные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е , удельному сопротивлению грунта при статическом зондировании q с и условному сопротивлению грунта при динамическом зондировании q d (табл. 1.7).

При относительном содержании органического вещества 0,03 I от ≤ 0,1 песчаные грунты называют грунтами с примесью органических веществ. По степени засоленности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяют на незасоленные и засоленные. Крупнообломочные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей (% от массы абсолютно сухого грунта) равно или более:

  • — 2 % — при содержании песчаного заполнителя менее 40 % или пылевато-глинистого заполнителя менее 30 %;
  • — 0,5 % — при содержании песчаного заполнителя 40 % и более;
  • — 5 % — при содержании пылевато-глинистого заполнителя 30 % и более.

Песчаные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание указанных солей составляет 0,5 % и более.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I p (табл. 1.8) и по консистенции, характеризуемой показателем текучести I L (табл. 1.9).

ТАБЛИЦА 1.7. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ

Песок Подразделение по плотности сложения
плотный средней плотности рыхлый
По коэффициенту пористости
Гравелистый, крупный и средней крупности e 0,55 ≤ e ≤ 0,7 e > 0,7
Мелкий e 0,6 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75
Пылеватый e 0,6 ≤ e ≤ 0,8 e > 0,8
По удельному сопротивлению грунта, МПа, под наконечником (конусом) зонда при статическом зондировании
q c > 15 15 ≥ q c ≥ 5 q c
Мелкий независимо от влажности q c > 12 12 ≥ q c ≥ 4 q c
Пылеватый:
маловлажный и влажный
водонасыщенный

q c > 10
q c > 7

10 ≥ q c ≥ 3
7 ≥ q c ≥ 2

q c
q c
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности q d > 12,5 12,5 ≥ q d ≥ 3,5 q d
Мелкий:
маловлажный и влажный
водонасыщенный

q d > 11
q d > 8,5

11 ≥ q d ≥ 3
8,5 ≥ q d ≥ 2

q d q d
Пылеватый маловлажный и влажный q d > 8,8 8,5 ≥ q d ≥ 2 q d

ТАБЛИЦА 1.8. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять лёссовые грунты и илы. Лёссовые грунты — это макропористые грунты, содержащие карбонаты кальция и способные при замачивании водой давать под нагрузкой просадку, легко размокать и размываться. Ил — водонасыщенный современный осадок водоемов, образовавшийся в результате протекания микробиологических процессов, имеющий влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, значения которого приведены в табл. 1.10.

ТАБЛИЦА 1.9. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕКУЧЕСТИ

ТАБЛИЦА 1.10. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ

Пылевато-глинистые грунты (супеси, суглинки и глины) называют грунтами с примесью органических веществ при относительном содержании этих веществ 0,05 I от ≤ 0,1. По степени засоленности супеси, суглинки и глины подразделяют на незаселенные и засоленные. К засоленным относятся грунты, в которых суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей составляет 5 % и более.

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании: просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешней нагрузки или собственного веса при замачивании водой дают осадку (просадку), и при этом относительная просадочность

ε sl ≥ 0,01. К набухающим относятся грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме, и при этом относительное набухание без нагрузки ε sw ≥ 0,04.

В особую группу в нескальных грунтах выделяют грунты, характеризуемые значительным содержанием органического вещества: биогенные (озерные, болотные, аллювиально-болотные). В состав этих грунтов входят заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным относятся песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие в своем составе 10—50 % (по массе) органических веществ. При содержании органических веществ 50 % и более грунт называется торфом. Сапропели (табл. 1.11) — пресноводные илы, содержащие более 10 % органических веществ и имеющие коэффициент пористости, как правило, более 3, а показатель текучести более 1.

ТАБЛИЦА 1.11. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕЙ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

Почвы — это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Подразделяют почвы по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластичности, как пылевато-глинистые грунты.

К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.

Скальные и нескальные грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, относятся к мерзлым грунтам, а если они находятся в мерзлом состоянии от 3 лет и более, то к вечномерзлым.

Влажность грунтов определяют высушива­нием пробы грунта при температуре 105°С до постоянной массы. Отношение разности масс пробы до и после высушивания к массе абсо­лютно сухого грунта дает значение влажности, выражаемое в процентах или долях единицы. Долю заполнения пор грунта водой — степень влажности S r рассчитывают по формуле (см. табл. 1.3). Влажность песчаных грунтов (за исключением пылеватых) изменяется в неболь, ших пределах и практически не влияет на прочностные и деформационные свойства этих грунтов.

Характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов — это влажности на грани­цах текучести Wl и раскатывания ш Р, опреде­ляемые в лабораторных условиях, а также число пластичности /р и показатель текучести II, вычисляемые по формулам (см. табл. 1.3). Характеристики w L , w P и Ip являются косвен­ными показателями состава (гранулометриче­ского и минералогического) пылевато-глинис­тых грунтов. Высокие значения этих характе­ристик свойственны грунтам с большим содер­жанием глинистых частиц, а также грунтам, в минералогический состав которых входит монтмориллонит.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса : скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют маг­матические, метаморфические и осадочные по­роды, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответст­вии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2-3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусст­венные- закрепленные в естественном залега­нии трещиноватые скальные,и нескальные грунты. Эти грунты подразделяются по спо­собу закрепления (цементация, силикатизация,



битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по нределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинис­тые, биогенные и почвы.

■ К крупнообломочным относятся несцемен­тированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песча­ные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свой­ством пластичности (число пластичности /р

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40,% и пылевато-глинистого более 30 % опре­деляются свойствами заполнителя в могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойст­ва крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают сле­дующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылева­то-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформаци­онные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е, удельному со­противлению грунта при статическом зонди­ровании q c и условному сопротивлению грун­та при динамическом зондировании q& (табл. 1.7).

При относительном содержании органи­ческого вещества 0,03 on j

■присодержаниипесчаногозапол­нителяиболее

Песчаныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниеуказанныхсолейсоставляетиболее

Пылеватоглинистыегрунтыподразделяютвочислупластичноститаблипокон




систенциихарактеризуемойпоказателемтеку­честитаблСредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьлёссовыегрунтыиилыЛёссовыегрунтыэтомакропористыегрунтысодержащиекарбонатыкальцияиспо­собныепризамачиванииводойдаватьподна­грузкойпросадкулегкоразмокатьиразмы­ватьсяИлводонасыщенныйсовременныйосадокводоемовобразовавшийсяврезульта­тепротеканиямикробиологическихпроцессовимеющийвлажностьпревышающуювлажностьнаграницетекучестиикоэффициентпористо­стизначениякоторогоприведенывтабл

Пылеватоглинистыегрунтысупесису­глинкииглиныназываютгрунтамисприме­сьюорганическихвеществприотносительномсодержанииэтихвеществ

Средипылеватоглинистыхгрунтовнеоб­ходимовыделятьгрунтыпроявляющиеспеци­фическиенеблагоприятныесвойствапризама­чиваниипросадочныеинабухающиеКпросадочнымотносятсягрунтыкоторыеподдей­ствиемвнешнейнагрузкиилисобственногове­сапризамачиванииводойдаютосадкупро­садкуиприэтомотносительнаяпросадочностьКнабухающимотносятсягрун­тыкоторыепризамачиванииводойилихими­ческимирастворамиувеличиваютсявобъемеиприэтомотносительноенабуханиебезна­грузки»

Вособуюгруппувнескальныхгрунтахвы­деляютгрунтыхарактеризуемыезначитель­нымсодержаниеморганическоговеществабиогенныеозерныеболотныеаллювиальноболотныеВсоставэтихгрунтоввходятзаторфованныегрунтыторфыисапропелиКзаторфованнымотносятсяпесчаныеипылеватоглинистыегрунтысодержащиевсвоемсоста­вепомассеорганическихвеществПрисодержанииорганическихвеществи




болеегрунтназываетсяторфомСапропелитаблпресноводныеилысодержащиеболееорганическихвеществиимеющиекоэффициентпористостикакправилоболееапоказательтекучестиболее

ПочвыэтоприродныеобразованияслагающиеповерхностныйслойземнойкорыиобладающиеплодородиемПодразделяютпочвыпогранулометрическомусоставутакжекаккрупнообломочныеипесчаныегрунтыапочислупластичностикакпылеватоглинистыегрунты

Кнескальнымискусственнымгрунтамот­носятсягрунтыуплотненныевприродномза­леганииразличнымиметодамитрамбованиемукаткойвиброуплотнениемвзрывамиосуше­ниемидрнасыпныеинамывныеЭтигрун­тыподразделяютсявзависимостиотсоставаихарактеристиксостояниятакжекакипри­родныенескальныегрунты

Скальныеинескальныегрунтыимеющиеотрицательнуютемпературуисодержащиевсвоемсоставеледотносятсякмерзлымгрун­тамаеслионинаходятсявмерзломсостойнииотлетиболеетоквечномерзлым

ДЕФОРМИРУЕМОСТЬГРУНТОВПРИСЖАТИИ

Характеристикойдеформируемостигрун­товприсжатииявляетсямодульдеформацийкоторыйопределяютвполевыхилаборатор­ныхусловияхДляпредварительныхрасчетоватакжеиокончательныхрасчетовоснованийзданийисооруженийиклассадопуска­етсяприниматьмодульдеформациипотабли

0>

Модульдеформацииопределяютиспыта­ниемгрунтастатическойнагрузкойпередавае­мойнаштампИспытанияпроводятвшур­фахжесткимкруглымштампомплощадью

сманижеуровнягрунтовыхводинабольшихглубинахвскважинахштампомплощадьюсмДляопределениямодулядеформациииспользуютграфикзависимостиосадкиотдавленияриснакоторомвы­деляютлинейныйучастокпроводятчерезнегоосредняющуюпрямуюивычисляютмодульде­формацииЕвсоответствиистеориейлиней­нодеформируемойсредыпоформуле

Прииспытаниигрунтовнеобходимочто­бытолщинаслояоднородногогрунтаподштампомбыланеменеедвухдиаметровштампа

МодулидеформацииизотропныхгрунтовможноопределятьвскважинахспомощьюпрессиометрарисВрезультатеис­пытанийполучаютграфикзависимостиприра­щениярадиусаскважиныотдавлениянаеестенкирисМодульдеформацииопреде­ляютнаучасткелинейнойзависимостидефор­мацииотдавлениямеждуточкойрсоответ­ствующейобжатиюнеровностейстеноксква­жиныиточкойрпослекоторойначинаетсяинтенсивноеразвитиепластическихдеформа­цийвгрунтеМодульдеформациивычисляют

ПО

Коэффициентопределяетсякакправилопутемсопоставленияданныхпрессиометриисрезультатамипараллельнопроводимыхиспы­танийтогожегрунташтампомДлясооруже­нийвклассадопускаетсяприниматьвзависимостиотглубиныиспытанияследую­щиезначениякоэффициентовквформулеприпримг

Дляпесчаныхипылеватоглинистыхгрун­товдопускаетсяопределятьмодульдеформа­циинаосноверезультатовстатическогоиди­намическогозондированиягрунтовВкачест­вепоказателейзондированияпринимаютпристатическомзондированиисопротивлениегрунтапогружениюконусазондааприди­намическомзондированииусловноединамическоесопротивлениегрунтапогружениюкону­саДлясуглинковиглиниЯазначения£поданнымдинамическогозондированияприведе­нывтаблДлясооруженийикласса




являетсяобязательнымсопоставлениеданныхзондированиясрезультатамииспытанийтехжегрунтовштампамиДлясооруженийклассадопускаетсяопределятьЕтолькопорезультатамзондирования

Определениемодулядеформациивлабораторныхусловиях

Влабораторныхусловияхприменяюткомпрессионныеприборыодометрывкото­рыхобразецгрунтасжимаетсябезвозможно­стибоковогорасширенияМодульдеформациивычисляютнавыбранноминтерваледавленийДрРграфикаиспытанийриспоформуле

Давлениесоответствуетприродномуарпредполагаемомудавлениюподподош­войфундамента

Значениямодулейдеформациипокомпрес­сионнымиспытаниямполучаютсядлявсехгрунтовзаисключениемсильносжимаемыхзаниженнымипоэтомуонимогутиспользовать­сядлясравнительнойоценкисжимаемости

грунтовплощадкиилидляоценкинеоднород­ностипосжимаемостиПрирасчетахосадкиэтиданныеследуеткорректироватьнаосновесопоставительныхиспытанийтогожегрунтавполевыхусловияхштампомДлячетвертичныхсупесейсуглинковиглинможноприниматькорректирующиекоэффициентыттаблприэтомзначенияЕовцнеобходимоопределятьвинтерваледавленийМПа

ПРОЧНОСТЬГРУНТОВ

Сопротивлениегрунтасрезухарактеризу­етсякасательныминапряжениямивпредель­номсостояниикогданаступаетразрушениегрунтаСоотношениемеждупредельнымикасательнымитинормальнымикплощадкамсдвигаанапряжениямивыражаетсяусловиемпрочностиКулонаМора


Определениепрочностныххарактеристиквлабораторныхусловиях

Впрактикеисследованийгрунтовприме­няютметодсрезагрунтапофиксированной

плоскостивприбораходноплоскостногосре­заДляполученияприраз­личныхзначенияхвертикальнойнагрузкиПополученнымвопытахзначениямсопротивле­ниясрезутстроятграфиклинейнойзависимо­стиинаходятуголвнутреннеготре­нияфиудельноесцеплениесрисРаз

личаютдвеосновныесхемыопытамедленныйсрезпредварительноуплотненногодополнойконсолидацииобразцагрунтаконсолидированнодренированноеиспытаниеибыстрыйсрезбезпредварительногоуплотнениянекойсолидированнонедренированноеиспытание


ГлаваИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИЕИЗЫСКАНИЯ

ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ

Инженерногеологическиеизыскания■со­ставнаячастькомплексаработвыполняемыхдляобеспечениястроительногопроектирова­нияисходнымиданнымиоприродныхуслови­яхрайонаучасткастроительстваатакжепрогнозированияизмененийокружающейпри­роднойсредыкоторыемогутпроизойтипристроительствеиэксплуатациисооруженийПрипроведенииинженерногеологическихизысканийизучаютсягрунтыкакоснованиязданийисооруженийподземныеводыфизи­когеологическиепроцессыиявлениякарстоползниселиидрИнженерногеологиче­скимизысканиямсопутствуютинженерногео­дезическиеизысканияобъектомизученияко­торыхявляютсятопографическиеусловиярайонастроительстваиинженерногидроме­теорологическиеизысканияпривыполнениикоторыхизучаютсяповерхностныеводыиклимат

ПроведениеизысканийрегламентируетсянормативнымидокументамиистандартамиОбщиетребованиякпроведениюизысканийприведенывСНиППатребованиякизысканиямдляотдельныхвидовстроительст­вавинструкцияхСНиСНУчитываяспецификупроектированиясвайныхфундаментовосновныетребованиякизысканиямдлянихприведенывСНиПив«Руководствепопроектированиюсвай­ныхфундаментов»Определениеосновныхстроительныхсвойствгрунтоврегламентирова­ностандартамиуказаннымивп

Инженерногеологическиеизысканиядолж­ныпроизводитьсякакправилотерриториаль­нымиизыскательскимиатакжеспециализиро­ваннымиизыскательскимиипроектноизыскательскимиорганизациямиДопускаетсяихвы­полнениепроектнымиорганизациямикоторымвустановленномпорядкепредоставленотакоеправо

ТРЕБОВАНИЯКТЕХНИЧЕСКОМУЗАДАНИЮИПРОГРАММЕИЗЫСКАНИЙ

Планированиеивыполнениеизысканийосуществляютсянаосноветехническогоза­даниянапроизводствоизысканийсоставляе­могопроектнойорганизациейзаказчикомПрисоставлениитехническогозаданиянеоб­ходимоопределитькакиематериалыхаракте­ризующиеприродныеусловиястроительства

потребуютсядляразработкипроектаинаэтойосновеполучитьразрешениеусоответ­ствующихоргановнапроизводствоизысканийдляданногообъектаОрганвыдающийразре­шениеможетуказатьнанеобходимостьис­пользованиявцеляхисключениядублирова­нияимеющихсявегораспоряженииматериа­ловранеевыполненныхработнатерриторииразмещенияпроектируемогообъектачтодолжнобытьотраженовтехническомзаданииЕслипопроектируемомуобъектуимеютсяма­териалыранеевыполненныхизысканийтоонипередаютсяизыскательскойорганизациикакприложениеквыдаваемомутехническомуза­даниюПередачеподлежатидругиематериа­лыхарактеризующиеприродныеусловиярайо­напроектируемогостроительстваинаходя­щиесявраспоряжениипроектнойорганизации

Техническоезаданиесоставляетсяпопри­водимойнижеформестекстовымииграфиче­скимиприложениями

Впзаданиянеобходимоприводитьсле­дующиетехническиехарактеристикиклассот­ветственностивысотачислоэтажейразмерывпланеиконструктивныеособенностипроек­тируемогосооружениязначенияпредельныхдеформацийоснованийсооруженийналичиеиглубинаподваловнамечаемыетипыразмерыиглубиназаложенияфундаментовхарактеризначениянагрузокнафундаментыособенно­ститехнологическихпроцессовдляпромыш­ленногостроительстваплотностьзастройкидлягородскогоипоселковогостроительстваЭтихарактеристикивомногихслучаяхцелесо­образнодаватьвприложенииктехническомузаданиювтабличнойформеКтехническомузаданиювобязательномпорядкедолжныбытьприложеныситуационныепланысуказаниемразмещениявариантовразмещенияучастковплощадокстроительстваитрассинженер­ныхкоммуникацийтопографическиепланывмасштабесуказаниемконтуровразмещенияпроектируемыхзданийисооруженийитрассинженерныхкоммуника­цийатакжепланировочныхотметоккопиипротоколовсогласованийпрохожденийипод­ключенийпримыканийинженерныхкомму­никацийвлияющихнасоставиобъеминже­нерныхизысканийсграфическимиприложе­ниямиматериалыисполнительныхсъемокилипроектнаядокументацияподземныхком­муникацийприпроизводствеизысканийнаплощадкахдействующихпромышленныхпред­приятийивнутригородскихкварталов

Техническоезаданиеявляетсяосновойдлясоставленияизыскательскойорганизаци

Ейпрограммыизысканийвкоторойобосно­вываютсяэтапысоставобъемыметодыипоследовательностьвыполненияработинаос­нованиикоторойсоставляетсясметнодоговорнаядокументацияСоставлениюпрограммыпредшествуютсборанализиобобщениема­териаловоприродныхусловияхрайонаизыс­канийавнеобходимыхслучаяхотсутствиеилипротиворечивостьматериаловполевоеобследованиерайонаизысканий

ПрограммавключаеттекстовуючастьиприложенияТекстоваячастьдолжнасостоятьизследующихразделовобщиесведенияхарактеристикарайонаизысканийизу­ченностьрайонаизысканийсоставобъе­мыиметодикаизысканийорганизацияра­ботпереченьпредставляемыхматериаловсписоклитературы

ВразделеприводятсяданныепервыхпятипунктовтехническогозаданияВразде­ледаетсякраткаяфизикогеографическаяхарактеристикарайонаизысканийиместныхприродныхусловийсотражениемособенно­стейрельефаиклиматасведенийогеологи­ческомстроениигидрогеологическихусловияхнеблагоприятныхфизикогеологическихпроцес­сахиявленияхосоставесостоянииисвойст­вахгрунтовВразделеизлагаютсясведенияобимеющихсяфондовыхматериалахранеевыполненныхизыскательскихпоисковыхиис­следовательскихработидаетсяоценкаполно­тыдостоверностиистепенипригодностиэтихматериаловВразделенаосноветребова­нийтехническогозаданияхарактеристикирайонаучасткаизысканийиегоизученностиопределяютсяоптимальныесоставиобъемыработатакжеобосновываетсявыбормето­довпроведенияинженерногеологическихис­следованийПрисогласованиипрограммыэто­муразделупроектировщикидолжныуделятьособоевниманиеруководствуясьсведениямиосоставеиобъемеработприводимымидалеевппиВразделеустанавливаются

последовательностьипланируемаяпродолжи­тельностьработопределяютсянеобходимыересурсыиорганизационныемероприятияатакжемероприятияпоохранеокружающейсредыВразделеуказываютсяорганизациикоторымдолжныбытьнаправленыматериа­лыатакженаименованиематериаловВраз­деледаетсяпереченьобщесоюзныхнорма­тивныхдокументовигосударственныхстан­дартовотраслевыхиведомственныхинструк­цийуказанийруководствирекомендацийлитературныхисточниковотчетовобизыска­нияхкоторымиследуетпользоватьсяприпро­изводствеизысканий

Кпрограммеизысканийдолжныбытьприложеныкопиятехническогозаданияза­казчикаматериалыхарактеризующиесоставобъемыикачестворанеевыполненныхизыс­канийпланилисхемаобъектасуказаниемграницизысканийпроектразмещенияпунктовгорныхвыработокполевыхисследованийитпвыполненныйнатопографическойосно­ветехнологическаякартапоследовательностипроизводстваработчертежиэскизывыра­ботокинестандартногооборудования

ЕсливгрунтесодержитсядостаточнобольшоеколичествоглинистыхчастицтоонназываетсяглинистымГлинистыегрунтыобладаютсвойствомсвязанностикотороевыражаетсявспособностигрунтасохранятьформублагодаряналичиюглинистыхчастиц
ЕслиглинистыхчастицнемногоменьшеповесугрунтназываютсупесьюСупесьобладаетнебольшойсвязанностьюичастопрактическинеотличаетсяотпескаСупесьтрудноскататьвжгутилишарикЕслисупесьрастеретьнавлажнойладонитоможноувидетьчастицыпескапослестряхиваниягрунтаналадонивидныследыотглинистыхчастицКомкисупесивсухомсостояниилегкорассыпаютсяикрошатсяотудараСупесьнепластичнавнейпреобладаютпесчаныечастицыпочтинескатываютсявжгутШарскатанныйизувлажненногогрунтаприлегкомдавлениирассыпается
ГрунтвкоторомсодержаниеглинистыхчастицдостигаетотвесаназываютсуглинкомСуглинокобладаетбольшейсвязанностьючемсупесьиспособенсохранятьсявкрупныхкускахнераспадаясьнамелкиекусочкиКускисупесивсухомсостояниименеетвердычемглинаПриударерассыпаютсянамелкиекускиВовлажномсостояниималопластичныПрирастираниичувствуютсяпесчаныечастицыкомкираздавливаютсялегчеприсутствуютболеекрупныепесчинкинафонеболеемелкогопескаЖгутраскатанныйизсырогогрунтаполучаетсякороткимШарскатанныйизувлажненногогрунтапринажатииобразуетлепешкустрещинамипокраям
ПрисодержаниивгрунтеглинистыхчастицбольшегрунтназываютглинойГлинаимеетбольшуюсвязанностьГлинавсухомсостоянии—твердаявовлажном—пластичнаявязкаяприлипаеткпальцамПрирастираниипальцамипесчаныхчастицнечувствуетсяраздавитькомкиоченьтрудноЕсликусоксыройглиныразрезатьножомтосрезимеетгладкуюповерхностьнакоторойневиднопесчинокПрисдавливаниишарикаскатанногоизсыройглиныполучаетсялепёшкакраякоторойнеимеюттрещин
НаибольшеевлияниенасвойстваглинистыхгрунтовоказываетприсутствиеглинистыхчастицпоэтомугрунтыпринятоклассифицироватьпосодержаниюглинистыхчастицичисломпластичностиЧислопластичности—разностьвлажностейсоответствующаядвумсостояниямгрунтанаграницетекучестиинаграницераскатыванияиопределяютпоГОСТ
ТаблицаКлассификацияглинистыхгрунтовпосодержаниюглинистыхчастиц

БольшинствоглинистыхгрунтоввприродныхусловияхвзависимостиотсодержаниявнихводымогутнаходитьсявразличномсостоянииСтроительныйстандартГОСТКлассификациягрунтовопределяетклассификациюглинистыхгрунтоввзависимостиотихплотностиивлажностиСостояниеглинистыхгрунтовхарактеризуетпоказательтекучести—отношениеразностивлажностейсоответствующихдвумсостояниямгрунтаестественномуинаграницераскатываниякчислупластичностиВтаблицеприведенаклассификацияглинистыхгрунтовпопоказателютекучести
ТаблицаКлассификацияглинистыхгрунтовпопоказателютекучести

Погранулометрическомусоставуичислупластичностиглинистыегруппыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

РазновидностьглинистыхгрунтовЧислопластичности
Содержаниепесчаных
Частицммпомассе
Супеси
—песчанистая
—пылеватая
Суглинок
—легкийпесчанистый
—легкийпылеватый
—тяжелыйпесчанистый
—тяжелыйпылеватый
Глина
—легкаяпесчанистая
—легкаяпылеватая
—тяжелаяНерегламентируется

Поналичиютвердыхвключенийглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице

ТаблицаСодержаниетвердыхчастицвглинистыхгрунтах

Втаблицеприведеныспособыспомощьюкоторыхможновизуальноопределитьхарактеристикиглинистыхгрунтов
ТаблицаОпределениемеханическогосоставаглинистыхгрунтов

Средиглинистыхгрунтовдолжныбытьвыделены
грунтзаторфованный
просадочныегрунты
набухающиепучинистыегрунты
Грунтзаторфованный–песокиглинистыйгрунтсодержащийвсвоемсоставевсухойнавескеотдопомассеторфа
Поотносительномусодержаниюорганическоговеществаглинистыегрунтыипескиподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Грунтнабухающий—грунткоторыйпризамачиванииводойилидругойжидкостьюувеличиваетсявобъемеиимеетотносительнуюдеформациюнабуханиявусловияхсвободногонабуханиябольше
Грунтпросадочный—грунткоторыйподдействиемвнешнейнагрузкиисобственноговесаилитолькоотсобственноговесапризамачиванииводойилидругойжидкостьюпретерпеваетвертикальнуюдеформациюпросадкуиимеетотносительнуюдеформациюпросадки³
Грунтпучинистый—дисперсныйгрунткоторыйприпереходеизталоговмерзлоесостояниеувеличиваетсявобъемевследствиеобразованиякристалловльдаиимеетотносительнуюдеформациюморозногопучения³
Поотносительнойдеформациинабуханиябезнагрузкиглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Поотносительнойдеформациипросадочностиглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Глинистыйгрунт–этогрунткоторыйболеечемнаполовинусостоитизоченьмелкихчастицразмеромменееммкоторыеимеютформучешуекилипластинРасстояниямеждуэтимичастицаминазываетсяпорамионикакправилозаполняютсяводойкотораяхорошоудерживаетсявглинепотомучтосамичастичкиглиныводунепропускаютГлинистыегрунтыимеютвысокуюпористостьтевысокоесоотношениеобъемапоркобъемугрунтаЭтосоотношениеколеблетсяотдоиявляетсяхарактеристикойстепениКаждаяпораэтомаленькийкапиллярпоэтомутакиегрунтыподвержены

ГлинистыйгрунточеньхорошоудерживаетвсебевлагуиникогданеотдаетеевсюдажепривысыханиипоэтомуявляетсяВлагасодержащаясявгрунтепризамерзаниипревращаетсявледирасширяетсятемсамымувеличиваяобъемвсегогрунтаВсегрунтысодержащиеглинуподверженыэтомунегативномуявлениюичембольшесодержаниеглинытемсильнеепроявляетсяэтосвойство

ПорыглинистогогрунтанастолькомалычтокапиллярныесилыпритяжениемеждучастицамиводыиглиныоказываютсядостаточнымичтобысвязыватьихКапиллярныесилыпритяжениявсовокупностиспластичностьючастицглиныобеспечиваютпластичностьглинистогогрунтаИчембольшесодержаниеглинытемпластичнеебудетгрунтВзависимостиотсодержаниячастицглиныихклассифицируютнасупесисуглинкииглину

Классификацияглинистогогрунта

Супесь–этоглинистыйгрунткоторыйсодержитнеболееглинистыхчастицоставшуюсячастьзанимаетпесокСупесьнаименеепластичнаяизвсехглинистыхгрунтовприеерастираниимеждупальцамичувствуютсяпесчинкионаплохоскатываетсявшнурСкатанныйизсупесишаррассыпаетсяеслинанегонемногонадавитьИззавысокогосодержанияпескасупесьимеетсравнительнонизкуюпористость–отдоСоответственноонаможетсодержатьменьшевлагииследовательнобытьменьшеподверженапучениюПрипористоститеприхорошемуплотнениивсухомсостояниисупесисоставляеткгсмприпористости–кгсм

Суглинок–этоглинистыйгрунткоторыйсодержитотдопроцентовглиныЭтотгрунтдостаточнопластиченприрастиранииегомеждупальцаминечувствуютсяотдельныепесчинкиСкатанныйизсуглинкашарраздавливаетсявлепешкупокраямкоторойобразуютсятрещиныПористостьсуглинкавышечемсупесииколеблетсяотдоСуглинокможетсодержатьбольшеводыибольшечемсупесьподверженпучениюСухойсуглинокспористостьюимеетнесущуюспособностькгсмприпористости–кгсм

Глина–этогрунтвкоторомсодержаниеглинистыхчастицбольшеГлинаоченьпластичнаяхорошоскатываетсявшнурСкатанныйизглинышарсдавливаетсявлепешкубезобразованиятрещинпокраямПористостьглиныможетдостигатьонасильнеевсехостальныхгрунтовподверженапотомучтоможетсодержатьоченьбольшоеколичествовлагиПрипористостиглинаимеетнесущуюспособностькгсмпри–кгсм

Всеглинистыегрунтыподдействиемнагрузкиотфундаментаподверженыосадкепричемзанимаетонаоченьмноговремени–несколькосезоновОсадкабудеттембольшеидольшечембольшепористостьгрунтаЧтобыуменьшитьпористостьглинистогогрунтаитемсамымулучшитьегохарактеристикигрунтможноуплотнятьЕстественноеуплотнениеглинистогогрунтапроисходитподдавлениемвышележащихслоевчемглубженаходитсяслойтемсильнееонуплотнентемменьшеегопористостьитембольшеегонесущаяспособность

МинимальнаяпористостьглинистогогрунтабудетумаксимальноуплотненногослоякоторыйзалегаетнижеглубиныпромерзанияДеловтомчтоприпромерзаниигрунтавозникаетпучениечастицыгрунтадвигаютсяимеждунимивозникаютновыепорыВслоегрунтакоторыйнаходитсянижеглубиныпромерзаниятакихдвиженийнетонмаксимальноуплотнениегоможносчитатьнесжимаемымзависитотклиматическихусловийвРоссиионаколеблетсяотдосмЧемближекповерхностиземлитемменьшебудетуплотненглинистыйгрунт

ЧтобыпримернооценитьнесущуюспособностьглинистогогрунтанаопределеннойглубинеможнопринятьмаксимальнуюпористостьнаповерхностиземлиаминимальнуюнаглубинепромерзанияипредположитьчтоонаизменяетсявзависимостиотглубиныравномерноВместеснейбудетменятьсяинесущаяспособностьоткгсмнаповерхностидокгсмнижеглубиныпромерзания

Ещеоднаважнаяхарактеристикаглинистогогрунта–этоегочембольшевлагисодержитсявнемтемхужеегонесущаяспособностьНасыщенныйвлагойглинистыйгрунтстановитсяслишкомпластичныманасыщатьсявлагойонможетвтомслучаекогдаблизконаходятсягрунтовыеводыЕсливысокийименеечемвметреотглубинызаложенияфундаментатоприведенныевышезначениянесущейспособностиглинысуглинкаисупесинужноделитьна

Всеглинистыегрунтыбудутслужитьхорошимоснованиемдляфундаментадомаеслигрунтовыеводызалегаютназначительнойглубинеасамгрунтбудетоднороденпосоставу

    Читайтетакже

  • Вэтойстатьерассмотреныосновныетипыгрунтовскальныйкрупнообломочныйпесчаныйиглинистыйкаждыйизкоторыхимеетсвоисвойстваиотличительныепризнаки
  • Несущаяспособностьгрунтов–этоегооснованнаяхарактеристикакоторуюнеобходимознатьпристроительстведомаонапоказываеткакуюнагрузкуможетвыдержатьединицаплощадигрунтаНесущаяспособностьопределяеткакойдолжнабытьопорнаяплощадьфундаментадомачемхужеспособностьгрунтавыдерживатьнагрузкутембольшедолжнабытьплощадьфундамента
  • Пучинистыйгрунт–этотакойгрунткоторыйподверженморозномупучениюприпромерзаниионзначительноувеличиваетсявобъемеСилыпучениядостаточновеликииспособныподниматьцелыезданияпоэтомузакладыватьфундаментнапучинистомгрунтебезпринятиямерпротивпучениянельзя
  • Грунтовыеводы–этопервыйотповерхностиземлиподземныйводоносныйслойкоторыйзалегаетвышепервоговодоупорногослояОниоказываютнегативноевоздействиенасвойствагрунтаифундаментыдомовуровеньгрунтовыхводнеобходимознатьиучитыватьпризаложениифундамента
  • ПесчаныйгрунтболеечемнаполовинусостоитизчастицпескаразмеромменьшеммВзависимостиотразмерачастицподразделяетсянагравелистыйкрупныйсреднийимелкийКаждыйвидпескаимеетсвоисвойства
  • Морозноепучение–этоувеличениеобъемагрунтаприотрицательныхтемпературахтоестьзимойПроисходитэтоиззатогочтовлагасодержащаясявгрунтепризамерзанииувеличиваетсявобъемеСилыморозногопучениядействуютнетольконаоснованиефундаментаноинаегобоковыестенкииспособнывыдавитьфундаментдомаизгрунта

Сравнениеестественнойвлажностигрунтасвлажностьюнаграницераскатыванияпозволяетустанавливатьегосостояниепопоказателютекучести

покоторомуглинистыегрунтыподразделяютсянаследующиеразновидности

твердая

пластичнаяотдовключительно

текучая

Суглинкииглины

твердые

полутвердыеотдо

тугопластичныеотдо

мягкопластичныеотдо

текучепластичныеотдо

текучие

        Максимальнаяплотностьиоптимальнаявлажностьгрунта

ВпроцессевозведенияземляныхсооруженийипланировкитерриторийприходитсяуплотнятьгрунтыПриэтомповышаетсяпрочностьгрунтапонижаютсяеговодопроницаемостьикапиллярностьМаксимальнаястепеньуплотнениянеобходимавверхнихслояхнасыпивкоторыхвозникаютнаибольшиенапряженияотвнешнихнагрузок

СтепеньуплотненияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотненияУплотняягрунтысразнойвлажностьюоднойитойжеработойуплотненияполучаютразличныезначениявеличиныплотностисухогогрунтаВлажностьприкоторойдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
пристандартномуплотненииназываетсяоптимальной

Влабораторныхусловияхи
определяютиспользуяприборСоюздорниирисМетодзаключаетсявустановлениизависимостиплотностисухогогрунтаотеговлажностиприуплотненииобразцовгрунтаспостояннойработойуплотненияипоследовательномувеличениивлажностигрунтаПроводятнеменее–опытовприразнойвлажностигрунтовГрунтуплотняютвстаканеприборапослойноударамигрузамассойкгпадающегосвысотысмКаждыйслойгрунтавсегослояуплотняютударамиПослеуплотнениявкаждомопытеопределяюти
истроятграфикзависимости
рис

Пографикуопределяютвлажностьприкоторойстандартнымуплотнениемдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
Степеньуплотненияземляногосооруженияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотнения

где
–коэффициентуплотнениягрунтаземляногосооружения–плотностьсухогогрунта
–максимальнаяплотностьтогожесухогогрунтапристандартномуплотненииВеличина
задаетсяпроектомземляногосооружениявдиапазонеотдо

Контрольныевопросы

ОпределениегрунтапоГОСТ

Какиесуществуютгенетическиетипыконтинентальныхотложений

Изчегосостоятгрунты

Чтопонимаетсяподструктуройитекстуройгрунта

Каковыособенностиглинистыхминералов

Вкакомвидевгрунтахвстречаетсявода

Какиеструктурныесвязисуществуютвгрунтах

Каковыразмерыкрупнообломочныхпесчаныхпылеватыхиглинистыхчастиц

Чтоназываетсягранулометрическимсоставомгрунта

Какопределитькоэффициентнеоднородностигрунта

Какиефизическиехарактеристикигрунтаявляютсяосновными

Какклассифицируютсяпесчаныегрунты

Чтоназываетсячисломпластичности

Какклассифицируютсясвязныегрунты

ЧтотакоепоказательтекучестиВкакихпределахонизменяется

Длячегослужитметодстандартногоуплотнениягрунта

Современные проблемы науки и образования. Состояния пылевато-глинистых грунтов Чем характеризуется вид и состояние глинистых грунтов

Влажность грунтов определяют высушива­нием пробы грунта при температуре 105°С до постоянной массы. Отношение разности масс пробы до и после высушивания к массе абсо­лютно сухого грунта дает значение влажности, выражаемое в процентах или долях единицы. Долю заполнения пор грунта водой — степень влажности S r рассчитывают по формуле (см. табл. 1.3). Влажность песчаных грунтов (за исключением пылеватых) изменяется в неболь, ших пределах и практически не влияет на прочностные и деформационные свойства этих грунтов.

Характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов — это влажности на грани­цах текучести Wl и раскатывания ш Р, опреде­ляемые в лабораторных условиях, а также число пластичности /р и показатель текучести II, вычисляемые по формулам (см. табл. 1.3). Характеристики w L , w P и Ip являются косвен­ными показателями состава (гранулометриче­ского и минералогического) пылевато-глинис­тых грунтов. Высокие значения этих характе­ристик свойственны грунтам с большим содер­жанием глинистых частиц, а также грунтам, в минералогический состав которых входит монтмориллонит.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса : скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют маг­матические, метаморфические и осадочные по­роды, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответст­вии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2-3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусст­венные- закрепленные в естественном залега­нии трещиноватые скальные,и нескальные грунты. Эти грунты подразделяются по спо­собу закрепления (цементация, силикатизация,



битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по нределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинис­тые, биогенные и почвы.

■ К крупнообломочным относятся несцемен­тированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песча­ные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свой­ством пластичности (число пластичности /р

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40,% и пылевато-глинистого более 30 % опре­деляются свойствами заполнителя в могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойст­ва крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают сле­дующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылева­то-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформаци­онные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е, удельному со­противлению грунта при статическом зонди­ровании q c и условному сопротивлению грун­та при динамическом зондировании q& (табл. 1.7).

При относительном содержании органи­ческого вещества 0,03 on j

■присодержаниипесчаногозапол­нителяиболее

Песчаныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниеуказанныхсолейсоставляетиболее

Пылеватоглинистыегрунтыподразделяютвочислупластичноститаблипокон




систенциихарактеризуемойпоказателемтеку­честитаблСредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьлёссовыегрунтыиилыЛёссовыегрунтыэтомакропористыегрунтысодержащиекарбонатыкальцияиспо­собныепризамачиванииводойдаватьподна­грузкойпросадкулегкоразмокатьиразмы­ватьсяИлводонасыщенныйсовременныйосадокводоемовобразовавшийсяврезульта­тепротеканиямикробиологическихпроцессовимеющийвлажностьпревышающуювлажностьнаграницетекучестиикоэффициентпористо­стизначениякоторогоприведенывтабл

Пылеватоглинистыегрунтысупесису­глинкииглиныназываютгрунтамисприме­сьюорганическихвеществприотносительномсодержанииэтихвеществ

Средипылеватоглинистыхгрунтовнеоб­ходимовыделятьгрунтыпроявляющиеспеци­фическиенеблагоприятныесвойствапризама­чиваниипросадочныеинабухающиеКпросадочнымотносятсягрунтыкоторыеподдей­ствиемвнешнейнагрузкиилисобственногове­сапризамачиванииводойдаютосадкупро­садкуиприэтомотносительнаяпросадочностьКнабухающимотносятсягрун­тыкоторыепризамачиванииводойилихими­ческимирастворамиувеличиваютсявобъемеиприэтомотносительноенабуханиебезна­грузки»

Вособуюгруппувнескальныхгрунтахвы­деляютгрунтыхарактеризуемыезначитель­нымсодержаниеморганическоговеществабиогенныеозерныеболотныеаллювиальноболотныеВсоставэтихгрунтоввходятзаторфованныегрунтыторфыисапропелиКзаторфованнымотносятсяпесчаныеипылеватоглинистыегрунтысодержащиевсвоемсоста­вепомассеорганическихвеществПрисодержанииорганическихвеществи




болеегрунтназываетсяторфомСапропелитаблпресноводныеилысодержащиеболееорганическихвеществиимеющиекоэффициентпористостикакправилоболееапоказательтекучестиболее

ПочвыэтоприродныеобразованияслагающиеповерхностныйслойземнойкорыиобладающиеплодородиемПодразделяютпочвыпогранулометрическомусоставутакжекаккрупнообломочныеипесчаныегрунтыапочислупластичностикакпылеватоглинистыегрунты

Кнескальнымискусственнымгрунтамот­носятсягрунтыуплотненныевприродномза­леганииразличнымиметодамитрамбованиемукаткойвиброуплотнениемвзрывамиосуше­ниемидрнасыпныеинамывныеЭтигрун­тыподразделяютсявзависимостиотсоставаихарактеристиксостояниятакжекакипри­родныенескальныегрунты

Скальныеинескальныегрунтыимеющиеотрицательнуютемпературуисодержащиевсвоемсоставеледотносятсякмерзлымгрун­тамаеслионинаходятсявмерзломсостойнииотлетиболеетоквечномерзлым

ДЕФОРМИРУЕМОСТЬГРУНТОВПРИСЖАТИИ

Характеристикойдеформируемостигрун­товприсжатииявляетсямодульдеформацийкоторыйопределяютвполевыхилаборатор­ныхусловияхДляпредварительныхрасчетоватакжеиокончательныхрасчетовоснованийзданийисооруженийиклассадопуска­етсяприниматьмодульдеформациипотабли

0>

Модульдеформацииопределяютиспыта­ниемгрунтастатическойнагрузкойпередавае­мойнаштампИспытанияпроводятвшур­фахжесткимкруглымштампомплощадью

сманижеуровнягрунтовыхводинабольшихглубинахвскважинахштампомплощадьюсмДляопределениямодулядеформациииспользуютграфикзависимостиосадкиотдавленияриснакоторомвы­деляютлинейныйучастокпроводятчерезнегоосредняющуюпрямуюивычисляютмодульде­формацииЕвсоответствиистеориейлиней­нодеформируемойсредыпоформуле

Прииспытаниигрунтовнеобходимочто­бытолщинаслояоднородногогрунтаподштампомбыланеменеедвухдиаметровштампа

МодулидеформацииизотропныхгрунтовможноопределятьвскважинахспомощьюпрессиометрарисВрезультатеис­пытанийполучаютграфикзависимостиприра­щениярадиусаскважиныотдавлениянаеестенкирисМодульдеформацииопреде­ляютнаучасткелинейнойзависимостидефор­мацииотдавлениямеждуточкойрсоответ­ствующейобжатиюнеровностейстеноксква­жиныиточкойрпослекоторойначинаетсяинтенсивноеразвитиепластическихдеформа­цийвгрунтеМодульдеформациивычисляют

ПО

Коэффициентопределяетсякакправилопутемсопоставленияданныхпрессиометриисрезультатамипараллельнопроводимыхиспы­танийтогожегрунташтампомДлясооруже­нийвклассадопускаетсяприниматьвзависимостиотглубиныиспытанияследую­щиезначениякоэффициентовквформулеприпримг

Дляпесчаныхипылеватоглинистыхгрун­товдопускаетсяопределятьмодульдеформа­циинаосноверезультатовстатическогоиди­намическогозондированиягрунтовВкачест­вепоказателейзондированияпринимаютпристатическомзондированиисопротивлениегрунтапогружениюконусазондааприди­намическомзондированииусловноединамическоесопротивлениегрунтапогружениюкону­саДлясуглинковиглиниЯазначения£поданнымдинамическогозондированияприведе­нывтаблДлясооруженийикласса




являетсяобязательнымсопоставлениеданныхзондированиясрезультатамииспытанийтехжегрунтовштампамиДлясооруженийклассадопускаетсяопределятьЕтолькопорезультатамзондирования

Определениемодулядеформациивлабораторныхусловиях

Влабораторныхусловияхприменяюткомпрессионныеприборыодометрывкото­рыхобразецгрунтасжимаетсябезвозможно­стибоковогорасширенияМодульдеформациивычисляютнавыбранноминтерваледавленийДрРграфикаиспытанийриспоформуле

Давлениесоответствуетприродномуарпредполагаемомудавлениюподподош­войфундамента

Значениямодулейдеформациипокомпрес­сионнымиспытаниямполучаютсядлявсехгрунтовзаисключениемсильносжимаемыхзаниженнымипоэтомуонимогутиспользовать­сядлясравнительнойоценкисжимаемости

грунтовплощадкиилидляоценкинеоднород­ностипосжимаемостиПрирасчетахосадкиэтиданныеследуеткорректироватьнаосновесопоставительныхиспытанийтогожегрунтавполевыхусловияхштампомДлячетвертичныхсупесейсуглинковиглинможноприниматькорректирующиекоэффициентыттаблприэтомзначенияЕовцнеобходимоопределятьвинтерваледавленийМПа

ПРОЧНОСТЬГРУНТОВ

Сопротивлениегрунтасрезухарактеризу­етсякасательныминапряжениямивпредель­номсостояниикогданаступаетразрушениегрунтаСоотношениемеждупредельнымикасательнымитинормальнымикплощадкамсдвигаанапряжениямивыражаетсяусловиемпрочностиКулонаМора


Определениепрочностныххарактеристиквлабораторныхусловиях

Впрактикеисследованийгрунтовприме­няютметодсрезагрунтапофиксированной

плоскостивприбораходноплоскостногосре­заДляполученияприраз­личныхзначенияхвертикальнойнагрузкиПополученнымвопытахзначениямсопротивле­ниясрезутстроятграфиклинейнойзависимо­стиинаходятуголвнутреннеготре­нияфиудельноесцеплениесрисРаз

личаютдвеосновныесхемыопытамедленныйсрезпредварительноуплотненногодополнойконсолидацииобразцагрунтаконсолидированнодренированноеиспытаниеибыстрыйсрезбезпредварительногоуплотнениянекойсолидированнонедренированноеиспытание


ГлаваИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИЕИЗЫСКАНИЯ

ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ

Инженерногеологическиеизыскания■со­ставнаячастькомплексаработвыполняемыхдляобеспечениястроительногопроектирова­нияисходнымиданнымиоприродныхуслови­яхрайонаучасткастроительстваатакжепрогнозированияизмененийокружающейпри­роднойсредыкоторыемогутпроизойтипристроительствеиэксплуатациисооруженийПрипроведенииинженерногеологическихизысканийизучаютсягрунтыкакоснованиязданийисооруженийподземныеводыфизи­когеологическиепроцессыиявлениякарстоползниселиидрИнженерногеологиче­скимизысканиямсопутствуютинженерногео­дезическиеизысканияобъектомизученияко­торыхявляютсятопографическиеусловиярайонастроительстваиинженерногидроме­теорологическиеизысканияпривыполнениикоторыхизучаютсяповерхностныеводыиклимат

ПроведениеизысканийрегламентируетсянормативнымидокументамиистандартамиОбщиетребованиякпроведениюизысканийприведенывСНиППатребованиякизысканиямдляотдельныхвидовстроительст­вавинструкцияхСНиСНУчитываяспецификупроектированиясвайныхфундаментовосновныетребованиякизысканиямдлянихприведенывСНиПив«Руководствепопроектированиюсвай­ныхфундаментов»Определениеосновныхстроительныхсвойствгрунтоврегламентирова­ностандартамиуказаннымивп

Инженерногеологическиеизысканиядолж­ныпроизводитьсякакправилотерриториаль­нымиизыскательскимиатакжеспециализиро­ваннымиизыскательскимиипроектноизыскательскимиорганизациямиДопускаетсяихвы­полнениепроектнымиорганизациямикоторымвустановленномпорядкепредоставленотакоеправо

ТРЕБОВАНИЯКТЕХНИЧЕСКОМУЗАДАНИЮИПРОГРАММЕИЗЫСКАНИЙ

Планированиеивыполнениеизысканийосуществляютсянаосноветехническогоза­даниянапроизводствоизысканийсоставляе­могопроектнойорганизациейзаказчикомПрисоставлениитехническогозаданиянеоб­ходимоопределитькакиематериалыхаракте­ризующиеприродныеусловиястроительства

потребуютсядляразработкипроектаинаэтойосновеполучитьразрешениеусоответ­ствующихоргановнапроизводствоизысканийдляданногообъектаОрганвыдающийразре­шениеможетуказатьнанеобходимостьис­пользованиявцеляхисключениядублирова­нияимеющихсявегораспоряженииматериа­ловранеевыполненныхработнатерриторииразмещенияпроектируемогообъектачтодолжнобытьотраженовтехническомзаданииЕслипопроектируемомуобъектуимеютсяма­териалыранеевыполненныхизысканийтоонипередаютсяизыскательскойорганизациикакприложениеквыдаваемомутехническомуза­даниюПередачеподлежатидругиематериа­лыхарактеризующиеприродныеусловиярайо­напроектируемогостроительстваинаходя­щиесявраспоряжениипроектнойорганизации

Техническоезаданиесоставляетсяпопри­водимойнижеформестекстовымииграфиче­скимиприложениями

Впзаданиянеобходимоприводитьсле­дующиетехническиехарактеристикиклассот­ветственностивысотачислоэтажейразмерывпланеиконструктивныеособенностипроек­тируемогосооружениязначенияпредельныхдеформацийоснованийсооруженийналичиеиглубинаподваловнамечаемыетипыразмерыиглубиназаложенияфундаментовхарактеризначениянагрузокнафундаментыособенно­ститехнологическихпроцессовдляпромыш­ленногостроительстваплотностьзастройкидлягородскогоипоселковогостроительстваЭтихарактеристикивомногихслучаяхцелесо­образнодаватьвприложенииктехническомузаданиювтабличнойформеКтехническомузаданиювобязательномпорядкедолжныбытьприложеныситуационныепланысуказаниемразмещениявариантовразмещенияучастковплощадокстроительстваитрассинженер­ныхкоммуникацийтопографическиепланывмасштабесуказаниемконтуровразмещенияпроектируемыхзданийисооруженийитрассинженерныхкоммуника­цийатакжепланировочныхотметоккопиипротоколовсогласованийпрохожденийипод­ключенийпримыканийинженерныхкомму­никацийвлияющихнасоставиобъеминже­нерныхизысканийсграфическимиприложе­ниямиматериалыисполнительныхсъемокилипроектнаядокументацияподземныхком­муникацийприпроизводствеизысканийнаплощадкахдействующихпромышленныхпред­приятийивнутригородскихкварталов

Техническоезаданиеявляетсяосновойдлясоставленияизыскательскойорганизаци

Ейпрограммыизысканийвкоторойобосно­вываютсяэтапысоставобъемыметодыипоследовательностьвыполненияработинаос­нованиикоторойсоставляетсясметнодоговорнаядокументацияСоставлениюпрограммыпредшествуютсборанализиобобщениема­териаловоприродныхусловияхрайонаизыс­канийавнеобходимыхслучаяхотсутствиеилипротиворечивостьматериаловполевоеобследованиерайонаизысканий

ПрограммавключаеттекстовуючастьиприложенияТекстоваячастьдолжнасостоятьизследующихразделовобщиесведенияхарактеристикарайонаизысканийизу­ченностьрайонаизысканийсоставобъе­мыиметодикаизысканийорганизацияра­ботпереченьпредставляемыхматериаловсписоклитературы

ВразделеприводятсяданныепервыхпятипунктовтехническогозаданияВразде­ледаетсякраткаяфизикогеографическаяхарактеристикарайонаизысканийиместныхприродныхусловийсотражениемособенно­стейрельефаиклиматасведенийогеологи­ческомстроениигидрогеологическихусловияхнеблагоприятныхфизикогеологическихпроцес­сахиявленияхосоставесостоянииисвойст­вахгрунтовВразделеизлагаютсясведенияобимеющихсяфондовыхматериалахранеевыполненныхизыскательскихпоисковыхиис­следовательскихработидаетсяоценкаполно­тыдостоверностиистепенипригодностиэтихматериаловВразделенаосноветребова­нийтехническогозаданияхарактеристикирайонаучасткаизысканийиегоизученностиопределяютсяоптимальныесоставиобъемыработатакжеобосновываетсявыбормето­довпроведенияинженерногеологическихис­следованийПрисогласованиипрограммыэто­муразделупроектировщикидолжныуделятьособоевниманиеруководствуясьсведениямиосоставеиобъемеработприводимымидалеевппиВразделеустанавливаются

последовательностьипланируемаяпродолжи­тельностьработопределяютсянеобходимыересурсыиорганизационныемероприятияатакжемероприятияпоохранеокружающейсредыВразделеуказываютсяорганизациикоторымдолжныбытьнаправленыматериа­лыатакженаименованиематериаловВраз­деледаетсяпереченьобщесоюзныхнорма­тивныхдокументовигосударственныхстан­дартовотраслевыхиведомственныхинструк­цийуказанийруководствирекомендацийлитературныхисточниковотчетовобизыска­нияхкоторымиследуетпользоватьсяприпро­изводствеизысканий

Кпрограммеизысканийдолжныбытьприложеныкопиятехническогозаданияза­казчикаматериалыхарактеризующиесоставобъемыикачестворанеевыполненныхизыс­канийпланилисхемаобъектасуказаниемграницизысканийпроектразмещенияпунктовгорныхвыработокполевыхисследованийитпвыполненныйнатопографическойосно­ветехнологическаякартапоследовательностипроизводстваработчертежиэскизывыра­ботокинестандартногооборудования

ЕсливгрунтесодержитсядостаточнобольшоеколичествоглинистыхчастицтоонназываетсяглинистымГлинистыегрунтыобладаютсвойствомсвязанностикотороевыражаетсявспособностигрунтасохранятьформублагодаряналичиюглинистыхчастиц
ЕслиглинистыхчастицнемногоменьшеповесугрунтназываютсупесьюСупесьобладаетнебольшойсвязанностьюичастопрактическинеотличаетсяотпескаСупесьтрудноскататьвжгутилишарикЕслисупесьрастеретьнавлажнойладонитоможноувидетьчастицыпескапослестряхиваниягрунтаналадонивидныследыотглинистыхчастицКомкисупесивсухомсостояниилегкорассыпаютсяикрошатсяотудараСупесьнепластичнавнейпреобладаютпесчаныечастицыпочтинескатываютсявжгутШарскатанныйизувлажненногогрунтаприлегкомдавлениирассыпается
ГрунтвкоторомсодержаниеглинистыхчастицдостигаетотвесаназываютсуглинкомСуглинокобладаетбольшейсвязанностьючемсупесьиспособенсохранятьсявкрупныхкускахнераспадаясьнамелкиекусочкиКускисупесивсухомсостояниименеетвердычемглинаПриударерассыпаютсянамелкиекускиВовлажномсостояниималопластичныПрирастираниичувствуютсяпесчаныечастицыкомкираздавливаютсялегчеприсутствуютболеекрупныепесчинкинафонеболеемелкогопескаЖгутраскатанныйизсырогогрунтаполучаетсякороткимШарскатанныйизувлажненногогрунтапринажатииобразуетлепешкустрещинамипокраям
ПрисодержаниивгрунтеглинистыхчастицбольшегрунтназываютглинойГлинаимеетбольшуюсвязанностьГлинавсухомсостоянии—твердаявовлажном—пластичнаявязкаяприлипаеткпальцамПрирастираниипальцамипесчаныхчастицнечувствуетсяраздавитькомкиоченьтрудноЕсликусоксыройглиныразрезатьножомтосрезимеетгладкуюповерхностьнакоторойневиднопесчинокПрисдавливаниишарикаскатанногоизсыройглиныполучаетсялепёшкакраякоторойнеимеюттрещин
НаибольшеевлияниенасвойстваглинистыхгрунтовоказываетприсутствиеглинистыхчастицпоэтомугрунтыпринятоклассифицироватьпосодержаниюглинистыхчастицичисломпластичностиЧислопластичности—разностьвлажностейсоответствующаядвумсостояниямгрунтанаграницетекучестиинаграницераскатыванияиопределяютпоГОСТ
ТаблицаКлассификацияглинистыхгрунтовпосодержаниюглинистыхчастиц

БольшинствоглинистыхгрунтоввприродныхусловияхвзависимостиотсодержаниявнихводымогутнаходитьсявразличномсостоянииСтроительныйстандартГОСТКлассификациягрунтовопределяетклассификациюглинистыхгрунтоввзависимостиотихплотностиивлажностиСостояниеглинистыхгрунтовхарактеризуетпоказательтекучести—отношениеразностивлажностейсоответствующихдвумсостояниямгрунтаестественномуинаграницераскатываниякчислупластичностиВтаблицеприведенаклассификацияглинистыхгрунтовпопоказателютекучести
ТаблицаКлассификацияглинистыхгрунтовпопоказателютекучести

Погранулометрическомусоставуичислупластичностиглинистыегруппыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

РазновидностьглинистыхгрунтовЧислопластичности
Содержаниепесчаных
Частицммпомассе
Супеси
—песчанистая
—пылеватая
Суглинок
—легкийпесчанистый
—легкийпылеватый
—тяжелыйпесчанистый
—тяжелыйпылеватый
Глина
—легкаяпесчанистая
—легкаяпылеватая
—тяжелаяНерегламентируется

Поналичиютвердыхвключенийглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице

ТаблицаСодержаниетвердыхчастицвглинистыхгрунтах

Втаблицеприведеныспособыспомощьюкоторыхможновизуальноопределитьхарактеристикиглинистыхгрунтов
ТаблицаОпределениемеханическогосоставаглинистыхгрунтов

Средиглинистыхгрунтовдолжныбытьвыделены
грунтзаторфованный
просадочныегрунты
набухающиепучинистыегрунты
Грунтзаторфованный–песокиглинистыйгрунтсодержащийвсвоемсоставевсухойнавескеотдопомассеторфа
Поотносительномусодержаниюорганическоговеществаглинистыегрунтыипескиподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Грунтнабухающий—грунткоторыйпризамачиванииводойилидругойжидкостьюувеличиваетсявобъемеиимеетотносительнуюдеформациюнабуханиявусловияхсвободногонабуханиябольше
Грунтпросадочный—грунткоторыйподдействиемвнешнейнагрузкиисобственноговесаилитолькоотсобственноговесапризамачиванииводойилидругойжидкостьюпретерпеваетвертикальнуюдеформациюпросадкуиимеетотносительнуюдеформациюпросадки³
Грунтпучинистый—дисперсныйгрунткоторыйприпереходеизталоговмерзлоесостояниеувеличиваетсявобъемевследствиеобразованиякристалловльдаиимеетотносительнуюдеформациюморозногопучения³
Поотносительнойдеформациинабуханиябезнагрузкиглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Поотносительнойдеформациипросадочностиглинистыегрунтыподразделяютсогласнотаблице
Таблица

Сравнениеестественнойвлажностигрунтасвлажностьюнаграницераскатыванияпозволяетустанавливатьегосостояниепопоказателютекучести

покоторомуглинистыегрунтыподразделяютсянаследующиеразновидности

твердая

пластичнаяотдовключительно

текучая

Суглинкииглины

твердые

полутвердыеотдо

тугопластичныеотдо

мягкопластичныеотдо

текучепластичныеотдо

текучие

        Максимальнаяплотностьиоптимальнаявлажностьгрунта

ВпроцессевозведенияземляныхсооруженийипланировкитерриторийприходитсяуплотнятьгрунтыПриэтомповышаетсяпрочностьгрунтапонижаютсяеговодопроницаемостьикапиллярностьМаксимальнаястепеньуплотнениянеобходимавверхнихслояхнасыпивкоторыхвозникаютнаибольшиенапряженияотвнешнихнагрузок

СтепеньуплотненияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотненияУплотняягрунтысразнойвлажностьюоднойитойжеработойуплотненияполучаютразличныезначениявеличиныплотностисухогогрунтаВлажностьприкоторойдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
пристандартномуплотненииназываетсяоптимальной

Влабораторныхусловияхи
определяютиспользуяприборСоюздорниирисМетодзаключаетсявустановлениизависимостиплотностисухогогрунтаотеговлажностиприуплотненииобразцовгрунтаспостояннойработойуплотненияипоследовательномувеличениивлажностигрунтаПроводятнеменее–опытовприразнойвлажностигрунтовГрунтуплотняютвстаканеприборапослойноударамигрузамассойкгпадающегосвысотысмКаждыйслойгрунтавсегослояуплотняютударамиПослеуплотнениявкаждомопытеопределяюти
истроятграфикзависимости
рис

Пографикуопределяютвлажностьприкоторойстандартнымуплотнениемдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
Степеньуплотненияземляногосооруженияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотнения

где
–коэффициентуплотнениягрунтаземляногосооружения–плотностьсухогогрунта
–максимальнаяплотностьтогожесухогогрунтапристандартномуплотненииВеличина
задаетсяпроектомземляногосооружениявдиапазонеотдо

Контрольныевопросы

ОпределениегрунтапоГОСТ

Какиесуществуютгенетическиетипыконтинентальныхотложений

Изчегосостоятгрунты

Чтопонимаетсяподструктуройитекстуройгрунта

Каковыособенностиглинистыхминералов

Вкакомвидевгрунтахвстречаетсявода

Какиеструктурныесвязисуществуютвгрунтах

Каковыразмерыкрупнообломочныхпесчаныхпылеватыхиглинистыхчастиц

Чтоназываетсягранулометрическимсоставомгрунта

Какопределитькоэффициентнеоднородностигрунта

Какиефизическиехарактеристикигрунтаявляютсяосновными

Какклассифицируютсяпесчаныегрунты

Чтоназываетсячисломпластичности

Какклассифицируютсясвязныегрунты

ЧтотакоепоказательтекучестиВкакихпределахонизменяется

Длячегослужитметодстандартногоуплотнениягрунта

Физическиесвойствагрунтовлежащихвоснованииисследуютсточкизренияихспособностинестинагрузкудомачерезегофундамент

ФизическиесвойствагрунтаменяютсявзависимостиотвнешнейсредыНанихвлияетвлажностьтемператураплотностьнеоднородностьимногоедругоепоэтомудляоценкитехническойпригодностигрунтовбудемисследоватьихсвойствакоторыенеизменныикоторыемогутменяютсяприизменениивнешнейсреды

  • связанностьсцеплениемеждучастицамигрунта
  • размерформачастициихфизическиесвойства
  • однородностьсоставаналичиепримесейиихвоздействиенагрунт
  • коэффициенттренияоднойчастигрунтаодругуюсдвигпластовгрунта
  • водопроницаемостьводопоглощениеиизменениенесущейспособностиприизменениивлажностигрунта
  • водоудерживающаяспособностьгрунта
  • размываемостьирастворимостьвводе
  • пластичностьсжимаемостьразрыхляемостьитд

Грунтытипыисвойства

Классыгрунтов

ГрунтыразделяютнатриклассаскальныедисперсионныеимерзлыеГОСТ

  • Скальныегрунтымагматическиеметаморфическиеосадочныевулканогенноосадочныеэлювиальныеитехногенныепородыобладающиежесткимикристаллизационнымиицементационнымиструктурнымисвязями
  • ДисперсионныегрунтыосадочныевулканогенноосадочныеэлювиальныеитехногенныепородысводноколлоиднымиимеханическимиструктурнымисвязямиЭтигрунтыделятсянасвязныеинесвязныесыпучиеКлассдисперсионныхгрунтовподразделяютнагруппы
    • минеральныекрупнообломочныемелкообломочныепылеватыеглинистыегрунты
    • органоминеральныезаторфованныепескиилысапропелизаторфованныеглины
    • органическиеторфысапропели
  • МерзлыегрунтыэтотежескальныеидисперсионныегрунтыдополнительнообладающиекриогеннымиледянымисвязямиГрунтывкоторыхприсутствуюттолькокриогенныесвязиназываютсяледяными

Построениюисоставугрунтыразделяютна

  • скальные
  • крупнообломочные
  • песчаные
  • глинистыевтомчислелессовидныесуглинки

Восновномвстречаютсяразновидностипесчаныхиглинистыхразновидностейкоторыевесьмаразнообразныкакпокрупностичастицтакипофизикомеханическимсвойствам

Постепенизалеганиягрунтыделятсяна

  • верхниеслои
  • среднейглубинызалегания
  • глубокогозалегания

Взависимостиоттипагрунтаоснованиеможетбытьрасположеновразныхслояхгрунта

ВерхниеслоигрунтаподвергаютсяатмосферномувоздействиюнамоканиеивысыханиевыветриваниезамерзаниеиоттаиваниеТакоевоздействиеизменяетсостояниегрунтаегофизическиесвойстваиуменьшаетпротиводействиенагрузкамИсключениемявляютсятолькоскальныегрунтыиконгломераты

Поэтомуоснованиедоманеобходиморасполагатьнаглубинесдостаточныминесущимихарактеристикамигрунта

КлассификациягрунтовпоразмеручастицопределенаГОСТом

ЧастицыФракцииРазмермм
Крупныеобломки
Валуныглыбыкрупные
среднейкрупности
мелкие
Галькащебенькрупные
среднейкрупности
мелкие
Гравийдресвакрупные
мелкие
Мелкиеобломки
Песокоченькрупные
крупные
среднейкрупности
мелкие
оченьмелкие
Взвесь
Пыльилкрупные
мелкие
Коллоиды
Глина

Названиякрупныхобломковсобкатаннымигранями

Измеряемыехарактеристикигрунтов

ДлявычислениянесущиххарактеристикгрунтанамнужныизмеряемыехарактеристикигрунтаВотнекоторыеизних

Удельныйвесгрунта

УдельнымвесомгрунтаγназываетсявесединицыобъемагрунтаизмеряетсявкНм³

Удельныйвесгрунтавычисляетсячерезегоплотность

ρ‑плотностьгрунтатм³
‑ускорениесвободногопаденияпринимаемоеравныммс²

Плотностьсухогоскелетагрунта

Плотностьсухогоскелетагрунтаρ‑природнаяплотностьзавычитаниеммассыводывпорахгсм³илитм³

Устанавливаетсярасчетом

гдеρиρсоответственноплотностьчастициплотностьсухогоскелетагрунтагсм³тм³

Принимаемаяплотностьчастицρгсм³длягрунтов

Коэффициентпористостиедляпесчаныхгрунтовразнойплотности

Степенивлажностигрунта

Степеньвлажностигрунтаотношениеестественнойприроднойвлажностигрунтаквлажностисоответствующейполномузаполнениюпорводойбезпузырьковвоздуха

гдеρплотностьчастицгрунтаплотностьскелетагрунтагсм³тм³
екоэффициентпористостигрунта
ρплотностьводыпринимаемаяравнойгсм³тм³
природнаявлажностьгрунтавыраженнаявдоляхединицы

Грунтыпостепенивлажности

Пластичностьгрунта

Пластичностьгрунтаегоспособностьдеформироватьсяподдействиемвнешнегодавлениябезразрывасплошностимассыисохранятьприданнуюформупослепрекращениядеформирующегоусилия

Дляустановленияспособностигрунтаприниматьпластичноесостояниеопределяютвлажностьхарактеризующуюграницыпластичногосостояниягрунтатекучестиираскатывания

ГраницатекучестихарактеризуетвлажностьприкоторойгрунтизпластичногосостоянияпереходитвполужидкоетекучееПриэтойвлажностисвязьмеждучастицаминарушаетсяблагодаряналичиюсвободнойводывследствиечегочастицыгрунталегкосмещаютсяиразъединяютсяВрезультатеэтогосцеплениемеждучастицамистановитсянезначительнымигрунттеряетсвоюустойчивость

ГраницараскатываниясоответствуетвлажностиприкоторойгрунтнаходитсянаграницепереходаизтвердогосостояниявпластичноеПридальнейшемувеличениивлажностигрунтстановитсяпластичныминачинаеттерятьсвоюустойчивостьподнагрузкойГраницутекучестииграницураскатыванияназываюттакжеверхниминижнимпределамипластичности

ОпределиввлажностьнаграницетекучестииграницераскатываниявычисляютчислопластичностигрунтаРЧислопластичностипредставляетсобойинтервалвлажностивпределахкоторогогрунтнаходитсявпластичномсостояниииопределяетсякакразностьмеждуграницейтекучестииграницейраскатываниягрунта

Р

ЧембольшечислопластичноститемболеепластиченгрунтМинеральныйизерновойсоставыгрунтаформачастицисодержаниеглинистыхминераловсущественновлияютнаграницыпластичностиичислопластичности

Делениегрунтовпочислупластичностиипроцентномусодержаниюпесчаныхчастицприведеновтаблице

Текучестьглинистыхгрунтов

Показатьтекучестивыражаетсявдоляхединицыииспользуетсядляоценкисостоянияконсистенциипылеватоглинистыхгрунтов

Определяетсярасчетомизформулы

гдеприроднаяестественнаявлажностьгрунта
влажностьнаграницепластичностивдоляхединицы
числопластичности

Показательтекучестидлягрунтовразнойплотности

Скальныегрунты

СкальныегрунтымонолитныепородыиливвидетрещиноватогослоясжесткимиструктурнымисвязямизалегающиеввидесплошногомассиваилиразделенныетрещинамиКнимотносятсямагматическиегранитыдиоритыидрметаморфическиегнейсыкварцитысланцыидросадочныесцементированныепесчаникиконгломератыидриискусственные

Онихорошодержатнагрузкунасжатиедажевводонасыщенномсостояниииприотрицательныхтемпературахатакженерастворимыинеразмягчаютсявводе

ЯвляютсяхорошимоснованиемдляфундаментовЕдинственнаясложностьэторазработкаскальногогрунтаФундаментможновозводитьнепосредственнонаповерхноститакогогрунтабезкакоголибовскрытияилизаглубления

Крупнообломочныегрунты

Крупнообломочныенесвязныеобломкискальныхпородспреобладаниемобломковразмеромболееммсвыше

Погранулометрическомусоставукрупнообломочныегрунтыподразделяютна

  • валунныйммприпреобладаниинеокатанныхчастицглыбовый
  • галечниковыйммпринеокатанныхграняхщебенистый
  • гравийныйммпринеокатанныхграняхдресвяныйКнимможноотнестигравийщебеньгалькудресву

ЭтигрунтыявляютсяхорошимоснованиемеслиподнимирасположенплотныйслойОнисжимаютсянезначительноиявляютсянадежнымиоснованиями

ПриналичиивкрупнообломочныхгрунтахпесчаногозаполнителяболееилиглинистогозаполнителяболееотобщеймассывоздушносухогогрунтавнаименованиикрупнообломочногогрунтадобавляютнаименованиевидазаполнителяиуказываютхарактеристикиегосостоянияВидзаполнителяустанавливаютпослеудаленияизкрупнообломочногогрунтачастицкрупнееммЕслиобломочныйматериалпредставленракушкойвколичестве≥грунтназываютракушечнымеслиотдокнаименованиюгрунтаприбавляютсракушкой

Крупнообломочныйгрунтможетбытьпучинистымеслимелкаясоставляющаяпылеватыйпесокилиглина

Конгломераты

Конгломератыкрупнообломочныепородыгруппаскалистыхразрушенныхсостоящихизотдельныхкамнейразнойфракциисодержащиеболееобломковкристаллическихилиосадочныхпороднесвязанныхмеждусобойилижесцементированныхпостороннимипримесями

Какправилонесущаяспособностьтакихгрунтовдостаточновысокаяиспособнавыдержатьвесдомавнесколькоэтажей

Хрящеватыегрунты

ХрящеватыегрунтыэтосмесьглиныпескаобломковкамнейщебняигравияОниплохоразмываютсяводойнеподверженывспучиваниюивполненадежны

ОнинесжимаютсяинеразмываютсяВэтомслучаерекомендуетсязакладкафундаментасзаглублениемкакминимумвметра

Дисперсионныегрунты

Минеральныйдисперсионныйгрунтсостоитизгеологическихэлементовразличногопроисхожденияиопределяетсяпофизикохимическимсвойствамигеометрическимразмерамчастицегосоставляющим

Песчаныегрунты

Песчаныегрунтыпродуктразрушениягорныхпородпредставляютсобойсыпучуюсмесьзеренкварцаидругихминераловобразовавшихсяврезультатевыветриваниягорныхпородсразмерамичастицотдоммсодержащиеглинынеболее

Песчанныегрунтыпокрупностичастицмогутбыть

  • гравелистыечастицкрупнеемм
  • крупныечастицповесукрупнеемм
  • среднейкрупностичастицповесукрупнеемм
  • мелкиеразмерычастицмм
  • пылеватыеразмерычастицммОниблизкипосвоимпроявлениямкглинистымгрунтам

Поплотностиподразделяютсяна

  • плотные
  • среднейплотности
  • рыхлые

Чемвышеплотностьтемпрочнеегрунт

Физическиесвойства

  • высокаясыпучестьпосколькусцеплениямеждуотдельнымизернаминет
  • легкоразрабатываются
  • хорошаяводопроницаемостьхорошопропускаютводу
  • неменяютсявобъемеприразномуровневодопоглощении
  • промерзаютнезначительнонепучинистые
  • принагрузкахимеютсвойствосильноуплотнятьсяипроседатьновдовольносжатыесроки
  • непластичны
  • легкоутрамбовываются

СухойчистыйвособенностикрупныйкварцевыйпесокможетвыдержатьбольшиенагрузкиЧемкрупнееичищепескитембольшуюнагрузкуможетвыдержатьслойоснованияизнегоГравелистыекрупныеисреднейкрупностипескизначительноуплотняютсяподнагрузкойнезначительнопромерзают

ЕслипескизалегаютравномерносдостаточнойплотностьюимощностьюслоятотакойгрунтявляютсяхорошейосновойдляфундаментаичемкрупнеепесоктембольшуюнагрузкуонможетвосприниматьРекомендуетсязакладкафундаментанаглубинеотдосм

МелкийпесокразжиженныйводойособенноспримесямиглиныиилавкачествеоснованияненадеженПылеватыепескиразмерчастицотдоммслабодержатнагрузкукакоснованиетребуютукрепление

Супеси

Супесигрунтывкоторыхглинистыечастицыразмеромменееммсодержатсявпределахотдо

ПлывуныэтосупесипосвойствамблизкикпылеватымпескамсодержащиебольшоеколичествопылеватыхиоченьмелкихглинистыхчастицПридостаточномводопоглощениипылеватыечастицыначинаюигратьрольсмазкимеждукрупнымичастицамиинекоторыеразновидностисупесейстановятсянастолькоподвижнымичтотекуткакжидкость

Различаютплывуныистинныеипсевдоплывуны

Истинныеплывуныхарактеризуютсяприсутствиемпылеватоглинистыхиколлоидныхчастицбольшойпористостьюнизкимиводоотдачейикоэффициентомфильтрацииособенностьюктиксотропнымпревращениямоплываниемпривлажностиипереходомвтекучеесостояниепри

Псевдоплывуныпескинесодержащиетонкихглинистыхчастицполностьюводонасыщенныелегкоотдающиеводуводопроницаемыепереходящиевплывунноесостояниеприопределенномгидравлическомградиенте

Плывуныпрактическинепригодныдляиспользованиявкачествеоснованийфундаментов

Глинистыегрунты

ГлиныгорныепородысостоящиеизчрезвычайномелкихчастицменееммснебольшойпримесьюмелкихпесчаныхчастицГлинистыегрунтыобразовалисьврезультатефизикохимическихпроцессовпроисходившихприразрушениигорныхпородХарактернымсвойствомихявляетсясцеплениемельчайшихчастицгрунтамеждусобой

Физическиесвойства

  • низкиеводопропускныесвойствапоэтомувсегдасодержатводуотдообычно
  • увеличиваютсявобъемепринамоканиииуменьшаютсяпривысыхании
  • взависимостиотвлажностиобладаютзначительнойсвязанностьючастиц
  • сжимаемостьглинывысокаяуплотнениеподнагрузкойнизкое
  • пластичнытольковпределахопределеннойвлажностиприменьшейвлажностионистановятсяполутвердымиилитвердымиприбольшейизпластичногосостоянияпереходятвтекучее
  • размываютсяводой
  • пучинистость

Попоглощеннойводеглиныисуглинкиподразделяютна

  • твердые
  • полутвердые
  • тугопластичные
  • мягкопластичные
  • текучепластичные
  • текучие

ОсадказданийнаглинистыхгрунтахпродолжаетсяболеедлительноевремячемнапесчанойпочвеГлинистыегрунтыспесчанымипрослойкамилегкоразжижаютсяипоэтомуобладаютнебольшойнесущейспособностью

Сухиеплотнослежавшиесяглинистыегрунтысбольшоймощностьюслоявыдерживаютзначительныенагрузкиотсооруженийеслиподниминаходятсяустойчивыеподстилающиеслои

Глинаслежавшаясявтечениемногихлетсчитаетсяхорошимоснованиемдляфундаментадома

НотакоетакаяглинавстречаетсяредкотквприродномсостояниипрактическиникогданебываетсухойКапиллярныйэффектприсутствующийвгрунтахсмелкойструктуройприводитктомучтоглинапрактическивсегданаходитсявовлажномсостоянииТакжевлагаможетпроникатьчерезпесчаныепримесивглинепоэтомувлагопоглощениеуглиныпроисходитнеравномерно

Неоднородностьвлажностипризамерзаниигрунтаприводиткнеравномернойпучинистостиприотрицательныхтемпературахчтоможетпривестикдеформациифундамента

Пучинистымимогутбытьвсевидыглинистыхгрунтоватакжепылеватыеимелкиепески

Глинистыегрунтысамыенепредсказуемыедлястроительства

ОнимогутразмыватьсяразбухатьсжиматьсяпризамерзаниивспучиватьсяФундаментынатакихгрунтахстроятнижеотметкипромерзания

Приналичиилессовыхиилистыхгрунтовнеобходимопринятьмерыкукреплениюоснования

Макропористыеглины

ГлинистыегрунтыобладающиевприродномсложениивидимыминевооруженнымглазомпорамизначительнопревышающимискелетгрунтаназываютмакропористымиКмакропористымгрунтамотносятлёссовыеболеепылевидныхчастицнаиболеераспространенныенаюгеРФиДальнемВостокеПриналичиивлагилёссовидныегрунтытеряютустойчивостьиразмокают

Суглинки

Суглинкигрунтывкоторыхглинистыечастицыразмеромменееммсодержатсявпределахотдо

ПосвоимсвойствамонизанимаютпромежуточноеположениемеждуглинойипескомВзависимостиотпроцентногосодержанияглинысуглинкимогутбытьлегкимисреднимиитяжелыми

ТакойгрунткаклёссотноситсякгруппесуглинковсодержитзначительноеколичествопылеватыхчастицммиводорастворимыеизвестнякиидроченьпористыйипринамоканиисжимаетсяПризамерзаниивспучивается

ВсухомсостояниитакиегрунтыобладаютзначительнойпрочностьюноприувлажненииихгрунтразмягчаетсяирезкоуплотняетсяВрезультатепроисходятзначительныеосадкисильныеперекосыидажеразрушениявозведенныхнанемсооруженийвособенностиизкирпича

ТакимобразомдлятогочтобылессовидныегрунтыслужилинадежнымоснованиемдлясооруженийнужнополностьюустранитьвозможностьихзамачиванияДляэтогонеобходимотщательноизучитьрежимгрунтовыхводигоризонтыихвысшегоинизшегостояния

Илилистыегрунты

ИлобразовавшиесявначальнойстадиисвоегоформированияввидеструктурныхосадковвводеприналичиимикробиологическихпроцессовБольшейчастьютакиегрунтырасполагаютсявместахторфоразработокболотистыхизаболоченныхместах

Илилистыегрунтыводонасыщенныйсовременныйосадокпреимущественноморскихакваторийсодержащийорганическоевеществоввидерастительныхостатковигумусасодержаниечастицменьшеммсоставляетпомассе

Свойстваилистыхгрунтов

  • ильнаядеформируемостьивысокаясжимаемостьикакследствиеничтожноесопроивлениекнагрузкаминепригодностьихиспользованиявкачествеестественногооснования
  • Значительноевлияниеструктурныхсвязейнамеханическиесвойства
  • Незначительноесопротивлениесилтрениячтозатрудняетприменениевнихсвайныхфундаментов
  • Органическиегуминовыекислотывиледействуютразрушающенабетонсооруженийифундамента

СамымсущественнымявлениемвозникающимвилистыхгрунтахподдействиемвнешнейнагрузкикакуказывалосьвышеявляетсяразрушениеихструктурныхсвязейСтруктурныесвязивилахначинаютразрушатьсяприотносительнонезначительныхнагрузкаходнаколишьпринекоторойвполнеопределеннойдляданногоилистогогрунтавеличиневнешнегодавленияпроисходитлавинноемассовоенарушениеструктурныхсвязейпричемпрочностьилистогогрунтарезкоснижаетсяЭтавеличинавнешнегодавленияноситназваниеструктурнойпрочностигрунтаЕслидавлениенаилистыйгрунтменьшеструктурнойпрочноститосвойстваегоблизкиксвойствамтвердоготеламалойпрочностипричемкакпоказываютсоответствующиеопытынисжимаемостьиланиегосопротивлениесдвигупрактическинезависятотприроднойвлажностиПриэтомуголвнутреннеготренияилистогогрунтамаласцеплениеимеетвполнеопределеннуювеличину

Последовательностьвозведенияфундаментовнаилистыхгрунтах

  • Производитсявыемкаэтихгрунтовизамещаютпослойнопесчанымгрунтом
  • Отсыпаюткаменнующебеночнуюподушкуеемощностьопределяетсярасчетомнеобходимочтобынаповерхностьилистогогрунтаотсооруженияиподушкиприходилосьдавлениенеопасноедляилистогогрунта
  • Послеэтоговозводитсясооружение

Сапропель

Сапропельпресноводныйилобразовавшийсянаднезастойныхводоемовизпродуктовраспадарастительныхиживотныхорганизмовисодержащийболеепомассеорганическоговеществаввидегумусаирастительныхостатков

Сапропельимеетпористуюструктуруикакправилотекучуюконсистенциювысокуюдисперсностьсодержаниечастицкрупнееммобычнонепревышаетпомассе

Торф

Торфорганическийгрунтобразовавшийсяврезультатеестественногоотмиранияинеполногоразложенияболотныхрастенийвусловияхповышеннойвлажностипринедостаткекислородаисодержащийпомассеиболееорганическихвеществ

ВихсоставвходитбольшоеколичестворастительныхосадковПоколичествуихсодержанияразличают

  • слабозаторфованныегрунтыотносительноесодержаниерастительныхосадковменее
  • среднезаторфованныеотдо
  • сильнозаторфованныеотдоиторфысвыше

ТорфяникиобычносильноувлажненыотличаютсясильнойнеравномернойсжимаемостьюипрактическинепригодныкакоснованиеЧащевсегоихзаменяютнаболеепригодныеоснованиянапримерпесчаные

Заторфованныйгрунт

Грунтзаторфованныйпесокиглинистыйгрунтсодержащийотдопомассеторфа

Влажностьгрунта

Иззакапиллярногоэффектагрунтысмелкойструктуройглинапылеватыепескинаходятсявовлажномсостояниидажепринизкомуровнегрунтовыхвод

Поднятиеводыможетдостигать

  • всуглинкахм
  • всупесяхм
  • впылеватыхпескахм

Условиядляслабопучинистогогрунта

Относительнобезопасныеусловиячтобыгрунтсчиталсяслабопучинистымкогдаподземнаяводарасположенанижерасчетнойглубиныпромерзания

  • впылеватыхпескахнам
  • всупесяхнам
  • всуглинкахнам
  • вглинахнам

Условиядлясреднепучинистогогрунта

Грунтможноотнестиккатегориисреднепучинистойкогдаподземнаяводарасположенанижерасчетнойглубиныпромерзания

  • всупесяхнам
  • всуглинкахнам
  • вглинахнам

Условиядлясильнопучинистогогрунта

Грунтбудетсильнопучинистыйеслиуровеньгрунтовыхводбудетвышечемдлясреднепучинистыхгрунтов

Определениетипагрунтанаглаз

ДажедалекийотгеологиичеловексможетотличитьглинуотпескаНоопределитьнаглаздолюглиныипескавгрунтеуженекаждыйсможетКакойгрунтпередвамисуглинокилисупесьИкаковпроцентчистойглиныиилавтакомгрунте

ДляначалаобследуйтесоседниежилыеучасткиОпытсозданияфундаментасоседейможетдатьполезнуюинформациюПокосившиесязаборыдеформациифундаментовпринеглубокомихзаложенииитрещинывстенахтакихдомовговорятопучинистыхгрунтах

ПотомнужновзятьпробугрунтасосвоегоучасткажелательноближекместубудущегодомаНекоторыесоветуютсделатьямкуноузкуюямкуглубокойневыроешьдаичтоснейпотомделать

ЯпредлагаюпростойиочевидныйвариантНачнитесвоёстроительствосвыкапыванияямыподсептик

Увасполучитсяколодецсдостаточнойглубинойнеменееметровможнобольшеиширинойнеменееметракоторыйдаеткучупреимуществ

  • простордлявзятияпробгрунтасразнойглубины
  • визуальныйосмотрсечениягрунта
  • возможностьпроверкигрунтанапрочностьневынимаягрунтвтомчислеибоковыхстенок
  • ямувамобратнозакапыватьненужно

Толькоустановитевколодецвближайшеевремябетонныекольцачтобыколодецнеосыпалсяотдождей

Определениегрунтаповнешнемувиду

Состояниесухойпороды

ГлинаТвёрдаявкускахприудареколетсянаотдельныекомьяКомочкираздавливаютсясбольшимтрудомОченьтруднорастираютсявпорошок
СуглинкиКомьяикускисравнительнотвердыприударерассыпаютсяобразуямелочьРастертаяналадонимассанедаетощущенияоднородногопорошкаПесканаощупьприрастираниималоКомочкираздавливаютсялегко
СупесьСцеплениемеждучастицамислабоеКомьялегкорассыпаютсяотдавлениярукойиприрастираниичувствуетсянеоднородныйпорошоквкоторомявночувствуетсяприсутствиепескаСупесьпылеватаяприрастираниинапоминаетсухуюмуку
ПесокПесчанаясаморассыпающаясямассаПрирастираниивладоняхощущениепесчаноймассыпреобладаюткрупныепесчаныечастицы

Состояниевлажнойпороды

ГлинаПластичноелипкоеимажущееШарприсдавливаниинеобразуеттрещинпокраямПрираскатываниидаётпрочныйидлинныйшнурдиаметром
СуглинкиПластичноеШарприсдавливанииобразуетлепёшкустрещинамипокраямДлинногошнуранеобразуется
СупесьСлабопластичноеОбразуетсяшаркоторыйприлёгкомнадавливаниирассыпаетсяНескатываетсявшнурилитрудноскатываетсяилегкораспадаетсянакусочки
ПесокПрипереувлажнениипереходитвтекучеесостояниеНескатываетсявшаришнур

Методосветленияводы

Методопределениятипагрунтапоскоростиосветленияводызаминутувпробиркеилистаканевкоторуюпомещаютщепоткупочвы

Типфундаментаотгрунта

  • Торфсвайныйфундамент
  • Пылевыепескитягучиеглинызаглубленныйфундаментсгидроизоляцией
  • Мелкиеисредниепескитвердыеглиныфундаментнеглубокогозаложения
  • Вовлажныхгрунтахглинасуглиноксупесьилипылеватыйпесокглубиназаложенияфундаментабольшерасчетнойглубиныпромерзания

скальныегрунтысжесткимисвязямиинескальныегрунтыбезжесткихсвязей

ГОСТГрунтыКлассификация

ВклассескальныхгрунтоввыделяютмагматическиеметаморфическиеиосадочныепородыкоторыеподразделяютсяпопрочностиразмягчаемостиирастворимостивсоответствиистаблКскальнымгрунтампрочностькоторыхвводонасыщенномсостояниименееМПаполускальныеотносятсяглинистыесланцыпесчаникисглинистымцементомалевролитыаргиллитымергелимелыПриводонасыщениипрочностьэтихгрунтовможетснижатьсяв—разаКрометоговклассескальныхгрунтоввыделяютсятакжеискусственные—закрепленныевестественномзалеганиитрещиноватыескальныеинескальныегрунты

ТАБЛИЦАКЛАССИФИКАЦИЯСКАЛЬНЫХГРУНТОВ

ГрунтПоказатель
ПопределупрочностинаодноосноесжатиевводонасыщенномсостоянииМПа
Оченьпрочный
Прочный
Среднейпрочности
Малопрочный
Пониженнойпрочности
Низкойпрочности
Весьманизкойпрочности
Покоэффициентуразмягчаемостивводе
Неразмягчаемый
Размягчаемый
Постепенирастворимостивводеосадочныесцементированныегл
НерастворимыйРастворимостьменее
ТруднорастворимыйРастворимость—
Среднерастворимый
Легкорастворимыйболее

Этигрунтыподразделяютсяпоспособузакрепленияцементациясиликатизациябитумизациясмолизацияобжигидрипопределупрочностинаодноосноесжатиепослезакреплениятакжекакискальныегрунтысмтабл

Нескальныегрунтыподразделяютнакрупнообломочныепесчаныепылеватоглинистыебиогенныеипочвы

КкрупнообломочнымотносятсянесцементированныегрунтывкоторыхмассаобломковкрупнееммсоставляетиболееПесчаные—этогрунтысодержащиеменеечастицкрупнеемминеобладающиесвойствомпластичностичислопластичностир

ТАБЛИЦАКЛАССИФИКАЦИЯКРУПНООБЛОМОЧНЫХИПЕСЧАНЫХГРУНТОВПОГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУСОСТАВУ

Крупнообломочныеипесчаныегрунтыклассифицируютсяпогранулометрическомусоставутаблипостепенивлажноститабл

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕКРУПНООБЛОМОЧНЫХИПЕСЧАНЫХГРУНТОВПОСТЕПЕНИВЛАЖНОСТИ

СвойствакрупнообломочногогрунтаприсодержаниипесчаногозаполнителяболееипылеватоглинистогоболееопределяютсясвойствамизаполнителяимогутустанавливатьсяпоиспытаниюзаполнителяПрименьшемсодержаниизаполнителясвойствакрупнообломочногогрунтаустанавливаютиспытаниемгрунтавцеломПриопределениисвойствпесчаногозаполнителяучитываютследующиеегохарактеристики—влажностьплотностькоэффициентпористостиапылеватоглинистогозаполнителя—дополнительночислопластичностииконсистенцию

ОсновнымпоказателемпесчаныхгрунтовопределяющимихпрочностныеидеформационныесвойстваявляетсяплотностьсложенияПоплотностисложенияпескиподразделяютсяпокоэффициентупористостиеудельномусопротивлениюгрунтапристатическомзондированиисиусловномусопротивлениюгрунтапридинамическомзондированиитабл

Приотносительномсодержанииорганическоговеществаот≤песчаныегрунтыназываютгрунтамиспримесьюорганическихвеществПостепенизасоленностикрупнообломочныеипесчаныегрунтыподразделяютнанезасоленныеизасоленныеКрупнообломочныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниелегкоисреднерастворимыхсолейотмассыабсолютносухогогрунтаравноилиболее

  • —присодержаниипесчаногозаполнителяменееилипылеватоглинистогозаполнителяменее
  • —присодержаниипесчаногозаполнителяиболее
  • —присодержаниипылеватоглинистогозаполнителяиболее

Песчаныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниеуказанныхсолейсоставляетиболее

Пылеватоглинистыегрунтыподразделяютпочислупластичноститаблипоконсистенциихарактеризуемойпоказателемтекучеститабл

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕПЕСЧАНЫХГРУНТОВПОПЛОТНОСТИСЛОЖЕНИЯ

ПесокПодразделениепоплотностисложения
плотныйсреднейплотностирыхлый
Покоэффициентупористости
Гравелистыйкрупныйисреднейкрупности
Мелкий
Пылеватый
ПоудельномусопротивлениюгрунтаМПаподнаконечникомконусомзондапристатическомзондировании
Мелкийнезависимоотвлажности
Пылеватый
маловлажныйивлажный
водонасыщенный





ПоусловномудинамическомусопротивлениюгрунтаМПапогружениюзондапридинамическомзондировании
Крупныйисреднейкрупностинезависимоотвлажности
Мелкий
маловлажныйивлажный
водонасыщенный





Пылеватыймаловлажныйивлажный

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕПЫЛЕВАТОГЛИНИСТЫХГРУНТОВПОЧИСЛУПЛАСТИЧНОСТИ

СредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьлёссовыегрунтыиилыЛёссовыегрунты—этомакропористыегрунтысодержащиекарбонатыкальцияиспособныепризамачиванииводойдаватьподнагрузкойпросадкулегкоразмокатьиразмыватьсяИл—водонасыщенныйсовременныйосадокводоемовобразовавшийсяврезультатепротеканиямикробиологическихпроцессовимеющийвлажностьпревышающуювлажностьнаграницетекучестиикоэффициентпористостизначениякоторогоприведенывтабл

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕПЫЛЕВАТОГЛИНИСТЫХГРУНТОВПОПОКАЗАТЕЛЮТЕКУЧЕСТИ

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕИЛОВПОКОЭФФИЦИЕНТУПОРИСТОСТИ

Пылеватоглинистыегрунтысупесисуглинкииглиныназываютгрунтамиспримесьюорганическихвеществприотносительномсодержанииэтихвеществот≤ПостепенизасоленностисупесисуглинкииглиныподразделяютнанезаселенныеизасоленныеКзасоленнымотносятсягрунтывкоторыхсуммарноесодержаниелегкоисреднерастворимыхсолейсоставляетиболее

СредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьгрунтыпроявляющиеспецифическиенеблагоприятныесвойствапризамачиваниипросадочныеинабухающиеКпросадочнымотносятсягрунтыкоторыеподдействиемвнешнейнагрузкиилисобственноговесапризамачиванииводойдаютосадкупросадкуиприэтомотносительнаяпросадочностьε≥Кнабухающимотносятсягрунтыкоторыепризамачиванииводойилихимическимирастворамиувеличиваютсявобъемеиприэтомотносительноенабуханиебезнагрузкиε

ВособуюгруппувнескальныхгрунтахвыделяютгрунтыхарактеризуемыезначительнымсодержаниеморганическоговеществабиогенныеозерныеболотныеаллювиальноболотныеВсоставэтихгрунтоввходятзаторфованныегрунтыторфыисапропелиКзаторфованнымотносятсяпесчаныеипылеватоглинистыегрунтысодержащиевсвоемсоставе—помассеорганическихвеществПрисодержанииорганическихвеществиболеегрунтназываетсяторфомСапропелитабл—пресноводныеилысодержащиеболееорганическихвеществиимеющиекоэффициентпористостикакправилоболееапоказательтекучестиболее

ТАБЛИЦАПОДРАЗДЕЛЕНИЕСАПРОПЕЛЕЙПООТНОСИТЕЛЬНОМУСОДЕРЖАНИЮОРГАНИЧЕСКОГОВЕЩЕСТВА

Почвы—этоприродныеобразованияслагающиеповерхностныйслойземнойкорыиобладающиеплодородиемПодразделяютпочвыпогранулометрическомусоставутакжекаккрупнообломочныеипесчаныегрунтыапочислупластичностикакпылеватоглинистыегрунты

КнескальнымискусственнымгрунтамотносятсягрунтыуплотненныевприродномзалеганииразличнымиметодамитрамбованиемукаткойвиброуплотнениемвзрывамиосушениемидрнасыпныеинамывныеЭтигрунтыподразделяютсявзависимостиотсоставаихарактеристиксостояниятакжекакиприродныенескальныегрунты

Скальныеинескальныегрунтыимеющиеотрицательнуютемпературуисодержащиевсвоемсоставеледотносятсякмерзлымгрунтамаеслионинаходятсявмерзломсостоянииотлетиболеетоквечномерзлым

Рекомендуемтакже

Характеристики состояния пылевато глинистых грунтов. Пылевато-глинистых грунтов

Влажность грунтов определяют высушива­нием пробы грунта при температуре 105°С до постоянной массы. Отношение разности масс пробы до и после высушивания к массе абсо­лютно сухого грунта дает значение влажности, выражаемое в процентах или долях единицы. Долю заполнения пор грунта водой — степень влажности S r рассчитывают по формуле (см. табл. 1.3). Влажность песчаных грунтов (за исключением пылеватых) изменяется в неболь, ших пределах и практически не влияет на прочностные и деформационные свойства этих грунтов.

Характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов — это влажности на грани­цах текучести Wl и раскатывания ш Р, опреде­ляемые в лабораторных условиях, а также число пластичности /р и показатель текучести II, вычисляемые по формулам (см. табл. 1.3). Характеристики w L , w P и Ip являются косвен­ными показателями состава (гранулометриче­ского и минералогического) пылевато-глинис­тых грунтов. Высокие значения этих характе­ристик свойственны грунтам с большим содер­жанием глинистых частиц, а также грунтам, в минералогический состав которых входит монтмориллонит.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса : скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют маг­матические, метаморфические и осадочные по­роды, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответст­вии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2-3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусст­венные- закрепленные в естественном залега­нии трещиноватые скальные,и нескальные грунты. Эти грунты подразделяются по спо­собу закрепления (цементация, силикатизация,



битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по нределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинис­тые, биогенные и почвы.

■ К крупнообломочным относятся несцемен­тированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песча­ные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свой­ством пластичности (число пластичности /р

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40,% и пылевато-глинистого более 30 % опре­деляются свойствами заполнителя в могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойст­ва крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают сле­дующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылева­то-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформаци­онные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е, удельному со­противлению грунта при статическом зонди­ровании q c и условному сопротивлению грун­та при динамическом зондировании q& (табл. 1.7).

При относительном содержании органи­ческого вещества 0,03 on j

■присодержаниипесчаногозапол­нителяиболее

Песчаныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниеуказанныхсолейсоставляетиболее

Пылеватоглинистыегрунтыподразделяютвочислупластичноститаблипокон




систенциихарактеризуемойпоказателемтеку­честитаблСредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьлёссовыегрунтыиилыЛёссовыегрунтыэтомакропористыегрунтысодержащиекарбонатыкальцияиспо­собныепризамачиванииводойдаватьподна­грузкойпросадкулегкоразмокатьиразмы­ватьсяИлводонасыщенныйсовременныйосадокводоемовобразовавшийсяврезульта­тепротеканиямикробиологическихпроцессовимеющийвлажностьпревышающуювлажностьнаграницетекучестиикоэффициентпористо­стизначениякоторогоприведенывтабл

Пылеватоглинистыегрунтысупесису­глинкииглиныназываютгрунтамисприме­сьюорганическихвеществприотносительномсодержанииэтихвеществ

Средипылеватоглинистыхгрунтовнеоб­ходимовыделятьгрунтыпроявляющиеспеци­фическиенеблагоприятныесвойствапризама­чиваниипросадочныеинабухающиеКпросадочнымотносятсягрунтыкоторыеподдей­ствиемвнешнейнагрузкиилисобственногове­сапризамачиванииводойдаютосадкупро­садкуиприэтомотносительнаяпросадочностьКнабухающимотносятсягрун­тыкоторыепризамачиванииводойилихими­ческимирастворамиувеличиваютсявобъемеиприэтомотносительноенабуханиебезна­грузки»

Вособуюгруппувнескальныхгрунтахвы­деляютгрунтыхарактеризуемыезначитель­нымсодержаниеморганическоговеществабиогенныеозерныеболотныеаллювиальноболотныеВсоставэтихгрунтоввходятзаторфованныегрунтыторфыисапропелиКзаторфованнымотносятсяпесчаныеипылеватоглинистыегрунтысодержащиевсвоемсоста­вепомассеорганическихвеществПрисодержанииорганическихвеществи




болеегрунтназываетсяторфомСапропелитаблпресноводныеилысодержащиеболееорганическихвеществиимеющиекоэффициентпористостикакправилоболееапоказательтекучестиболее

ПочвыэтоприродныеобразованияслагающиеповерхностныйслойземнойкорыиобладающиеплодородиемПодразделяютпочвыпогранулометрическомусоставутакжекаккрупнообломочныеипесчаныегрунтыапочислупластичностикакпылеватоглинистыегрунты

Кнескальнымискусственнымгрунтамот­носятсягрунтыуплотненныевприродномза­леганииразличнымиметодамитрамбованиемукаткойвиброуплотнениемвзрывамиосуше­ниемидрнасыпныеинамывныеЭтигрун­тыподразделяютсявзависимостиотсоставаихарактеристиксостояниятакжекакипри­родныенескальныегрунты

Скальныеинескальныегрунтыимеющиеотрицательнуютемпературуисодержащиевсвоемсоставеледотносятсякмерзлымгрун­тамаеслионинаходятсявмерзломсостойнииотлетиболеетоквечномерзлым

ДЕФОРМИРУЕМОСТЬГРУНТОВПРИСЖАТИИ

Характеристикойдеформируемостигрун­товприсжатииявляетсямодульдеформацийкоторыйопределяютвполевыхилаборатор­ныхусловияхДляпредварительныхрасчетоватакжеиокончательныхрасчетовоснованийзданийисооруженийиклассадопуска­етсяприниматьмодульдеформациипотабли

0>

Модульдеформацииопределяютиспыта­ниемгрунтастатическойнагрузкойпередавае­мойнаштампИспытанияпроводятвшур­фахжесткимкруглымштампомплощадью

сманижеуровнягрунтовыхводинабольшихглубинахвскважинахштампомплощадьюсмДляопределениямодулядеформациииспользуютграфикзависимостиосадкиотдавленияриснакоторомвы­деляютлинейныйучастокпроводятчерезнегоосредняющуюпрямуюивычисляютмодульде­формацииЕвсоответствиистеориейлиней­нодеформируемойсредыпоформуле

Прииспытаниигрунтовнеобходимочто­бытолщинаслояоднородногогрунтаподштампомбыланеменеедвухдиаметровштампа

МодулидеформацииизотропныхгрунтовможноопределятьвскважинахспомощьюпрессиометрарисВрезультатеис­пытанийполучаютграфикзависимостиприра­щениярадиусаскважиныотдавлениянаеестенкирисМодульдеформацииопреде­ляютнаучасткелинейнойзависимостидефор­мацииотдавлениямеждуточкойрсоответ­ствующейобжатиюнеровностейстеноксква­жиныиточкойрпослекоторойначинаетсяинтенсивноеразвитиепластическихдеформа­цийвгрунтеМодульдеформациивычисляют

ПО

Коэффициентопределяетсякакправилопутемсопоставленияданныхпрессиометриисрезультатамипараллельнопроводимыхиспы­танийтогожегрунташтампомДлясооруже­нийвклассадопускаетсяприниматьвзависимостиотглубиныиспытанияследую­щиезначениякоэффициентовквформулеприпримг

Дляпесчаныхипылеватоглинистыхгрун­товдопускаетсяопределятьмодульдеформа­циинаосноверезультатовстатическогоиди­намическогозондированиягрунтовВкачест­вепоказателейзондированияпринимаютпристатическомзондированиисопротивлениегрунтапогружениюконусазондааприди­намическомзондированииусловноединамическоесопротивлениегрунтапогружениюкону­саДлясуглинковиглиниЯазначения£поданнымдинамическогозондированияприведе­нывтаблДлясооруженийикласса




являетсяобязательнымсопоставлениеданныхзондированиясрезультатамииспытанийтехжегрунтовштампамиДлясооруженийклассадопускаетсяопределятьЕтолькопорезультатамзондирования

Определениемодулядеформациивлабораторныхусловиях

Влабораторныхусловияхприменяюткомпрессионныеприборыодометрывкото­рыхобразецгрунтасжимаетсябезвозможно­стибоковогорасширенияМодульдеформациивычисляютнавыбранноминтерваледавленийДрРграфикаиспытанийриспоформуле

Давлениесоответствуетприродномуарпредполагаемомудавлениюподподош­войфундамента

Значениямодулейдеформациипокомпрес­сионнымиспытаниямполучаютсядлявсехгрунтовзаисключениемсильносжимаемыхзаниженнымипоэтомуонимогутиспользовать­сядлясравнительнойоценкисжимаемости

грунтовплощадкиилидляоценкинеоднород­ностипосжимаемостиПрирасчетахосадкиэтиданныеследуеткорректироватьнаосновесопоставительныхиспытанийтогожегрунтавполевыхусловияхштампомДлячетвертичныхсупесейсуглинковиглинможноприниматькорректирующиекоэффициентыттаблприэтомзначенияЕовцнеобходимоопределятьвинтерваледавленийМПа

ПРОЧНОСТЬГРУНТОВ

Сопротивлениегрунтасрезухарактеризу­етсякасательныминапряжениямивпредель­номсостояниикогданаступаетразрушениегрунтаСоотношениемеждупредельнымикасательнымитинормальнымикплощадкамсдвигаанапряжениямивыражаетсяусловиемпрочностиКулонаМора


Определениепрочностныххарактеристиквлабораторныхусловиях

Впрактикеисследованийгрунтовприме­няютметодсрезагрунтапофиксированной

плоскостивприбораходноплоскостногосре­заДляполученияприраз­личныхзначенияхвертикальнойнагрузкиПополученнымвопытахзначениямсопротивле­ниясрезутстроятграфиклинейнойзависимо­стиинаходятуголвнутреннеготре­нияфиудельноесцеплениесрисРаз

личаютдвеосновныесхемыопытамедленныйсрезпредварительноуплотненногодополнойконсолидацииобразцагрунтаконсолидированнодренированноеиспытаниеибыстрыйсрезбезпредварительногоуплотнениянекойсолидированнонедренированноеиспытание


ГлаваИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИЕИЗЫСКАНИЯ

ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ

Инженерногеологическиеизыскания■со­ставнаячастькомплексаработвыполняемыхдляобеспечениястроительногопроектирова­нияисходнымиданнымиоприродныхуслови­яхрайонаучасткастроительстваатакжепрогнозированияизмененийокружающейпри­роднойсредыкоторыемогутпроизойтипристроительствеиэксплуатациисооруженийПрипроведенииинженерногеологическихизысканийизучаютсягрунтыкакоснованиязданийисооруженийподземныеводыфизи­когеологическиепроцессыиявлениякарстоползниселиидрИнженерногеологиче­скимизысканиямсопутствуютинженерногео­дезическиеизысканияобъектомизученияко­торыхявляютсятопографическиеусловиярайонастроительстваиинженерногидроме­теорологическиеизысканияпривыполнениикоторыхизучаютсяповерхностныеводыиклимат

ПроведениеизысканийрегламентируетсянормативнымидокументамиистандартамиОбщиетребованиякпроведениюизысканийприведенывСНиППатребованиякизысканиямдляотдельныхвидовстроительст­вавинструкцияхСНиСНУчитываяспецификупроектированиясвайныхфундаментовосновныетребованиякизысканиямдлянихприведенывСНиПив«Руководствепопроектированиюсвай­ныхфундаментов»Определениеосновныхстроительныхсвойствгрунтоврегламентирова­ностандартамиуказаннымивп

Инженерногеологическиеизысканиядолж­ныпроизводитьсякакправилотерриториаль­нымиизыскательскимиатакжеспециализиро­ваннымиизыскательскимиипроектноизыскательскимиорганизациямиДопускаетсяихвы­полнениепроектнымиорганизациямикоторымвустановленномпорядкепредоставленотакоеправо

ТРЕБОВАНИЯКТЕХНИЧЕСКОМУЗАДАНИЮИПРОГРАММЕИЗЫСКАНИЙ

Планированиеивыполнениеизысканийосуществляютсянаосноветехническогоза­даниянапроизводствоизысканийсоставляе­могопроектнойорганизациейзаказчикомПрисоставлениитехническогозаданиянеоб­ходимоопределитькакиематериалыхаракте­ризующиеприродныеусловиястроительства

потребуютсядляразработкипроектаинаэтойосновеполучитьразрешениеусоответ­ствующихоргановнапроизводствоизысканийдляданногообъектаОрганвыдающийразре­шениеможетуказатьнанеобходимостьис­пользованиявцеляхисключениядублирова­нияимеющихсявегораспоряженииматериа­ловранеевыполненныхработнатерриторииразмещенияпроектируемогообъектачтодолжнобытьотраженовтехническомзаданииЕслипопроектируемомуобъектуимеютсяма­териалыранеевыполненныхизысканийтоонипередаютсяизыскательскойорганизациикакприложениеквыдаваемомутехническомуза­даниюПередачеподлежатидругиематериа­лыхарактеризующиеприродныеусловиярайо­напроектируемогостроительстваинаходя­щиесявраспоряжениипроектнойорганизации

Техническоезаданиесоставляетсяпопри­водимойнижеформестекстовымииграфиче­скимиприложениями

Впзаданиянеобходимоприводитьсле­дующиетехническиехарактеристикиклассот­ветственностивысотачислоэтажейразмерывпланеиконструктивныеособенностипроек­тируемогосооружениязначенияпредельныхдеформацийоснованийсооруженийналичиеиглубинаподваловнамечаемыетипыразмерыиглубиназаложенияфундаментовхарактеризначениянагрузокнафундаментыособенно­ститехнологическихпроцессовдляпромыш­ленногостроительстваплотностьзастройкидлягородскогоипоселковогостроительстваЭтихарактеристикивомногихслучаяхцелесо­образнодаватьвприложенииктехническомузаданиювтабличнойформеКтехническомузаданиювобязательномпорядкедолжныбытьприложеныситуационныепланысуказаниемразмещениявариантовразмещенияучастковплощадокстроительстваитрассинженер­ныхкоммуникацийтопографическиепланывмасштабесуказаниемконтуровразмещенияпроектируемыхзданийисооруженийитрассинженерныхкоммуника­цийатакжепланировочныхотметоккопиипротоколовсогласованийпрохожденийипод­ключенийпримыканийинженерныхкомму­никацийвлияющихнасоставиобъеминже­нерныхизысканийсграфическимиприложе­ниямиматериалыисполнительныхсъемокилипроектнаядокументацияподземныхком­муникацийприпроизводствеизысканийнаплощадкахдействующихпромышленныхпред­приятийивнутригородскихкварталов

Техническоезаданиеявляетсяосновойдлясоставленияизыскательскойорганизаци

Ейпрограммыизысканийвкоторойобосно­вываютсяэтапысоставобъемыметодыипоследовательностьвыполненияработинаос­нованиикоторойсоставляетсясметнодоговорнаядокументацияСоставлениюпрограммыпредшествуютсборанализиобобщениема­териаловоприродныхусловияхрайонаизыс­канийавнеобходимыхслучаяхотсутствиеилипротиворечивостьматериаловполевоеобследованиерайонаизысканий

ПрограммавключаеттекстовуючастьиприложенияТекстоваячастьдолжнасостоятьизследующихразделовобщиесведенияхарактеристикарайонаизысканийизу­ченностьрайонаизысканийсоставобъе­мыиметодикаизысканийорганизацияра­ботпереченьпредставляемыхматериаловсписоклитературы

ВразделеприводятсяданныепервыхпятипунктовтехническогозаданияВразде­ледаетсякраткаяфизикогеографическаяхарактеристикарайонаизысканийиместныхприродныхусловийсотражениемособенно­стейрельефаиклиматасведенийогеологи­ческомстроениигидрогеологическихусловияхнеблагоприятныхфизикогеологическихпроцес­сахиявленияхосоставесостоянииисвойст­вахгрунтовВразделеизлагаютсясведенияобимеющихсяфондовыхматериалахранеевыполненныхизыскательскихпоисковыхиис­следовательскихработидаетсяоценкаполно­тыдостоверностиистепенипригодностиэтихматериаловВразделенаосноветребова­нийтехническогозаданияхарактеристикирайонаучасткаизысканийиегоизученностиопределяютсяоптимальныесоставиобъемыработатакжеобосновываетсявыбормето­довпроведенияинженерногеологическихис­следованийПрисогласованиипрограммыэто­муразделупроектировщикидолжныуделятьособоевниманиеруководствуясьсведениямиосоставеиобъемеработприводимымидалеевппиВразделеустанавливаются

последовательностьипланируемаяпродолжи­тельностьработопределяютсянеобходимыересурсыиорганизационныемероприятияатакжемероприятияпоохранеокружающейсредыВразделеуказываютсяорганизациикоторымдолжныбытьнаправленыматериа­лыатакженаименованиематериаловВраз­деледаетсяпереченьобщесоюзныхнорма­тивныхдокументовигосударственныхстан­дартовотраслевыхиведомственныхинструк­цийуказанийруководствирекомендацийлитературныхисточниковотчетовобизыска­нияхкоторымиследуетпользоватьсяприпро­изводствеизысканий

Кпрограммеизысканийдолжныбытьприложеныкопиятехническогозаданияза­казчикаматериалыхарактеризующиесоставобъемыикачестворанеевыполненныхизыс­канийпланилисхемаобъектасуказаниемграницизысканийпроектразмещенияпунктовгорныхвыработокполевыхисследованийитпвыполненныйнатопографическойосно­ветехнологическаякартапоследовательностипроизводстваработчертежиэскизывыра­ботокинестандартногооборудования

Влажностьгрунтовопределяютвысушива­ниемпробыгрунтапритемпературе°СдопостоянноймассыОтношениеразностимасспробыдоипослевысушиваниякмассеабсо­лютносухогогрунтадаетзначениевлажностивыражаемоевпроцентахилидоляхединицыДолюзаполненияпоргрунтаводойстепеньвлажностирассчитываютпоформулесмтаблВлажностьпесчаныхгрунтовзаисключениемпылеватыхизменяетсявнебольшихпределахипрактическиневлияетнапрочностныеидеформационныесвойстваэтихгрунтов

Характеристикипластичностипылеватоглинистыхгрунтовэтовлажностинаграни­цахтекучестиираскатыванияшРопреде­ляемыевлабораторныхусловияхатакжечислопластичностирипоказательтекучестивычисляемыепоформуламсмтаблХарактеристикииявляютсякосвен­нымипоказателямисоставагранулометриче­скогоиминералогическогопылеватоглинис­тыхгрунтовВысокиезначенияэтиххаракте­ристиксвойственныгрунтамсбольшимсодер­жаниемглинистыхчастицатакжегрунтамвминералогическийсоставкоторыхвходитмонтмориллонит

КЛАССИФИКАЦИЯГРУНТОВ

Грунтыоснованийзданийисооруженийподразделяютсянадваклассаскальныегрунтысжесткимисвязямиинескальныегрунтыбезжесткихсвязей

Вклассескальныхгрунтоввыделяютмаг­матическиеметаморфическиеиосадочныепо­родыкоторыеподразделяютсяпопрочностиразмягчаемостиирастворимостивсоответст­виистаблКскальнымгрунтампрочностькоторыхвводонасыщенномсостояниименееМПаполускальныеотносятсяглинистыесланцыпесчаникисглинистымцементомалевролитыаргиллитымергелимелыПриводонасыщениипрочностьэтихгрунтовможетснижатьсявразаКрометоговклассескальныхгрунтоввыделяютсятакжеискусст­венныезакрепленныевестественномзалега­ниитрещиноватыескальныеинескальныегрунтыЭтигрунтыподразделяютсяпоспо­собузакрепленияцементациясиликатизация



битумизациясмолизацияобжигидрипонределупрочностинаодноосноесжатиепослезакреплениятакжекакискальныегрунтысмтабл

Нескальныегрунтыподразделяютнакрупнообломочныепесчаныепылеватоглинис­тыебиогенныеипочвы

■Ккрупнообломочнымотносятсянесцемен­тированныегрунтывкоторыхмассаобломковкрупнееммсоставляетиболееПесча­ныеэтогрунтысодержащиеменеечастицкрупнеемминеобладающиесвой­ствомпластичностичислопластичностир

Свойствакрупнообломочногогрунтаприсодержаниипесчаногозаполнителяболееипылеватоглинистогоболееопре­деляютсясвойствамизаполнителявмогутустанавливатьсяпоиспытаниюзаполнителяПрименьшемсодержаниизаполнителясвойст­вакрупнообломочногогрунтаустанавливаютиспытаниемгрунтавцеломПриопределениисвойствпесчаногозаполнителяучитываютсле­дующиеегохарактеристикивлажностьплотностькоэффициентпористостиапылева­тоглинистогозаполнителядополнительночислопластичностииконсистенцию

Основнымпоказателемпесчаныхгрунтовопределяющимихпрочностныеидеформаци­онныесвойстваявляетсяплотностьсложенияПоплотностисложенияпескиподразделяютсяпокоэффициентупористостиеудельномусо­противлениюгрунтапристатическомзонди­рованиииусловномусопротивлениюгрун­тапридинамическомзондировании&табл

Приотносительномсодержанииоргани­ческоговещества

■присодержаниипесчаногозапол­нителяиболее

Песчаныегрунтыотносятсякзасоленнымеслисуммарноесодержаниеуказанныхсолейсоставляетиболее

Пылеватоглинистыегрунтыподразделяютвочислупластичноститаблипокон




систенциихарактеризуемойпоказателемтеку­честитаблСредипылеватоглинистыхгрунтовнеобходимовыделятьлёссовыегрунтыиилыЛёссовыегрунтыэтомакропористыегрунтысодержащиекарбонатыкальцияиспо­собныепризамачиванииводойдаватьподна­грузкойпросадкулегкоразмокатьиразмы­ватьсяИлводонасыщенныйсовременныйосадокводоемовобразовавшийсяврезульта­тепротеканиямикробиологическихпроцессовимеющийвлажностьпревышающуювлажностьнаграницетекучестиикоэффициентпористо­стизначениякоторогоприведенывтабл

Пылеватоглинистыегрунтысупесису­глинкииглиныназываютгрунтамисприме­сьюорганическихвеществприотносительномсодержанииэтихвеществ

Средипылеватоглинистыхгрунтовнеоб­ходимовыделятьгрунтыпроявляющиеспеци­фическиенеблагоприятныесвойствапризама­чиваниипросадочныеинабухающиеКпросадочнымотносятсягрунтыкоторыеподдей­ствиемвнешнейнагрузкиилисобственногове­сапризамачиванииводойдаютосадкупро­садкуиприэтомотносительнаяпросадочностьКнабухающимотносятсягрун­тыкоторыепризамачиванииводойилихими­ческимирастворамиувеличиваютсявобъемеиприэтомотносительноенабуханиебезна­грузки»

Вособуюгруппувнескальныхгрунтахвы­деляютгрунтыхарактеризуемыезначитель­нымсодержаниеморганическоговеществабиогенныеозерныеболотныеаллювиальноболотныеВсоставэтихгрунтоввходятзаторфованныегрунтыторфыисапропелиКзаторфованнымотносятсяпесчаныеипылеватоглинистыегрунтысодержащиевсвоемсоста­вепомассеорганическихвеществПрисодержанииорганическихвеществи



болеегрунтназываетсяторфомСапропелитаблпресноводныеилысодержащиеболееорганическихвеществиимеющиекоэффициентпористостикакправилоболееапоказательтекучестиболее

ПочвыэтоприродныеобразованияслагающиеповерхностныйслойземнойкорыиобладающиеплодородиемПодразделяютпочвыпогранулометрическомусоставутакжекаккрупнообломочныеипесчаныегрунтыапочислупластичностикакпылеватоглинистыегрунты

Кнескальнымискусственнымгрунтамот­носятсягрунтыуплотненныевприродномза­леганииразличнымиметодамитрамбованиемукаткойвиброуплотнениемвзрывамиосуше­ниемидрнасыпныеинамывныеЭтигрун­тыподразделяютсявзависимостиотсоставаихарактеристиксостояниятакжекакипри­родныенескальныегрунты

Скальныеинескальныегрунтыимеющиеотрицательнуютемпературуисодержащиевсвоемсоставеледотносятсякмерзлымгрун­тамаеслионинаходятсявмерзломсостойнииотлетиболеетоквечномерзлым

ДЕФОРМИРУЕМОСТЬГРУНТОВПРИСЖАТИИ

Характеристикойдеформируемостигрун­товприсжатииявляетсямодульдеформацийкоторыйопределяютвполевыхилаборатор­ныхусловияхДляпредварительныхрасчетоватакжеиокончательныхрасчетовоснованийзданийисооруженийиклассадопуска­етсяприниматьмодульдеформациипотабли

0>

Модульдеформацииопределяютиспыта­ниемгрунтастатическойнагрузкойпередавае­мойнаштампИспытанияпроводятвшур­фахжесткимкруглымштампомплощадью

сманижеуровнягрунтовыхводинабольшихглубинахвскважинахштампомплощадьюсмДляопределениямодулядеформациииспользуютграфикзависимостиосадкиотдавленияриснакоторомвы­деляютлинейныйучастокпроводятчерезнегоосредняющуюпрямуюивычисляютмодульде­формацииЕвсоответствиистеориейлиней­нодеформируемойсредыпоформуле

Прииспытаниигрунтовнеобходимочто­бытолщинаслояоднородногогрунтаподштампомбыланеменеедвухдиаметровштампа

МодулидеформацииизотропныхгрунтовможноопределятьвскважинахспомощьюпрессиометрарисВрезультатеис­пытанийполучаютграфикзависимостиприра­щениярадиусаскважиныотдавлениянаеестенкирисМодульдеформацииопреде­ляютнаучасткелинейнойзависимостидефор­мацииотдавлениямеждуточкойрсоответ­ствующейобжатиюнеровностейстеноксква­жиныиточкойрпослекоторойначинаетсяинтенсивноеразвитиепластическихдеформа­цийвгрунтеМодульдеформациивычисляют

ПО

Коэффициентопределяетсякакправилопутемсопоставленияданныхпрессиометриисрезультатамипараллельнопроводимыхиспы­танийтогожегрунташтампомДлясооруже­нийвклассадопускаетсяприниматьвзависимостиотглубиныиспытанияследую­щиезначениякоэффициентовквформулеприпримг

Дляпесчаныхипылеватоглинистыхгрун­товдопускаетсяопределятьмодульдеформа­циинаосноверезультатовстатическогоиди­намическогозондированиягрунтовВкачест­вепоказателейзондированияпринимаютпристатическомзондированиисопротивлениегрунтапогружениюконусазондааприди­намическомзондированииусловноединамическоесопротивлениегрунтапогружениюкону­саДлясуглинковиглиниЯазначения£поданнымдинамическогозондированияприведе­нывтаблДлясооруженийикласса


являетсяобязательнымсопоставлениеданныхзондированиясрезультатамииспытанийтехжегрунтовштампамиДлясооруженийклассадопускаетсяопределятьЕтолькопорезультатамзондирования

Определениемодулядеформациивлабораторныхусловиях

Влабораторныхусловияхприменяюткомпрессионныеприборыодометрывкото­рыхобразецгрунтасжимаетсябезвозможно­стибоковогорасширенияМодульдеформациивычисляютнавыбранноминтерваледавленийДрРграфикаиспытанийриспоформуле

Давлениесоответствуетприродномуарпредполагаемомудавлениюподподош­войфундамента

Значениямодулейдеформациипокомпрес­сионнымиспытаниямполучаютсядлявсехгрунтовзаисключениемсильносжимаемыхзаниженнымипоэтомуонимогутиспользовать­сядлясравнительнойоценкисжимаемости

грунтовплощадкиилидляоценкинеоднород­ностипосжимаемостиПрирасчетахосадкиэтиданныеследуеткорректироватьнаосновесопоставительныхиспытанийтогожегрунтавполевыхусловияхштампомДлячетвертичныхсупесейсуглинковиглинможноприниматькорректирующиекоэффициентыттаблприэтомзначенияЕовцнеобходимоопределятьвинтерваледавленийМПа

ПРОЧНОСТЬГРУНТОВ

Сопротивлениегрунтасрезухарактеризу­етсякасательныминапряжениямивпредель­номсостояниикогданаступаетразрушениегрунтаСоотношениемеждупредельнымикасательнымитинормальнымикплощадкамсдвигаанапряжениямивыражаетсяусловиемпрочностиКулонаМора

Определениепрочностныххарактеристиквлабораторныхусловиях

Впрактикеисследованийгрунтовприме­няютметодсрезагрунтапофиксированной

плоскостивприбораходноплоскостногосре­заДляполученияприраз­личныхзначенияхвертикальнойнагрузкиПополученнымвопытахзначениямсопротивле­ниясрезутстроятграфиклинейнойзависимо­стиинаходятуголвнутреннеготре­нияфиудельноесцеплениесрисРаз

личаютдвеосновныесхемыопытамедленныйсрезпредварительноуплотненногодополнойконсолидацииобразцагрунтаконсолидированнодренированноеиспытаниеибыстрыйсрезбезпредварительногоуплотнениянекойсолидированнонедренированноеиспытание

ГлаваИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИЕИЗЫСКАНИЯ

Сравнениеестественнойвлажностигрунтасвлажностьюнаграницераскатыванияпозволяетустанавливатьегосостояниепопоказателютекучести

покоторомуглинистыегрунтыподразделяютсянаследующиеразновидности

твердая

пластичнаяотдовключительно

текучая

Суглинкииглины

твердые

полутвердыеотдо

тугопластичныеотдо

мягкопластичныеотдо

текучепластичныеотдо

текучие

        Максимальнаяплотностьиоптимальнаявлажностьгрунта

ВпроцессевозведенияземляныхсооруженийипланировкитерриторийприходитсяуплотнятьгрунтыПриэтомповышаетсяпрочностьгрунтапонижаютсяеговодопроницаемостьикапиллярностьМаксимальнаястепеньуплотнениянеобходимавверхнихслояхнасыпивкоторыхвозникаютнаибольшиенапряженияотвнешнихнагрузок

СтепеньуплотненияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотненияУплотняягрунтысразнойвлажностьюоднойитойжеработойуплотненияполучаютразличныезначениявеличиныплотностисухогогрунтаВлажностьприкоторойдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
пристандартномуплотненииназываетсяоптимальной

Влабораторныхусловияхи
определяютиспользуяприборСоюздорниирисМетодзаключаетсявустановлениизависимостиплотностисухогогрунтаотеговлажностиприуплотненииобразцовгрунтаспостояннойработойуплотненияипоследовательномувеличениивлажностигрунтаПроводятнеменее–опытовприразнойвлажностигрунтовГрунтуплотняютвстаканеприборапослойноударамигрузамассойкгпадающегосвысотысмКаждыйслойгрунтавсегослояуплотняютударамиПослеуплотнениявкаждомопытеопределяюти
истроятграфикзависимости
рис

Пографикуопределяютвлажностьприкоторойстандартнымуплотнениемдостигаетсямаксимальнаяплотностьсухогогрунта
Степеньуплотненияземляногосооруженияоцениваетсявеличинойкоэффициентауплотнения

где
–коэффициентуплотнениягрунтаземляногосооружения–плотностьсухогогрунта
–максимальнаяплотностьтогожесухогогрунтапристандартномуплотненииВеличина
задаетсяпроектомземляногосооружениявдиапазонеотдо

Контрольныевопросы

ОпределениегрунтапоГОСТ

Какиесуществуютгенетическиетипыконтинентальныхотложений

Изчегосостоятгрунты

Чтопонимаетсяподструктуройитекстуройгрунта

Каковыособенностиглинистыхминералов

Вкакомвидевгрунтахвстречаетсявода

Какиеструктурныесвязисуществуютвгрунтах

Каковыразмерыкрупнообломочныхпесчаныхпылеватыхиглинистыхчастиц

Чтоназываетсягранулометрическимсоставомгрунта

Какопределитькоэффициентнеоднородностигрунта

Какиефизическиехарактеристикигрунтаявляютсяосновными

Какклассифицируютсяпесчаныегрунты

Чтоназываетсячисломпластичности

Какклассифицируютсясвязныегрунты

ЧтотакоепоказательтекучестиВкакихпределахонизменяется

Длячегослужитметодстандартногоуплотнениягрунта

ПесчаныегрунтысостоятизчастицзеренкварцаидругихминераловкрупностьюотдоммсодержащиеглинынеболееинеобладаютсвойствомпластичностиПескиразделяютпозерновомусоставуиразмерупреобладающихфракцийнагравелистыелескиммкрупныеммсреднейкрупностимммелкиеммипылеватыемм

ЧастицыгрунтакрупностьюотммназываютпылеватымиЕсливпескетакихчастицотдотоихотносятккатегориипылеватыхКогдавгрунтепылеватыхчастицбольшечемпесчаныхгрунтназываютпылеватым

ЧемкрупнееичищепескитембольшуюнагрузкуможетвыдержатьслойоснованияизнегоСжимаемостьплотногопесканевеликаноскоростьуплотненияподнагрузкойзначительнапоэтомуосадкасооруженийнатакихоснованияхбыстропрекращаетсяПескинеобладаютсвойствомпластичности

Гравелистыекрупныеисреднейкрупностипескизначительноуплотняютсяподнагрузкойнезначительнопромерзают

Типкрупнообломочныхипесчаныхгрунтовустанавливаетсяпогранулометрическомусоставуразновидность–постепенивлажности

Глинистые–связныегрунтысостоящиеизчастицкрупностьюменееммимеющихвосновномчешуйчатуюформуснебольшойпримесьюмелкихпесчаныхчастицВотличиеотпесковглиныимеюттонкиекапиллярыибольшуюудельнуюповерхностьсоприкосновениямеждучастицамиТаккакпорыглинистыхгрунтоввбольшинствеслучаевзаполненыводойтоприпромерзанииглиныпроисходитеепучение

ГлинистыегрунтыделятсявзависимостиотчислапластичностинаглиныссодержаниемглинистыхчастицболеесуглинкиисупесиЗ

НесущаяспособностьглинистыхоснованийзависитотвлажностикотораяопределяетконсистенциюглинистыхгрунтовСухаяглинаможетвыдерживатьдовольнобольшуюнагрузку

Типглинистогогрунтазависитотчислапластичностиразновидность–отпоказателятекучести

Классификациягрунтовповеличинечастиц

Покрупностиминеральныхчастицгрунтаихвзаимнойсвязиимеханическойпрочностигрунтыделятнапятьклассовскальныеполускальныекрупнообломочныепесчаныенесвязныеиглинистыесвязные

Кскальнымгрунтамотносятсясцементированныеводоустойчивыеипрактическинесжимаемыепородыгранитыпесчаникиизвестнякиитпзалегающиеобычноввидесплошныхилитрещиноватыхмассивов

Кполускальнымгрунтамотносятсясцементированныепородыспособныекуплотнениюмергелиалевролитыаргиллитыитпиневодостойкиегипсгипсоносныеконгломераты

Крупнообломочныегрунтысостоятизнесцементированныхкусковскальныхиполускальныхпородобычносодержатболееобломковпородразмеромсвышемм

Песчаныегрунтысостоятизнесцементированныхчастицпородразмеромммпредставляютсобойкакправилоестественноразрушившиесяипреобразованныевразличностепенискальныегрунтынеобладаютпластичностью

Глинистыегрунтытакжеявляютсяпродуктоместественногоразрушенияипреобразованияпервичныхгорныхпородсоставляющихскальныегрунтыноспреобладающимразмеромчастицменеемм

Классификацияпесчаныхгрунтовпостепенивлажности

КРУПНООБЛОМОЧНЫеИПЕСЧАНЫеГРУНТЫПОСТЕПЕНИВЛАЖНОСТИПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ

Физическиесвойствагрунтовлежащихвоснованииисследуютсточкизренияихспособностинестинагрузкудомачерезегофундамент

ФизическиесвойствагрунтаменяютсявзависимостиотвнешнейсредыНанихвлияетвлажностьтемператураплотностьнеоднородностьимногоедругоепоэтомудляоценкитехническойпригодностигрунтовбудемисследоватьихсвойствакоторыенеизменныикоторыемогутменяютсяприизменениивнешнейсреды

  • связанностьсцеплениемеждучастицамигрунта
  • размерформачастициихфизическиесвойства
  • однородностьсоставаналичиепримесейиихвоздействиенагрунт
  • коэффициенттренияоднойчастигрунтаодругуюсдвигпластовгрунта
  • водопроницаемостьводопоглощениеиизменениенесущейспособностиприизменениивлажностигрунта
  • водоудерживающаяспособностьгрунта
  • размываемостьирастворимостьвводе
  • пластичностьсжимаемостьразрыхляемостьитд

Грунтытипыисвойства

Классыгрунтов

ГрунтыразделяютнатриклассаскальныедисперсионныеимерзлыеГОСТ

  • Скальныегрунтымагматическиеметаморфическиеосадочныевулканогенноосадочныеэлювиальныеитехногенныепородыобладающиежесткимикристаллизационнымиицементационнымиструктурнымисвязями
  • ДисперсионныегрунтыосадочныевулканогенноосадочныеэлювиальныеитехногенныепородысводноколлоиднымиимеханическимиструктурнымисвязямиЭтигрунтыделятсянасвязныеинесвязныесыпучиеКлассдисперсионныхгрунтовподразделяютнагруппы
    • минеральныекрупнообломочныемелкообломочныепылеватыеглинистыегрунты
    • органоминеральныезаторфованныепескиилысапропелизаторфованныеглины
    • органическиеторфысапропели
  • МерзлыегрунтыэтотежескальныеидисперсионныегрунтыдополнительнообладающиекриогеннымиледянымисвязямиГрунтывкоторыхприсутствуюттолькокриогенныесвязиназываютсяледяными

Построениюисоставугрунтыразделяютна

  • скальные
  • крупнообломочные
  • песчаные
  • глинистыевтомчислелессовидныесуглинки

Восновномвстречаютсяразновидностипесчаныхиглинистыхразновидностейкоторыевесьмаразнообразныкакпокрупностичастицтакипофизикомеханическимсвойствам

Постепенизалеганиягрунтыделятсяна

  • верхниеслои
  • среднейглубинызалегания
  • глубокогозалегания

Взависимостиоттипагрунтаоснованиеможетбытьрасположеновразныхслояхгрунта

ВерхниеслоигрунтаподвергаютсяатмосферномувоздействиюнамоканиеивысыханиевыветриваниезамерзаниеиоттаиваниеТакоевоздействиеизменяетсостояниегрунтаегофизическиесвойстваиуменьшаетпротиводействиенагрузкамИсключениемявляютсятолькоскальныегрунтыиконгломераты

Поэтомуоснованиедоманеобходиморасполагатьнаглубинесдостаточныминесущимихарактеристикамигрунта

КлассификациягрунтовпоразмеручастицопределенаГОСТом

ЧастицыФракцииРазмермм
Крупныеобломки
Валуныглыбыкрупные
среднейкрупности
мелкие
Галькащебенькрупные
среднейкрупности
мелкие
Гравийдресвакрупные
мелкие
Мелкиеобломки
Песокоченькрупные
крупные
среднейкрупности
мелкие
оченьмелкие
Взвесь
Пыльилкрупные
мелкие
Коллоиды
Глина

Названиякрупныхобломковсобкатаннымигранями

Измеряемыехарактеристикигрунтов

ДлявычислениянесущиххарактеристикгрунтанамнужныизмеряемыехарактеристикигрунтаВотнекоторыеизних

Удельныйвесгрунта

УдельнымвесомгрунтаγназываетсявесединицыобъемагрунтаизмеряетсявкНм³

Удельныйвесгрунтавычисляетсячерезегоплотность

ρ‑плотностьгрунтатм³
‑ускорениесвободногопаденияпринимаемоеравныммс²

Плотностьсухогоскелетагрунта

Плотностьсухогоскелетагрунтаρ‑природнаяплотностьзавычитаниеммассыводывпорахгсм³илитм³

Устанавливаетсярасчетом

гдеρиρсоответственноплотностьчастициплотностьсухогоскелетагрунтагсм³тм³

Принимаемаяплотностьчастицρгсм³длягрунтов

Коэффициентпористостиедляпесчаныхгрунтовразнойплотности

Степенивлажностигрунта

Степеньвлажностигрунтаотношениеестественнойприроднойвлажностигрунтаквлажностисоответствующейполномузаполнениюпорводойбезпузырьковвоздуха

гдеρплотностьчастицгрунтаплотностьскелетагрунтагсм³тм³
екоэффициентпористостигрунта
ρплотностьводыпринимаемаяравнойгсм³тм³
природнаявлажностьгрунтавыраженнаявдоляхединицы

Грунтыпостепенивлажности

Пластичностьгрунта

Пластичностьгрунтаегоспособностьдеформироватьсяподдействиемвнешнегодавлениябезразрывасплошностимассыисохранятьприданнуюформупослепрекращениядеформирующегоусилия

Дляустановленияспособностигрунтаприниматьпластичноесостояниеопределяютвлажностьхарактеризующуюграницыпластичногосостояниягрунтатекучестиираскатывания

ГраницатекучестихарактеризуетвлажностьприкоторойгрунтизпластичногосостоянияпереходитвполужидкоетекучееПриэтойвлажностисвязьмеждучастицаминарушаетсяблагодаряналичиюсвободнойводывследствиечегочастицыгрунталегкосмещаютсяиразъединяютсяВрезультатеэтогосцеплениемеждучастицамистановитсянезначительнымигрунттеряетсвоюустойчивость

ГраницараскатываниясоответствуетвлажностиприкоторойгрунтнаходитсянаграницепереходаизтвердогосостояниявпластичноеПридальнейшемувеличениивлажностигрунтстановитсяпластичныминачинаеттерятьсвоюустойчивостьподнагрузкойГраницутекучестииграницураскатыванияназываюттакжеверхниминижнимпределамипластичности

ОпределиввлажностьнаграницетекучестииграницераскатываниявычисляютчислопластичностигрунтаРЧислопластичностипредставляетсобойинтервалвлажностивпределахкоторогогрунтнаходитсявпластичномсостояниииопределяетсякакразностьмеждуграницейтекучестииграницейраскатываниягрунта

Р

ЧембольшечислопластичноститемболеепластиченгрунтМинеральныйизерновойсоставыгрунтаформачастицисодержаниеглинистыхминераловсущественновлияютнаграницыпластичностиичислопластичности

Делениегрунтовпочислупластичностиипроцентномусодержаниюпесчаныхчастицприведеновтаблице

Текучестьглинистыхгрунтов

Показатьтекучестивыражаетсявдоляхединицыииспользуетсядляоценкисостоянияконсистенциипылеватоглинистыхгрунтов

Определяетсярасчетомизформулы

гдеприроднаяестественнаявлажностьгрунта
влажностьнаграницепластичностивдоляхединицы
числопластичности

Показательтекучестидлягрунтовразнойплотности

Скальныегрунты

СкальныегрунтымонолитныепородыиливвидетрещиноватогослоясжесткимиструктурнымисвязямизалегающиеввидесплошногомассиваилиразделенныетрещинамиКнимотносятсямагматическиегранитыдиоритыидрметаморфическиегнейсыкварцитысланцыидросадочныесцементированныепесчаникиконгломератыидриискусственные

Онихорошодержатнагрузкунасжатиедажевводонасыщенномсостояниииприотрицательныхтемпературахатакженерастворимыинеразмягчаютсявводе

ЯвляютсяхорошимоснованиемдляфундаментовЕдинственнаясложностьэторазработкаскальногогрунтаФундаментможновозводитьнепосредственнонаповерхноститакогогрунтабезкакоголибовскрытияилизаглубления

Крупнообломочныегрунты

Крупнообломочныенесвязныеобломкискальныхпородспреобладаниемобломковразмеромболееммсвыше

Погранулометрическомусоставукрупнообломочныегрунтыподразделяютна

  • валунныйммприпреобладаниинеокатанныхчастицглыбовый
  • галечниковыйммпринеокатанныхграняхщебенистый
  • гравийныйммпринеокатанныхграняхдресвяныйКнимможноотнестигравийщебеньгалькудресву

ЭтигрунтыявляютсяхорошимоснованиемеслиподнимирасположенплотныйслойОнисжимаютсянезначительноиявляютсянадежнымиоснованиями

ПриналичиивкрупнообломочныхгрунтахпесчаногозаполнителяболееилиглинистогозаполнителяболееотобщеймассывоздушносухогогрунтавнаименованиикрупнообломочногогрунтадобавляютнаименованиевидазаполнителяиуказываютхарактеристикиегосостоянияВидзаполнителяустанавливаютпослеудаленияизкрупнообломочногогрунтачастицкрупнееммЕслиобломочныйматериалпредставленракушкойвколичестве≥грунтназываютракушечнымеслиотдокнаименованиюгрунтаприбавляютсракушкой

Крупнообломочныйгрунтможетбытьпучинистымеслимелкаясоставляющаяпылеватыйпесокилиглина

Конгломераты

Конгломератыкрупнообломочныепородыгруппаскалистыхразрушенныхсостоящихизотдельныхкамнейразнойфракциисодержащиеболееобломковкристаллическихилиосадочныхпороднесвязанныхмеждусобойилижесцементированныхпостороннимипримесями

Какправилонесущаяспособностьтакихгрунтовдостаточновысокаяиспособнавыдержатьвесдомавнесколькоэтажей

Хрящеватыегрунты

ХрящеватыегрунтыэтосмесьглиныпескаобломковкамнейщебняигравияОниплохоразмываютсяводойнеподверженывспучиваниюивполненадежны

ОнинесжимаютсяинеразмываютсяВэтомслучаерекомендуетсязакладкафундаментасзаглублениемкакминимумвметра

Дисперсионныегрунты

Минеральныйдисперсионныйгрунтсостоитизгеологическихэлементовразличногопроисхожденияиопределяетсяпофизикохимическимсвойствамигеометрическимразмерамчастицегосоставляющим

Песчаныегрунты

Песчаныегрунтыпродуктразрушениягорныхпородпредставляютсобойсыпучуюсмесьзеренкварцаидругихминераловобразовавшихсяврезультатевыветриваниягорныхпородсразмерамичастицотдоммсодержащиеглинынеболее

Песчанныегрунтыпокрупностичастицмогутбыть

  • гравелистыечастицкрупнеемм
  • крупныечастицповесукрупнеемм
  • среднейкрупностичастицповесукрупнеемм
  • мелкиеразмерычастицмм
  • пылеватыеразмерычастицммОниблизкипосвоимпроявлениямкглинистымгрунтам

Поплотностиподразделяютсяна

  • плотные
  • среднейплотности
  • рыхлые

Чемвышеплотностьтемпрочнеегрунт

Физическиесвойства

  • высокаясыпучестьпосколькусцеплениямеждуотдельнымизернаминет
  • легкоразрабатываются
  • хорошаяводопроницаемостьхорошопропускаютводу
  • неменяютсявобъемеприразномуровневодопоглощении
  • промерзаютнезначительнонепучинистые
  • принагрузкахимеютсвойствосильноуплотнятьсяипроседатьновдовольносжатыесроки
  • непластичны
  • легкоутрамбовываются

СухойчистыйвособенностикрупныйкварцевыйпесокможетвыдержатьбольшиенагрузкиЧемкрупнееичищепескитембольшуюнагрузкуможетвыдержатьслойоснованияизнегоГравелистыекрупныеисреднейкрупностипескизначительноуплотняютсяподнагрузкойнезначительнопромерзают

ЕслипескизалегаютравномерносдостаточнойплотностьюимощностьюслоятотакойгрунтявляютсяхорошейосновойдляфундаментаичемкрупнеепесоктембольшуюнагрузкуонможетвосприниматьРекомендуетсязакладкафундаментанаглубинеотдосм

МелкийпесокразжиженныйводойособенноспримесямиглиныиилавкачествеоснованияненадеженПылеватыепескиразмерчастицотдоммслабодержатнагрузкукакоснованиетребуютукрепление

Супеси

Супесигрунтывкоторыхглинистыечастицыразмеромменееммсодержатсявпределахотдо

ПлывуныэтосупесипосвойствамблизкикпылеватымпескамсодержащиебольшоеколичествопылеватыхиоченьмелкихглинистыхчастицПридостаточномводопоглощениипылеватыечастицыначинаюигратьрольсмазкимеждукрупнымичастицамиинекоторыеразновидностисупесейстановятсянастолькоподвижнымичтотекуткакжидкость

Различаютплывуныистинныеипсевдоплывуны

Истинныеплывуныхарактеризуютсяприсутствиемпылеватоглинистыхиколлоидныхчастицбольшойпористостьюнизкимиводоотдачейикоэффициентомфильтрацииособенностьюктиксотропнымпревращениямоплываниемпривлажностиипереходомвтекучеесостояниепри

Псевдоплывуныпескинесодержащиетонкихглинистыхчастицполностьюводонасыщенныелегкоотдающиеводуводопроницаемыепереходящиевплывунноесостояниеприопределенномгидравлическомградиенте

Плывуныпрактическинепригодныдляиспользованиявкачествеоснованийфундаментов

Глинистыегрунты

ГлиныгорныепородысостоящиеизчрезвычайномелкихчастицменееммснебольшойпримесьюмелкихпесчаныхчастицГлинистыегрунтыобразовалисьврезультатефизикохимическихпроцессовпроисходившихприразрушениигорныхпородХарактернымсвойствомихявляетсясцеплениемельчайшихчастицгрунтамеждусобой

Физическиесвойства

  • низкиеводопропускныесвойствапоэтомувсегдасодержатводуотдообычно
  • увеличиваютсявобъемепринамоканиииуменьшаютсяпривысыхании
  • взависимостиотвлажностиобладаютзначительнойсвязанностьючастиц
  • сжимаемостьглинывысокаяуплотнениеподнагрузкойнизкое
  • пластичнытольковпределахопределеннойвлажностиприменьшейвлажностионистановятсяполутвердымиилитвердымиприбольшейизпластичногосостоянияпереходятвтекучее
  • размываютсяводой
  • пучинистость

Попоглощеннойводеглиныисуглинкиподразделяютна

  • твердые
  • полутвердые
  • тугопластичные
  • мягкопластичные
  • текучепластичные
  • текучие

ОсадказданийнаглинистыхгрунтахпродолжаетсяболеедлительноевремячемнапесчанойпочвеГлинистыегрунтыспесчанымипрослойкамилегкоразжижаютсяипоэтомуобладаютнебольшойнесущейспособностью

Сухиеплотнослежавшиесяглинистыегрунтысбольшоймощностьюслоявыдерживаютзначительныенагрузкиотсооруженийеслиподниминаходятсяустойчивыеподстилающиеслои

Глинаслежавшаясявтечениемногихлетсчитаетсяхорошимоснованиемдляфундаментадома

НотакоетакаяглинавстречаетсяредкотквприродномсостояниипрактическиникогданебываетсухойКапиллярныйэффектприсутствующийвгрунтахсмелкойструктуройприводитктомучтоглинапрактическивсегданаходитсявовлажномсостоянииТакжевлагаможетпроникатьчерезпесчаныепримесивглинепоэтомувлагопоглощениеуглиныпроисходитнеравномерно

Неоднородностьвлажностипризамерзаниигрунтаприводиткнеравномернойпучинистостиприотрицательныхтемпературахчтоможетпривестикдеформациифундамента

Пучинистымимогутбытьвсевидыглинистыхгрунтоватакжепылеватыеимелкиепески

Глинистыегрунтысамыенепредсказуемыедлястроительства

ОнимогутразмыватьсяразбухатьсжиматьсяпризамерзаниивспучиватьсяФундаментынатакихгрунтахстроятнижеотметкипромерзания

Приналичиилессовыхиилистыхгрунтовнеобходимопринятьмерыкукреплениюоснования

Макропористыеглины

ГлинистыегрунтыобладающиевприродномсложениивидимыминевооруженнымглазомпорамизначительнопревышающимискелетгрунтаназываютмакропористымиКмакропористымгрунтамотносятлёссовыеболеепылевидныхчастицнаиболеераспространенныенаюгеРФиДальнемВостокеПриналичиивлагилёссовидныегрунтытеряютустойчивостьиразмокают

Суглинки

Суглинкигрунтывкоторыхглинистыечастицыразмеромменееммсодержатсявпределахотдо

ПосвоимсвойствамонизанимаютпромежуточноеположениемеждуглинойипескомВзависимостиотпроцентногосодержанияглинысуглинкимогутбытьлегкимисреднимиитяжелыми

ТакойгрунткаклёссотноситсякгруппесуглинковсодержитзначительноеколичествопылеватыхчастицммиводорастворимыеизвестнякиидроченьпористыйипринамоканиисжимаетсяПризамерзаниивспучивается

ВсухомсостояниитакиегрунтыобладаютзначительнойпрочностьюноприувлажненииихгрунтразмягчаетсяирезкоуплотняетсяВрезультатепроисходятзначительныеосадкисильныеперекосыидажеразрушениявозведенныхнанемсооруженийвособенностиизкирпича

ТакимобразомдлятогочтобылессовидныегрунтыслужилинадежнымоснованиемдлясооруженийнужнополностьюустранитьвозможностьихзамачиванияДляэтогонеобходимотщательноизучитьрежимгрунтовыхводигоризонтыихвысшегоинизшегостояния

Илилистыегрунты

ИлобразовавшиесявначальнойстадиисвоегоформированияввидеструктурныхосадковвводеприналичиимикробиологическихпроцессовБольшейчастьютакиегрунтырасполагаютсявместахторфоразработокболотистыхизаболоченныхместах

Илилистыегрунтыводонасыщенныйсовременныйосадокпреимущественноморскихакваторийсодержащийорганическоевеществоввидерастительныхостатковигумусасодержаниечастицменьшеммсоставляетпомассе

Свойстваилистыхгрунтов

  • ильнаядеформируемостьивысокаясжимаемостьикакследствиеничтожноесопроивлениекнагрузкаминепригодностьихиспользованиявкачествеестественногооснования
  • Значительноевлияниеструктурныхсвязейнамеханическиесвойства
  • Незначительноесопротивлениесилтрениячтозатрудняетприменениевнихсвайныхфундаментов
  • Органическиегуминовыекислотывиледействуютразрушающенабетонсооруженийифундамента

СамымсущественнымявлениемвозникающимвилистыхгрунтахподдействиемвнешнейнагрузкикакуказывалосьвышеявляетсяразрушениеихструктурныхсвязейСтруктурныесвязивилахначинаютразрушатьсяприотносительнонезначительныхнагрузкаходнаколишьпринекоторойвполнеопределеннойдляданногоилистогогрунтавеличиневнешнегодавленияпроисходитлавинноемассовоенарушениеструктурныхсвязейпричемпрочностьилистогогрунтарезкоснижаетсяЭтавеличинавнешнегодавленияноситназваниеструктурнойпрочностигрунтаЕслидавлениенаилистыйгрунтменьшеструктурнойпрочноститосвойстваегоблизкиксвойствамтвердоготеламалойпрочностипричемкакпоказываютсоответствующиеопытынисжимаемостьиланиегосопротивлениесдвигупрактическинезависятотприроднойвлажностиПриэтомуголвнутреннеготренияилистогогрунтамаласцеплениеимеетвполнеопределеннуювеличину

Последовательностьвозведенияфундаментовнаилистыхгрунтах

  • Производитсявыемкаэтихгрунтовизамещаютпослойнопесчанымгрунтом
  • Отсыпаюткаменнующебеночнуюподушкуеемощностьопределяетсярасчетомнеобходимочтобынаповерхностьилистогогрунтаотсооруженияиподушкиприходилосьдавлениенеопасноедляилистогогрунта
  • Послеэтоговозводитсясооружение

Сапропель

Сапропельпресноводныйилобразовавшийсянаднезастойныхводоемовизпродуктовраспадарастительныхиживотныхорганизмовисодержащийболеепомассеорганическоговеществаввидегумусаирастительныхостатков

Сапропельимеетпористуюструктуруикакправилотекучуюконсистенциювысокуюдисперсностьсодержаниечастицкрупнееммобычнонепревышаетпомассе

Торф

Торфорганическийгрунтобразовавшийсяврезультатеестественногоотмиранияинеполногоразложенияболотныхрастенийвусловияхповышеннойвлажностипринедостаткекислородаисодержащийпомассеиболееорганическихвеществ

ВихсоставвходитбольшоеколичестворастительныхосадковПоколичествуихсодержанияразличают

  • слабозаторфованныегрунтыотносительноесодержаниерастительныхосадковменее
  • среднезаторфованныеотдо
  • сильнозаторфованныеотдоиторфысвыше

ТорфяникиобычносильноувлажненыотличаютсясильнойнеравномернойсжимаемостьюипрактическинепригодныкакоснованиеЧащевсегоихзаменяютнаболеепригодныеоснованиянапримерпесчаные

Заторфованныйгрунт

Грунтзаторфованныйпесокиглинистыйгрунтсодержащийотдопомассеторфа

Влажностьгрунта

Иззакапиллярногоэффектагрунтысмелкойструктуройглинапылеватыепескинаходятсявовлажномсостояниидажепринизкомуровнегрунтовыхвод

Поднятиеводыможетдостигать

  • всуглинкахм
  • всупесяхм
  • впылеватыхпескахм

Условиядляслабопучинистогогрунта

Относительнобезопасныеусловиячтобыгрунтсчиталсяслабопучинистымкогдаподземнаяводарасположенанижерасчетнойглубиныпромерзания

  • впылеватыхпескахнам
  • всупесяхнам
  • всуглинкахнам
  • вглинахнам

Условиядлясреднепучинистогогрунта

Грунтможноотнестиккатегориисреднепучинистойкогдаподземнаяводарасположенанижерасчетнойглубиныпромерзания

  • всупесяхнам
  • всуглинкахнам
  • вглинахнам

Условиядлясильнопучинистогогрунта

Грунтбудетсильнопучинистыйеслиуровеньгрунтовыхводбудетвышечемдлясреднепучинистыхгрунтов

Определениетипагрунтанаглаз

ДажедалекийотгеологиичеловексможетотличитьглинуотпескаНоопределитьнаглаздолюглиныипескавгрунтеуженекаждыйсможетКакойгрунтпередвамисуглинокилисупесьИкаковпроцентчистойглиныиилавтакомгрунте

ДляначалаобследуйтесоседниежилыеучасткиОпытсозданияфундаментасоседейможетдатьполезнуюинформациюПокосившиесязаборыдеформациифундаментовпринеглубокомихзаложенииитрещинывстенахтакихдомовговорятопучинистыхгрунтах

ПотомнужновзятьпробугрунтасосвоегоучасткажелательноближекместубудущегодомаНекоторыесоветуютсделатьямкуноузкуюямкуглубокойневыроешьдаичтоснейпотомделать

ЯпредлагаюпростойиочевидныйвариантНачнитесвоёстроительствосвыкапыванияямыподсептик

Увасполучитсяколодецсдостаточнойглубинойнеменееметровможнобольшеиширинойнеменееметракоторыйдаеткучупреимуществ

  • простордлявзятияпробгрунтасразнойглубины
  • визуальныйосмотрсечениягрунта
  • возможностьпроверкигрунтанапрочностьневынимаягрунтвтомчислеибоковыхстенок
  • ямувамобратнозакапыватьненужно

Толькоустановитевколодецвближайшеевремябетонныекольцачтобыколодецнеосыпалсяотдождей

Определениегрунтаповнешнемувиду

Состояниесухойпороды

ГлинаТвёрдаявкускахприудареколетсянаотдельныекомьяКомочкираздавливаютсясбольшимтрудомОченьтруднорастираютсявпорошок
СуглинкиКомьяикускисравнительнотвердыприударерассыпаютсяобразуямелочьРастертаяналадонимассанедаетощущенияоднородногопорошкаПесканаощупьприрастираниималоКомочкираздавливаютсялегко
СупесьСцеплениемеждучастицамислабоеКомьялегкорассыпаютсяотдавлениярукойиприрастираниичувствуетсянеоднородныйпорошоквкоторомявночувствуетсяприсутствиепескаСупесьпылеватаяприрастираниинапоминаетсухуюмуку
ПесокПесчанаясаморассыпающаясямассаПрирастираниивладоняхощущениепесчаноймассыпреобладаюткрупныепесчаныечастицы

Состояниевлажнойпороды

ГлинаПластичноелипкоеимажущееШарприсдавливаниинеобразуеттрещинпокраямПрираскатываниидаётпрочныйидлинныйшнурдиаметром
СуглинкиПластичноеШарприсдавливанииобразуетлепёшкустрещинамипокраямДлинногошнуранеобразуется
СупесьСлабопластичноеОбразуетсяшаркоторыйприлёгкомнадавливаниирассыпаетсяНескатываетсявшнурилитрудноскатываетсяилегкораспадаетсянакусочки
ПесокПрипереувлажнениипереходитвтекучеесостояниеНескатываетсявшаришнур

Методосветленияводы

Методопределениятипагрунтапоскоростиосветленияводызаминутувпробиркеилистаканевкоторуюпомещаютщепоткупочвы

Типфундаментаотгрунта

  • Торфсвайныйфундамент
  • Пылевыепескитягучиеглинызаглубленныйфундаментсгидроизоляцией
  • Мелкиеисредниепескитвердыеглиныфундаментнеглубокогозаложения
  • Вовлажныхгрунтахглинасуглиноксупесьилипылеватыйпесокглубиназаложенияфундаментабольшерасчетнойглубиныпромерзания

Столбчатые фундаменты на почвах: глине, пучинистых грунтах

Разновидности глиняных почв

Перед определением типа фундамента, необходимо четко представлять, на каком типе грунта будет осуществлять строительство.

Суглинки широко распространены в средней полосе России

В зависимости от количества содержания глины почвы бывают следующих видов:

  • супесь – рыхлая горная порода, включающая в состав песчаные и пылеватые компоненты в сочетании с 5-10% глины;
  • суглинок – почва, в составе которой глиняный компонент представлен в количестве 10-25%, а оставшуюся часть занимает песок;
  • глина – мелкозернистая осадочная порода с высоким процентным содержанием глиняного вещества от 30%.

Главная отличительная характеристика глины – слабость перед влагой, благодаря которой она быстро превращается в тестообразную массу и препятствует дальнейшему просачиванию жидкости в грунт. Пласты исследуемой породы могут размещаться на существенной глубине, что увеличивает риск вспучивания почвы в зимний период за счет промерзания застоявшейся воды.

Характеристики глинистого грунта и его виды

Чтобы строение было надежным и долговечным, необходимо определиться в трех направлениях:

  • Что можно строить на глинистой почве.
  • Какие использовать материалы для строительства.
  • Какой лучше фундамент выбрать.

Для ответа на эти вопросы следует ознакомиться с видами глинистых грунтов и их особенностями.

Виды глинистого грунта

В чистом виде грунтовые породы встречаются очень редко, в большинстве случаев в них присутствуют различные примеси. В случае с глинистой почвой в качестве примеси в основном выступает песок. В зависимости от его количества глинистый грунт делится на следующие виды:

  • Глина. В такой грунтовой породе чистая глинистая масса составляет больше 30 процентов. Грунт относится к разряду пучинистых почв из-за способности глины удерживать воду. При ее замерзании происходит расширение грунта, что всегда становится причиной разрушения фундамента. Кроме того под воздействием грунтовых вод глина быстро вымывается, это приводит к образованию пустот и проседанию фундамента.
  • Суглинки содержат от 10 до 30 процентов чистой глины. Такой грунт также можно назвать ненадежным, так как его поведение меняется под воздействием определенных факторов. Строительство на таком участке возможно лишь при условии укрепления грунта.
  • Супесь – грунт с содержанием не более 5 процентов глины. Также является одним из проблемных грунтов, так как меняет свои характеристики под воздействием грунтовых вод. Если возникает необходимость строительства дома на таком участке, то лучше всего использовать свайный фундамент.

При изучении глинистых грунтов следует обратить внимание, что глина может быть красной и голубой. В первом виде содержится большое количество песка, который способствует проведению влаги

Из-за этого грунт может менять свои свойства и разрушаться. Голубая глина более прочная и меньше подвержена разрушениям, так как практически не пропускает влагу. Однако на ее поверхности может наблюдаться большое скопление воды.

Характеристики глины

Также различают ледниковую и аллювиальную глины. Если ледниковые пласты залегают достаточно глубоко, то на них можно без опасений возводить бетонное основание. Аллювиальная или речная глина встречается в низинах и около водоемов, характеризуется высокой пластичностью. На таких участках дома фундамент лучше не возводить, в крайнем случае, можно сделать свайное основание.

Можно ли соорудить надежную основу дома, если на участке глинистая почва?

Глинистый грунт состоит из чешуйчатых элементов, склонных к накоплению влаги.

Разновидность пучинистых почв представляют собой глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком

Глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком представляют собой разновидность пучинистых почв, отличающихся непредсказуемым характером:

  • сухой глинистый грунт характеризуется рассыпчатостью, что усложняет строительство на глинистой почве фундамента;
  • переувлажненная почва подвержена морозному пучению, постепенно разрушающему фундамент на глинистой почве.

Указанные факторы отрицательно влияют на прочностные характеристики фундаментного основания.

Следует серьезно отнестись к выбору оптимального варианта фундамента и обратить особое внимание на следующие факторы:

  • характеристики глинистого грунта. Забор проб для лабораторных исследований осуществляется путем выполнения шурфов на расчетную глубину. Анализ образцов целесообразно осуществлять в весенние месяцы, когда влага в грунте поднимается близко к его поверхности;
  • уровень промерзания грунта. В литературных источниках и профессиональных сайтах представлена информация по максимально возможной глубине замерзания почвы в различных регионах, позволяющая определить тип и уровень заглубления фундаментной основы;

К выбору оптимального варианта фундамента следует отнестись серьезно

близость водоносных слоев и способность глинистой почвы поглощать влагу. Глубина пластов воды определяется при бурении, а склонность глины к впитыванию влаги определяется в лабораторных условиях. Образцы увлажняют с последующим контролем продолжительности высыхания.

Лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины, позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта, который делится на следующие разновидности:

  • глинистую почву. Концентрация чистой глины достигает 1/3 от общего объема грунта. Такая почва отличается повышенной сыпучестью и высокой пластичностью;
  • суглинки. Наряду с 10% глины такие почвы содержат песчаную фракцию. В зависимости от содержания песка и глины они делятся на легкие, средние и тяжелые;
  • супеси. Концентрация глины не превышает 1/5 часть от суммарного объема. Из-за повышенной концентрации песка супеси малопригодны для строительства.

Позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины

Глина делится на следующие типы:

  • ледниковая. Она обладает повышенной нагрузочной способностью и пригодна для возведения фундаментных оснований;
  • аллювиальная. Она характеризуется повышенной пластичностью, что затрудняет строительство фундаментов.

Профессиональные строители утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом

Важно правильно выбрать оптимальный вид фундамента для конкретных условий строительной площадки. При близком расположении водных пластов, находящихся выше уровня замерзания, следует перед сооружением фундамента сделать дренажную систему

Она обеспечит эффективный отвод влаги от основания здания.

Утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом-профессиональные строители

Какой фундамент делать на глине?

Глина боится воздействия воды. Перед началом заложения фундамента настоятельно рекомендуется произвести геологическую разведку. Ее целью должно быть определение однородности грунта на участке строительства. Зачастую грунт на участке крайне неоднороден. Глина идет пластами, чередуясь со слоями песка. Поэтому решение о том, какой фундамент на глине лучше соору

Пришло время подкормить рассаду томатов, перцев и цветов

29 марта 2021 11:24  

Многие дачники думают, что рассада вырастет сама, мол, наши бабушки не пользовались никакими подкормками. Это заблуждение! И бабушки наши тоже подкармливали рассаду — вытяжкой из навоза, перегноем, чайной заваркой — да мало ли чего они не использовали для того, чтобы вырастить рассаду здоровой и сильной! Но, зачем нам сегодня эти дедовские способы, если наука и промышленность предоставляют нам самый широкий спектр всевозможных подкормок! Главное — научиться ими пользоваться!

Выбор удобрения для рассады

Форма выпуска удобрений для рассады
Ничего эффективнее и удобнее, чем жидкие подкормки, для рассады еще не придумано. Поэтому выбираем или жидкость, или быстрорастворимые гранулы, таблетки, порошки. Нас интересуют именно те удобрения, которые специально выпускаются для жидких подкормок и в сухом виде не вносятся. Если это порошок или гранулы, то расход у них небольшой, а выпускаются они в маленьких пакетиках.

Состав удобрений: что должно быть в удобрениях для рассады
В удобрение для рассады обязательно должны входить: азот (N), калий (K), фосфор (P или P2O5), мезо- и микроэлементы (магний, железо, бор, цинк и другие).

Микроэлементы нужны в хелатной, а не в сульфатной форме. Сульфаты для подкормки рассады не подходят: в растворе они распадаются на ионы с электрическим зарядом и потому легко связываются частицами почвы. Во-первых, это делает их менее доступными для растений, во-вторых, накапливаясь в небольшом объеме почвы, ионы металлов из полезных элементов превращаются в яд. Не всегда производитель указывает на упаковке форму микроэлементов, но обычно в удобрение все-таки кладут хелаты. Если нет точной информации, на всякий случай убедитесь хотя бы в том, что на упаковке нет слова «сульфат» или химических формул, заканчивающихся на «SO4».

Дозировка удобрений для рассады

Обязательно посмотрите, как производитель рекомендует применять удобрение для рассады. Общее правило: концентрация должна быть в 2 раза ниже, чем при подкормках растений в саду. Если рекомендуются одинаковые дозы, это должно насторожить – не исключено, что удобрение заведомо является пустышкой, от которой не будет ни вреда, ни пользы.

В зависимости от состава удобрения его расход может варьироваться, но в среднем для рассады это приблизительно 7–10 г (столовая ложка) сухого удобрения на 10 л воды. Для жидких удобрений сложнее проверить, насколько адекватна рекомендованная производителем норма расхода.

Виды удобрений для рассады

Органоминеральные комплексы
Органоминеральные комплексы это жидкие удобрения темного цвета. Помимо раствора солей они содержат полученные из торфа гуминовые добавки, которые повышают иммунитет и жизнестойкость растений. Для рассады важно, чтобы это была не простая вытяжка из торфа, а действительно комплекс, содержащий минеральные и органические компоненты, поэтому внимательно изучите состав.

Быстрорастворимые минеральные удобрения для рассады
Быстрорастворимые минеральные удобрения – наиболее традиционный вид с оптимальным соотношением цена – эффективность. Имеют четкую и понятную рецептуру – тоже плюс.

Жидкие минеральные удобрения
Жидкие минеральные удобрения – те же смеси солей, но продаются уже в виде раствора. Их применение обходится дороже, но привлекает удобная дозировка.

Традиционные народные удобрения для рассады
«Народные» удобрения. Многие опытные садоводы получают хорошие результаты, подкармливая рассаду куриным пометом, настоем коровяка. Но специалисты признают этот метод рискованным, требующим мастерства и чутья. Особенно это касается птичьего помета: у птицы своеобразный обмен веществ. Одна порция удобрения может быть очень бедной питательными веществами, а другая – настолько концентрированной, что сожжет корни. Кроме того, навоз и помет могут спровоцировать инфекции, если содержание растений в целом неидеально (слишком темно и жарко, спертый воздух, ошибки с поливом). Конечно, этого не должно случиться, если разводить и применять органические удобрения по правилам.


Когда подкармливать рассаду

Учитываем состав почвенной смеси, поскольку до пикировки подкармливать рассаду вообще не рекомендуется. Питательных веществ в грунте достаточно для сеянцев, а их избыток ранней весной при недостатке света ни к чему хорошему не приведет. Первую подкормку делаем через 2 недели после пикировки «перевалки» сеянцев или при появлении 2–4 настоящих листочков (если рассада выращивается без пикировки). Дальнейшие наши действия зависят от состава почвогрунта.

Самостоятельно приготовленный грунт с использованием огородной, листовой земли, перегноя и других питательных компонентов не только плодороден сам по себе, но и хорошо удерживает растворенные в подкормках соли, сохраняя их доступными для растений. Рассаду в таком грунте можно подкармливать раз в 2 недели.

Правила подкормки рассады:

Подкармливать рассаду, как и поливать, необходимо только утром, чтобы к вечеру, когда температура снижается, листья и поверхность почвы успели подсохнуть. Холод и капельная влага – идеальная среда для болезнетворных грибов.
Если почва в горшке пересушена (ком отстал от стенок, горшочки легкие и «звенят» при постукивании), рассаду перед подкормкой нужно слегка полить и дать влаге хорошо впитаться, а только затем подкармливать.
Если почва еще слегка влажная, раствором удобрений просто заменяют поливочную воду. Для рассады берутся только растворы низкой концентрации, поэтому предварительный тщательный полив не нужен.
Чтобы растения хорошо усваивали питательные вещества, к корням необходим доступ кислорода. Время от времени рыхлите верхний слой почвы в горшочках шпажкой или спицей, но не очень глубоко, чтобы не повредить корни. Делать это лучше примерно через час после полива.
Правила подкормки не избавляют от необходимости вести наблюдения. Если вы заметили признаки голодания рассады, проведите внеочередную подкормку. При этом удобрение лучше сменить, ведь неизвестно, была ли вызвана проблема его несбалансированностью.

Когда НЕ нужно подкармливать рассаду

Знать, когда не кормить рассаду, так же важно, как и знать, когда кормить. Подкормка подвергшихся стрессу сеянцев ухудшит их состояние. Когда саженцы подвергаются стрессу, они вам скажут. Вот как:

Листья у рассады поникшие — им нужна вода.
Саженцы высокие и длинноногие — им нужен свет.
Кончики некоторых листьев сухие и коричневые — они обожжены слишком большим количеством света, солнца или удобрений.
Сеянцы падают на почву — они могут быть заражены.
Вы должны сначала решить проблему и не вносить удобрение, пока рассада не станет нормальной.


Признаки голодания рассады

Светлеют нижние листья, причем не одна пара – недостаток азота. Это не самое страшное явление, в период активного роста такое может происходить, особенно у «прожорливых» культур, таких как баклажан.

Светлеют молодые листья, особенно между жилками – недостаток железа. Возможно, вы переборщили с применением «марганцовки», она мешает усвоению железа.

Листья вянут и не расправляются даже после полива. Это похоже на корневую гниль, которая может быть спровоцирована дефицитом меди. Меди часто не хватает растениям на торфяных грунтах.

Жилки листьев становятся фиолетовыми – дефицит фосфора (встречается у томатов и перцев). В данном случае, прежде чем грешить на удобрения, сначала убедитесь, что растениям не слишком холодно. Усвоение фосфора резко замедляется при низкой температуре.


Где ищут золото и по каким признакам? — Популярная наука — 7 канал Красноярск

Можно разделить геологию на два направления: изучение полезных ископаемых и поиск именно золота?

Есть общий раздел геологии полезных ископаемых и есть геология месторождения золота. Одно время у нас велась специальная подготовка по направлению по изучению геологии россыпей, сейчас оно более унифицированное.

Почему золото сложно найти? Как его ищут?

Основные проблемы с поиском золота связаны с тем, что золото во-первых, металл редкий, во-вторых, драгоценный. Есть классификации металлов: черные, цветные, редкие. Золото попадает в категорию благородных металлов. Эта классификация немного устарела, но применяется до сих пор. -4 одного % или 1 миллионная в части чего-либо. То есть найти вот эти миллионные части где-то, это очень сложно. Сейчас очень редко находят месторождения, как показывают в старых фильмах, что идет человек, моет лоток и находит сами руды, или как в фильме про «золотую лихорадку», где человек идет в одиночку, а за ним крадется убийца, это все не так. Сейчас поиск месторождений это серьезное исследование, то есть для начала необходимо спрогнозировать, где искать, потому что геологи ищут, то, что сами, как говорится, «не теряли и не прятали», они ищут, то, что спрятала природа. Соответственно, чтобы найти, надо понимать, как это выглядит и где это может быть. Допустим, когда вы потеряли ключи от дома, мы просим помочь гостей, гости захотят знать, как они выглядят, чтобы не спутать со своими, и где их можно было оставить. Здесь ситуация немного сложнее, потому что, если мы примерно представляем как выглядят месторождения золота, это либо жилы, то есть плитообразные тела, где находится прозрачный кварц, он называется «горный хрусталь». С золотом кварц бывает разным: белый, серый и т. д. И вот эти жилы, которые уходят глубоко в недра земли, находят их главным образом по пробам. В общем, отбирается даже не камень на анализ, а глина, то есть снимается верхний слой почвы, где геолог работает не молотком, как показывают в фильмах, а обычной лопатой. После, порцию глину кладут в мешочек, далее кладут этикетку с указанием номера пробы, при этом используем GPS и они идут по определенной линии, то есть мы знаем в каком месте они взяли эту пробу, и затем в городе или в полевых условиях анализируют на определенные элементы. Однако это анализ не на золото, потому что его очень мало. Если в руде его грамм на тонну, в этих пробах его будет гораздо меньше, буквально какие-то следы. И вот если у нас появились в глине какие-то элементы-спутники золота, например мышьяк или медь, свинец, цинк, вот тогда уже есть повод заинтересоваться этим местом подетальнее. Туда в следующий сезон приезжает опять экспедиция, в этом месте роют ямы, канавы и берут пробы уже из того камня, который отрыли под этим рыхлым материалом, под глиной. Вот если там породы показывают повышенное содержание золота, то уже интересно, можно заниматься бурением. Пробивается уже бульдозером дорога, едет буровой станок и получается добывать информацию уже с большей глубины. И вот если мы не просто нашли золото в каком-то нужном содержании, а мы нашли определенное его количество (геологи это называют «запас»), скажем, мы посчитали и выяснили, что, то содержание золота, помноженное на объемы породы изученные, дает нам, допустим, 4-5 тонн золота. Это уж маленькое, но месторождение, вот тогда уже можно разрабатывать.

Все ли геологические проявления золота можно назвать полезными ископаемыми?

Если геолог нашел кусок породы и в нем есть крупинки золота — это еще не месторождение. Это называется ученым словом «точка минерализации». Такой термин. Если мы доказали, что эта точка минерализации имеет некоторые размеры по поверхности, еще не в глубь, — это называется словом «рудопроявление». Ему присваивается, как и точке минерализации, свой номер, указывается, где она находится и все следующие экспедиции, которые будут планировать свою работу в этих местах, будут знать об этом объекте, что он потенциально достоин изучения. Если его как следует изучить и выяснится, что по количеству и по качеству нам хватает руды для того, чтобы рудник работал 10-15 лет, тогда можно разрабатывать, это уже месторождение с полезным ископаемым — рудой золота.

Экономика влияет на добычу полезных ископаемых?

Экономика определяет очень многое. Освоение месторождения зависит, например, от удаленности от цивилизации и наоборот от приближенности. Скажем, сейчас в Швеции переезжает или уже переехал поселок Кируна, потому что оказалось, что месторождение, рядом с которым он построен, протягивается и под сам этот поселок. И они решили не оставлять это все там, а переселиться. Какие-то здания исторические они, наверное, перенесут и будут разрабатывать дальше. Есть и минусы в тесном слишком расстоянии с цивилизацией. А вот обратный пример — в середине XX-го века в Забайкалье, в современном Забайкальском крае, было найдено уникальное Удоканское (по Удоканскому хребту) месторождение меди. На самом деле комплексное месторождение, там медь и серебро и, наверное, золота сколько-то есть. Но основной компонент, конечно, медь. Его разведали в советское время, с перестройкой его забросили, и сейчас его повторно готовят к эксплуатации. Я надеюсь, скоро начнут его осваивать. Вот столько времени прошло с открытия, при том, что с самого начала было понятно, что это очень большой объект. Когда в начале XX-го века начинали разрабатывать руды золота, содержание в руде (в промышленном) считалось больше. То есть тогда хуже извлекали золото из руды и необходимо было, чтобы золота в руде было больше. Например, 20-30 грамм на тонну. Это было вполне себе хорошее содержание. Сейчас, вы помните, 2-3 грамма на тонну, а где-то и полграмма хорошо. Благодаря современным технологиям и такие руды можно обрабатывать. Поэтому получилось так, что там, где закладывали шахту и узко проходили вроде пустые на тот момент породы — сейчас вот это все окружающее пространство — это вполне себе руда. Поэтому на месте многих шахт, и в том числе там, карьеры, которые разрабатывают эту когда-то пустую породу, а сейчас руду.

Может ли обычный человек самостоятельно намыть золото? Какие ещё полезные ископаемые люди могут найти?

Теоретически да. Другое дело, что заниматься поиском золота без лицензии чревато конфликтам с законом. То есть если что-то и нашлось, то лучше оставить там, где нашлось, чтобы не создавать себе проблем. Например, можно поискать гальку в Енисее. Там можно найти тот же кварц. Он бывает красивый: бывает полупрозрачный, а бывает совсем прозрачный. На реке Каче можно найти Агаты. Это кварц, но уже с более сложной организацией — в виде желваков. Это галька, но на сколе получаются красивые, кругами, узоры. Когда вы находите такое, это Агат.

В Енисее ещё из красивого очень часто встречаются гальки вулканических пород, которые Енисей приносит из Саян. Они, как правило, разных оттенков зелёного. В них белые включения — белые кристаллы полевого шпата. Такие вулканические породы довольно прочные, поэтому они долго окатываются. Енисей поднял их где-то в сотнях километров выше по течению, и они добрались до нас.

Золото вряд ли. Хотя бы по той простой причине, что оно просело куда-то глубоко. В небольших речках, где рядом присутствует скальное основание — плотИк, такое возможно. Пустые породы, которые над россыпью, например галька, песок, глина, геологи называют «торфА» с ударением на последний слог. Затем, когда доходят до полезного ископаемого, до участка, где есть золото или алмазы, — это называется пески или пласт. И если, наконец, под пластом залегают первичные коренные породы, которые не размыты водой — это называется «плотИк». Золото упирается в этот плотик и на нем остаётся. Это не значит, что оно там красиво лежит, обмыл шлангом и собирай самородки. Это значит, что оно, как правило, где-то в глине, в трещинах того же плотика. То есть его оттуда тоже надо уметь достать.

Почему золото называют «ленивым металлом»?

Золото — металл ленивый. У него высокая плотность — почти до 20 граммов на кубический сантиметр — чистое золото. Но вы знаете, что самородное золото в реальности — это не чистое золото из Таблицы Менделеева. Это смесь, как минимум, с серебром. Также встречается примесь меди, ртути и других компонентов. Получается очень тяжелый металл. В своё время было интересное открытие про то, как золото перемещается в потоке. Вообще было непонятно, как такой тяжелый материал, который при первой возможности ложится на дно и там лежит, пока совсем уже в бок толкать не станут, как такой ленивый металл будет двигаться дальше, уходя от источника на километры и более. Начинает как все? Вот жила здесь, дальше россыпь и растёт содержание. Растёт-растёт, потом падает и постепенно кончилось. И непонятно было, почему этот горб не рядом с жилой, а на некотором расстоянии. А получилось очень просто: если мы возьмём грузило свинцовое, и бросим в воду, оно, конечно, утонет. Если мы возьмём то же грузило и воткнем его в кусок пенопласта, бросим в воду, оно поплывет. Где этот пенопласт разломится, дробинка выпадет. Вот примерно так же путешествует золото. Только вместо пенопласта у него кварц, плотность которого 2,5 грамма на кубический сантиметр. То есть в речном потоке галька кварца перемешается замечательно вместе с другими такими, а иногда и более тяжелыми гальками. А иногда и более тяжелыми гальками. А потом где-то разламывается и золото выпадает. Причем открытие это сделал даже не геолог, а маркшейдер, то есть специалист скорее по горной геометрии, а не по геологии. Интересовался формой россыпей и обнаружил такую закономерность, такое явление, что золото путешествует не само по себе, а в обнимку с другими минералами.

В чем уникальность месторождений Красноярского края?

Дело в том, что Олимпиадинское месторождение, оно двухэтажное было. То есть у нас любое месторождение, которое образуется в земных недрах, оно как-то реагирует на поверхность, потому что в недрах, например, мало кислорода, а на поверхности много. Олимпиадинское месторождение вообще интересно тем, что при гигантских запасах золота, там золото почти не увидишь в руде — оно очень мелкое. Оно буквально растворено в минералах серы, в арсенопирите главным образом: это мышьяк, железо, сера — вот такой минерал. И для того, чтобы извлечь золото, этот арсенопирит необходимо растворить. Для этого используют специальные бактерии, которые в чанах растворяют арсенопирит, то есть им мышьяк даже нравится, очевидно, и потом из этого раствора получают золото.

Так вот, изначально добывали руды, которые были другие, которые получились, когда сера и мышьяк, содержащие руды, встретились с водой, богатой кислородом у поверхности. И вместо блестящих кристаллов оловянно-белого арсенопирита образовалась, грубо говоря, ржавчина, то, что называется смесь минералов на основе гетита. Назвали в честь Гете. Он не только «Фауста» написал, но и минералогией, в том числе, активно интересовался. И вот, Гетит оказался вместилищем золота уже нового, переотложенного. И получилось так, что верхушка этого месторождения была постепенно съедена. То есть она съедалась, съедалась — золото никуда не девалось, оно просто проседало ниже, ниже, ниже — поэтому вышележащие руды оказались более богатыми — в 2-3 раза, чем те, которые ниже. И это сыграло еще одну неприятную шутку при разработке, когда кончились руды окисленные, и начались руды первичные, их попытались перерабатывать таким же образом. В итоге (золото всегда теряется при переработке небольшой процент, но теряется), я точных чисел не помню, если при переработке окисленных руд терялось, допустим, 10-20%, то по той же технологии обрабатывались первичные — начало теряться 50-60%, а то и больше — больше половины золота пошло в отвал. То есть пришлось резко менять технологию обогащения, бактерий приглашать в помощь, и тогда все наладилось по новой. Действительно, вышележащие руды были более богаты.

Верно ли утверждение, что рассыпное золото на планете почти закончилось, остались только рудные запасы?

Сложный вопрос, смотря, что считать россыпью. Есть такое месторождение на юге Африки — на самом деле у нас его называют в книгах месторождение, но это не месторождение — это целый рудный район, то есть скопление месторождений. Несколько десятков — площадь его поперечно, несколько сотен километров, площадь, соответственно, уже тысяч, и название очень красивое, для русского языка немного странное, но в переводе с языка африканского — языка, который получился из сплава голландского и местного африканского — звучит, как «Хребет белой воды» — white waters rand — в этом самом ранде, как посчитали, изначально содержалось около 3/4 мировых запасов золота, сейчас, конечно, многое выбрали. Это вообще очень интересное место, там разработка сейчас ведется на глубинах, в некоторых шахтах, более четырех километров.

Оттуда горняков поднимают как водолазов, то есть с декомпрессией, потому что иначе они закипят и будет кессонная болезнь. Там руду перерабатывать стараются внизу, не поднимая на поверхность. В отработанные выработки закладывают пустые породы. В одной из них одно время была нитринная обсерватория (где изучают нитрины). Это, наверное, единственная обсерватория, которая стремится не в горы, а наоборот куда-то поглубже, чтобы не мешали другие частицы. До сих пор считается, что там руды древней россыпи. Если брать этот объект, то, конечно, кончатся они ой как не скоро.

Ну, а если брать россыпи попроще, за которыми не надо лезть так глубоко, то я бы сказал так: сейчас очень часто идёт повторная отработка россыпей, который отрабатывались ранее — раньше за руду считали совсем другие содержания. Сейчас довольствуются гораздо меньшим, поэтому многие россыпи в северо-енисейском районе отрабатывают иногда не по одному разу и получают металл. Какие-то частички высвобождаются, какие-то отлипают от глины (она очень любит ловить на себя золото, если в россыпи есть проблема с глиной, то золото закатывается в глиняную гальку и уходит в отвал). Когда глина отдает золото, его ещё можно получить. В целом, конечно, россыпей становится меньше, как и коренных месторождений золота. Земля производила эти сокровища 4,5 млн лет. Мы же за фактически несколько столетий активной разработки это все подъели.

Есть ли смысл дальше готовить специалистов по добыче золота, если оно скоро закончится?

Чтобы не закончилось, надо искать. Потому что всё-таки сейчас благодаря современным технологиям не только изменился уровень качества разработки полезных ископаемых, не только мы можем перерабатывать все более бедные руды, но и поиски ведутся уже все более продвинутыми технологиями. Есть, например, технология так называемой гиперспектральной съёмки. Когда мы берём разные камни с месторождения, снимаем их спектры, потом фотографируем из космоса этот участок территории и смотрим, где по спектру такие же участки. В тех местах уже ведём поиски. Для нашего севера это очень перспективный поисковый метод. Он позволяет очень быстро посмотреть на иногда очень больших площадях, что там можно найти. Метод используется не только для золота, но и для других полезных ископаемых. Сейчас подобную технологию мы хотим применить для месторождения Ак-Суг, это Тыва. Там на севере республики располагается крупное медное молибденовое месторождение, в котором также есть и золото. Оно попутно будет извлекаться. То есть золото встречается не только в собственных месторождениях, оно бывает и дополняет некоторые месторождения. Может быть в рудах железа, в других полезных ископаемых. Современные технологии позволяют вести поиски там, где это либо было раньше сложно, либо просто могли не заметить в силу того, что низкие содержания. Их сложнее было засечь, и они тогда никому не были нужны. Повторное изучение тех же Саян, я уверен, даст новые объекты, новые месторождения. Чтобы эти объекты кто-то искал — нужны специалисты. Они расходятся у нас, как показывает опыт, геологи, горняки востребованы.

Как возникают грунтовые воды

Как возникают грунтовые воды

Трудно представить себе воду под землей. Некоторые считают, что грунтовые воды собираются в подземных озерах или стекают в подземные реки. Фактически, грунтовые воды — это просто подземные воды, которые полностью пропитывают поры или трещины в почвах и породах. Подземные воды пополняются за счет атмосферных осадков и, в зависимости от местного климата и геологии, неравномерно распределяются как по количеству, так и по качеству.Когда идет дождь или тает снег, часть воды испаряется, часть выделяется растениями, часть течет по суше и собирается в ручьях, а часть проникает в поры или трещины почвы и скал. Первая вода, попадающая в почву, заменяет воду, испарившуюся или использованную растениями в предшествующий засушливый период. Между поверхностью суши и водоносным горизонтом находится зона, которую гидрологи называют зоной ненасыщенности. В этой ненасыщенной зоне обычно есть, по крайней мере, немного воды, в основном в более мелких отверстиях почвы и скалы; большие отверстия обычно содержат воздух вместо воды.После сильного дождя зона может быть почти насыщенной; после долгой засухи он может почти высохнуть. Некоторое количество воды удерживается в ненасыщенной зоне за счет молекулярного притяжения, и она не будет течь к колодцу и не попадать в него. Подобные силы удерживают достаточно воды во влажном полотенце, чтобы оно стало влажным после того, как с него перестанут капать.

Как грунтовые воды встречаются в горных породах.


После того, как потребности растений и почвы в воде будут удовлетворены, избыток воды будет просачиваться в уровень грунтовых вод — верхнюю часть зоны, ниже которой отверстия в горных породах насыщены.Ниже уровня грунтовых вод все отверстия в скалах заполнены водой, которая движется через водоносный горизонт к ручьям, источникам или колодцам, из которых забирается вода. Естественное заполнение водоносных горизонтов на глубине — медленный процесс, поскольку грунтовые воды медленно перемещаются через ненасыщенную зону и водоносный горизонт. Скорость перезарядки также является важным фактором. Было подсчитано, например, что если водоносный горизонт, лежащий под высокогорными равнинами Техаса и Нью-Мексико — область с небольшим выпадением осадков — будет опустошен, то потребуются столетия, чтобы заполнить водоносный горизонт при нынешней небольшой скорости восполнения.Напротив, неглубокий водоносный горизонт в районе значительного количества осадков может быть восполнен почти сразу.

Водоносные горизонты можно пополнять искусственно. Например, большие объемы грунтовых вод, используемых для кондиционирования воздуха, возвращаются в водоносные горизонты через питающие скважины на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк. Водоносные горизонты можно искусственно подпитывать двумя основными способами: одним из способов является распространение воды по земле в ямах, бороздах или канавах или возведение небольших плотин в руслах ручьев, чтобы задерживать и отклонять поверхностный сток, тем самым позволяя ему проникать в водоносный горизонт. ; другой способ — построить питательные колодцы и закачать воду непосредственно в водоносный горизонт, как показано на странице 10.Последний метод является более дорогим, но может быть оправдан там, где метод разбрасывания невозможен. Хотя некоторые проекты искусственного пополнения запасов были успешными, другие не принесли результатов; предстоит еще многое узнать о различных средах грунтовых вод и их восприимчивости к методам искусственного пополнения запасов.

Проще говоря, колодец можно рассматривать как не что иное, как очень большую пору в породе. Колодец, вырытый или пробуренный в насыщенных породах, заполнится водой примерно до уровня грунтовых вод.Если вода перекачивается из колодца, сила тяжести заставляет воду перемещаться из насыщенных пород в колодец, чтобы заменить откачиваемую воду. Это приводит к вопросу: будет ли вода поступать достаточно быстро при перекачке, чтобы обеспечить непрерывную подачу воды? Некоторые породы, такие как глина или твердый гранит, могут иметь только несколько микротрещин, через которые может проходить вода. Очевидно, что такие породы пропускают лишь небольшое количество воды и являются плохим водоносным горизонтом. Для сравнения, такие породы, как трещиноватые песчаники и пещеристый известняк, имеют большие соединенные отверстия, которые позволяют воде двигаться более свободно; такие породы пропускают большее количество воды и являются хорошими водоносными горизонтами.Количество воды, которое водоносный горизонт будет давать в скважину, может варьироваться от нескольких сотен галлонов в день до нескольких миллионов галлонов в день.

следущая страница

Грунтовые воды Дома Грунтовые воды Как возникают грунтовые воды Качество грунтовых вод

Оценка национального глоссария ресурсов подземных вод

Круговорот воды — Центр научных исследований

На Земле ограниченное количество воды.Вода, которая находится здесь сегодня, — это такая же вода, которая будет здесь через 20 или даже 20 миллионов лет. Итак, если все живые существа используют воду, как получается, что мы не используем всю воду? Ответ заключается в том, что вода постоянно циркулирует в системе Земли посредством процесса, называемого круговоротом воды.

Круговорот воды включает в себя ряд процессов, которые обеспечивают циркуляцию воды через подсистемы Земли. Вода испаряется из почвы, через растительность и из водоемов (таких как реки, озера и океаны).Эта испарившаяся вода накапливается в виде водяного пара в облаках и возвращается на Землю в виде дождя или снега. Возвращающаяся вода падает прямо обратно в океаны или на сушу в виде снега или дождя. Он проникает в почву, чтобы попасть в грунтовые воды, или стекает с поверхности Земли в ручьях, реках и озерах, которые стекают обратно в океаны. Вода может поглощаться растениями и возвращаться в атмосферу посредством таких процессов, как транспирация и фотосинтез. Вода также может быть возвращена в атмосферу при сжигании растений на ископаемом топливе.

Вода и атмосфера

Вода попадает в атмосферу путем испарения, транспирации, выделения и сублимации:

  • Транспирация — это потеря воды растениями (через их листья).
  • Животные выделяют воду путем дыхания и с мочой.
  • Сублимация — это когда лед или снег превращаются непосредственно в водяной пар, минуя жидкую фазу (т.е. они не тают).

Вода обычно встречается в атмосфере в виде водяного пара.Если он остынет, он может конденсироваться, скапливаясь в облаках. По мере роста облаков они становятся тяжелее и могут падать обратно на Землю в виде осадков (дождь, снег, град или мокрый снег) или снова испаряться обратно в пар.

Вода и биосфера, гидросфера и геосфера

Когда вода возвращается на Землю, она может попасть в гидросферу или геосферу.

Может попасть в гидросферу, упав на водоемы или на землю. Когда идет дождь, вода, падающая на землю, может двигаться двумя способами — она ​​может стекать с поверхности земли и попадать в ручьи и реки, или она может просачиваться в землю и попадать в грунтовые воды.Этот второй процесс называется инфильтрацией — вода движется через поровые пространства между частицами почвы или камнями.

Как только вода попадает в гидросферу или геосферу, ее могут использовать живые существа. Растения могут брать воду из почвы, а животные могут пить воду из рек и озер или есть растения. Даже микробы глубоко в земле живут в крошечных пленках воды, окружающих камни. Затем вода будет оставаться в биосфере до тех пор, пока она не высвободится в результате испарения, транспирации, выделения, разложения, дыхания и сгорания, и весь процесс начнется снова.

Он может оставаться в гидросфере или геосфере в течение длительного времени (например, в водоносных горизонтах) или очень быстро возвращаться в атмосферу.

Эти процессы, которые преобразуют и переносят воду в системе Земли, происходят непрерывно с течением времени, но с разной скоростью в разных местах.

Идея деятельности

В моделях водного цикла используются простые материалы для наблюдения за взаимодействиями в круговороте воды. Это одно из многих занятий, представленных в интерактивном разделе «Изучение круговорота воды».

Чтение: фазы гидрологического цикла

Благодаря уникальным свойствам воды молекулы воды могут циркулировать практически в любой точке Земли. Молекула воды, обнаруженная сегодня в вашем стакане с водой, могла извергнуться из вулкана в начале истории Земли. За прошедшие миллиарды лет молекула, вероятно, провела время в леднике или глубоко под землей. Молекула определенно находилась высоко в атмосфере и, возможно, глубоко в чреве динозавра.Куда дальше пойдет эта молекула воды?

Три состояния воды

Вода — единственное вещество на Земле, которое присутствует во всех трех состояниях материи — в твердом, жидком или газообразном состоянии. (И Земля — ​​единственная планета, на которой вода присутствует во всех трех состояниях.) Из-за разницы температур в определенных местах по всей планете все три фазы могут присутствовать в одном месте или в одном регионе. Эти три фазы — твердая (лед или снег), жидкость (вода) и газ (, водяной пар, ).Посмотрите на лед, воду и облака (рис. 2).

Рис. 2. Можете ли вы найти на этом изображении все три фазы воды? (а) Лед, плавающий в море. (б) Жидкая вода. (c) Водяной пар невидим, но облака, образующиеся при конденсации водяного пара, не видны.

Круговорот воды

Поскольку вода на Земле присутствует во всех трех состояниях, она может попадать в различные среды по всей планете. Движение воды вокруг поверхности Земли — это гидрологический (водный) цикл (рис. 3).

Рис. 3. Поскольку это круговорот, круговорот воды не имеет ни начала, ни конца.

Большая часть воды на Земле хранится в океанах, где она может оставаться в течение сотен или тысяч лет. Океаны подробно рассматриваются в главе «Океаны Земли».

Вода превращается из жидкости в газ в результате испарения и превращается в водяной пар. Энергия Солнца может испарять воду с поверхности океана или из озер, ручьев или луж на суше. Испаряются только молекулы воды; соли остаются в океане или резервуаре с пресной водой.

Водяной пар остается в атмосфере, пока не подвергнется конденсации , превратившись в крошечные капли жидкости. Капли собираются в облака, которые разносятся ветром по всему земному шару. Когда капли воды в облаках сталкиваются и растут, они падают с неба в виде осадков. Осадки может быть дождь, мокрый снег, град или снег. Иногда осадки выпадают обратно в океан, а иногда на поверхность суши.

Чтобы немного развлечься, посмотрите это видео.Эта песня о круговороте воды посвящена роли солнца в перемещении H 2 O из одного водоема в другой. Движение всех видов материи между резервуарами зависит от внутренних или внешних источников энергии Земли:

На этой анимации показан годовой цикл среднемесячного количества осадков во всем мире.

Когда вода падает с неба в виде дождя, она может попадать в ручьи и реки, которые текут вниз в океаны и озера. Вода, которая выпадает в виде снега, может оставаться на горе несколько месяцев.Снег может стать частью льда в леднике, где он может оставаться в течение сотен или тысяч лет. Снег и лед могут возвращаться обратно в воздух с помощью сублимации , процесса, при котором твердое вещество превращается непосредственно в газ, не превращаясь сначала в жидкость. Хотя вы, вероятно, не видели, чтобы водяной пар сублимировался из ледника, возможно, вы видели сублимацию сухого льда в воздухе.

Снег и лед со временем медленно тают, превращаясь в жидкую воду, которая обеспечивает постоянный приток пресной воды к ручьям, рекам и озерам внизу.Капля воды, падающая в виде дождя, также может стать частью ручья или озера. На поверхности вода может со временем испариться и снова войти в атмосферу.

Значительное количество воды просачивается в землю. Почвенная влага — важный резервуар для воды (рис. 4). Вода, попавшая в почву, важна для роста растений.

Рис. 4. Влажность почвы в США сильно различается.

Вода может просачиваться через грязь и камни под землю через поры, проникающие в землю, и попадать в систему грунтовых вод Земли.Подземные воды попадают в водоносные горизонты, в которых может храниться пресная вода веками. Кроме того, вода может выходить на поверхность через родники или возвращаться в океаны.

Растения и животные зависят от воды, чтобы жить, и они также играют роль в круговороте воды. Растения забирают воду из почвы и выделяют большое количество водяного пара в воздух через свои листья (рис. 5). Этот процесс известен как транспирация .

Онлайн-справочник по гидрологическому циклу от Университета Иллинойса находится здесь.

Рис. 5. Облака над тропическими лесами Амазонки образуются даже в засушливый сезон из-за влаги от испарения растений.

Люди также зависят от воды как природного ресурса. Не довольствуясь тем, чтобы получать воду непосредственно из ручьев или прудов, люди создают каналы, акведуки, плотины и колодцы, чтобы собирать воду и направлять ее туда, где они хотят (рис. 6).

Рис. 6. Акведук Пон-дю-Гар во Франции был построен во времена Римской империи.

Таблица 1.Использование воды в США и во всем мире
Использование США Глобальный
Сельское хозяйство 34% 70%
Бытовые (питьевые, купальные) 12% 10%
Промышленность 5% 20%
Охлаждение электростанции 49% малый

Важно отметить, что молекулы воды вращаются вокруг.Если климат охладится, а ледники и ледяные шапки разрастутся, в океанах станет меньше воды, и уровень моря упадет. Может случиться и обратное.

KQED: Отслеживание капель дождя

Как работает круговорот воды и как повышение глобальной температуры повлияет на круговорот воды, особенно в Калифорнии, — это темы этого видео-квеста. Узнайте больше здесь.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить страницуПодробнее

Описание гидрологического цикла


Описание гидрологического цикла

Это обучающий модуль о движении воды на планете Земля.Модуль включает обсуждение движения воды в Соединенных Штатах, а также предоставляет конкретную информацию о движении воды в Орегоне.

Научная дисциплина в области физической географии, изучающая круговорот воды, называется гидрологией. Он связан с происхождением, распределением и свойствами воды на земном шаре. Следовательно, водный цикл также называют гидрологическим круговоротом во многих научных учебниках и учебных материалах. Большинство людей слышали о науке о метеорологии, и многие также знают о науке об океанографии из-за того, что каждая дисциплина освещалась на телевидении.Люди смотрят телевизор о погоде почти каждый день. Такие знаменитости, как Жак Кусто, помогли сделать океанографию общепризнанной наукой. В широком контексте науки метеорологии и океанографии описывают части ряда глобальных физических процессов с участием воды, которые также являются основными компонентами науки гидрологии. Геологи описывают другую часть физических процессов, обращаясь к движению грунтовых вод в пределах подземных пространств планеты. Гидрологи заинтересованы в получении измеримой информации и знаний о круговороте воды.Также важно измерение количества воды, участвующей в переходных стадиях, которые происходят по мере того, как вода перемещается от одного процесса в рамках цикла к другим процессам. Таким образом, гидрология — это обширная наука, которая использует информацию из широкого круга других наук и объединяет их для количественной оценки движения воды. Фундаментальные инструменты гидрологии основаны на поддержке научных методов, зародившихся в математике, физике, инженерии, химии, геологии и биологии.Следовательно, гидрология использует разработанные концепции из наук метеорологии, климатологии, океанографии, географии, геологии, гляциологии, лимнологии (озера), экологии, биологии, агрономии, лесного хозяйства и других наук, которые специализируются на других аспектах физических, химических или биологических среда. Таким образом, гидрология является одной из междисциплинарных наук, лежащих в основе развития водных ресурсов и управления водными ресурсами.

Глобальный круговорот воды можно описать с помощью девяти основных физических процессов, которые образуют континуум движения воды.Сложные пути включают прохождение воды из газовой оболочки вокруг планеты, называемой атмосферой, через водоемы на поверхности земли, такие как океаны, ледники и озера, и в то же время (или более медленно) через слои почвы и горных пород под землей. Позже вода возвращается в атмосферу. Фундаментальной характеристикой гидрологического цикла является то, что у него нет начала и нет конца. Его можно изучить, начав с любого из следующих процессов: испарение, конденсация, осаждение, перехват, инфильтрация, просачивание, транспирация, сток и хранение.

Информация, представленная ниже, представляет собой значительно упрощенное описание основных физических процессов, влияющих на процесс. Они включают:

ИСПАРЕНИЕ

Испарение происходит, когда физическое состояние воды изменяется с жидкого состояния на газообразное. Во время изменения состояния происходит обмен значительным количеством тепла, около 600 калорий энергии на каждый грамм воды. Обычно солнечное излучение и другие факторы, такие как температура воздуха, давление пара, ветер и атмосферное давление, влияют на количество естественного испарения, которое имеет место в любой географической области.Испарение может происходить на каплях дождя и на свободных водных поверхностях, таких как моря и озера. Это может произойти даже из-за попадания воды на растительность, почву, камни и снег. Существует также испарение, вызванное деятельностью человека. В отапливаемых зданиях происходит испарение воды, осевшей на его поверхности. Испаренная влага уносится в атмосферу с поверхности океана, суши и водоемов в виде водяного пара. В атмосфере всегда присутствует пар.

КОНДЕНСАЦИЯ

Конденсация — это процесс, при котором водяной пар меняет свое физическое состояние с пара, чаще всего, на жидкость.Водяной пар конденсируется на мелких частицах в воздухе с образованием росы, тумана или облаков. Наиболее активными частицами, образующими облака, являются морские соли, атмосферные ионы, вызванные молнией, и продукты горения, содержащие сернистую и азотистую кислоты. Конденсация вызывается охлаждением воздуха или увеличением количества пара в воздухе до точки его насыщения. Когда водяной пар конденсируется обратно в жидкое состояние, в окружающую среду выделяется такое же большое количество тепла (600 калорий энергии на грамм), которое было необходимо для превращения его в пар.

ОСАДКИ

Осадки — это процесс, который происходит, когда любые и все формы частиц воды падают из атмосферы и достигают земли. Есть два подпроцесса, которые заставляют облака выделять осадки: процесс слияния и процесс образования кристаллов льда. Когда капли воды достигают критического размера, они подвергаются действию силы тяжести и трения. Падающая капля оставляет за собой турбулентный след, который позволяет более мелким каплям падать быстрее и их догонять, чтобы соединиться и объединиться с ведущей каплей.Другой возможный подпроцесс — это процесс образования кристаллов льда. Это происходит, когда лед образуется в холодных облаках или в облачных образованиях высоко в атмосфере, где наблюдаются отрицательные температуры. Когда близлежащие капли воды приближаются к кристаллам, некоторые капли испаряются и конденсируются на кристаллах. Кристаллы вырастают до критических размеров и падают в виде снега или ледяной крупы. Иногда, когда гранулы падают через воздух с более низких высот, они тают и превращаются в капли дождя.

Осадки могут попасть в водоем или на сушу.Затем он распределяется несколькими способами. Вода может прилипать к объектам на поверхности планеты или вблизи нее, или она может переноситься по суше и через сушу в русла ручьев, или она может проникать в почву, или она может задерживаться растениями.

Когда осадки небольшие и нечастые, большая часть осадков возвращается в атмосферу за счет испарения.

Часть осадков, выпадающая в поверхностные водотоки, называется стоком. Сток может состоять из компонентов, вносимых такими источниками, как поверхностный сток, подземный сток или сток грунтовых вод.Поверхностный сток проходит по поверхности земли и по поверхностным каналам, покидая водосборную зону, называемую водосборным бассейном или водоразделом. Часть поверхностного стока, которая течет по поверхности суши в направлении каналов ручьев, называется наземным потоком. Суммарный сток в руслах ручья называется ручьем.

ПЕРЕХВАТ

Перехват — это процесс прерывания движения воды в цепочке транспортных событий, ведущих к ручьям.Захват может происходить путем хранения растительного покрова или углублений в лужах и в образованиях суши, таких как канавы и борозды.

Когда начинается дождь, вода, ударяющая по листьям и другим органическим материалам, растекается по поверхности тонким слоем или собирается в точках или краях. Когда максимальная поверхностная способность удерживания на поверхности материала превышена, материал накапливает дополнительную воду в виде растущих капель по краям. В конце концов вес капель превышает поверхностное натяжение, и вода падает на землю.Ветер и удары дождевых капель также могут высвободить воду из органического материала. Слой воды на органических поверхностях и капли воды по краям также свободно испаряются.

Кроме того, задержка воды на поверхности земли в условиях замерзания и ниже нуля может быть существенной. Также происходит перехват падающего снега и льда на растительности. Самый высокий уровень перехвата происходит, когда идет снег в хвойных и лиственных лесах, которые еще не потеряли свою листву.

ИНФИЛЬТРАЦИЯ

Инфильтрация — это физический процесс, связанный с движением воды через граничную область, где атмосфера соприкасается с почвой. Явление поверхности определяется условиями поверхности почвы. Перенос воды связан с пористостью почвы и проницаемостью почвенного профиля. Как правило, скорость инфильтрации зависит от образования луж воды на поверхности почвы под воздействием капель дождя, текстуры и структуры почвы, начального содержания влаги в почве, уменьшения концентрации воды по мере того, как вода продвигается глубже в заполнение почвы. поры в почвенных матрицах, изменения в составе почвы и набухание увлажненных почв, которые, в свою очередь, закрывают трещины в почве.

Вода, которая просачивается и накапливается в почве, также может стать водой, которая позже испаряется или становится подземным стоком.

ПЕРКОЛЯЦИЯ

Просачивание — это движение воды через почву и ее слои под действием силы тяжести и капиллярных сил. Основная движущая сила грунтовых вод — сила тяжести. Вода, которая находится в зоне аэрации, где есть воздух, называется вадозной водой. Вода, находящаяся в зоне насыщения, называется грунтовыми водами. Практически все подземные воды происходят из поверхностных вод.Оказавшись под землей, вода перемещается под действием силы тяжести. Граница, разделяющая зоны вадозы и насыщения, называется уровнем грунтовых вод. Обычно направление движения воды изменяется с нисходящего, и к движению добавляется горизонтальная составляющая, основанная на геологических граничных условиях.

Геологические образования в земной коре служат естественными подземными резервуарами для хранения воды. Другие также могут служить проводниками для движения воды. По сути, все грунтовые воды находятся в движении.Однако некоторые из них движутся крайне медленно. Геологическое образование, которое переносит воду из одного места в другое в количестве, достаточном для экономического развития, называется водоносным горизонтом. Движение воды возможно из-за пустот или пор в геологических формациях. Некоторые образования отводят воду обратно на поверхность земли. Родник — это место, где уровень грунтовых вод достигает поверхности земли. Каналы ручья могут контактировать с неограниченным водоносным горизонтом, приближающимся к поверхности земли.Вода может переходить с земли в ручей или наоборот, в зависимости от относительного уровня воды. Сбросы подземных вод в ручей образуют основной поток в засушливые периоды, особенно во время засух. Притекающий поток подает воду в водоносный горизонт, а стекающий поток получает воду из водоносного горизонта.

ТРАНСПИРАЦИЯ

Транспирация — это биологический процесс, который происходит в основном днем. Вода внутри растений переносится от растений в атмосферу в виде водяного пара через многочисленные отдельные выпускные отверстия.Растения переносят питательные вещества в верхнюю часть растений и охлаждают листья, находящиеся на солнце. Листья, подвергающиеся быстрой транспирации, могут быть значительно холоднее, чем окружающий воздух. На транспирацию сильно влияют виды растений, которые находятся в почве, и на нее сильно влияет количество света, которому подвергаются растения. Вода может свободно переноситься растениями до тех пор, пока в растении не разовьется дефицит воды и не начнут закрываться высвобождающие воду клетки (устьица).Затем транспирация продолжается гораздо медленнее. Только небольшая часть воды, которую поглощают растения, остается в растениях.

Растительность обычно замедляет испарение из почвы. Растительность, затеняющая почву, снижает скорость ветра. Кроме того, выброс водяного пара в атмосферу снижает количество прямого испарения из почвы, снега или льда. Поглощение воды корнями растений, наряду с перехватом, которое происходит на поверхности растений, компенсирует общий эффект, который растительность оказывает на замедление испарения из почвы.Лесная растительность имеет больше влаги, чем почва под деревьями.

СТОК

СТОК — это сток из водосборного бассейна или водосбора, который появляется в поверхностных потоках. Как правило, он состоит из потока, на который не влияют искусственные отводы, хранилища или другие работы, которые общество может иметь на или в русле потока. Поток частично состоит из осадков, которые падают непосредственно на ручей, поверхностного стока, который течет по поверхности земли и по каналам, подземного стока, который проникает в поверхностные почвы и перемещается в боковом направлении по направлению к ручью, и стока грунтовых вод от глубокого просачивания через почву. горизонты.Часть подповерхностного потока быстро входит в поток, в то время как оставшейся части может потребоваться более длительный период, прежде чем она присоединится к воде в потоке. Когда каждый из составляющих потоков попадает в ручей, они образуют общий сток. Общий сток в руслах рек называется ручьем и обычно рассматривается как прямой сток или основной сток.

ХРАНЕНИЕ

Есть три основных места хранения воды, которые происходят в планетарном круговороте воды. Вода хранится в атмосфере; вода хранится на поверхности земли, а вода хранится в земле.

Вода, хранящаяся в атмосфере, может относительно быстро перемещаться из одной части планеты в другую. Тип хранилища, которое происходит на поверхности земли и под землей, во многом зависит от геологических особенностей, связанных с типами почвы и типами горных пород, присутствующих в местах хранения. Хранение происходит на поверхности в океанах, озерах, водохранилищах и ледниках; подземное хранение происходит в почве, в водоносных горизонтах и ​​в трещинах скальных образований.

Движение воды через восемь других основных физических процессов водного цикла может быть неустойчивым. В среднем водная атмосфера обновляется каждые 16 дней. Влага в почве заменяется примерно каждый год. В глобальном масштабе вода на водно-болотных угодьях заменяется примерно каждые 5 лет, в то время как время пребывания воды в озере составляет около 17 лет. В районах, слабо освоенных обществом, обновление грунтовых вод может превышать 1400 лет. Неравномерное распределение и движение воды во времени, а также пространственное распределение воды как в географических, так и в геологических областях могут вызывать экстремальные явления, такие как наводнения и засухи.


РАСЧЕТНАЯ
ГЛОБАЛЬНЫЙ ВОДНЫЙ ЦИКЛ
 ТИП РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕМ, ПРОЦЕНТ ОТ ОБЩЕГО
ВОДА миллионы миллионов ОБЪЕМ
                           куб. миль куб. км

СОЛЬНАЯ ВОДА 97.00

           океаны 314,2 1308,0 (96,4%)
           солевые тела 2,1 8.7 (0,6%)

ПРЕСНАЯ ВОДА 2,90

           лед и снег 6,9 28,7 (2,1%)
           озера 0,5 2,1 (0,15%)
           реки 0,01 0,04 (0,003%)

           доступный
           подземные воды 1,0 4,2 (0,31%)

АТМОСФЕРА 0,10

           море
           испарение 0,1 0,42 (0,03%)

           земля
           испарение 0.05 0,21 (0,015%)

           осадки
           над морем 0,09 0,37 (0,03%)

           осадки
           над сушей 0,03 0,12 (0,01%)

           водяной пар 0,005 0,02 (0,002%)
ОКРУГЛЕННОЕ ИТОГО 326,00 1357,00 100,0
 


Если бочка с водой на пятьдесят пять галлонов представляет собой весь запас воды на планете, то:

a) Мировой океан представлен 53 галлонами, 1 квартой, 1 пинтой и 12 унциями;
b) ледяные шапки и ледники будут составлять 1 галлон и 12 унций;
c) атмосфера внесет 1 пинту и 4 пинты.5 унций;
d) грунтовые воды в сумме составят 1 кварту 11,4 унции;
д) пресноводные озера составляют половину унции;
f) внутренние моря и соленые озера в сумме составят более одной трети унции;
г) влажность почвы и вальдозная вода в сумме составляют около одной четвертой унции;
ч) реки мира составят всего лишь одну сотую унции (менее одной миллионной воды на планете).


ВОДНЫЙ БЮДЖЕТ В СОЕДИНЕННЫХ ШТАТАХ

В атмосфере над 48 соседними Соединенными Штатами Америки хранится около 36.5 кубических миль атмосферной воды в день. Чуть более 10 процентов или 3,9 кубических миль его выпадает в виде осадков каждый день. Ежегодно 48 штатов выпадает около 1430 кубических миль осадков. Этого объема хватило бы на каждый год, чтобы покрыть штат примерно на 30 дюймов воды.

Наибольшее среднее годовое количество осадков в мире 460 дюймов (1168 см) выпадает на горе Ваиалеале, Гавайи. Самое низкое среднегодовое количество осадков 1,63 дюйма (4,1 см) в Соединенных Штатах выпало за 42-летний период в Долине Смерти, Калифорния.Самый продолжительный засушливый период без осадков в США пришелся на 767-дневный период с 3 октября 1912 года по 8 ноября 1914 года в Багдаде, штат Калифорния.

В среднем 70 процентов годовых осадков в соседних США (1001 кубическая миля) испаряется обратно в атмосферу с суши и воды, а также за счет испарения с растительности. Остальные 30 процентов годовых осадков (429 кубических миль) переносятся через другие поверхностные и подземные процессы круговорота воды в ручей, озеро или океан.

Объем подземных вод в соседних Соединенных Штатах оценивается примерно в 15 100 кубических миль как в неглубоких грунтовых водах (глубиной менее 2600 футов), так и равное количество в грунтовых водах на глубине более 2600 футов. Влажность почвы в верхних 3 футах почвы оценивается примерно в 150 кубических миль воды.

В пресноводных озерах США хранится около 4560 кубических миль воды. Хотя только в Великих озерах хранится около 5 540 кубических миль воды, считается, что более 50 процентов этого объема находится в Соединенных Штатах.Также около 14 кубических миль хранится в соленых озерах страны. Кроме того, примерно 12 кубических миль поверхностных вод хранятся в руслах ручьев на пути к океанам. Другие источники поверхностных запасов в соседних штатах включают 16 кубических миль замороженной воды в ледниках.

Объем речного потока, который достигает океанов страны, составляет около 1,12 кубических миль в день (409 кубических миль в год). Общий комбинированный сток поверхностных и подземных вод в океаны страны равен 1.18 кубических миль в день. Только река Миссисипи дает 0,34 кубических мили в день (годовой естественный сток составляет 593 000 кубических футов в секунду).

В Соединенных Штатах имеется около 2700 водохранилищ и контролируемых естественных озер площадью более 5000 акров футов в хранилище. Резервуары обеспечивают хранение 142 кубических миль, почти 90% из которых приходится на 600 крупнейших резервуаров. Кроме того, в хранилище находится около 50 000 резервуаров размером от 50 до 5 000 акров футов. Также подсчитано, что в Соединенных Штатах насчитывается около 2 миллионов фермерских прудов.Большинство крупных водохранилищ в стране находятся в государственной собственности. Бюро землепользования управляет большинством федеральных плотин (более 750), но большинство из них — небольшие плотины. Более крупные резервуары находятся в ведении Инженерного корпуса армии США, Бюро мелиорации и Управления долины Теннесси. Корпус построил и эксплуатирует почти 600 плотин и водохранилищ, Бюро мелиорации управляет почти 300 плотинами и водохранилищами, а TVA имеет более 50 плотин и водохранилищ. Другие федеральные агентства, которые управляют небольшими плотинами, включают Лесную службу США (около 400 штатов), Бюро по делам индейцев (более 300 штатов), Службу национальных парков (более 260 штатов), Службу охраны рыбных ресурсов и диких животных США (более 175 штатов) и Министерство энергетики (около 300 штатов). 30 плотин.

ВОДА В ШТАТЕ ОРЕГОН

Орегон разделен на две отдельные зоны выпадения осадков Каскадным хребтом. Годовое количество осадков к западу от Каскадных гор колеблется от 40 до 140 дюймов. К востоку от Каскадов количество осадков колеблется от 10 до 20 дюймов в год. Среднее годовое количество осадков для всего штата составляет 28 дюймов. Средний годовой сток составляет около 20 дюймов. В штате есть сеть из 112 000 миль рек и ручьев для обеспечения годового стока. В Орегоне нанесено на карту более 365 водопадов, которые относятся к категориям каскадов и катаракт водопадов.Каскадные водопады имеют небольшие объемы воды с перпендикулярным движением текущей воды, часто связанной с последовательностью этапов. Водопады категории «Катаракта» содержат большие объемы воды, которая движется перпендикулярно. Было установлено, что более 120 геотермальных горячих источников в штате имеют температуру воды на 15 градусов по Фаренгейту выше среднегодовой температуры воздуха. Общее количество подземных вод в Орегоне не определено.

В штате Орегон, по оценкам, доступная годовая водоснабжение поверхностных вод составляет более 66 миллионов акров-футов (19.5 кубических миль). Различия в сезонном и географическом распределении водных ресурсов по всему штату приводят к ежегодной нехватке воды во многих областях штата, особенно в восточном Орегоне. Использование естественного потока поверхностных вод, поверхностных запасов в водохранилищах и запасов грунтовых вод из водоносных горизонтов используется для удовлетворения круглогодичных потребностей.

Крупнейшей рекой, протекающей через Орегон, является река Колумбия длиной 1243 мили. Он образует большую часть северной границы Орегона со штатом Вашингтон.Река Снейк, один из основных притоков Колумбии, образует большую часть восточной границы Орегона с Айдахо и является местом расположения каньона Ада глубиной 7900 футов. Река Колумбия берет свое начало в соседних штатах Вашингтон, Айдахо, Монтана и в Канаде. Средний годовой расход составляет 265 000 кубических футов в секунду. Этот объем составляет 0,15 кубических миль в день.

Другие крупные водосборы в Орегоне можно разделить на 20 дополнительных бассейнов. В их число входят:

 Дренаж северного побережья Малер
        Уилламетт Овайхи
        Озеро Сэнди Малер *
        Дешут Кламат
        Джон Дэй Четко
        Уматилла Разбойник
        Дренажные системы Гранд Ронд Южного побережья
        Порошок Umpqua
        Змеиные дренажи среднего побережья
 

Есть семь водоразделов, которые впадают в Тихий океан.Два бассейна (*) являются закрытыми бассейнами и не сбрасывают воду в океан или в принимающие ручьи. Одиннадцать — внутренние бассейны, которые впадают в принимающие ручьи.

Орегон изобилует более чем 6000 естественных озер, прудов, болот, топей и водохранилищ. Из них более 1400 названных озер. Их общая площадь составляет 500 000 акров (781 квадратная миля). Сотни озер безымянны. Есть 13 затерянных озер, 11 голубых озер, 10 чистых озер и 10 рыбных озер. Площадь их поверхности варьируется от 90 000 акров (141 квадратная миля) у озера Верхний Кламат до прудов для крупного рогатого скота, сельскохозяйственных прудов и мельничных прудов площадью менее одного акра.Кратерное озеро — самое глубокое озеро в США. Его глубина — 1932 фута, вместимость — 14 миллионов акров-футов (4,14 кубических миль), а площадь поверхности — 13 139 акров (20,5 квадратных миль). После проливных дождей и стока в 1984 году озера Малер и Харни на юго-востоке Орегона были объединены на несколько лет. Озеро Малер и озеро Харни снова являются отдельными озерами, но связаны как часть системы водно-болотных угодий с закрытым бассейном, при этом озеро Малер занимает около 90 000 акров. Комплекс озера Малер до сих пор считается крупнейшим естественным водоемом в Орегоне.180 000 акров (281 квадратная миля) комплекса озер и водно-болотных угодий, расположенных в закрытом бассейне, образуют крупнейшее пресноводное болото в западной части Соединенных Штатов. Другие крупные озера в Орегоне включают озера Уолдо, Оделл и Валлова. Более половины озер в штате представляют собой вулканические или ледниковые впадины, расположенные на возвышенностях между вершинами Каскадного хребта. Около 100 природных озер сосредоточены в горах Валлова на северо-востоке Орегона. Многие другие озера расположены между песчаными дюнами недалеко от берега Орегона.У многих естественных озер по всему штату были построены водоуправляющие сооружения на выходах для увеличения запасов воды в озерах и для контроля сброса накопленной воды для орошения ниже по течению.

В штате Орегон более 60 резервуаров емкостью более 5 000 акров футов каждый. Самым крупным водохранилищем в штате является озеро Оуайхи Бюро мелиорации на юго-востоке Орегона с объемом хранения более 1 миллиона акров-футов (0,3 кубических миль). Большинство водохранилищ в Орегоне были построены, по крайней мере частично, для хранения поливной воды.Есть сотни небольших одноцелевых резервуаров, построенных местными ирригационными компаниями. К более редким типам одноцелевых водоемов относятся водоемы для отдыха, водоемы для рыбы и диких животных, а также водоемы для улучшения качества воды.

Водохранилища в целом характеризуются проектным назначением. Водохранилища отличаются большими объемами хранения, которые способны обеспечить ожидаемый годовой запас воды и способны пережить большинство засух. В резервуарах для орошения есть большие водохранилища с максимальными бассейнами для консервации в начале вегетационного периода и минимальными бассейнами в период отсутствия роста.Водохранилища для защиты от наводнений имеют небольшие постоянные бассейны с большими емкостями для снижения уровня воды ниже по течению в ключевых точках рек. Другой характеристикой водохранилищ, контролирующих паводки, является то, что они, как правило, опускаются как можно быстрее после сильного стока, чтобы восстановить свои возможности хранения. Водохранилище гидроэлектростанции характеризуется свойствами хранения и высвобождения, которые удовлетворяют региональным потребностям в энергии, особенно зимой или летом. Под плотинами гидроэлектростанций строятся водохранилища с повторной регулировкой для стабилизации стока воды в реках и уменьшения колебаний стока между дневными периодами выработки электроэнергии.Водохранилища для хранения воды в верховьях для навигационных целей имеют большие бассейны для хранения в начале засушливого сезона, и они выпускают достаточно воды для поддержки сезонного навигационного движения. Однако водохранилища шлюзов и плотин поддерживают навигацию по воде, создавая слегка изменяющиеся бассейны, которые простираются вверх по течению на значительное расстояние от русловых проектов.

Водохранилища Инженерного корпуса армии США — это многоцелевые водохранилища, удовлетворяющие несколько типов потребностей в водных ресурсах, таких как борьба с наводнениями, выработка гидроэлектроэнергии, навигация, ирригация, городское и промышленное водоснабжение, качество воды, рыболовство и отдых.Инженерный корпус округа Портленд построил и эксплуатирует три русловых водохранилища на главном стволе нижнего течения реки Колумбия, плотины Бонневиль, Даллес и Джон Дэй, отвечающие требованиям судоходства, гидроэнергетики, ирригации, рыболовства и качества воды. и рекреационные потребности. Округ Портленда также построил и управляет 13 проектами многоцелевых хранилищ с общей емкостью 2 308 020 акров-футов воды в максимальном заповедном бассейне (0,68 кубических миль) в бассейне реки Уилламетт.В районе также хранится 547 191 акро-фут воды (0,16 кубической мили) в максимальных бассейнах двух проектов бассейна реки Роуг. Кроме того, у плотины Джон Дэй на реке Колумбия 534 000 акров-футов (0,16 кубических миль) полезного хранилища. Плотина Willow Creek в Портлендском округе, расположенная на северном центральном притоке реки Колумбия в штате Орегон, хранит 6 249 акров-футов (0,002 кубических мили) при нормальном уровне летнего заповедного бассейна. Таким образом, общий объем воды, хранящейся в водохранилищах Портлендского округа, эквивалентен более чем 75 процентам ежедневного расхода воды из США.С. реки в океаны.

Планирование хранения и сброса воды из плотин является частью инженерной функции по водным ресурсам, называемой регулированием водохранилища.

Предоставлено Инженерным корпусом — Округ Портленд

Круговорот воды | UCAR Center for Science Education

Вся вода на Земле составляет гидросферу. И эта вода не стоит на месте. Он всегда в движении. Дождь, падающий сегодня, мог быть водой в далеком океане днями ранее.А вода, которую вы видите в реке или ручье, могла быть снегом на вершине высокой горы. Вода находится в атмосфере, на суше, в океане и под землей. Он перемещается с места на место посредством круговорота воды .

Где вода?

На Земле около 1,4 млрд км 3 воды (336 млн миль 3 воды). Это включает жидкую воду в океане, озерах и реках. Он включает в себя замерзшую воду в снегу, льду и ледниках, а также воду, находящуюся под землей в почвах и скалах.Он включает воду, которая находится в атмосфере в виде облаков, и пар.

Если бы вы могли собрать всю эту воду воедино — как гигантскую каплю воды, — это было бы 1500 километров (930 миль) в поперечнике.

Из всей воды в гидросфере подавляющее большинство, около 97%, заполняет океан. Около 2% воды на Земле заморожено в ледяных покровах у полюсов и в ледниках. Иногда лед на Земле входит в гидросферу, а иногда выделяется в особую часть земной системы, называемую криосферой.Большая часть льда находится в Антарктиде, меньшее количество — в Гренландии в Арктике и небольшая часть — в горных ледниках по всему миру. Большая часть оставшегося 1% воды Земли находится под землей, в неглубоких водоносных горизонтах в виде почвенной влаги или глубоко под землей в слоях горных пород. Лишь небольшая часть воды на Земле (0,03%) находится в озерах, водно-болотных угодьях и реках.

Основные процессы в круговороте воды.
Авторы и права: NASA

Вода в движении.

По мере прохождения круговорота воды вода часто превращается из жидкости в твердое тело (лед) и в газ (водяной пар).Вода в океанах и озерах обычно жидкая; но это твердый лед в ледниках и часто невидимый водяной пар в атмосфере . Облака — это крошечные капельки жидкой воды или маленькие кристаллы льда.

Вода на поверхности океана, рек и озер может превратиться в водяной пар и переместиться в атмосферу с небольшой добавленной энергией от Солнца посредством процесса, называемого испарением . Снег и лед также могут превращаться в водяной пар в результате процесса, называемого сублимацией .Водяной пар попадает в атмосферу от растений в результате процесса, который называется транспирация .

Поскольку воздух холоднее на большой высоте в тропосфере, водяной пар охлаждается, поднимаясь высоко в атмосфере, и превращается в капли воды в процессе, называемом конденсацией . Из капель воды образуются облака. Водяной пар также может конденсироваться в капли у земли, образуя туман, когда земля холодная. Если температура достаточно низкая, вместо жидких капель воды образуются кристаллы льда.

Если капли или кристаллы льда в облаках увеличиваются в размере, они в конечном итоге становятся слишком тяжелыми, чтобы оставаться в воздухе, и падают на землю в виде дождя, снега и других типов осадков .

Что происходит с дождем и снегом, которые падают?

Ежегодно во всем мире около 505 000 км 3 (121 000 миль 3 ) воды выпадает в виде дождя, снега и других типов осадков.

86% этих капель дождя и снежинок приходят из океана, где 434 000 км 3 (104 000 миль 3 ) воды испаряются в атмосферу каждый год.В конечном итоге вода возвращается в океан в виде осадков, которые выпадают непосредственно в море, и в виде осадков, которые выпадают на сушу и стекают в океан через реки.

Воды над сушей испаряется меньше, чем выпадает на сушу в виде осадков. Испарение воды с суши происходит непосредственно из озер, луж и других поверхностных вод. Кроме того, вода также попадает в атмосферу посредством процесса, называемого транспирация , при котором растения выпускают воду в воздух из своих листьев, которые были вытянуты из почвы через корни.В совокупности вода, испарившаяся с земли и растений, называется эвапотранспирацией .

Часть снега и льда, выпадающего в виде осадков, остается на суше как часть ледяных ледников на вершинах гор или ледяных щитов, покрывающих такие места, как Гренландия и Антарктида. Часть осадков просачивается в землю и присоединяется к грунтовым водам, которые часто используются колодцами для обеспечения водой ферм, поселков и городов.

Дождливый день в сельской местности недалеко от Сиань, Китай
Авторы и права: L.S. Gardiner

Как долго вода остается в месте, прежде чем переместится?

Продолжительность времени, в течение которого определенные молекулы воды остаются в круговороте воды, весьма различна, но вода действительно остается в одних местах дольше, чем в других.

Капля воды может провести в океане более 3000 лет, прежде чем испариться в воздухе, в то время как капля воды проводит в атмосфере в среднем всего девять дней, прежде чем упасть обратно на Землю.

Вода проводит от тысяч до сотен тысяч лет в больших ледяных покровах, покрывающих Антарктиду и Гренландию.Самый старый лед в Антарктиде существует 2,7 миллиона лет назад. Однако снег, выпадающий зимой, может оставаться только в течение нескольких дней в местах средних широт, где температура часто поднимается выше нуля, вызывая таяние снега, или до шести месяцев ближе к Арктике, где температура остается ниже нуля. зима.

Вода остается в почве от одного до двух месяцев, хотя это время сильно варьируется. Вода, находящаяся в почве, попадает в атмосферу за счет испарения, а также за счет испарения.

Есть исключения. Например, в то время как водяной пар проводит относительно мало времени в атмосфере, пар, который проникает в стратосферу , слой атмосферы над тропосферой , где обычно формируется погода, может оставаться там долгое время. Кроме того, в то время как вода обычно проводит тысячи лет в океане, прежде чем двигаться дальше, вода в теплых мелководных прибрежных районах может испаряться и покидать океан очень быстро по сравнению с другими областями океана.

Влажность почвы в тропических широтах обычно выше, чем где-либо еще. Эта трехдневная составная глобальная карта поверхностной влажности почвы была сделана с использованием данных радиометра NASA SMAP в период с 25 по 27 августа 2015 года. Влажные почвы показаны синим цветом. Желтым и оранжевым цветом показаны наиболее сухие почвы.
Кредит: НАСА

Изменение климата влияет на круговорот воды.

Глобальное потепление увеличивает скорость испарения и выпадения осадков.Ожидается, что в этом столетии воздействие усилится по мере потепления климата. В некоторых районах могут выпадать более сильные, чем обычно, осадки, а в других могут возникнуть засухи. На другие части круговорота воды, такие как облака, океан, ледники и морской лед, также влияет изменение климата.

Грязевые трещины образуются во время засухи, когда земля высыхает и испаряется влага. Поскольку климат продолжает меняться, некоторые районы становятся более подверженными засухе.
Кредит: NOAA

Гидрологический цикл — обзор

Обзор

Гидрологический цикл описывает путь капли воды с момента ее падения на землю до тех пор, пока она не испарится и не вернется в нашу атмосферу (Purdue Университет, 2008).Разница в плотности между влажным воздухом и сухим воздухом позволяет влажному воздуху подниматься через тропосферу до тех пор, пока он не достигнет плавучего равновесия. Микроскопические частицы воды, взвешенные в нашей газовой атмосфере, связываются с другими частицами, называемыми ядрами облачной конденсации, притягивают молекулы воды, образуя кластеры, и в конечном итоге образуют осадки. Водные осадки включают дождь, снег, мокрый снег и град. Когда кластер падает во время выпадения осадков, он сталкивается с другими атмосферными аэрозолями и уносит их из воздуха.Этот процесс, называемый очисткой, является одним из способов попадания неорганических соединений в воду.

Когда дождь попадает на Землю, часть воды впитывается в землю и становится доступной для растений. Некоторые просачиваются через почву в уровень грунтовых вод. Дождевая вода также течет по суше в виде стока в ручьи, реки, озера и даже в океан. Пресная поверхностная вода включает проточную воду, такую ​​как ручьи и реки, и стоячую воду, такую ​​как пруды. Вода в океане содержит ионные частицы; поэтому она называется соленой водой.Под подземными водами понимается вся вода, скрытая в земле. Он может способствовать увлажнению почвы или может протекать через водоносный горизонт. Артезианские скважины попадают в грунтовые воды, находящиеся между двумя непроницаемыми слоями. Неограниченные водоносные горизонты проходят через отложения из горных пород, гальки, песка и других пористых сред. Люди и другие животные потребляют как поверхностные, так и грунтовые воды.

В этой главе основное внимание уделяется неорганическим веществам в поверхностных водах, за которыми необходимо следить, чтобы убедиться, что они пригодны для питья, т.е.е., питьевой (см. позже). В Соединенных Штатах питьевая вода, независимо от ее источника, должна быть чище, чем максимальный уровень загрязнения (MCL), установленный местным законодательством (USEPA, 2008 «Local») и федеральными нормативами (USEPA, 2008 «National») для защиты человека. здоровье. Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) не только обеспечивает соблюдение руководящих принципов, но и обязано помогать общинам в создании очистных сооружений для обеспечения соблюдения (USEPA, 2008 «Муниципальный»). Эти правила определяют допустимую концентрацию микроорганизмов, дезинфицирующих средств и побочных продуктов дезинфекции (см. Главы 8 и 12), неорганических химикатов (обсуждаемых в этой главе), органических химикатов (смотрите повсюду) и радионуклидов (см. Главу 10).Вторичные загрязнители (USEPA, 2008 «Вторичные»), такие как железо и сера, влияют на запах, вкус или цвет воды, но не вызывают заболеваний. Некоторые химические вещества, такие как оксигенат бензина метил- t -бутиловый эфир (MTBE), которые, как предполагается, могут причинить вред, не были включены в правила (USEPA, 2008 «Нерегулируемые»). Органические соединения в сточных водах происходят из канализации, промышленных процессов и разложения живых существ. Неорганические соединения в сточных водах происходят из естественных и антропогенных источников.

Испарение воды — обзор

7.2.4 Испарение почвы

Многие наблюдения показывают, что испарение воды из влажной почвы первоначально происходит с высокой скоростью, приближающейся к скорости открытой воды, и определяется энергией, доступной для испарения воды на поверхности почвы. слой. По мере высыхания поверхностного слоя скорость испарения уменьшается из-за невозможности капиллярного подъема поддерживать влажный поверхностный слой и увеличения сопротивления движению жидкой или газообразной воды к поверхности.Это основа так называемой двухфазной модели Ричи (Ritchie 1972). Фактически, эта эмпирическая модель может быть выведена из физических принципов после некоторых простых приближений (см. Ниже).

Испарение почвы можно также смоделировать с помощью уравнения Пенмана – Монтейта, при этом поверхностная проводимость сильно уменьшается по мере высыхания поверхностного слоя. Уравнение (7.3) может быть адаптировано для этой цели при условии, что г C — проводимость г Cs для водяного пара через поверхность почвы и проводимость пограничного слоя г b для пограничного слоя воздуха у поверхности почвы.Когда поверхность почвы насыщена, проводимость г Cs велика, часто предполагается, что она бесконечна, но г Cs снижается и может стать совсем маленькой по мере высыхания поверхности почвы. Также радиационный член φ na заменяется чистым излучением φ ns , падающим на поверхность почвы, с учетом возможного затенения любым навесом над почвой.

В первой фазе модели Ричи (Ritchie 1972) (т.е. сразу после события увлажнения) суточная скорость испарения почвы e S (кг · м — 2 d — 1 ) составляет константа и предполагается, что она определяется потенциальной скоростью испарения. Предполагается, что вторая фаза начинается, когда накопленное испарение E S (кг · м — 2 ) превышает количество E S 1 , а затем предполагается, что скорость испарения будет снижаться с увеличивающееся испарение накопилось выше, чем в фазе 1.

Если требуется, чтобы скорость e S была непрерывной функцией E S , ее можно записать как

(7.10) eS = dESdt = {eS1ES≤ES1eS11 + (ES −ES1) / ES2ES> ES1,

, где e S 1 — потенциальная скорость испарения, E S 1 — полное испарение с поверхности почвы в фазе 1 и E S 2 — параметр, определяющий, насколько быстро испарение уменьшается с накоплением испарения фазы 2.Это уравнение можно интегрировать, чтобы получить накопленное испарение почвы E S ( т ) (кг м -2 ) во время t после события увлажнения как

(7,11) ES (t) = {eS1tt≤tS1ES1 + ES21 + 2 (eS1 / ES2) (t − tS1) −1t> tS1,

, где t S 1 = E S 1 / e S 1 — продолжительность фазы 1 испарения.

Для реализации этой модели e S 1 устанавливается равным испарению с влажной поверхности, либо по наблюдаемым метеорологическим данным, либо по формуле.(7.3) применяется к влажной поверхности. В последнем случае поверхностная проводимость г C бесконечна, и учитывается ослабление излучения любым навесом над почвой. Параметры E S 1 и E S 2 являются свойствами почвы и, следовательно, определяются структурой почвы.

Чоудхури и Монтейт (1988) выполнили подробное теоретическое исследование теплового баланса поверхности земли.Аналогичный подход был использован Zhang et al. (1996). Чоудхури и Монтейт использовали уравнение Пенмана-Монтейта для прогнозирования испарения почвы и предположили, что по мере высыхания почвы испарение с поверхности ограничивается диффузией через верхний, сухой слой. Они также предположили, что до глубины d S сухого слоя превышает критическое значение d S 1 , поверхностная проводимость g Cs (м с — 1 ) в уравнении Пенмана – Монтейта бесконечно.Это испарение фазы 1, как указано в уравнении. (7.10). Они выразили E S 1 через глубину d S 1 и влажность влажной и сухой почвы. Когда глубина сухого слоя превышает d S 1 , они приняли

(7,12) gCs = pDvτ (dS − dS1),

, где p — пористость почвы, D v (= 2,4 × 10 — 5 м 2 s — 1 ) — коэффициент диффузии водяного пара в воздухе, а τ — коэффициент извилистости.Подстановка этого в уравнение Пенмана-Монтейта дает уравнение для e S , идентичное уравнению. (7.10). Этот анализ, проведенный Чоудхури и Монтейт (1988), не только оправдывает двухфазную модель Ричи, как указано выше, но также выражает параметры E S 1 и E S 2 непосредственно с точки зрения физических величин. свойства почвы.

Альтернативные выражения для поверхностной проводимости включают следующее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *