Главное меню

Что такое пучинистый грунт и как его определить


Как определить тип грунта. Как определить пучинистый грунт

Любое строительство начинается с исследования грунта. На уже застроенной территории этот этап можно пропустить и воспользоваться результатами исследований, проведенных для других построек. Но часто застройка участка начинается именно с гаража. Хороший пример – каркасный гараж-дом, который был построен нами в качестве склада стройматериалов и временного жилища для строителей.

Нужно хорошо представлять, на каком грунте вы строите гараж. Исходя из его свойств выбирается тип и рассчитываются параметры фундамента. Неправильно спроектированный фундамент в лучшем случае может обойтись дороже, чем это необходимо, а в худшем – разрушиться.

Пучение грунта – одна из самых серьёзных опасностей, подстерегающих построенные без проведения должных исследований фундаменты. Впрочем, о неправильной усадке тоже не стоит забывать.

Таблица для определения степени пучинистости грунта. Z – величина, показывающая на сколько метров уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания

Если вы не хотите воспользоваться услугами специалистов, для начала придётся выкопать на месте будущей постройки яму два метра глубиной с аккуратными вертикальными стенками. Так вы сможете визуально определить тип грунта. Кроме того, вы можете провести простой эксперимент, который поможет развеять ваши сомнения, если они у вас будут.

Берёте горсть грунта и добавляете в неё воды. Скатываете «сосиску» и, внимание, самый ответственный момент, сворачивате из неё бублик. В зависимости от того, что произошло с «сосиской», делаем выводы:

Если на дворе осень, заодно с типом грунта вы можете определить уровень подземных вод. Хуже всего, если на дне ямы появилась вода. Если сухо – лучше всего воспользоваться ручным буром, и увеличить глубину своих знаний об уровне грунтовых вод еще метра на полтора-два. Воды не видно – до грунтовых вод достаточно далеко и вы даже можете сделать подвал или погреб.

Эта таблица поможет определить, какая глубина фундамента для гаража требуется

Но нас интересует не абсолютное значение уровня грунтовых вод, а то, насколько он находится ниже глубины промерзания.  Глубина промерзания – величина нормативная, и определяется из таблицы. Тут стоит учесть, что зимы в последнее время стали мягче, чем раньше, но раз в несколько лет выпадает наоборот, более суровая. Так что если в расчётах предусмотрите дополнительный запас – не ошибётесь.

Не забывайте о том, что сделать фундамент на пучинистом грунте будет гораздо проще, если вы сможет уменьшить воздействие на грунт факторов, вызывающих пучение. Например, сделаете дренаж и утеплите отмостку.

При промерзании грунта, влага из замерзших слоёв выдавливается вниз. И если она не успевает выдавливаться, как раз и происходит пучение.

 

https://stroy-frost.ru/blog/kak-luchshe-zalit-lentochnyj-fundament-raschyot/

Усадка фундамента

Теперь у вас есть все необходимые данные для того, чтобы выбрать тип и глубину фундамента. Осталось рассчитать его ширину. Тут нужно ориентироваться на несущую способность грунта. Если на фундамент могут воздействовать горизонтальные силы пучения – ширина и конструкция фундамента это тоже необходимо учитывать, но тут в двух словах о расчёте не расскажешь.

Расчётное сопротивление грунта поможет определить минимальную площадь фундамента для гаража

Если постройка каркасная, например, гараж из сэндвич-панелей, то нагрузка на фундамент создаётся минимальная и мощная конструкция не требуется. Вопрос, как лучше сделать фундамент, сводится скорее к выбору типа фундамента.

А вот тяжелые капитальные постройки требуют серьёзного подхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.

Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента

Особые свойства пучинистых грунтов

Особое свойство оснований, способных вспучиваться, заключается в значительном увеличении объема в результате зимнего промерзания.

Как определить пучинистые грунты? К основаниям, обладающим свойством вспучивания при промерзании, относятся только глинистые (в том числе суглинки) и песчаные грунты (пылеватые, мелкие и средней крупности). Гравелистые и крупные пески к пучинистым не относятся.

Песчаные, глинистые грунты и их разновидности обладают мелкопористой структурой, то есть состоят из мелких минеральных частиц, между которыми имеется множество мелких полостей. Эти полости или поры могут содержать влагу. При понижении температуры ниже нуля влага в грунте замерзает, превращаясь в лед, который, как известно, всегда увеличивается в объеме по сравнению с исходным объемом воды. В результате замерзания воды в порах и происходит увеличение всего объема основания, называемое морозным пучением.

Основания делятся по степени пучинистости, которая зависит от уровня или глубины, на которой залегают подземные воды. Для глинистых оснований еще имеет значение показатель текучести. Приводим следующую таблицу с градацией по степени пучинистости разных видов грунтов.

[table id=245 /]

Если степень пучинистости по показателям Z и Jl (текучести) отличаются, то принимается большее значение.

Так как пучинистые основания проявляют свои негативные свойства при условии насыщения водой, то существует еще один способ классификации, учитывающий условия увлажнения основания зданий по характеру рельефа местности.

[table id=246 /]

То есть, если по показателям Z и Jl основание относится к  слабопучинистым, но участок строительства расположен в низине или котловине, то следует считать, что грунты сильнопучинистые.

Таким образом, пучинистый грунт – это песчаный или глинистый  грунт, подверженный увлажнению и  сезонному промерзанию.

Распространение пучинистых грунтов на территории России

Так как песчаные и глинистые основания распространены повсеместно, то можно считать, что расположение грунтов с пучинистыми свойствами охватывает почти половину территории России. Сюда входят:

Исключается зона вечной мерзлоты, которая охватывает большую часть территорий Якутии, Красноярского края, Тюменской и Архангельской области, Республики Коми. Зона вечной мерзлоты отличается тем, что грунт там промерзает на сотни метров вглубь, поэтому проблема пучинистых грунтов для этой зоны неактуальна.

Точно так же неактуальна проблема морозного вспучивания для регионов, где в основании зданий залегают в основном грунты скальные и крупнообломочные – это все северокавказские республики и южная часть Ставропольского края.

Кроме того, проблема пучинистости не имеет значения для территорий, где основания практически не промерзают – это южная часть Краснодарского края и Республика Дагестан.

Глубина промерзания наряду с уровнем расположения грунтовых вод является определяющими факторами, влияющими на величину возможного вспучивания основания. Например, в регионах, близких к Байкалу, где глубина промерзания может достигать 2,5 м, подъем поверхности при вспучивании может достигать 30-40 см, в Подмосковье при глубине промерзания 1,5 м подъем поверхности составляет 15-18 см.

Влияние пучинистых грунтов на фундаменты

Морозное пучение вызывает значительное увеличение его объема – величина подъема поверхности может составить  не один десяток сантиметров. При этом возникают усилия, величина которых достигает десятков тонн. Даже если опустить  подошву фундамента ниже глубины сезонного промерзания, это не предотвратит негативное влияние пучинистых сил, так как  они действуют и по боковым поверхностям.

Пучинистость почвы также проявляется в том, что после оттаивания основания при потеплении происходит его осадка, то есть на конструкцию фундаментов периодически воздействуют разнонаправленные силы.

Вес конструкций может компенсировать вспучивание только в случае сооружения здания высотой не менее трех этажей с массивными бетонными или каменными стенами. Для малоэтажной застройки в один-два этажа, тем более из легких конструкций – деревянных каркасных и срубов, из легкобетонных блоков и из кирпича – должен быть подобран и рассчитан специальный фундамент для пучинистого грунта.

Основная опасность отрицательного воздействия пучинистых сил заключается в их неравномерности. Разные части фундаментов здания всегда находятся в неодинаковых условиях. Промерзание происходит только по периметру отапливаемого здания, под фундаментом, на который опираются средние стены, основание не промерзает.

Неравномерность промерзания под зданием

Кроме того, и по периметру ограждающих наружных стен основание промерзает неодинаково – с теневой, северной, стороны больше, с тех сторон, где прогревает солнце, – промерзание меньше. На величину промерзания влияет также толщина снегового покрова, архитектура здания, характер застройки участка.

Все эти факторы вызывают неравномерное воздействие пучинистых сил на разные участки фундаментов и неравномерные деформации в конструкциях, вызывающие самые неблагоприятные последствия – возникновение трещин и других повреждений в ограждающих и несущих конструкциях, которые могут привести к их разрушению.

Фундамент на пучинистых грунтах должен обладать особенностями, способными минимизировать или исключить негативное воздействие этого типа основания.

Мнение эксперта

Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».

Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.

Пучение грунта что это, виды пучения, 🔨 как уменьшить влияние пучения грунта на фундамент

Из данного материала вы узнаете, что такое морозное пучение грунта и какую опасность оно представляет для фундамента. Мы рассмотрим классификацию пучинистости грунтов согласно строительным нормативам и разберемся, какие меры необходимо принимать, чтобы уменьшить негативное воздействие пучения почвы на основание дома.

Виктор, 29 лет, г.Москва
"Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов - недавно мне удалось приобрести небольшой земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Опыт в практических строительных работах у меня имеется, однако осуществляя проектирование фундамента я зашел в тупик. Новые соседи говорят, что в нашей местности очень сильно проявляется морозное пучение грунта - большинство из них потратило на укрепление фундаментов баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами. Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное пучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания?"

Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.

Что такое пучение грунта

Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах - следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.

Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта - так называемого морозного пучения.


Рис 1.1: Трещины в цоколе - характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома


Пучение - это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.

Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда - 917 кг/м3.

При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву - поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.


Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения

Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:

Какие виды почвы подвергаются пучению

Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:

Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой - в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.

Совет эксперта! Наличие пылеватых частиц в грунте способствует тому, что почва приобретает свойство связывать и удерживать контактирующую с ней воду (это могут быть как впитавшиеся в землю атмосферные осадки, так и грунтовая влага).

Пропитанный водой пласт почвы, в процессе замерзания расширяется в объемах (до 9-12% от первоначального объема) и давит на основания зданий и построек, оказывая на них выталкивающую нагрузку.

Рис 1.3: Воздействие пучения грунта на плитный фундамент

Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них - постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент. Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.

Совет эксперта! Свыше 82% всех видов грунтов В Москве и области классифицируются как пучинистые.

При возведении построек на пучинистых грунтах нужно предпринимать дополнительные меры защиты фундамента от выталкивающих воздействий почвы, о которых более детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.

С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.

Класс пучинистости, % Виды грунта
Грунты, не подвергающиеся морозному пучению;
Расширения объема менее 1%
  • Твердая глинистая почва;
  • Гравелистые грунты не насыщенные водой;
  • Пески крупных и средние;
  • Грунты с большим содержанием горных пород.
Грунты, слабо подвергающиеся морозному пучению;
Расширение объема от 1 до 3.5%
  • Глинистая почва средней плотности;
  • Мелко-песчаные грунты;
  • Пылеватая глинистая почва с вкраплением горных пород в пределах 10-30% от массы глины.
Грунты со средней склонностью к пучению; Расширение объема от 3.5 до 7%
  • Пластичная глинистая почва;
  • Глинистая почва, суглинок и супесь с вкраплением горных пород свыше 30% от массы.

Грунты с высокой склонностью к пучению;

Расширение объема от 7%

  • Мягкопластичная глининистая почва;
  • Мелкие и пылеватые песчаные грунты с высоким уровнем грунтовых вод.

Таблица 1.1: Классификация пучинистости грунтов

Узнай почему свайный фундамент помогает избежать проблем с морозным пучением: узнать

Чем пучение почвы опасно для фундамента

Для оснований любого вида - ленточных, плитных и свайных, опасным является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.

При наступлении зимы, когда температура понижается ниже нуля и грунт промерзает на глубину одного-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания уменьшается до объемов, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров - в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.

Совет эксперта! Наиболее опасным для фундаментов является неравномерное пучение грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова - чем он толще, тем выше поднимается граница промерзания почвы и тем больший ее пласт подвергается пучению.


Рис. 1.4: Результат морозного пучения грунта


Строительная практика показывает, что конкретный земельный участок может иметь крайне сложную схему промерзания и пучинистого поднятия почвы.

К примеру: грунт вокруг здания, расположенного на среднепучинистой почве, по внешнему периметру постройки может иметь глубину промерзания до полутора метров и при сезонном пучении подниматься до 10 см. вверх, тогда как грунт, расположенный под домом всегда будет более теплым и сухим, и пучению может не подвергаться вообще.

Только так можно решить проблему и не допустить разрушения здания в результате пучения: посмотреть

Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания - почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.

Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки - в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.

Рис. 1.5: Недостроенное здание, пришедшее в аварийное состояние из-за пучения грунта


Самую высокую опасность сезонное пучение представляет для легких домов, возведенных из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособностью компенсации давлением массы здания оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.

Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, и если давление от тяжести конструкции превысит выталкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и воздействия пучения ослабятся к минимуму.

Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться обустройством уплотняющей подсыпки.

Такая подсыпка состоит двух слоев - крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.

Рис. 1.6: Схема уплотняющей подсыпки под ленточный фундамент

Совет эксперта! Подсыпка для уменьшения вертикальных выталкивающих воздействий выполняется под основанием фундаментной ленты, на дне выкопанной под фундамент траншеи. Для уменьшения касательных сил пучения подсыпка делается по внешнему периметру стенок уже возведенного фундамента.

Однако данная мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, которое происходит осенью и во время оттаивания снежного покрова, полностью окружается водой. При пропитывании влагой в песок и гравий из грунта проникают пылеватые частицы. В результате этого со временем непучинистые материалы подсыпки приобретают склонность к пучению и теряют свою защитную функцию.

Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант - Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.

Рис. 1.7: Комплексная защита фундамента от пучения грунта

Также высокую эффективность демонстрирует практика обустройства дренажа. Такая система представлена дренажными трубами, расположенными по периметру фундамента в подсыпанном слое гравия, выполняющего функцию фильтра. Трубы располагаются под уклоном, что позволяет скопившимся в них грунтовым водам самотеком стекать в специально отведенный накопительный резервуар.

Наши услуги

Мы предоставляем следующие услуги: забивка свай и лидерное бурение. У нас есть собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Пучинистые грунты - Блог Сергея Настаева

Морозное пучение грунтов последствия

Пучинистые явления — процессы, возникающие во влажных глинистых, мелкопесчаных и пылеватых грунтах при их сезонном промерзании (пучинистые грунты).

Пучинистые явления — это не только большие деформации грунта, но и огромные усилия — в десятки тонн, способные привести к большим разрушениям.

Сложность в оценке воздействия пучинистых явлений грунта на постройки — в некоторой их непредсказуемости, обусловленной одновременным воздействием нескольких процессов. Чтобы лучше разобраться в этом, необходимо понять некоторые процессы, связанные с этим явлением.

Морозное пучение связано с тем, что в процессе замерзания влажный грунт увеличивается в объеме.

Происходит это из-за того, что вода увеличивается в объеме при замерзании на 12% (отчего лед и плавает по воде). Поэтому, чем больше воды в грунте, тем он более пучинистый. Так, подмосковный лес, стоящий на сильно пучинистых грунтах, зимой поднимается на 5…10 см относительно летнего своего уровня. Внешне это незаметно. Но если в грунт забита свая более чем на 3 м, то подъем грунта зимой можно отследить по отметкам, сделанным на этой свае. Подъем грунта в лесу мог бы быть в 1,5 раза больше, если бы в нем не было снегового покрова, прикрывающего грунт от промерзания.

Степень пучинистости грунта

Грунты по степени пучинистости делятся на:

При глубине промерзания 1,5 м подъем сильнопучинистого грунта может составлять 18 см.

Пучинистость грунта определяется его составом, пористостью, а также уровнем грунтовых вод (УГВ). Так и глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески относятся к пучинистым грунтам, а крупнозернистые песчаные и гравийные грунты — к непучинистым.

С чем это связано:

Во–первых.

В глинах или мелких песках влага, как по промокашке, достаточно высоко поднимается от УГВ за счет капиллярного эффекта и хорошо удерживается в таком грунте. Здесь проявляются силы смачивания между водой и поверхностью пылевых частиц. В крупнозернистых же песках влага не поднимается, и грунт становится влажным только по уровню грунтовых вод. То есть чем тоньше структура грунта, тем выше поднимается влага, тем логичнее отнести его к более пучинистым грунтам.

Поднятие воды может достигать:

В связи с этим степень пучинистости грунта зависит как от своего зернового состава, так и от уровня грунтовых или паводковых вод.

Слабопучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:

Среднепучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:

Сильнопучинистый грунт — когда УГВ расположен ниже расчетной глубины промерзания:

Чрезмернопучинистый грунт — если УГВ будет выше, чем для сильнопучинистых грунтов.

Обращаем внимание на то, что смеси крупного песка или гравия с пылеватым песком или глиной будут относиться к пучинистым грунтам в полной мере. При наличии в крупнообломочном грунте более 30% пылевато–глинистой составляющей, грунт также будет относиться к пучинистому.

Автоматика и комфорт в доме — серия статей и видеороликов: ПЛС, применение PLC, сухой контакт, радиоканальные выключатели, программирование на CoDeSys и многое другое.

Во–вторых.

Процесс промерзания грунта происходит сверху вниз, при этом граница между влажным и мерзлым грунтом опускается с некоторой скоростью, определяемой, в основном, погодными условиями. Влага, превращаясь в лед, увеличивается в объеме, вытесняя сама себя в нижние слои грунта, сквозь его структуру. Пучинистость грунта определяется также тем, успеет ли выдавливаемая сверху влага просочиться через структуру грунта или нет, хватит ли степени фильтрации грунта, чтобы этот процесс прошел с пучением или без него. Если крупнозернистый песок не создает влаге никакого сопротивления и она беспрепятственно уходит, то такой грунт не расширяется при замерзании (рис. 1).

Рис. 1

Что касается глины, то сквозь неё влага уйти не успевает, и такой грунт становится пучинистым. Кстати, грунт из крупнозернистого песка, помещенный в замкнутый объем, которым может оказаться скважина в глине, поведет себя как пучинистый (рис. 2).

Рис. 2

Именно поэтому траншею под мелкозаглубленными фундаментами заполняют крупнозернистым песком, позволяющим выровнять степень влажности по всему его периметру, сгладить неравномерность пучинистых явлений. Траншею с песком, если возможно, следует соединить с дренажной системой, отводящей верховодку из-под фундамента.

В-третьих.
Наличие давления от веса строения также сказывается на проявлении пучинистых явлений. Если слой грунта под подошвой фундамента сильно уплотнить, то и степень пучинистости его уменьшится. Причем, чем больше будет само давление на единицу площади основания, тем больше будет объем уплотненного грунта под подошвой фундамента и меньше величина пучения.

Пример:
В Подмосковье (глубина промерзания 1,4 м) на среднепучинистом грунте на мелкозаглубленном ленточном фундаменте с глубиной заложения 0,7 м возведен относительно легкий брусовой дом. При полном промерзании грунта внешние стены дома могут подняться почти на 6 см (рис. 3, а). Если же фундамент под тем же домом с той же глубиной заложения выполнен столбчатым, то давление на грунт будет больше, его уплотнение будет сильнее, отчего подъем стен от промерзания грунта не превысит 2..3 см (рис. 3, б).

Рис. 3

Сильное уплотнение пучинистого грунта под ленточным мелкозаглубленным фундаментом может возникнуть, если на нем будет возведен каменный дом высотой не меньше чем в три этажа. В этом случае можно говорить о том, что пучинистые явления будут просто задавлены весом дома. Но и в этом случае они всё же останутся и могут вызвать появление трещин в стенах. Поэтому каменные стены дома на подобном фундаменте следует возводить с обязательным горизонтальным армированием.

Чем же опасны пучинистые грунты? Какие процессы, пугающие застройщиков своей непредсказуемостью, проходят в них?

Какова природа этих явлений, как с ними бороться, как их избежать, можно понять, изучив саму природу проходящих процессов.

Главная причина коварства пучинистых грунтов — неравномерное пучение под строением.
Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта- это не расчетная глубина промерзания и не глубина заложения фундамента, это — реальная Глубина промерзания в конкретном месте, в конкретное время и при конкретных погодных условиях.

Как уже отмечалось, глубина промерзания определяется балансом мощности тепла, идущего из недр земли, с мощностью холода, проникающего в грунт сверху в холодное время года.

Если интенсивность тепла земли не зависит от времени года и суток, то на поступление холода влияют температура воздуха и влажность грунта, толщина снегового покрова, его плотность, влажность, загрязненность и степень прогрева солнцем, застройка участка, архитектура сооружения и характер его сезонного использования (рис. 4).

Рис. 1

Неравномерность толщины снегового покрова наиболее ощутимо сказывается на разности в пучении грунта. Очевидно, что глубина промерзания будет тем выше, чем тоньше будет слой снежного одеяла, чем ниже будет температура воздуха и чем дольше продлится её воздействие.

Если ввести такое понятие, как морозопродолжительность (время в часах, умноженное на среднесуточную минусовую температуру воздуха), то глубину промерзания глинистого грунта средней влажности можно показать на графике (рис. 5).

Морозопродолжительность для каждого региона является среднестатистическим параметром, оценивать который индивидуальному застройщику очень сложно, т.к. это потребует ежечасного контроля над температурой воздуха в течение всего холодного сезона. Тем не менее, в крайне приближенном расчете это сделать можно.

Рис. 5

Пример:
Если среднесуточная зимняя температура — около -15° С, а её продолжительность — 100 суток (морозопродолжительность = 100 * 24 * 15 = 36000), то при снеговом покрове, толщиной в 15 см глубина промерзания будет 1 м, а при толщине 50 см-0,35 м.

Если толстый слой снегового покрова, как одеяло, укрывает землю, то граница промерзания поднимается вверх; при этом и днем, и ночью её уровень сильно не меняется. При отсутствии снегового покрова ночью граница промерзания сильно опускается вниз, а днем, при солнечном прогреве, поднимается вверх. Разница ночного и дленного уровня границы промерзания грунта особенно ощутима там, где снеговой покров мал или вовсе отсутствует и где грунт сильно увлажнен. Наличие дома также влияет на глубину промерзания, ведь дом является своего рода теплоизоляцией, даже если в нем и не живут (продухи подпола закрыты на зиму).

Участок, на котором стоит дом, может иметь весьма сложную картину промерзания и подъема грунта.

Например, среднепучинистый грунт по внешнему периметру дома при промерзании на глубину 1,4 м может подняться почти на 10 см, тогда как более сухой и теплый грунт под средней частью дома останется практически на летней отметке.

Неравномерность промерзания существует еще и по периметру дома. Ближе к весне грунт с южной стороны строения часто бывает более влажным, слой снега над ним — более тонким, чем с северной стороны. Поэтому в отличие от северной стороны дома, грунт с южной стороны лучше прогревается днем и сильнее промерзает ночью.

Таким образом, неравномерность промерзания на участке проявляется не только в пространстве, но и во времени. Глубина промерзания подвержена сезонным и суточным изменениям в весьма больших пределах и может сильно меняться даже на небольших участках, особенно в местах застройки.

Расчищая большие площадки от снега в одном месте участка, и создавая сугробы в другом месте, можно создать заметную неравномерность промерзания грунта. Известно, что посадки кустарников вокруг дома задерживают снег, уменьшая в 2 — 3 раза глубину промерзания, что хорошо видно на графике (рис.5).

Расчистка узких дорожек от снега на степень промерзания грунта особого влияния не оказывает. Если же Вы решили у дома залить каток или очистить площадку для своего авто, то можете ожидать большую неравномерность в промерзании грунта под фундаментом дома в этой зоне.

Силы бокового сцепления

Силы бокового сцепления мерзлого грунта с боковыми стенками фундамента — другая сторона проявления пучинистых явлений. Эти силы весьма высоки и могут достигать 5…7 т на квадратный метр боковой поверхности фундамента. Подобные силы возникают, если поверхность столба неровная и не имеет гидроизолирующего покрытия. При таком крепком сцеплении мерзлого грунта с бетоном на столб диаметром 25 см, заложенный на глубину 1,5 м, будет действовать вертикальная выталкивающая сила до 8 т.

Как же возникают и действуют эти силы, как проявляются они в реальной жизни фундамента?

Возьмем для примера опору столбчатого фундамента под легким домом. На пучинистом грунте глубина заложения опор выполняется на расчетную глубину промерзания (рис. 6, а). При небольшом весе самого строения силы морозного пучения могут его поднять, и самым непредсказуемым образом.

Рис. 6

Ранней зимой граница промерзания начинает опускаться вниз. Мерзлый прочный грунт схватывает верхнюю часть столба мощными силами сцепления. Но кроме увеличения сил сцепления мерзлый грунт еще и увеличивается в объеме, отчего верхние слои грунта поднимаются, пытаясь выдернуть опоры из земли. Но вес дома и силы заделки столба в грунте не позволяют этого сделать, пока слой мерзлого грунта тонкий и площадь сцепления столба с ним невелика. По мере продвижения границы промерзания вниз, площадь сцепления мерзлого грунта со столбом увеличивается. Наступает такой момент, когда силы сцепления мерзлого грунта с боковыми стенками фундамента превышают вес дома. Мерзлый грунт вытаскивает столб, оставляя внизу полость, которая сразу же начинает заполняться водой и частицами глины. За сезон на сильно пучинистых грунтах такой столб может подняться на 5 — 10 см. Подъем опор фундамента под одним домом, как правило, происходит неравномерно. После оттаивания мерзлого грунта фундаментный столб самостоятельно на прежнее место, как правило, не возвращается. С каждым сезоном неравномерность выхода опор из грунта увеличивается, дом наклоняется, приходя в аварийное состояние. «Лечение» такого фундамента — сложная и дорогая работа.

Эту силу можно уменьшить в 4…6 раз, сгладив поверхность скважины толевой рубашкой, вложенной в скважину до заполнения её бетонной смесью.

Заглубленный ленточный фундамент может подняться таким же образом, если он не имеет гладкую боковую поверхность и не загружен сверху тяжелым домом или бетонными перекрытиями.

Основное правило для заглубленных ленточных и столбчатых фундаментов (без расширения внизу): возведение фундамента и загрузку его весом дома следует выполнить в один сезон.

Фундаментный столб, выполненный по технологии ТИСЭ (рис. 6, б), не поднимается силами сцепления пучинистого мерзлого грунта благодаря нижнему расширению столба. Однако если не предполагается в этот же сезон загрузить, его домом, то такой столб должен иметь надежное армирование (4 прутка диаметром 10…12 мм), исключающее отрыв расширенной части столба от цилиндрической. Несомненные преимущества опоры ТИСЭ — высокая несущая способность и то, что его можно оставить на зиму без загрузки сверху. Никакие силы морозного пучения его не поднимут.

Боковые силы сцепления могут сыграть невеселую шутку с застройщиками, делающими столбчатый фундамент с большим запасом по несущей способности. Лишние фундаментные столбы действительно могут оказаться лишними.

Деревянный дом с большой застекленной верандой установили на фундаментные столбы. Глина и высокий уровень грунтовых вод требовали заложения фундамента ниже глубины промерзания. Пол широкой веранды потребовал промежуточной опоры. Почти всё было выполнено правильно. Однако за зиму пол подняло почти на 10 см (рис.7).

Рис. 1

Причина такого разрушения понятна. Если стены дома и веранды смогли своим весом компенсировать силы сцепления фундаментных столбов с мерзлым грунтом, то легким балкам перекрытия это было не под силу.

Что же надо было сделать?

Существенно уменьшить либо количество центральных фундаментных столбов, либо их диаметр. Силы сцепления можно было бы уменьшить, обернув фундаментные столбы несколькими слоями гидроизоляции (толь, рубероид) или создав прослойку из крупнозернистого песка вокруг столба. Избежать разрушения можно было бы и через создание массивной ленты-ростверка, соединяющей эти опоры. Другой способ уменьшить подъем таких опор — заменить их на мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Выдавливание грунта

Выдавливание- наиболее ощутимая причина деформации и разрушения фундамента, заложенного выше глубины промерзания.

Чем его можно объяснить?

Выдавливание обязано суточному прохождению границы промерзания мимо нижней опорной плоскости фундамента, которое совершается значительно чаще, чем подъем опор от боковых сил сцепления, имеющих сезонный характер.

Чтобы лучше понять природу этих сил, мерзлый грунт представим в виде плиты. Дом или любое другое строение зимой оказывается надежно вмороженным в эту камнеподобную плиту.

Основные проявления этого процесса видны весной. У стороны дома, обращенной на юг, днем достаточно тепло (в безветрие можно даже загорать). Снеговой покров стаял, а грунт увлажнился весенней капелью. Темный грунт хорошо поглощает солнечные лучи и прогревается.

В звездную ночь ранней весной особенно холодно (рис. 8). Грунт под свесом крыши сильно промерзает. У плиты мерзлого грунта снизу вырастает выступ, который мощью самой плиты сильно уплотняет грунт под собой за счет того, что влажный грунт при замерзании расширяется. Силы подобного уплотнения грунта огромны.

Рис. 8

Плита мерзлого грунта толщиной 1,5 м размерами 10×10 м будет весить более 200 т. Примерно с таким усилием и будет уплотняться грунт под выступом. После подобного воздействия глина под выступом «плиты» становится очень плотной и практически водонепроницаемой.
Наступил день. Темный грунт у дома особенно сильно прогревается солнцем (рис. 9). С повышением влажности увеличивается и его теплопроводность. Граница промерзания поднимается (под выступом это происходит особенно быстро). С оттаиванием грунта уменьшается и его объем, грунт под опорой разрыхляется и по мере оттаивания падает под собственным весом пластами. Образуется множество щелей в грунте, которые заполняются сверху водой и взвесью глинистых частиц. Дом при этом удерживается силами сцепления фундамента с плитой мерзлого грунта и опорой по остальному периметру.

Рис. 9

С наступлением ночи полости, заполненные водой, замерзают, увеличиваясь в объеме и превращаясь в так называемые «ледяные линзы». При амплитуде поднятия и опускания границы промерзания за одни сутки в 30 — 40 см толщина полости увеличится на 3 — 4 см. Вместе с увеличением объема линзы будет подниматься и наша опора. За несколько таких дней и ночей опора, если она не сильно загружена, поднимается порой на 10 — 15 см, как домкратом, опираясь на весьма сильно уплотненный грунт под плитой.

Возвращаясь к нашей плите, заметим, что ленточный фундамент нарушает целостность самой плиты. По боковой поверхности фундамента она разрезана, т. к. битумная обмазка, которой она покрывается, не создает хорошего сцепления фундамента с мерзлым грунтом. Плита мерзлого грунта, создавая своим выступом давление на грунт, сама начинает подниматься, а зона разлома плиты — раскрываться, заполняться влагой и частицами глины. Если лента заглублена ниже глубины промерзания, то плита поднимается, не беспокоя сам дом. Если же глубина заложения фундамента выше глубины промерзания, то давление мерзлого грунта поднимает фундамент, и тогда его разрушение неизбежно (рис. 10).

Рис. 10

Интересно представить плиту мерзлого грунта, перевернутую вверх дном. Это относительно ровная поверхность, на которой ночью в некоторых местах (где нет снега) вырастают холмы, которые днем превращаются в озера. Если же теперь вернуть плиту в исходное положение, то как раз там, где были холмы, и создаются в грунте ледяные линзы. В этих местах грунт ниже глубины промерзания сильно уплотнен, а выше, наоборот, разрыхлен. Это явление происходит не только на площадях застройки, но и в любом другом месте, где присутствует неравномерность в прогреве грунта и в толщине снегового покрова. Именно по такой схеме в глинистых грунтах возникают ледяные линзы, хорошо известные специалистам. Природа возникновения глинистых линз в песчаных грунтах такая же, но протекают эти процессы существенно дольше.

Подъем мелкозаглубленного фундаментного столба

Подъем фундаментного столба мерзлым грунтом осуществляется при ежесуточном прохождении границы промерзания мимо его подошвы. Вот как этот процесс происходит.

До того момента, пока граница промерзания грунта не опустилась ниже опорной поверхности столба, сама опора неподвижна (рис. 11, а). Как только граница промерзания опускается ниже подошвы фундамента, «домкрат» пучинистых процессов сразу включается в работу. Пласт мерзлого грунта, находящегося под опорой, увеличившись в объеме, поднимает её (рис. 11, б). Силы морозного пучения в водонасыщенных грунтах весьма высоки и достигают 10…15 т/м2. С очередным прогревом пласт мерзлого грунта под опорой оттаивает и уменьшается в объеме на 10%. Сама опора удерживается в поднятом положении силами своего сцепления с плитой мерзлого грунта. В образовавшийся зазор под подошвой опоры просачивается вода с частицами грунта (рис. 11, в). Со следующим понижением границы промерзания вода в полости замерзает, а пласт мерзлого грунта под опорой, увеличиваясь в объеме, продолжает подъем фундаментного столба (рис. 11, г).

Рис. 11

Следует обратить внимание на то, что этот процесс подъема опор фундамента имеет ежесуточный (многократный) характер, а выдавливание опор силами сцепления с мерзлым грунтом — сезонный (один раз за сезон).

При большой вертикальной нагрузке, приходящейся на столб, грунт под опорой, сильно уплотненный давлением сверху, становится слабопучинистым, да и вода из-под самой опоры в процессе оттаивания мерзлого грунта выжимается сквозь тонкую его структуру. Поднятия опоры в этом случае практически не происходит.

Как определить пучинистость грунта?

Особые свойства пучинистых грунтов

Особое свойство оснований, способных вспучиваться, заключается в значительном увеличении объема в результате зимнего промерзания.

Как определить пучинистые грунты? К основаниям, обладающим свойством вспучивания при промерзании, относятся только глинистые (в том числе суглинки) и песчаные грунты (пылеватые, мелкие и средней крупности). Гравелистые и крупные пески к пучинистым не относятся.

Песчаные, глинистые грунты и их разновидности обладают мелкопористой структурой, то есть состоят из мелких минеральных частиц, между которыми имеется множество мелких полостей. Эти полости или поры могут содержать влагу. При понижении температуры ниже нуля влага в грунте замерзает, превращаясь в лед, который, как известно, всегда увеличивается в объеме по сравнению с исходным объемом воды. В результате замерзания воды в порах и происходит увеличение всего объема основания, называемое морозным пучением.

Основания делятся по степени пучинистости, которая зависит от уровня или глубины, на которой залегают подземные воды. Для глинистых оснований еще имеет значение показатель текучести. Приводим следующую таблицу с градацией по степени пучинистости разных видов грунтов.

Степень пучинистости грунтов

Степень пучинистости грунтов Мелкий песок, Z Пылеватый песок, Z Супесь, Z Суглинок, Z Глина, Z Показатель текучести Jl Относительная деформация пучения Efh
Грунты непучинистые > 0,75 > 1 > 1,5 > 2,5 > 3
Грунты слабопучинистые 0,5 — 0,75 0,75 — 1 1 — 1,5 1,5 — 2,5 2 0 — 0,25 0,01 — 0,035
Грунты среднепучинистые 0,5 — 0,75 0,75 — 1 1 — 1,5 1,5 — 2 0,25 — 0,5 0,035 — 0,07
Грунты сильнопучинистые >0,5 > 0,07

Если степень пучинистости по показателям Z и Jl (текучести) отличаются, то принимается большее значение.

Так как пучинистые основания проявляют свои негативные свойства при условии насыщения водой, то существует еще один способ классификации, учитывающий условия увлажнения основания зданий по характеру рельефа местности.

1 Возвышенные и всхолмленные места, водораздельные плато, где грунты могут увлажняться только от атмосферными осадками. Слабопучинистые
2 Равнины, слабовсхолмленные места, пологие склоны с затяжными уклонами, где грунтовые основания увлажняются атмосферными осадками и верховодкой, только частично грунтовыми водами. Среднепучинистые
3 Низины, котловины, заболоченные места, в которых грунтовые основания увлажняются и водонасыщаются атмосферными осадками, верховодкой и грунтовыми водами. Сильнопучинистые

То есть, если по показателям Z и Jl основание относится к  слабопучинистым, но участок строительства расположен в низине или котловине, то следует считать, что грунты сильнопучинистые.

Таким образом, пучинистый грунт – это песчаный или глинистый  грунт, подверженный увлажнению и  сезонному промерзанию.

Распространение пучинистых грунтов на территории России

Так как песчаные и глинистые основания распространены повсеместно, то можно считать, что расположение грунтов с пучинистыми свойствами охватывает почти половину территории России. Сюда входят:

Исключается зона вечной мерзлоты, которая охватывает большую часть территорий Якутии, Красноярского края, Тюменской и Архангельской области, Республики Коми. Зона вечной мерзлоты отличается тем, что грунт там промерзает на сотни метров вглубь, поэтому проблема пучинистых грунтов для этой зоны неактуальна.

Точно так же неактуальна проблема морозного вспучивания для регионов, где в основании зданий залегают в основном грунты скальные и крупнообломочные – это все северокавказские республики и южная часть Ставропольского края.

Кроме того, проблема пучинистости не имеет значения для территорий, где основания практически не промерзают – это южная часть Краснодарского края и Республика Дагестан.

Глубина промерзания наряду с уровнем расположения грунтовых вод является определяющими факторами, влияющими на величину возможного вспучивания основания. Например, в регионах, близких к Байкалу, где глубина промерзания может достигать 2,5 м, подъем поверхности при вспучивании может достигать 30-40 см, в Подмосковье при глубине промерзания 1,5 м подъем поверхности составляет 15-18 см.

Влияние пучинистых грунтов на фундаменты

Морозное пучение вызывает значительное увеличение его объема – величина подъема поверхности может составить  не один десяток сантиметров. При этом возникают усилия, величина которых достигает десятков тонн. Даже если опустить  подошву фундамента ниже глубины сезонного промерзания, это не предотвратит негативное влияние пучинистых сил, так как  они действуют и по боковым поверхностям.

Пучинистость почвы также проявляется в том, что после оттаивания основания при потеплении происходит его осадка, то есть на конструкцию фундаментов периодически воздействуют разнонаправленные силы.

Вес конструкций может компенсировать вспучивание только в случае сооружения здания высотой не менее трех этажей с массивными бетонными или каменными стенами. Для малоэтажной застройки в один-два этажа, тем более из легких конструкций – деревянных каркасных и срубов, из легкобетонных блоков и из кирпича – должен быть подобран и рассчитан специальный фундамент для пучинистого грунта.

Основная опасность отрицательного воздействия пучинистых сил заключается в их неравномерности. Разные части фундаментов здания всегда находятся в неодинаковых условиях. Промерзание происходит только по периметру отапливаемого здания, под фундаментом, на который опираются средние стены, основание не промерзает.

Неравномерность промерзания под зданием

Кроме того, и по периметру ограждающих наружных стен основание промерзает неодинаково – с теневой, северной, стороны больше, с тех сторон, где прогревает солнце, – промерзание меньше. На величину промерзания влияет также толщина снегового покрова, архитектура здания, характер застройки участка.

Все эти факторы вызывают неравномерное воздействие пучинистых сил на разные участки фундаментов и неравномерные деформации в конструкциях, вызывающие самые неблагоприятные последствия – возникновение трещин и других повреждений в ограждающих и несущих конструкциях, которые могут привести к их разрушению.

Фундамент на пучинистых грунтах должен обладать особенностями, способными минимизировать или исключить негативное воздействие этого типа основания.

Мнение эксперта

Если в основании здания залегают грунты с пучинистыми свойствами, следует особенно тщательно подойти к выбору типа фундамента. Очень эффективной после многолетней практики применения зарекомендовала себя конструкция МзЛФ – об устройстве, армировании и расчете которого мы подробно рассказываем в статье«Мелкозаглубленный ленточный фундамент: расчёт глубины, подготовка основания, армирование своими руками и калькулятор расчётов».

Помимо выбора наиболее подходящего типа фундамента при строительстве на пучинистых основаниях, необходимо предусматривать дополнительные мероприятия, направленные на предотвращение замачивания и промерзания: устройство дренажа, утепление отмостки, заполнение пазух уплотненным сыпучим материалом.

Любое строительство начинается с исследования грунта. На уже застроенной территории этот этап можно пропустить и воспользоваться результатами исследований, проведенных для других построек. Но часто застройка участка начинается именно с гаража. Хороший пример – каркасный гараж-дом, который был построен нами в качестве склада стройматериалов и временного жилища для строителей.

Нужно хорошо представлять, на каком грунте вы строите гараж. Исходя из его свойств выбирается тип и рассчитываются параметры фундамента. Неправильно спроектированный фундамент в лучшем случае может обойтись дороже, чем это необходимо, а в худшем – разрушиться.

Пучение грунта – одна из самых серьёзных опасностей, подстерегающих построенные без проведения должных исследований фундаменты. Впрочем, о неправильной усадке тоже не стоит забывать.

Таблица для определения степени пучинистости грунта. Z — величина, показывающая на сколько метров уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания

Если вы не хотите воспользоваться услугами специалистов, для начала придётся выкопать на месте будущей постройки яму два метра глубиной с аккуратными вертикальными стенками. Так вы сможете визуально определить тип грунта. Кроме того, вы можете провести простой эксперимент, который поможет развеять ваши сомнения, если они у вас будут.

Берёте горсть грунта и добавляете в неё воды. Скатываете «сосиску» и, внимание, самый ответственный момент, сворачивате из неё бублик. В зависимости от того, что произошло с «сосиской», делаем выводы:

Если на дворе осень, заодно с типом грунта вы можете определить уровень подземных вод. Хуже всего, если на дне ямы появилась вода. Если сухо – лучше всего воспользоваться ручным буром, и увеличить глубину своих знаний об уровне грунтовых вод еще метра на полтора-два. Воды не видно – до грунтовых вод достаточно далеко и вы даже можете сделать подвал или погреб.

Эта таблица поможет определить, какая глубина фундамента для гаража требуется

Но нас интересует не абсолютное значение уровня грунтовых вод, а то, насколько он находится ниже глубины промерзания.  Глубина промерзания – величина нормативная, и определяется из таблицы. Тут стоит учесть, что зимы в последнее время стали мягче, чем раньше, но раз в несколько лет выпадает наоборот, более суровая. Так что если в расчётах предусмотрите дополнительный запас – не ошибётесь.

Не забывайте о том, что сделать фундамент на пучинистом грунте будет гораздо проще, если вы сможет уменьшить воздействие на грунт факторов, вызывающих пучение. Например, сделаете дренаж и утеплите отмостку.

При промерзании грунта, влага из замерзших слоёв выдавливается вниз. И если она не успевает выдавливаться, как раз и происходит пучение.

Усадка фундамента

Теперь у вас есть все необходимые данные для того, чтобы выбрать тип и глубину фундамента. Осталось рассчитать его ширину. Тут нужно ориентироваться на несущую способность грунта. Если на фундамент могут воздействовать горизонтальные силы пучения – ширина и конструкция фундамента это тоже необходимо учитывать, но тут в двух словах о расчёте не расскажешь.

Расчётное сопротивление грунта поможет определить минимальную площадь фундамента для гаража

Если постройка каркасная, например, гараж из сэндвич-панелей, то нагрузка на фундамент создаётся минимальная и мощная конструкция не требуется. Вопрос, как лучше сделать фундамент, сводится скорее к выбору типа фундамента.

А вот тяжелые капитальные постройки требуют серьёзного подхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.

Как своими силами определить пучинистость грунта

Явления пучинистости грунта – очень опасные для фундаментов малоэтажных зданий процессы. Возникают они во влажных и влагонасыщенных пылеватых, мелкопесчаных и глинистых грунтах (глинах, суглинках, супесях) при их сезонном промерзании. Насыщенная водой масса при замерзании увеличивается. Это увеличение грунта называют морозным пучением грунта .

В глинах или мелких песках вода, из-за капиллярного эффекта, поднимается от уровня залегания грунтовых вод.

Поднятие воды достигает:

— в песках пылеватых – 0,51,1м;
— в супесях – 11,8м;
— в суглинках – 45,5м.

В крупнозернистых песках, гальке, щебне, гравии капиллярный эффект отсутствует, т.е. вода не поднимается, а грунт остаётся влажным строго на уровне грунтовых вод. Такие грунты считаются непучинистыми.

По степени пучинистости грунты делятся на:

— слабопучинистые – пучение около 4%;
— среднепучинистые – пучение около 8%;
— сильнопучинистые – пучение около 12%.

Так, при глубине промерзания 1,3м для сильнопучинистого грунта пучение составит: 1,3х12/100=0,16м, т.е. 16см.
Пучинистость грунта зависит как от его состава, так и от уровня подземных вод.

Для того, чтобы определить на участке строительства уровень грунтовых вод (УГВ), необходимо откопать шурф глубиной до 2м. Если, со временем, вода в шурфе отсутствует, то садовым буром бурят скважину ещё на 1,5м. Если вода в скважине появилась, замеряют обычной планкой расстояние от поверхности грунта до УГВ.

Зная тип грунта (который также определяется визуально) и УГВ, можно определить степень пучинистости любого грунта.

Итак, слабопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для пылеватых песков – на 0,5м и менее;
— для супесей — на 1,0м и менее;
— для суглинков – на 1,5м и менее;
— для глин — на 2,0м и менее.

Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для супесей — на 0,5м и менее;
— для суглинков – на 1,0м и менее;
— для глин – на 1,5м и менее.

Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

— для супесей – на 0,3м и менее;
— для суглинков – на 0,7м и менее;
— для глин – на 1,0м и менее.

Следует обратить внимание, что смесь гравия или крупного песка с глиной или пылеватым песком будет в полной мере относиться к пучинистым грунтам.

Пучинистый грунт

Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению. Величина, которая показывает, насколько грунт склонен к пучению, — это степень морозной пучинистости, которая определяется как относительное изменение объема грунта при промерзании:

Где E – степень пучинистости, H – высота мерзлого (вспучившегося) грунта, h – высота грунта до замерзания.

Степень пучинистости показывает, на какую величину изменяется объем грунта при промерзании. Пучинистыми называют грунты, у которых степень пучинистости больше 0,01, т.е. это такой грунт, который при промерзании на глубину 1 м увеличивается в объеме более чем на 1 см.

Какие грунты пучинистые?

Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, а, как известно, лед имеет меньшую плотность, нежели вода, и поэтому занимает больший объем. Увеличение объема воды при замерзании и приводит к пучению, поэтому какие грунты пучинистые, а какие нет, зависит от содержания в них воды: чем ее больше в грунте, тем сильнее он вспучивается. К пучинистым относятся все глинистые грунты. глины, суглинки и супеси. В отличие от песка, глина имеет много пор и хорошо удерживает в себе влагу, вода не просачивается между мельчайшими частицами глины и не уходит в более глубокие слои земли. Поэтому чем больше содержание глины, тем более пучинистым является грунт.

Строительство фундамента на пучинистом грунте

Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому строительство фундамента на пучинистом грунте нужно вести только с принятием мер против пучения. Самый радикальный путь – это заменить грунт на непучинистый гравелистый или крупный песок. В этом случае роют большой котлован на глубину больше глубины промерзания, убирают пучинистый грунт и вместо него засыпают и хорошо утрамбовывают песок, который является отличным основанием для фундамента, не удерживает в себе влагу и имеет высокую несущую способность. Этот способ, пожалуй, самый надежный, но и самый затратный – он предполагает очень большой объем земельных работ.

Другой способ строительства устойчивого фундамента на пучинистом грунте – это заложение его на глубину ниже глубины промерзания. В этом случае на основание фундамента не будут действовать силы пучения, но на боковую поверхность пучение действовать будет. И хотя это воздействие на порядок меньше, оно способно создать проблемы: пучинистый грунт будет примерзать к боковой поверхности фундамента и при движении вверх/вниз будет тащить его за собой. Касательная сила пучения может достигать 5 тонн на квадратный метр поверхности. Заложенный на глубину 1,5 м ленточный фундамент дом 6 м на 6 м будет иметь суммарную площадь боковой поверхности 36 м2, а общая касательная сила пучения может поднимать до 180 т. Этого будет достаточно, чтобы поднять деревянный дом, потому что его вес не сможет уравновесить действие пучения. Поэтому заложение фундамента на пучинистом грунте ниже глубины промерзания используется при строительстве тяжелых кирпичных и монолитных железобетонных домов.

Третий способ снизить влияние пучинистого грунта на фундамент – это утепление. Этот вариант больше всего подходит для строительства мелкозаглубленных фундаментов под легкие дома и заключается в том, чтобы избежать замерзания влаги в пучинистом грунте. Укладывая на грунт слой утеплителя, можно добиться того, чтобы грунт вокруг фундамента никогда не промерзал. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг фундамента полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера, которую можно принимать при строительстве фундамента на пучинистом грунте — это отвод воды, ведь если не будет воды, то не будет и пучения. Для отвода воды, содержащейся в грунте, по периметру фундамента устраивают дренаж. в полуметре от фундамента роют канаву на глубину его заложения, в нее укладывают завернутую в фильтрующую ткань перфорированную трубу под небольшим уклоном и засыпают ее крупным песком или гравием. Вода, содержащаяся в грунте, будет стекать к дренажной трубе, попадать в нее через отверстия и по ней отводиться в дренажный колодец. Для естественного отвода воды необходимо, чтобы где-то был более низкий участок местности, куда будет отводиться вода. Для отвода воды атмосферных осадков вокруг фундамента нужно делать отмостку и ливневую канализацию.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.

В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.

Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Дата публикации: 27.10.2010 14:27:54

© 2009-2015 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками » разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.

Какой фундамент более надежен при строительстве на пучинистых грунтах?

Пучинистый грунт – это почвенный массив, который в зимний период года расширяется и оказывает сильное давление на стенки фундамента. Оно приводит к разрушению конструкции, ее «выталкиванию» из котлована.

Воздействие давления при пучении на фундамент

Существуют виды конструкций для возведения в таких условиях и перечень правил для работы: от правильной глубины заложения фундамента до армирования.

Расчет интенсивности пучения на участке

Чтобы произвести расчет степени пучения грунта на стройплощадке своими руками, необходимо воспользоваться формулой: E = ( H — h ) / h. в которой:

Чтобы сделать расчет степени, необходимо сделать соответствующие замеры в летнее и зимнее время. Пучинистой можно считать почву, высота которой изменилась на 1 см при промерзании на 1 м. С этом случае «Е» будет равняться коэффициенту 0.01.

Процессам пучения больше подвержены грунты, в которых есть большое содержание влаги. Она при замерзании расширяется до состояния льда и тем самым поднимает уровень грунта. Пучинистыми считаются: глинистые почвы, суглинки и супеси. Глина, из-за наличия большого количества пор, хорошо удерживает воду.

Что такое пучинистый грунт и чем он опасен? (видео)

Как снять воздействие пучения на грунт?

Существуют простые способы снять пучение вокруг фундамента своими руками:

  1. Замена слоя грунта под и вокруг основания на непучинистый слой.
  2. Закладка фундамента на грунтовый массив ниже слоя промерзания.
  3. Утепление конструкции для предотвращения замерзания грунта.
  4. Водоотвод.

Первый способ – самый трудоемкий. Для этого необходимо вырыть котлован под фундамент. глубиною ниже уровня замерзания земли, пучинистый грунт вывезти, а на его место засыпать сильно утрамбованный песок.

Он показывает высокую несущею способность и не удерживает влагу. Большой объем земельных работ делает его наименее популярным, хотя он и является эффективным способом побороть пучение. Эта техника эффективна для заложения малоэтажных зданий, мелкого заглубления, например, сарая.

Особенностью второго способа является снятие влияния пучения на подошву фундамента, но его сохранение при воздействии на стенки основания. В среднем боковое давление на стенки составляет 5 т/1 м 2. С его помощью можно возводить дома из кирпича.

Третий способ позволяет сделать незаглубленный фундамент под частный дом своими руками в условиях пучения. Суть метода заключается в заложении утеплителя по периметру фундамента на всю его глубину. Расчет материала делается так: если его высота равна 1 м, то и ширина утеплителя должна составлять 1 м.

Чтобы сделать отвод воды вокруг дома или сарая, нужно построить дренаж. Он представляет собой канаву на расстоянии 50 см от постройки, глубина которой такая же, как уровень заложения конструкции. В дренажную траншею укладывают перфорированную трубу под техническим уклоном и оборачивают ее в геотекстиль, а затем заполняют гравием и песком крупной фракции.

Ниже — рассмотрим типы оснований, которые могут применяться на почве, склонной к пучению.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах

Эффективным способом сделать крепкое основание для дома или сарая является мелкозаглубленный (малого заложения) ленточный фундамент на пучинистых грунтах. Это бетонная лента с элементами армирования, обустроенная по всему периметру здания и в местах пролегания несущих стен. Чтобы выстроить незаглубленный фундамент своими руками, необходимо следовать таким этапам:

  1. Вырыть котлован/траншею. глубиною 50-70 см. Расчет ширины делается, исходя из ширины самого основания в сумме с опалубкой, утеплителем или гидроизоляцией, а также декором.
  2. Заложить откосы открытой траншеи гидроизоляций. С этой целью применяется толь, пленка.
  3. Засыпать выемку слоями утрамбованного песка по 20-30 см каждый. Для утрамбовки материал периодически смачивается водой.
  4. Поставить опалубку из любого доступного материала (доска, ламинированная фанера ).
  5. Выстелить на песок гидро защитный барьер.
  6. Сделать армирующий пояс с диаметром прутьев 12 мм.
  7. Залить незаглубленный фундамент бетонным раствором.
  8. Заложить второй слой армирующего пояса в незаглубленный фундамент по жидкому раствору (особенность, которую требует только мелкозаглубленный тип основания)

Для соединения арматуры сварка не применяется. Чтобы незаглубленный фундамент был жестче, используется проволока длиной 20 см.

Столбчатый фундамент на пучинистых грунтах

Конструкция может применяться для заложения дома или сарая на пучинистых грунтах, уровень промерзания которых не превышает полтора метра. За свою основу столбчатый фундамент взял готовые сваи. Их высота достигает 3-4 м.

Ленточный фундамент с дренажом на пучинистом грунте

Если в планах возвести небольшое здание, то эффективны такие виды сваи, как забивные из дерева или железобетона, а также винтовые. Дерево – это менее долговечный материал для фундаментных целей.

Столбчатый фундамент закладывается ниже уровня промерзания почвы, поэтому сохраняется лишь боковое давление пучения. По сравнению с заглубленными ленточными конструкциями, оно незначительно, так как площадь сваи меньше.

Среди всех типов столбов для основания – винтовые сваи для фундаментов самые удобные. Чтобы сделать столбчатый фундамент с их помощью, не нужно бурить скважины. Всю работы сделают винтовые лопасти.

Свайной конструкции доступны все водянистые типы грунтов: заболоченные, сырые участки. Для придания постройке жесткости, столбы связываются опорно-анкерными площадками. Для этого столбы ввинчиваются в грунт.

На их поверхности нужно сделать опалубку, выложить арматурный каркас, сшитый металлической проволокой и залить бетонной смесью. Расчет уровня расположения бетонной ленты равен поверхности почвы или чуть ниже.

Технология ТИСЭ – новый способ противодействия пучению

Для заложения фундамента своими руками наиболее доступной конструкцией является ТИСЭ. Она представляет собой опорно-столбчатый фундамент. сваи которого соединены ростверком. Тисэ может использоваться для кирпичного, каркасного или каменного строительства.

Среди преимуществ заложения свай ТИСЭ своими руками: экономичность (сравнивая мелкозаглубленный ленточный фундамент и ТИСЭ, разница составляет в 4 раза в пользу второго), возможность обойтись без спецтехники и электричества, возможность удобной прокладки коммуникаций.

Устойчивость к пучению конструкции ТИСЭ обеспечивает наличие пространства между ростверком и почвой. С его помощью можно минимизировать уклон участка, например, использовать его ступенчатую конструкцию, если уклон стройплощадки больше 10˚.

Фундамент ТИСЭ на пучинистом грунте

Фундамент ТИСЭ обязательно армируется по периметру ленты. Расчет количества прутьев делается так, чтобы их общий диаметр составлял 8 см. С помощью арматуры нужно сделать два пояса: сверху и снизу.

Опалубка для ТИСЭ конструкции делается так:

  1. Покрыть столбы гидроизоляцией.
  2. Заложить в грунт деревянные колья, таким образом, чтобы их верхняя точка совпала с нулевым уровнем.
  3. Просыпать всю ширину ростверка и заподлицо песком.
  4. Прибить к кольям доски с выравниваем по нулевому уровню.
  5. Обезопасить опалубку ТИСЭ гидроизоляцией.

Плитный фундамент в условиях пучения

Существуют и другие способы сделать устройство фундамента на пучинистых грунтах. Кроме ТИСЭ, мелкозаглубленного и столбчатого основания, применяют плитный фундамент. Это монолитная железобетонная плита. которая противостоит пучению за счет большой площади подошвы.

Она эффективна при простой конструкции здания, когда фундамент представляет собой квадрат или прямоугольник. Расчет материалов показывает, что это самый дорогой, но не менее надежный вид сооружения. Изготавливается из бетона или железобетона.

Монолитный фундамент требует обустройства низкого цоколя. Расчет ширины монолитной плиты делается в зависимости от того, какой материал применяется для возведения стен.

Средний показатель отвечает параметрам от 15 до 35 см. 15 см подойдет, например, для деревянных конструкций, а 20 см – для кирпичных. Чтобы проложить инженерные коммуникации в плите, в ней заранее делаются отверстия соответствующего диаметра.

Какой тип фундамента выбрать — незаглубленный, столбчатый, плитный или ТИСЭ — зависит от возможности применить технику, размера дома, его конфигурации и материальных возможностей застройщика.

Источники:

При определенной влажности грунты, промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Этот процесс называют морозным пучением грунта, а грунты — пучинистыми.

Находящиеся в пучинистых грунтах фундаменты подвергаются выпучиванию, т.е. перемещаются вверх, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. В результате таких деформаций грунта, в фундаменте возникают нагрузки, приводящие, например, к возникновению трещин в стенах здания и самом фундаменте.

Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация пучения — Efh.

Сказанное выше подчеркивает необходимость учета морозного пучения при устройстве фундаментов. Тем более, что пучинистые грунты, широко распространены на территории РФ.

Степень пучинистости грунта зависит от типа грунта (глинистый или песчаный), разновидности (гранулометрического состава) грунта и влажности грунта.

Какие бывают типы и разновидности грунтов читайте в статье «Грунты в основании фундаментов».

Грунт увлажняется поверхностными водами и подземными водами. Влажностное состояние обуславливает консистенцию грунта (показатель текучести).

По степени пучинистости грунты подразделяются на:

Как своими силами определить пучинистость грунта

Явления пучинистости грунта – очень опасные для фундаментов малоэтажных зданий процессы. Возникают они во влажных и влагонасыщенных пылеватых, мелкопесчаных и глинистых грунтах (глинах, суглинках, супесях) при их сезонном промерзании. Насыщенная водой масса при замерзании увеличивается. Это увеличение грунта называют морозным пучением грунта.

В глинах или мелких песках вода, из-за капиллярного эффекта, поднимается от уровня залегания грунтовых вод.

Поднятие воды достигает:

В крупнозернистых песках, гальке, щебне, гравии капиллярный эффект отсутствует, т.е. вода не поднимается, а грунт остаётся влажным строго на уровне грунтовых вод. Такие грунты считаются непучинистыми.

По степени пучинистости грунты делятся на:

Так, при глубине промерзания 1,3м для сильнопучинистого грунта пучение составит: 1,3х12/100=0,16м, т.е. 16см. Пучинистость грунта зависит как от его состава, так и от уровня подземных вод.

Для того, чтобы определить на участке строительства уровень грунтовых вод (УГВ), необходимо откопать шурф глубиной до 2м. Если, со временем, вода в шурфе отсутствует, то садовым буром бурят скважину ещё на 1,5м. Если вода в скважине появилась, замеряют обычной планкой расстояние от поверхности грунта до УГВ.

Зная тип грунта (который также определяется визуально) и УГВ, можно определить степень пучинистости любого грунта.

Итак, слабопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если УГВ находится ниже расчётной глубины сезонного промерзания:

Следует обратить внимание, что смесь гравия или крупного песка с глиной или пылеватым песком будет в полной мере относиться к пучинистым грунтам.


Похожие материалы:

Новые материалы:

Предыдущие материалы:


Что такое морозное воздействие на почвы и как его предотвратить?

Два критических воздействия мороза на почву - это морозное пучение и морозное вскипание. Морозное пучение - это явление, при котором молекулы воды, присутствующие в порах, замерзают при более низкой температуре, что приводит к расширению почвы. Морозный нарыв - это явление разрыхления почвы, когда мерзлая почва начинает оттаивать. Морозное вскипание происходит после процесса морозного пучения.

Кратко поясняются основные особенности действия заморозков и способы их предотвращения.

Морозное пучение в почвах

Когда температура воздуха падает ниже точки замерзания, молекулы воды, присутствующие в порах почвы, замерзают и образуется лед. Эти молекулы воды в основном перемещаются от нижней части уровня грунтовых вод к верхней части почвы. Образование льда в порах почвы приводит к увеличению объема почвы. Это связано с тем, что преобразование воды в лед увеличивает объем на 9%. Таким образом, каждая пора испытывает вздутие из-за увеличения объема.Это называется морозным пучением.

Из-за морозного пучения почва, находящаяся на уровне земли, поднимается. Это одна из основных проблем, когда легкие конструкции возводятся над землей.

В реальных условиях возникновение морозного пучения больше ожидаемого. Это связано с тем, что образование ледяных линз нарушает водную пленку частиц почвы. Это может нарушить всасывание почвы и общее равновесие, что, в свою очередь, привлечет больше воды к верху.Следовательно, морозное пучение составляет почти 20–30 процентов глубины почвы. Наиболее подвержены воздействию морозного пучения почвы илы и мелкие пески.

Морозный нарыв в почвах

После образования морозного пучки снижение температуры приводит к таянию образовавшегося льда. Это приводит к высвобождению свободной воды в верхних слоях. Процесс оттаивания запускается с верхних слоев и со временем идет вниз.

Таким образом, почва в верхнем слое размягчается и разрыхляется, а нижние слои находятся в мерзлом состоянии.Это явление размягчения почвы называется морозным кипением.

Воздействие морозного выкипания отрицательно сказывается на сооружениях, возводимых на земле. Это серьезная проблема, наблюдаемая на дорожных покрытиях. Под действием колесных нагрузок мягкий грунт и вода выдавливаются наружу, образуя дыру. В экстремальных условиях это может привести к разрыву покрытия. Это приведет к обнажению недр.

Больше всего страдают илистые почвы. Эти типы грунтов имеют более низкий индекс пластичности и ведут себя мягко при меньшем содержании воды.

Предотвращение заморозков почв

Морозное пучение и морозное кипение создают большие проблемы с обслуживанием случай шоссе и взлетно-посадочных полос. Следующие меры могут быть предприняты, чтобы смягчают морозостойкость почв:

  1. Самый эффективный метод предотвращения воздействия мороза - это замена почвы, подверженной воздействию мороза, крупнозернистой почвой, такой как гравий или крупный песок. Поскольку вода в крупнозернистой почве быстро стекает, заморозки исключены.
  2. Обеспечение изолирующего покрытия между уровнем грунтовых вод и землей помогает избежать миграции воды наверх. Изоляционное покрытие представляет собой слой гравия толщиной от 15 до 30 см.
  3. Обеспечение хорошей дренажной системы предотвращает воздействие мороза за счет понижения уровня грунтовых вод, а также сливает воду, образовавшуюся в процессе оттаивания.

Также читайте: Различные типы повреждений дорожного покрытия

.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится вверху и внизу страницы), отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Благодаря.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Является ли почва возобновляемой или невозобновляемой? - Почвы имеют значение, получите совок!

Q: Я недавно разговаривал с человеком, который утверждал, что почвы являются возобновляемым ресурсом, потому что питательные вещества в них можно заменить удобрениями. Но я слышал, что почва образуется очень долго, поэтому я считаю ее невозобновляемой. Каково твое мнение?

A: Идея о том, что почва является возобновляемой, поскольку питательные вещества могут быть заменены, очень ограничена по своему охвату и касается только растениеводства.Эта точка зрения не учитывает то, как образуется почва, или то, что это нечто большее, чем просто среда для выращивания растений.

Однако я не поклонник дихотомической системы классификации возобновляемых и невозобновляемых источников. Я предпочитаю другую категорию почв: медленно возобновляемые. Но здесь есть предостережения, связанные с факторами почвообразования: климатом, организмами, рельефом, исходным материалом и временем.

Является ли почва возобновляемой или невозобновляемой - это больше вопрос того, сколько времени потребуется почве для восстановления и восстановления после нарушения, такого как эрозия, изображенная здесь, в центральной части Мексиканского нагорья.Фото: СИММИТ

Время

При обсуждении возобновляемых / невозобновляемых источников следует определить время. Мы говорим о вегетационном периоде (важном с точки зрения питательных веществ), продолжительности жизни, веках, тысячелетиях?

Я не знаю ни одного почвоведа, который согласился бы с тем, что почва является возобновляемой просто потому, что питательные вещества можно заменить. Я сомневаюсь, что немногие даже посчитают почву возобновляемой в течение всей жизни, хотя в идеальных условиях может произойти значительное восстановление.

Итак, возникает вопрос: сколько времени нужно, чтобы почва оправилась от эрозии, длительной обработки почвы, уплотнения, подкисления, засоления и т. Д.?

Климат, организмы

Способность почвы к восстановлению зависит от климата; почвы во влажных регионах могут восстанавливаться быстрее, чем в полузасушливых и засушливых регионах. Растения растут и умирают, организмы разлагают корни и остатки растений, и, таким образом, органическое вещество в почве увеличивается. В засушливых регионах воды для роста растений мало, поэтому все происходит медленнее.

Рельеф

Еще один фактор - облегчение.Почвы на устойчивых ландшафтах - на возвышенностях или низинах, пологие до уровня - будут восстанавливаться с большей вероятностью, чем почвы на склонах. Вода, текущая вниз по склону, размывает почву и откладывает ее у подножия холма или переносит отложения в ручьи или реки и ухудшает качество воды. Даже в естественных, нетронутых ландшафтах наименее развитые почвы встречаются на склонах.

Основной материал

Это вещество, в котором образуется почва. Более крупные материалы (пески) имеют тенденцию к более быстрому развитию почвы, чем более мелкие материалы (глины и илы).Если почва формируется над коренной породой, процесс идет еще медленнее. Если эрозия удалила почву и обнажила коренную породу, эта территория может быть не возобновляемой в течение тысячелетий.

Когда скорость образования почвы превышает скорость деградации, почвы становятся возобновляемыми. В областях, где деградация превышает образование, почвы невозобновляемы (по крайней мере, до следующего изменения климата).

Некоторыми видами деградации можно управлять для поддержания производительности. Другие виды повреждений могут быть необратимыми.Например, подкисление является обычным явлением во влажных регионах или старых почвах, но часто устраняется путем добавления продуктов из измельченного известняка для повышения pH для растениеводства.

Засоление - это процесс накопления солей в почве. Часто это связано с орошением, но иногда встречается на землях, прилегающих к рекам, в засушливых регионах. Как только почва засолится, единственное, что вымывает соли из профиля почвы и снова делает ее продуктивной, - это вода хорошего качества. Когда это недоступно из водоносного горизонта или реки (часто потому, что плотины и водохранилища контролируют наводнения, так что вода больше не покрывает пойму), единственным другим возможным источником являются осадки.

Но во многих регионах осадков часто не так много, и во многих местах вода невозобновляема. Многие засушливые и полузасушливые регионы испытывают, помимо прочего, ограниченное количество осадков и речного стока, ухудшение качества поверхностных вод. Вместо этого во многих из этих регионов используется вода из глубоких подземных водоносных горизонтов с незначительной подпиткой или без нее. Эта «ископаемая» вода хранилась во время последнего ледникового периода. Когда водоносные горизонты истощаются быстрее, чем восстанавливаются, вода не является возобновляемой, поэтому ее нельзя использовать для обновления почвы.

Итог: все природные ресурсы являются ценными, и ими следует хорошо управлять, чтобы гарантировать, что они будут доступны для будущих поколений.

- Ответил Клей Робинсон, он же, доктор Грязь

Есть вопрос по почвам? Напишите здесь или напишите нам по адресу [email protected]

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Лёссовое поле в Германии ( лёсс - переносимая ветром пыль, в основном ил)

Почва - рыхлый материал, образующий тонкий поверхностный слой Земли. Его формирование связано с материалом материнской породы, рельефом, климатом и растительностью. Это смесь множества разных вещей, включая камни, минералы, воду и воздух. В почве также есть живые и мертвые существа. Мы называем живое и мертвое «органическим веществом».Почва важна для жизни на Земле.

Поскольку почва содержит воду и питательные вещества, она является идеальным местом для роста растений. [1] Почва удерживает корни и позволяет растениям стоять над землей, собирая свет, необходимый им для жизни. Это помогает растениям расти. В почве обитают также грибы и бактерии. Они едят мертвые растения и животных. Разрушенный материал становится пищей для растений (питательными веществами). [2]

Многие животные закапываются в землю и делают ее своим домом.Крупные животные используют почву для создания берлог для сна и родов. Мелкие животные большую часть жизни живут в почве. Дождевые черви славятся улучшением почвы. Это потому, что отверстия, которые они делают, пропускают воздух в почву. Отверстия также пропускают воду.

В почве также обитает много микроорганизмов. Многие из них поедают органические вещества почвы. Они используют кислород и выделяют углекислый газ. Они также выделяют в почву минеральные питательные вещества. [3]

В разных местах Земли почва разная.Это потому, что климат и породы на Земле различаются в разных местах на Земле. Почвы обычно более толстые в местах, где ледяные щиты покрывали землю во время ледникового периода плейстоцена. Это потому, что ледяные щиты измельчали ​​скалу в порошок, медленно перемещаясь по поверхности.

Земля состоит из четырех частей.

  1. В нем есть обломки горных пород, и камни состоят из минералов,
  2. Имеет мертвые и живые существа (органические вещества, перегной),
  3. Есть вода.
  4. Имеет воздух.

Компоненты суглинка по объему Вода (25%) Газы (25%) Песок (18%) Ил (18%) Глина (9%) Органические вещества (5%)

В почве есть куски камней, которые уменьшились под действием ветра, дождя, солнца и снега. Камни состоят из минералов, и некоторые из них растворяются в воде. Некоторые из минералов, растворенных в воде, могут использоваться растениями в пищу. В почве также есть мертвые и живые существа (органические вещества).Когда растение умирает, его поедают животные, включая бактерии в почве. Когда бактерии съедают, то, что остается, называется гумусом. Когда бактерии умирают, растительная пища (минералы) возвращается в почву. Корм для растений называется «питательным веществом для растений». Есть много видов питательных веществ для растений. В почве много пустых мест. Половина почвы - это космос. Пространства наполнены водой и воздухом. Вода может проникать в пустоты в почве. Растения пьют воду и содержащиеся в ней минералы.Корням растений для жизни нужен воздух. Если в корнях растений нет воздуха, корни погибнут. Если корни растения погибнут, растение погибнет. [4] Умирающее растение съедается бактериями и снова становится питательными веществами для растений.

Есть много видов почв. В каждом виде почвы есть большие и маленькие камни и немного гумуса. Если камни в почве размером с ваши пальцы, мы называем их «гравием». Более мелкие камни называются песком. Очень маленькие камни называются илом. Очень и очень маленькие камни называются глиной.Вы можете увидеть песок глазами. Ощущение шероховатости песка между пальцами ног. Иловая порода очень мала, и вы должны использовать линзу, чтобы увидеть ил. Гладкий ил между пальцами ног. Глиняный камень слишком мал, чтобы его можно было увидеть в объектив. Чтобы увидеть мельчайшие детали, вы должны использовать большой микроскоп. Вы должны использовать большой микроскоп, чтобы увидеть глину. Глиняный камень кажется скользким между пальцами ног. Большинство почв содержат все виды мелких камней. Три лучших камня для создания почвы - это песок, ил и глина.

Текстура почвы [изменить | изменить источник]

Каждая почва содержит разное количество песка, ила и глины.Смесь песка, ила и глины - это «текстура» почвы. Мы также можем сказать, что смесь имеет «текстуру почвы». Почва с большим количеством песка называется «песчаной почвой». Почва с большим количеством ила называется «иловой почвой». Почва с большим количеством глины называется «глинистой почвой». Фермеры любят выращивать продукты на самой лучшей почве. Лучшая почва - это половина песка, немного ила и немного глины. Органическое вещество, содержащееся в почве, не учитывается в структуре почвы. Когда мы определяем структуру почвы, учитываются только камни.Текстура почвы очень важна.

Глина и перегной - особые части почвы. Они помогают удерживать воду и растительную пищу (питательные вещества для растений) в почве. Вода и питательные вещества для растений прилипают к глине и перегною. Вода прилипает ко всем камням в почве. Но лучше всего вода липнет к глине. Вода впитывается (впитывается) в перегной, как губка впитывает воду. Гумус содержит много воды и питательных веществ для растений. Глина и перегной удерживают воду и питательные вещества для растений в почве. Песок удерживает в почве лишь немного воды.Если в почве слишком много песка, вода будет стекать в землю. Стекающая вода также забирает питательные вещества для растений. Корни растений не могут получить воду и питательные вещества, если они заходят слишком глубоко. Лучше всего, чтобы в почве было немного глины и перегноя для выращивания растений.

Структура почвы (комки) [изменить | изменить источник]

Самые мелкие части почвы - песок, ил и глина. Эти маленькие части соединяются в более крупные, которые мы называем «сгустками» или «агрегатами».Глыбы образуются, когда песок, ил и глина слипаются. Гумус, глина и минералы в почве подобны клею. Клей склеивает песок, ил и глину и образует комки. Глыбы сами по себе образуют формы. Некоторые почвы имеют небольшие круглые комочки. Другие почвы имеют большие, твердые и плоские комки. Лучше всего подходит почва с небольшими круглыми комками, потому что она пропускает воздух и воду. Лучше всего немного клея. Если в почве мало клея, будет место для воды и воздуха, и почва будет мягкой.Если в почве слишком много клея, почва будет твердой. Если в почве нет клея, в ней не останется места для воздуха и воды. Почва без пробелов нездорова. Черви в почве делают клей скользким. Когда черви проделывают отверстия в почве, они оставляют в ней немного клея. Корни растений также оставляют места в почве. Когда корни отмирают, они оставляют отверстия в почве.

Почвенные горизонты (слои) [изменить | изменить источник]

Почвенные горизонты возникают в результате комбинированного биологического, химического и физического воздействия.

Почва имеет «структуру почвы» (песок, ил и глина), и в ней смешаны органические вещества.Но погода меняет почву. На Земле у северного и южного полюсов холодно. У экватора Земли жарко. В некоторых местах на Земле бывает много дождя, а в некоторых - нет. Жаркая и влажная погода - один вид почвы. Холодная и сухая погода - еще один вид почвы. Дождевая вода заставляет мелкие предметы в почве опускаться вместе с водой. Когда вещи в воде застревают в почве, они образуют слой в почве. Если вы закопаете почву, вы можете обнаружить в ней много слоев.Слои могут иметь разные цвета. Слои могут иметь различную «текстуру почвы». В верхней части почвы может быть много перегноя и песка. Ниже этого слоя может быть слой ила. Под этим слоем может быть слой глины.

Песок остается сверху, потому что он большой. Ил немного опускается с водой и образует слой, потому что он небольшой. Ил меньше некоторых пространств в почве. Глина может опускаться с водой еще ниже, потому что она самая маленькая.Песок будет одним слоем, ил - другим, а глина - другим. Гумус может опускаться с водой и образовывать слой. Ил, глина и перегной могут опускаться вниз из-за пустот в почве. Но ил, глина и перегной заполнят пустоты в почве. Когда пространства в почве закрыты, воздуху трудно проникать в почву. Корни растений не уходят туда, где нет воздуха. Когда мы копаем землю, мы находим слои почвы.

Мы называем эти слои «горизонтами почвы».Верхний горизонт может иметь толщину в дюйм (25 мм). Мы называем этот слой горизонтом «О» или иногда «верхним слоем почвы». Следующий слой (горизонт) - горизонт "B". Следующий нижний слой почвы - горизонт «С». В нижнем слое много горных пород, и его можно назвать коренной породой или горизонтом «R» для «скалы». В глубине души всегда есть коренная порода. Но вам, возможно, придется копнуть на милю (км) или больше. Когда почва высыхает, она может дать усадку, и в ней образуются трещины. Почва в верхнем слое может провалиться в трещины.Это вызывает изменение слоев почвы, потому что они перемешаны. Там, где вы живете, может быть много типов почвы или только один тип почвы. Различные породы создают различную структуру почвы. Разная погода делает разные текстуры почвы разными. Итак, во всем мире есть разные почвы.

  1. ↑ Brady and Weil 2008. Природа и свойства почв . 14-е изд.
  2. ↑ Chesworth, Ward, ed. 2008. Энциклопедия почвоведения . Дордрехт, Нидерланды: Springer.ISBN 1-4020-3994-8
  3. ↑ Вороней Р.П. 2006. Почвенная среда обитания. In Paul, Eldor A. Микробиология, экология и биохимия почвы . ISBN 0-12-546807-5
  4. ↑ Изучение естественных наук, средний уровень, 5-6 классы Майка Эванса и Линды Эллис
.

Определение Heave от Merriam-Webster

\ ˈhēv \ heaved or hove \ ˈhōv \; поднимать

переходный глагол

1 : поднимать, поднимать поднимать туловище на стол 2 : бросать, бросать поднимать книги на пол

3 : произносить с явным усилием или с глубоким вдохом вздохнуть с облегчением

4a : , чтобы вызвать опухание или подъем истощенная лошадь задыхалась и вздымалась его грудь Фрост вздыбил тротуар.

b геология : для вытеснения (что-либо, например пласт породы или минеральная жила), особенно по разлому

5 : , чтобы тянуть, тянуть или тянуть (что-то, например веревку) heave a line

непереходный глагол

1a : ритмично подниматься и опускаться Лодка поднимала и опускалась на волнах .

b : бегунов кача на финише

b : для движения корабля в указанном направлении или манере

c прошедшее время обычно парят : , чтобы двигаться указанным путем корабль парил в поле зрения

3 : поднимался или становился брошенным или поднятым вверх Дороги начали вздыбиться от мороза.

4 : рвота, рвота почти поднял при ужасном зрелище 5 : , чтобы напрячься или потрудиться, чтобы сделать что-то трудное : бороться, подняться до

: , чтобы остановить движение корабля (например, установив парусная лодка с задвинутым кливером и резко повернутым рулем направления к наветренной стороне)

1a : попытка вытянуть или поднять что-либо с каждым взмахом веревки

b : действие или экземпляр броска : бросок придавал мячу рывок к корзине 2 : движение вверх : , особенно : , ритмичный подъем его грудь

3 геология : горизонтальное смещение, особенно из-за разломов скальной породы общее поднятие слоев

4 вздутие множественного числа по форме, но единственного или множественного числа по конструкции, ветеринария : хроническая эмфизема легких у лошади, приводящая к затрудненному выдоху, вздутию бока и постоянному кашлю.

Краткое руководство по дизайну эксперимента

Эксперимент - это тип метода исследования, в котором вы манипулируете одной или несколькими независимыми переменными и измеряете их влияние на одну или несколько зависимых переменных. Планирование эксперимента означает создание набора процедур для проверки гипотезы.

Хороший экспериментальный план требует глубокого понимания изучаемой системы. Рассмотрев сначала переменные и то, как они связаны (шаг 1), вы можете делать прогнозы, которые являются конкретными и проверяемыми (шаг 2).

То, насколько широко и точно вы изменяете независимую переменную (шаг 3), будет определять уровень детализации и внешнюю достоверность ваших результатов. Ваши решения о рандомизации, экспериментальном контроле и планах с независимыми и повторными измерениями (шаг 4) будут определять внутреннюю валидность вашего эксперимента.

Шаг 1. Определите вопрос исследования и переменные

Вы должны начать с конкретного исследовательского вопроса. Возможно, вам придется потратить время на чтение о вашей области обучения, чтобы выявить пробелы в знаниях и найти интересующие вас вопросы.

В этом руководстве мы будем работать с двумя примерами исследовательских вопросов, одним из наук о здоровье, а другим из экологии:

Пример вопроса 1. Использование телефона и сон

Вы хотите знать, как использование телефона перед сном влияет на режим сна. В частности, вы спрашиваете, как количество минут, в течение которых человек использует телефон перед сном, влияет на количество часов, в течение которых он спит.

Пример вопроса 2: Температура и дыхание почвы

Вы хотите знать, как температура влияет на дыхание почвы.В частности, вы спрашиваете, как повышение температуры воздуха у поверхности почвы влияет на количество углекислого газа (CO2), вдыхаемого почвой.

Чтобы превратить ваш исследовательский вопрос в экспериментальную гипотезу, вам необходимо определить основные переменные и сделать прогнозы о том, как они связаны.

Начните с простого перечисления независимых и зависимых переменных.

Исследовательский вопрос Независимая переменная Зависимая переменная
Использование телефона и сон Минуты использования телефона перед сном Часов сна в сутки
Температура и дыхание почвы Температура воздуха над поверхностью почвы CO2 вдыхается из почвы

Затем вам нужно подумать о возможных смешивающих переменных и подумать, как вы можете контролировать их в своем эксперименте.

Смешивающая переменная Как управлять
Использование телефона и сон Естественная вариация режима сна среди людей. Контроль статистически: измеряет среднюю разницу между сном при использовании телефона и сном при использовании телефона, а не среднее количество сна в каждой группе лечения.
Температура и дыхание почвы Влажность почвы также влияет на дыхание, и влажность может уменьшаться с повышением температуры. Контроль экспериментальным путем: контролирует влажность почвы и добавляет воду, чтобы убедиться, что влажность почвы постоянна на всех участках обработки.

Наконец, объедините эти переменные в диаграмму. Используйте стрелки, чтобы показать возможные отношения между переменными, и включите знаки, чтобы показать ожидаемое направление отношений.

Здесь мы прогнозируем, что увеличение использования телефона отрицательно коррелирует с продолжительностью сна, и предсказываем неизвестное влияние естественных колебаний на продолжительность сна.

Здесь мы прогнозируем положительную корреляцию между температурой и дыханием почвы и отрицательную корреляцию между температурой и влажностью почвы, а также прогнозируем, что уменьшение влажности почвы приведет к снижению дыхания почвы.

Шаг 2: Напишите свою гипотезу

Теперь, когда у вас есть четкое концептуальное представление о системе, которую вы изучаете, вы должны быть в состоянии написать конкретную, проверяемую гипотезу, которая отвечает на ваш исследовательский вопрос.

Нулевая (H 0 ) гипотеза Альтернативная (H a ) гипотеза
Использование телефона и сон Использование телефона перед сном не коррелирует с продолжительностью сна человека. Более частое использование телефона перед сном приводит к ухудшению сна.
Температура и дыхание почвы Температура воздуха не связана с дыханием почвы. Повышенная температура воздуха приводит к усилению дыхания почвы.

Следующие шаги описывают, как разработать управляемый эксперимент . В контролируемом эксперименте вы должны уметь:

  • Систематически и точно манипулируйте независимыми переменными.
  • Точно измерьте зависимые переменные.
  • Управляйте любыми потенциально мешающими переменными.

Если ваша учебная система не соответствует этим критериям, вы можете использовать другие типы исследований, чтобы ответить на свой исследовательский вопрос.

Что вычитка может сделать для вашей статьи?

Редакторы

Scribbr не только исправляют грамматические и орфографические ошибки, но и улучшают ваше письмо, убеждаясь в том, что в вашей статье нет нечетких слов, лишних слов и неуклюжих фраз.

См. Пример редактирования

Шаг 3. Разработайте экспериментальные методы лечения

То, как вы манипулируете независимой переменной, может повлиять на внешнюю валидность эксперимента, то есть на степень, в которой результаты могут быть обобщены и применены к более широкому миру.

Во-первых, вам может потребоваться решить, насколько широко , чтобы варьировать вашу независимую переменную.

Почвенный опыт

Вы можете увеличить температуру воздуха:

  • чуть выше естественного диапазона для изучаемого региона.
  • в более широком диапазоне температур, чтобы имитировать потепление в будущем.
  • в экстремальном диапазоне, превышающем любые возможные естественные вариации.

Во-вторых, вам может потребоваться выбрать, насколько точно , чтобы варьировать вашу независимую переменную. Иногда этот выбор делается за вас вашей экспериментальной системой, но часто вам нужно будет принять решение, и это повлияет на то, насколько вы можете сделать вывод из своих результатов.

Эксперимент по использованию телефона

Вы можете рассматривать использование телефона как:

Шаг 4. Распределите субъектов по группам лечения

То, как вы применяете экспериментальные методы лечения к испытуемым, имеет решающее значение для получения достоверных и надежных результатов.

Во-первых, вам необходимо рассмотреть размер исследования : сколько человек будет включено в эксперимент? В целом, чем больше субъектов вы включите, тем выше статистическая мощность вашего эксперимента, которая определяет, насколько вы можете быть уверены в своих результатах.

Затем вам необходимо случайным образом распределить субъектов по группам лечения . Каждая группа получает различный уровень обращения (например, отсутствие использования телефона, низкий уровень использования телефона, высокий уровень использования телефона).

Также следует включить контрольную группу , которая не получает лечения.Контрольная группа сообщает нам, что случилось бы с вашими испытуемыми без какого-либо экспериментального вмешательства.

При распределении субъектов по группам вам необходимо сделать два основных выбора:

  1. Полностью рандомизированный план и рандомизированный блочный .
  2. План независимых измерений и план повторных измерений .

Рандомизация

Эксперимент может быть полностью рандомизирован или рандомизирован в пределах блоков (также называемых стратами):

  • В полностью рандомизированном плане каждый субъект случайным образом распределяется в группу лечения.
  • В рандомизированном блочном дизайне (также известном как стратифицированный случайный дизайн) субъекты сначала группируются в соответствии с их общими характеристиками, а затем случайным образом распределяются по видам лечения в этих группах.
Полностью рандомизированный дизайн Рандомизированный блочный дизайн
Использование телефона и сон Всем испытуемым случайным образом назначается уровень использования телефона с помощью генератора случайных чисел. Пациенты сначала группируются по возрасту, а затем в этих группах случайным образом распределяются процедуры использования телефона.
Температура и дыхание почвы Обработка потепления назначается участкам почвы случайным образом с использованием генератора чисел для генерации координат карты в пределах исследуемой области. Почвы сначала группируются по среднему количеству осадков, а затем в эти группы случайным образом распределяются участки обработки.

Иногда рандомизация непрактична или этична, поэтому исследователи создают частично случайные или даже неслучайные планы.Экспериментальный план, в котором лечение не назначается случайным образом, называется квазиэкспериментальным планом .

Независимые меры против повторных

В плане независимых мер (также известном как дизайн между субъектами или классический дизайн ANOVA) индивидуумы получают только один из возможных уровней экспериментального лечения.

В медицинских или социальных исследованиях вы также можете использовать согласованных пар в рамках вашего плана независимых измерений, чтобы убедиться, что каждая группа лечения содержит одинаковое разнообразие испытуемых в одинаковых пропорциях.

В дизайне с повторными измерениями (также известном как дизайн внутри субъектов или дизайн ANOVA с повторными измерениями) каждый индивидуум получает каждое из экспериментальных обработок последовательно, и их ответы на каждое лечение измеряются.

Повторные измерения могут также относиться к экспериментальному плану, в котором эффект проявляется с течением времени, а индивидуальные реакции измеряются с течением времени, чтобы измерить этот эффект по мере его появления.

Уравновешивание (рандомизация или изменение порядка лечения среди субъектов) часто используется при планировании повторных мер, чтобы гарантировать, что порядок применения лечения не влияет на результаты эксперимента.

Самостоятельное проектирование Дизайн повторных мероприятий
Использование телефона и сон Субъектам случайным образом назначается уровень использования телефона (низкий, средний или высокий), и они следят за этим уровнем использования телефона на протяжении всего эксперимента. Субъектам последовательно назначают низкий, средний и высокий уровень использования телефона на протяжении всего эксперимента, и порядок, в котором они следуют этим методам лечения, рандомизирован.
Температура и дыхание почвы Обработки утеплением назначаются на участки почвы случайным образом, и почвы поддерживаются при этой температуре на протяжении всего эксперимента. Каждый участок получает каждую обработку согреванием (на 1, 3, 5, 8 и 10 ° C выше температуры окружающей среды) последовательно в течение эксперимента, и порядок, в котором они получают эти обработки, рандомизирован.

Эксперименты всегда зависят от контекста, и хороший экспериментальный план будет учитывать все уникальные особенности вашей системы исследования, чтобы получить информацию, которая одновременно является достоверной и актуальной для вашего исследовательского вопроса.

Часто задаваемые вопросы об экспериментах

Что такое экспериментальный дизайн?

Экспериментальный план означает планирование набора процедур для исследования взаимосвязи между переменными. Для разработки управляемого эксперимента вам потребуется:

  • Проверяемая гипотеза
  • По крайней мере одна независимая переменная, которой можно точно управлять
  • Как минимум одна зависимая переменная, которую можно точно измерить

При разработке эксперимента вы решаете:

  • Как вы будете управлять переменными
  • Как вы будете контролировать любые потенциально мешающие переменные
  • Сколько предметов или образцов будет включено в исследование
  • Как субъектов будут распределять по уровням лечения

Экспериментальный план важен для внутренней и внешней достоверности вашего эксперимента.

Что такое независимые и зависимые переменные?

Вы можете думать о независимых и зависимых переменных в терминах причины и следствия: независимая переменная - это переменная, которую вы считаете причиной , а зависимой переменной - эффект .

В эксперименте вы манипулируете независимой переменной и измеряете результат в зависимой переменной. Например, в эксперименте о влиянии питательных веществ на рост сельскохозяйственных культур:

  • Независимая переменная - это количество питательных веществ, добавленных к полю.
  • Зависимая переменная - это биомасса сельскохозяйственных культур во время сбора урожая.

Определение ваших переменных и решение, как вы будете ими манипулировать и измерять, - важная часть экспериментального дизайна.

Что такое мешающая переменная?

Смешивающая переменная , также называемая смешивающим фактором или смешивающим фактором, является третьей переменной в исследовании, изучающем потенциальную причинно-следственную связь.

Смешивающая переменная связана как с предполагаемой причиной, так и с предполагаемым следствием исследования.Иногда бывает трудно отделить истинное влияние независимой переменной от влияния мешающей переменной.

В плане исследования важно определить потенциально мешающие переменные и спланировать, как вы уменьшите их влияние.

.

Смотрите также