Главное меню

Категории грунтов таблица


Классификация грунтов и пород

Инженерно-геологические свойства горных пород позволяют наиболее точно выбрать определенный тип бурового инструмента при ведении бестраншейных строительных работ.

Представленная ниже сортировка грунтов по буровым и инженерно-геологическим свойствам применительно к механическому способу направленного бурения горизонтальных проходов, выделяет 12 категорий. Данное деление позволяет вычислить сметную стоимость буровых работ и произвести достаточно точный сметный расчет.

1 категория типичных представителей грунтов включает:


2 категория включает:


3 категория включает:


4 категория включает:


5 категория включает:


6 категория включает:


7 категория включает:


8 категория включает:


9 категория включает:


10 категория включает:


11 категория включает:


12 категория включает:

Категории грунтов по буримости | Екатеринбург ЭкспоТех

КатегорияCостав горных пород
I

Торф и растительный слой без корней. Рыхлые: лёсс, пески (не плывуны), супеси без гальки и щебня. Ил влажный и иловатые грунты. Суглинки лёссовидные. Трепел. Мел слабый.

II

Торф и растительный слой с корнями или с небольшой примесью мелкой (до 3 см) гальки и щебня. Супеси и суглинки с примесью до 20% мелкой (до 3 см) гальки или щебня. Пески плотные. Суглинок плотный. Лёсс. Мергель рыхлый. Плывун без напора. Лед. Глины средней плотности (ленточные и пластичные). Мел. Диатомит. Сажи. Каменная соль (галит). Нацело каолинизированные продукты выветривания изверженных и метаморфизованных пород. Железная руда охристая.

III

Суглинки и супеси с примесью свыше 20% мелкой (до 3 см) гальки или щебня.Лёсс плотный. Дресва. Плывун напорный. Глины: с частыми прослоями (до 5 см) слабосцементированных песчаников и мергелей, плотные, мергелистые, загипсованные, песчанистые. Алевролиты глинистые слабосцементированные. Песчаники слабосцементированные глинистым и известковистым цементом. Мергель. Известняк-ракушечник. Мел плотный. Магнезит. Гипс: тонкокристаллический, выветрелый.Каменный уголь слабый. Бурый уголь.Сланцы: тальковые, разрушенные всех разновидностей. Марганцевая руда. Железная руда окисленная, рыхлая. Бокситы глинистые.

IV

Галечник, состоящий из мелких галек осадочных пород. Мерзлые водоносные пески, ил, торф. Алевролиты плотные глинистые. Песчаники глинистые. Мергель плотный. Неплотные: известняки и доломиты. Магнезит плотный. Пористые: известняки, туфы. Опоки глинистые. Гипс кристаллический. Ангидрит. Калийные соли. Каменный уголь средней твердости. Бурый уголь крепкий. Каолин (первичный). Сланцы: глинистые, песчано-глинистые, горючие, углистые, алевролитовые. Серпентиниты (змеевики) сильно выветрелые и оталькованные. Неплотные: скарны хлоритового и амфибол-слюдистого состава.Апатит кристаллический. Сильно выветрелые: дуниты, перидотиты. Кимберлиты, затронутые выветриванием. Мартитовые и им подобные руды сильно выветрелые. Железная руда мягкая вязкая. Бокситы.

V

Галечно-щебенистые грунты. Галечник мерзлый, связанный глинистым или песчано-глинистым материалом с ледяными прослойками. Мерзлые: песок крупнозернистый, древеса, ил плотный, глины песчанистые. Песчаники на известковистом и железистом цементе. Алевролиты. Аргиллиты. Глины аргиллитоподобные, весьма плотные, плотные сильно песчанистые. Конгломерат осадочных пород на песчано-глинистом или другом пористом цементе. Известняки. Мрамор. Доломиты мергелистые. Ангидрит весьма плотный. Опоки пористые выветрелые. Каменный уголь твердый. Антрацит, фосфориты желваковые. Сланцы: глинисто-слюдяные, слюдяные, тальково-хлоритовые, хлоритовые, хлорито-глинистые, серицитовые. Серпентиниты (змеевики).Выветрелые: альбитофиры, кератофиры. Туфы серпентизированные вулканические. Дуниты, затронутые выветриванием. Кимберлиты брекчиевидные. Мартитовые и им подобные руды неплотные.

VI

Ангидриты плотные, загрязненные туфогенным материалом. Песчаники: полевошпатовые, кварцево-известняковые. Алевролиты с включением кварца. Известняки: плотные, доломитизированные, скарнированные. Доломиты плотные. Опоки. Сланцы: глинистые, кварцево-серицитовые, кварцево-слюдяные, кварцево-хлоритовые, кварцево-хлоритосерицитовые, кровельные. Хлоритизированные и рассланцованные, альбитофиры, кератофиры, порфириты, габбро. Аргиллиты слабо окремненные. Дуниты, не затронутые выветриванием. Перидотиты, затронутые выветриванием. Амфиболиты. Пироксениты крупнокристаллические. Талько-карбонатные породы. Апатиты.

VI

Скарны эпидотокалщитовые. Колчедан сыпучий. Бурые железняки ноздреватые. Гематито-мартитовые руды. Сидериты.

VII

Аргиллиты окремненные. Конгломераты осадочных пород на кремнистом цементе. Песчаники кварцевые. Доломиты весьма плотные. Окварцованные: полевошпатовые песчаники, известняки.Каолин агальматолитовый. Опоки крепкие плотные. Фосфоритовая плита. Сланцы слабо окремненные: амфибол-магнетитовые, куммингтонитовые, роговообманковые, хлорито-роговообманковые. Слаборассланцованные альбитофиры, кератофиры, порфиры, порфириты, диабазовые туфы, затронутые выветриванием порфиры, порфириты. Крупно- и среднезернистые, затронутые выветриванием граниты, сиениты, диориты, габбро и другие изверженные породы. Пироксениты, пироксениты рудные. Кимберлиты базальтовые. Скарны кальцитосодержащие авгито-гранатовые.Кварцы пористые (трещиноватые, ноздреватые, охристые). Бурые железняки ноздреватые, пористые. Хромиты. Сульфидные руды. Мартито-сидеритовые и гематитовые руды. Амфибол-магнетитовые руды. Аргиллиты кремнистые.

VIII

Конгломераты изверженных пород на известковистом цементе. Доломиты окварцованные. Окремненные, известняки, доломиты. Фосфориты плотные, пластовые. Сланцы окремненные: кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые, кварцево-хлорито-эпидотовые, слюдяные. Гнейсы. Среднезернистые альбитофиры и кератофиры. Базальты выветрелые. Диабазы. Порфиры и порфириты. Андезиты.Диориты, не затронутые выветриванием. Лабрадориты, перидотиты. Мелкозернистые, затронутые выветриванием, граниты, сиениты, габбро. Затронутые выветриванием гранито-гнейсы, пегматиты, кварц-турмалиновые породы. Скарны крупно- и среднезернистые кристаллические: авгито-гранатовые, авгито-эпидотовые. Эпидозиты. Кварцево-карбонатные и кварцево-баритовые породы. Бурые железняки пористые. Гидрогематитовые руды плотные. Кварциты: гематитовые, магнетитовые. Колчедан плотный. Бокситы диаспоровые.

IX

Базальты, не затронутые выветриванием. Конгломераты изверженных пород на кремнистом цементе. Известняки карстовые. Кремнистые: песчаники, известняки. Доломиты кремнистые.Фосфориты пластовые окремненные. Сланцы кремнистые. Кварциты: магнетитовые и гематитовые тонкополосчатые, плотные мартито-магнетитовые.

Роговики амфибол-магнетитовые и серицитизированные. Альбитофиры и кератофиры. Трахиты. Порфиры окварцованные. Диабазы тонкокристаллические. Туфы окремненные, ороговикованные. Затронутые выветриванием: липариты, микрограниты. Крупно- и среднезернистые граниты, гранито-гнейсы, гранодиориты.Сиениты. Габбронориты. Пегматиты. Березиты. Скарны мелкокристаллические: авгито-эпидото-гранатовые, датолито-гранато-геденбергитовые. Скарны крупнозернистые гранатовые.Окварцованные: амфиболит, колчедан. Кварцево-турмалиновые породы, не затронутые выветриванием. Бурые железняки плотные.Кварцы со значительным количеством колчедана. Бариты плотные.

X

Песчаники кварцевые сливные. Джеспилиты, затронутые выветриванием.Фосфорито-кремнистые породы. Кварциты неравномерно-зернистые. Роговики с вкрапленностью сульфидов. Кварцевые: альбитофиры и кератофиры. Липариты. Мелкозернистые: граниты, гранито-гнейсы, гранодиорит. Микрограниты. Пегматиты плотные, сильно кварцевые.Скарны мелкозернистые: гранатовые, датолито-гранатовые. Магнетитовые и мартитовые руды, плотные, с прослойками роговиков. Бурые железняки окремненные. Кварц жильный. Порфириты сильно окварцованные.

XI

Альбитофиры тонкозернистые, ороговикованные. Джеспилиты, не затронутые выветриванием. Сланцы яшмовидные кремнистые. Кварциты. Роговики железистые очень твердые. Кварц плотный. Корундовые породы. Джеспилиты гематитомартитовые и гематито-магнетитовые.

XII

Совершенно не затронутые выветриванием монолитно-сливные: джеспилиты,кремень, яшмы, роговики, кварциты, эгириновые и корундовые породы.

Категории грунтов - «СТРОЙКА РУ»

Для правильности определения скорости разработки грунтов, они разбиваются на категории, согласно которым специалист может произвести классификацию и точно рассчитать время выполнения работ и затраты на них.

Это дает возможность четко планировать бюджет заказчика работ, правильно выбирать спецтехнику и тем самым экономить время и средства.

Нормы выработки таких грунтов зависят от условий местности, сложности выполняемых работ и типа применяемой спецтехники. Экскаватор с лопатой прямого типа может успешно справиться со всеми типами грунтов, в том числе со скальными породами, при этом их размеры должны быть меньше одной трети ковша. Для эффективной работы с грунтами I-III категории можно применить навесной экскаватор, поскольку он работает с дроблеными и сыпучими материалами. Чтобы вырыть траншею в грунте I-IV категорий применяются роторные экскаваторы, при большом количестве каменистых включений, а также на пересеченной местности, целесообразно применять одноковшовую спецтехнику. Для создания площадок на всех типах грунтов применяются бульдозеры, скорость работы которых зависит от мощности техники и категории грунта, при этом нужно учитывать его влажность и мягкость, тоже негативно сказывающиеся на скорости работы спецтехники.

Категория грунтов
Виды грунтов
Плотность, кг/м3
Способ разработки

I

Песок, супесь, растительный грунт, торф

600...1600

Ручной (лопаты), машинами

II

Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором

1600... 1900

Ручной (лопаты, кирки), машинами

III

Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой

1750... 1900

Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами

IV

Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина

1900...2000

Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами

V...VII

Плотный отвердевший лёсс,дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник

1200...2800

Ручной (ломы и кирки, отбойные молотки), взрывным способом

VIII...XI

Граниты, известняки, песчаники, базальты, диабазы, конгломерат с галькой

2200...3000

Взрывным способом

Грунт,категория грунтов

На производство земляных работ большое влияние оказывают физико-механические свойства грунтов: средняя плотность, влажность, сила внутреннего сцепления частиц, разрыхляемость. Различают следующие виды грунтов.

Пески - сыпучая смесь зерен кварца и других минералов крупностью 0,25...2 мм, образовавшаяся в результате выветривания горных пород.

Супеси - пески с примесью 5... 10% глины.

Гравий - горные породы, состоящие из отдельных скатанных зерен диаметром 2...40 мм, иногда с некоторой примесью глинистых частиц.

Глины - горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005 мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц.

Суглинки - пески, содержащие 10...30% глины. Суглинки делятся на легкие, средние и тяжелые.

Лёссовидные грунты - содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц. Лёссовидные грунты при наличии воды размокают и теряют устойчивость.

Плывуны - песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой.

Растительные грунты - различные почвы с примесью 1 ...20% перегноя.

Скальные грунты - состоят из твердых горных пород.

Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории (табл. 1).

При разработке грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи будет больше объема выемки, из которой грунт взят. Грунт в насыпи под действием собственного веса или механического воздействия уплотняется постепенно, поэтому различны значения первоначального процента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки грунта (табл. 2).

Таблица 1. Категории и способы разработки грунтов
Категория грунтов Виды грунтов Плотность, кг/м3 Способ разработки

I

Песок, супесь, растительный грунт, торф

600...1600

Ручной (лопаты), машинами

II

Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором

1600... 1900

Ручной (лопаты, кирки), машинами

III

Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой

1750... 1900

Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами

IV

Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина

1900...2000

Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами

V...VII

Плотный отвердевший лёсс,дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник

1200...2800

Ручной (ломы и кирки, отбойные молотки), взрывным способом

VIII...XI

Граниты, известняки, песчаники, базальты, диабазы, конгломерат с галькой

2200...3000

Взрывным способом

 

Таблица 2. Увеличение объема грунта при разрыхлении
Категория грунта Процент разрыхления грунта
первоначальный остаточный

I

8...17

1...2,5

I (торф и растительный грунт)

20...30

3...4

II

14...28

1,5-5

III

24...30

4...7

IV

26...32

6...9

V...XI

30...50

10...30


Таблица 3. Наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов, град.
Грунты Крутизна откосов при глубине выемки, м
1,5 3 5

Насыпные

56

45

38

Песчаные и гравийные влажные

63

45

45

Глинистые:

 

супесь

76

56

50

суглинок

90

63

53

глина

90

76

63

Лёссы сухие

90

63

63

Моренные:

 

песчаные, супесчаные

76

60

53

суглинистые

78

63

57

 

При разработке и усадке разрыхленного грунта выемки и насыпи образуют естественные откосы различной крутизны. Наибольшую крутизну откосов траншей и котлованов, устраиваемых без креплений, следует принимать согласно табл. 3. При обеспечении естественной крутизны откосов обеспечивается устойчивость земляных насыпей и выемок.

Классификация видов грунтов по своим группам


                               

Таблица классификации грунтов по группам


От надежности функционирования системы «основание-фундамент-сооружение» зависит и срок эксплуатации здания, и уровень «качества жизни» его жильцов. Причем, надежность указанной системы базируется именно на характеристиках грунта, ведь любая конструкция должна опираться на надежное основание.

Именно поэтому, успех большинства начинаний строительных компаний зависит от грамотного выбора месторасположения строительной площадки. И такой выбор, в свою очередь, невозможен без понимания тех принципов, на которых основывается классификация грунтов.

С точки зрения строительных технологий существуют четыре основных класса, к которым принадлежат:

- скальные грунты, структура которых однородна и основана на жестких связях кристаллического типа;
- дисперсные грунты, состоящие из несвязанных между собой минеральных частиц;
- природные, мерзлые грунты, структура которых образовалась естественным путем, под действием низких температур;
- техногенные грунты, структура которых образовалась искусственным путем, в результате деятельности человека.

                                           

Впрочем, подобная классификация грунтов имеет несколько упрощенный характер и показывает только на степень однородности основания. Исходя из этого, любой скальный грунт представляет собой монолитное основание, состоящее из плотных пород. В свою очередь, любой нескальный грунт основан на смеси минеральных и органических частиц с водой и воздухом.

Разумеется, в строительном деле пользы от такой классификации немного. Поэтому, каждый тип основания разделяют на несколько классов, групп, типов и разновидностей. Подобная классификация грунтов по группам и разновидностям позволяет без труда сориентироваться в предполагаемых характеристиках будущего основания и дает возможность использовать эти знания в процессе строительства дома.

Например, принадлежность к той или иной группе в классификации грунтов определяется характером структурных связей, влияющих на прочностные характеристики основания. А конкретный тип грунта указывает на вещественный состав почвы. Причем, каждая классификационная разновидность указывает на конкретное соотношение компонентов вещественного состава.

Таким образом, глубокая классификация грунтов по группам и разновидностям дает вполне персонифицированное представление обо всех преимущества и недостатки будущей строительной площадки.

Например, в наиболее распространенном на территории европейской части России классе дисперсных грунтов имеется всего две группы, разделяющие эту классификацию на связанные и несвязанные почвы. Кроме того, в отдельную подгруппу дисперсного класса выделены особые, илистые грунты.

Такая классификация грунтов означает, что среди дисперсных грунтов имеются группы, как с ярко выраженными связями в структуре, так и с отсутствием таковых связей. К первой группе связанных дисперсных грунтов относятся глинистые, илистые и заторфованные виды почвы. Дальнейшая классификация дисперсных грунтов позволяет выделить группу с несвязной структурой – пески и крупнообломочные грунты.

В практическом плане подобная классификация грунтов по группам позволяет получить представление о физических характеристиках почвы «без оглядки» на конкретный вид грунта. У дисперсных связных грунтов практически совпадают такие характеристики, как естественная влажность (колеблется в пределах 20%), насыпная плотность (около 1,5 тонн на кубометр), коэффициент разрыхления (от 1,2 до 1,3), размер частиц (около 0,005 миллиметра) и даже число пластичности.

Аналогичные совпадения характерны и для дисперсных несвязных грунтов. То есть, имея представление о свойствах одного вида грунта, мы получаем сведения о характеристиках всех видов почвы из конкретной группы, что позволяет внедрять в процесс проектирования усредненные схемы, облегчающие прочностные расчеты.

Кроме того, помимо вышеприведенных схем, существует и особая классификация грунтов по трудности разработки. В основе этой классификации лежит уровень «сопротивляемости» грунта механическому воздействию со стороны землеройной техники.

Причем, классификация грунтов по трудности разработки зависит от конкретного вида техники и разделяет все типы грунтов на 7 основных групп, к которым принадлежат дисперсные, связанные и несвязанные грунты (группы 1-5) и скальные грунты (группы 6-7).

Песок, суглинок и глинистые грунты (принадлежат к 1-4 группе) разрабатывают обычными экскаваторами и бульдозерами. А вот остальные участники классификации требуют более решительного подхода, основанного на механическом рыхлении или взрывных работах. В итоге, можно сказать, что классификация грунтов по трудности разработки зависит от таких характеристик, как сцепление, разрыхляемость и плотность грунта.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ВОЗРАСТА
Типы грунтовОбозначение
Аллювиальные (речные отложения)a
Озерныеl
Озерно-аллювиальные
Делювиальные (отложения дождевых и талых вод на склонах и у подножия возвышенностей) d
Аллювиально-делювиальныеad
Эоловые (осаждения из воздуха): эоловые пески, лессовые грунтыL
Гляциальные (ледниковые отложения)g
Флювиогляциальные (отложении ледниковых потоков)f
Озерно-ледниковыеlg
Элювиальные (продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте образования)е
Элювиально-делювиальноеed
Пролювиальные (отложения бурных дождевых потоков в горных областях)p
Аллювиально-пролювиальныеap
Морскиеm
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
Характеристики Формула
Плотность сухого грунта, г/см3 (т/м3) ρd = ρ/(1 + w)
Пористость % = (1 − ρd /ρs)·100
Коэффициент пористости e = n/(100 − n) или e = (ρ− ρd)/ ρd
Полная влагоемкость ω0 = eρw /ρs
Степень влажности
Число пластичности Ip = ω− ωp
Показатель текучести IL = (ω − ωp)/(ω− ωp)
ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ ρs ПЕСЧАНЫХ И ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
Грунт ρs, г/см3
диапазон средняя
Песок 2,65–2,67 2,66
Супесь 2,68–2,72 2,70
Суглинок 2,69–2,73 2,71
Глина 2,71–2,76 2,74
КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
Грунт Показатель
По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа
Очень прочный Rc > 120
Прочный 120 ≥ Rc > 50
Средней прочности 50 ≥ Rc > 15
Малопрочный 15 ≥ Rc > 5
Пониженной прочности 5 ≥ Rc > 3
Низкой прочности 3 ≥ Rc ≥ 1
Весьма низкой прочности Rc < 1
По коэффициенту размягчаемости в воде
Неразмягчаемый Ksaf ≥ 0,75
Размягчаемый Ksaf < 0,75
По степени растворимости в воде (осадочные сцементированные), г/л
Нерастворимый Растворимость менее 0,01
Труднорастворимый Растворимость 0,01—1
Среднерастворимый − || − 1—10
Легкорастворимый − || − более 10
КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ
Грунт Размер частиц, мм Масса частиц, % от массы
воздушно-сухого грунта
Крупнообломочный:
   валунный (глыбовый)
   галечниковый (щебенистый)
   гравийный (дресвяный)

>200
>10
>2
>50
Песок:
   гравелистый
   крупный
   средней крупности
   мелкий
   пылеватый

>2
>0,5
>0,25
>0,1
>0,1

>25
>50
>50
≥75
<75
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛАЖНОСТИ Sr
Грунт Степень влажности
Маловлажный 0 < Sr ≤ 0,5
Влажный 0,5 < Sr ≤ 0,8
Насыщенный водой 0,8 < Sr ≤ 1
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ
Песок Подразделение по плотности сложения
плотный средней плотности рыхлый
По коэффициенту пористости
Гравелистый, крупный и средней крупности e < 0,55 0,55 ≤ e ≤ 0,7 e > 0,7
Мелкий e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75
Пылеватый e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,8 e > 0,8
По удельному сопротивлению грунта, МПа, под наконечником (конусом) зонда при статическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности qc > 15 15 ≥ qc ≥ 5 qc < 5
Мелкий независимо от влажности qc > 12 12 ≥ qc ≥ 4 qc < 4
Пылеватый:
   маловлажный и влажный
   водонасыщенный

qc > 10
qc > 7

10 ≥ qc ≥ 3
7 ≥ qc ≥ 2

qc < 3
qc < 2
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности qd > 12,5 12,5 ≥ qd ≥ 3,5 qd < 3,5
Мелкий:
   маловлажный и влажный
   водонасыщенный

qd > 11
qd > 8,5

11 ≥ qd ≥ 3
8,5 ≥ qd ≥ 2

qd < 3
qd < 2
Пылеватый маловлажный и влажный qd > 8,8 8,5 ≥ qd ≥ 2 qd < 2
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ
Грунт Число пластичности, %
Супесь 1 < Ip ≤ 7
Суглинок 7 < Ip ≤ 17
Глина Ip > 17
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕКУЧЕСТИ
Грунт Показатель текучести
Супесь: IL < 0
   пластичная 0 ≤ IL ≤ 1
   текучая IL > 1
Суглинок и глина:  
   твердые IL < 0
   полутвердые 0 ≤ IL ≤ 0,25
   тугопластичные 0,25 ≤ IL ≤ 0,5
   мягкопластичные 0,5 ≤ IL ≤ 0,75
   текучепластичные 0,75 ≤ IL ≤ 1
   текучие IL > 1
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ
Ил Коэффициент пористости
Супесчаный е ≥ 0,9
Суглинистый е ≥ 1
Глинистый е ≥ 1,5
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕЙ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Сапропель Относительное содержание вещества
Минеральный 0,1 < Iот ≤ 0,3
Среднеминеральный 0,3 < Iот ≤ 0,5
Слабоминеральный Iот > 0,5
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
Возраст и происхождение грунтов Грунт Показатель текучести Значения Е, МПа, при коэффициенте пористости е
0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 1,4 1,6
Четвертичные отложения: иллювиальные, делювиальные, озерно-аллювиальные Супесь 0 ≤ IL ≤ 0,75 32 24 16 10 7
Суглинок 0 ≤ IL ≤ 0,25 34 27 22 17 14 11
0,25 < I≤ 0,5 32 25 19 14 11 8
0,5 < IL ≤ 0,75 17 12 8 6 5
Глина 0 ≤ I≤ 0,25 28 24 21 18 15 12
0,25 < IL ≤ 0,5 21 18 15 12 9
0,5 < IL ≤ 0,75 15 12 9 7
флювиогляциальные Супесь 0 ≤ IL ≤ 0,75 33 24 17 11 7
Суглинок 0 ≤ IL ≤ 0,25 40 33 27 21
0,25<IL≤0,5 35 28 22 17 14
0,5 < IL ≤ 0,75 17 13 10 7
моренные Супесь и суглинок IL ≤ 0,5 75 55 45
Юрские отложения оксфордского яруса Глина − 0,25 ≤ IL ≤ 0 27 25 22
0 < IL ≤ 0,25 24 22 19 15
0,25 < IL ≤ 0,5 16 12 10
Определение модуля деформации в полевых условиях

Модуль деформации определяют испытанием грунта статической нагрузкой, передаваемой на штамп. Испытания проводят в шурфах жестким круглым штампом площадью 5000 см2, а ниже уровня грунтовых вод и на больших глубинах — в скважинах штампом площадью 600 см2.

Зависимость осадки штампа s от давления р

Схема испытания грунта прессиометром

1 — резиновая камера; 2 — скважина; 3 — шланг; 4 — баллон сжатого воздуха: 5 — измерительное устройство

Зависимость деформаций стенок скважины Δr от давления р

Для определения модуля деформации используют график зависимости осадки от давления, на котором выделяют линейный участок, проводят через него осредняющую прямую и вычисляют модуль деформации Е в соответствии с теорией линейно-деформируемой среды по формуле

E = (1 − ν2)ωdΔp / Δs

где v — коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации), равный 0,27 для крупнообломочных грунтов, 0,30 для песков и супесей, 0,35 для суглинков и 0,42 для глин; ω — безразмерный коэффициент, равный 0,79; dр — приращение давления на штамп; Δs — приращение осадки штампа, соответствующее Δр.

При испытании грунтов необходимо, чтобы толщина слоя однородного грунта под штампом была не менее двух диаметров штампа.

Модули деформации изотропных грунтов можно определять в скважинах с помощью прессиометра. В результате испытаний получают график зависимости приращения радиуса скважины от давления на ее стенки. Модуль деформации определяют на участке линейной зависимости деформации от давления между точкой р1, соответствующей обжатию неровностей стенок скважины, и точкой р2E = kr0Δp / Δr

где k — коэффициент; r0 — начальный радиус скважины; Δр — приращение давления; Δr — приращение радиуса, соответствующее Δр.

Коэффициент k определяется, как правило, путем сопоставления данных прессиометрии с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампом. Для сооружений II и III класса допускается принимать в зависимости от глубины испытания h следующие значения коэффициентов k в формуле: при h < 5 м k = 3; при 5 м ≤ h ≤ 10 м kh ≤ 20 м k = 1,5.

Для песчаных и пылевато-глинистых грунтов допускается определять модуль деформации на основе результатов статического и динамического зондирования грунтов. В качестве показателей зондирования принимают: при статическом зондировании — сопротивление грунта погружению конуса зонда qc, а при динамическом зондирований — условное динамическое сопротивление грунта погружению конуса qd. Для суглинков и глин E = 7qc и E = 6qd; для песчаных грунтов E = 3qc, а значения Е по данным динамического зондирования приведены в таблице. Для сооружений I и II класса является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов штампами.

ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Песок Значения Е, МПа, при qd, МПа
2 3,5 7 11 14 17,5
Крупный и средней крупности 20–16 26–21 39–34 49–44 53–50 60–55
Мелкий 13 19 29 35 40 45
Пылеватый (кроме водонасыщенных) 8 13 22 28 32 35

Для сооружений III класса допускается определять Е только по результатам зондирования.


Определение модуля деформации в лабораторных условиях

В лабораторных условиях применяют компрессионные приборы (одометры), в которых образец грунта сжимается без возможности бокового расширения. Модуль деформации вычисляют на выбранном интервале давлений Δр = p2 − p1 графика испытаний (рис. 1.4) по формуле

Eoed = (1 + e0)β / a
где e0 — начальный коэффициент пористости грунта; β — коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе и назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассона v; а — коэффициент уплотнения;
a = (e1 − e2)/(p2 − p1)
СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА vβ
Грунт ν β = 1 − 2ν2 / (1 − ν)
Песок и супесь 0,30 0,74
Суглинок 0,35 0,62
Глина 0,42 0,40
КОЭФФИЦИЕНТЫ m ДЛЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ, ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ, ОЗЕРНЫХ И ОЗЕРНО-АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ГРУНТОВ ПРИ ПОКАЗАТЕЛЕ ТЕКУЧЕСТИ IL ≤ 0,75
Грунт Значения m при коэффициенте пористости e
0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Супесь 4,0 4,0 3,5 3,0 2,0
Суглинок 5,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 2,0
Глина 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИИ c, кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ, град, ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ
 
Песок Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости e
0,45 0,55 0,65 0,75
Гравелистый и крупный с
φ
2
43
1
40
0
38

Средней крупности с
φ
3
40
2
38
1
35

Мелкий с
φ
6
38
4
36
2
32
0
28
Пылеватый с
φ
8
36
6
34
4
30
2
26
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЯ c, кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ, град, ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Грунт Показатель текучести Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости е
0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Супесь 0<IL≤0,25 с
φ
21
30
17
29
15
27
13
24



0,25<IL≤0,75 с
φ
19
28
15
26
13
24
11
21
9
18


Суглинок 0<IL≤0,25 с
φ
47
26
37
25
31
24
25
23
22
22
19
20

0,25<IL≤0,5 с
φ
39
24
34
23
28
22
23
21
18
19
15
17

0,5<IL≤0,75 с
φ


25
19
20
18
16
16
14
14
12
12
Глина 0<IL≤0,25 с
φ

81
21
68
20
54
19
47
18
41
16
36
14
0,25<IL≤0,5 с
φ


57
18
50
17
43
16
37
14
32
11
0,5<IL≤0,75 с
φ


45
15
41
14
36
12
33
10
29
7
ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Песок Значения φ, град, МПа при qd, МПа
2 3,5 7 11 14 17,5
Крупный и средней крупности 30 33 33 38 40 41
Мелкий 28 30 33 35 37 38
Пылеватый 28 28 30 32 34 35
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ
Грунт k, м/сут
Галечниковый (чистый) >200
Гравийный (чистый) 100–200
Крупнообломочный с песчаным заполнителем 100–150
Песок:
   гравелистый
   крупный
   средней крупности
   мелкий
   пылеватый

50–100
25–75
10–25
2–10
0,1–2
Супесь 0,1–0,7
Суглинок 0,005–0,4
Глина <0,005
Торф:
   слаборазложившийся
   среднеразложившийся
   сильноразложившийся

1–4
0,15–1
0,01–0,15
ЗНАЧЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ
Число
определений
v   Число
определений
v   Число
определений
v
6 2,07 13 2,56 20 2,78
7 2,18 14 2,60 25 2,88
8 2,27 15 2,64 30 2,96
9 2,35 16 2,67 35 3,02
10 2,41 17 2,70 40 3,07
11 2,47 18 2,73 45 3,12
12 2,52 19 2,75 50 3,16
ТАБЛИЦА 1.22. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА tα ПРИ ОДНОСТОРОННЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ α
Число
определений
n−1 или n−2
tα при α   Число
определений
n−1 или n−2
tα при α
0,85 0,95 0,85 0,95
2 1,34 2,92 13 1,08 1,77
3 1,26 2,35 14 1,08 1,76
4 1,19 2,13 15 1,07 1,75
5 1,16 2,01 16 1,07 1,76
6 1,13 1,94 17 1,07 1,74
7 1,12 1,90 18 1,07 1,73
8 1,11 1,86 19 1,07 1,73
9 1,10 1,83 20 1,06 1,72
10 1,10 1,81 30 1,05 1,70
11 1,09 1,80 40 1,06 1,68
12 1,08 1,78 60 1,05 1,67

Грунты. Категории и способы разработки.

Нa прoизвoдcтвo земляных рaбoт бoльшoе влияние oкaзывaют физикo-мехaничеcкие cвoйcтвa грунтoв: cредняя плoтнocть, влaжнocть, cилa внутреннегo cцепления чacтиц, рaзрыхляемocть. Рaзличaют cледующие виды грунтoв. 

Пеcки - cыпучaя cмеcь зерен квaрцa и других минерaлoв крупнocтью 0,25...2 мм, oбрaзoвaвшaяcя в результaте выветривaния гoрных пoрoд.

Cупеcи - пеcки c примеcью 5... 10% глины.

Грaвий - гoрные пoрoды, cocтoящие из oтдельных cкaтaнных зерен диaметрoм 2...40 мм, инoгдa c некoтoрoй примеcью глиниcтых чacтиц.

Глины - гoрные пoрoды, cocтoящие из чрезвычaйнo мелких чacтиц (менее 0,005 мм), c небoльшoй примеcью мелких пеcчaных чacтиц.

Cуглинки - пеcки, coдержaщие 10...30% глины. Суглинки делятcя нa легкие, cредние и тяжелые.

Лёccoвидные грунты - coдержaт бoлее 50% пылевидных чacтиц при незнaчительнoм coдержaнии глиниcтых и извеcткoвых чacтиц. Лёccoвидные грунты при нaличии вoды рaзмoкaют и теряют уcтoйчивocть.

Плывуны - пеcчaнo-глиниcтые грунты, cильнo нacыщенные вoдoй.

Рacтительные грунты - рaзличные пoчвы c примеcью 1 ...20% перегнoя.

Cкaльные грунты - cocтoят из твердых гoрных пoрoд.

Грунты в зaвиcимocти oт труднocти и cпocoбa их рaзрaбoтки делятcя нa кaтегoрии (тaбл. 1).

При рaзрaбoтке грунт рaзрыхляетcя и увеличивaетcя в oбъеме. Объем нacыпи будет бoльше oбъемa выемки, из кoтoрoй грунт взят. Грунт в нacыпи пoд дейcтвием coбcтвеннoгo веca или мехaничеcкoгo вoздейcтвия уплoтняетcя пocтепеннo, пoэтoму рaзличны знaчения первoнaчaльнoгo прoцентa увеличения oбъемa (рaзрыхления) и прoцентa ocтaтoчнoгo рaзрыхления пocле ocaдки грунтa (тaбл. 2).

Тaблицa 1. Кaтегoрии и cпocoбы рaзрaбoтки грунтoв

Кaтегoрия грунтoв

Виды грунтoв

Плoтнocть, кг/м3

cпocoб рaзрaбoтки

I

Пеcoк, cупеcь, рacтительный грунт, тoрф

600...1600

Ручнoй (лoпaты), мaшинaми

II

Легкий cуглинoк, лёcc, грaвий, пеcoк co щебнем, cупеcь co cтрoймуcoрoм

1600... 1900

Ручнoй (лoпaты, кирки), мaшинaми

III

Жирнaя глинa, тяжелый cуглинoк, грaвий крупный, рacтительнaя земля c кoрнями, cуглинoк co щебнем или гaлькoй

1750... 1900

Ручнoй (лoпaты, кирки, лoмы), мaшинaми

IV

Тяжелaя глинa, жирнaя глинa co щебнем, cлaнцевaя глинa

1900...2000

Ручнoй (лoпaты, кирки, лoмы, клинья и мoлoты), мaшинaми

V...VII

Плoтный oтвердевший лёcc, дреcвa, мелoвые пoрoды,cлaнцы, туф, извеcтняк и рaкушечник

1200...2800

Ручнoй (лoмы и кирки, oтбoйные мoлoтки), взрывным cпocoбoм

VIII...XI

Грaниты, извеcтняки, пеcчaники, бaзaльты, диaбaзы, кoнглoмерaт c гaлькoй

2200...3000

Взрывным cпocoбoм

Тaблицa 2. Увеличение oбъемa грунтa при рaзрыхлении

Кaтегoрия грунтa

Прoцент рaзрыхления грунтa

первoнaчaльный

ocтaтoчный

I

8...17

1...2,5

I (тoрф и рacтительный грунт)

20...30

3...4

II

14...28

1,5-5

III

24...30

4...7

IV

26...32

6...9

V...XI

30...50

10...30


Тaблицa 3. Нaибoльшaя крутизнa oткocoв трaншей и кoтлoвaнoв, грaд.

Грунты

Крутизнa oткocoв при глубине выемки, м

1,5

3

5

Нacыпные

56

45

38

Пеcчaные и грaвийные влaжные

63

45

45

Глиниcтые:

cупеcь

76

56

50

cуглинoк

90

63

53

глинa

90

76

63

Лёccы cухие

90

63

63

Мoренные:

пеcчaные, cупеcчaные

76

60

53

cуглиниcтые

78

63

57

При разработке и усадке разрыхленного грунта выемки и насыпи образуют естественные откосы различной крутизны. Наибольшую крутизну откосов траншей и котлованов, устраиваемых без креплений, следует принимать согласно табл.3. При обеспечении естественной крутизны откосов обеспечивается устойчивость земляных насыпей и выемок.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!


Классификация почв по размеру частиц и содержанию влаги

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

О гражданском строительстве

.

ГЛАВА 2 - ПОЧВА И ВОДА

ГЛАВА 2 - ПОЧВА И ВОДА



2.1 Почва
2.2 Поступление воды в почву
2.3 Состояние влажности почвы
2.4 Доступная влажность
2.5 Уровень подземных вод
2.6 Водная эрозия почвы



2.1.1 Состав почвы
2.1.2 Профиль почвы
2.1.3 Текстура почвы
2.1.4 Структура почвы


2.1.1 Состав почвы

Когда сухая почва раздавливается рукой, можно увидеть, что она состоит из всевозможных частиц разного размера.

Большинство этих частиц возникает в результате разложения горных пород; их называют минеральными частицами. Некоторые происходят из остатков растений или животных (гниющие листья, кусочки костей и т. Д.), Их называют органическими частицами (или органическими веществами). Кажется, что частицы почвы касаются друг друга, но на самом деле между ними есть промежутки.Эти пространства называются порами. Когда почва «сухая», поры в основном заполнены воздухом. После полива или дождя поры в основном заполняются водой. Живой материал находится в почве. Это могут быть живые корни, а также жуки, черви, личинки и т. Д. Они способствуют аэрации почвы и тем самым создают благоприятные условия для роста корней растений (рис. 26).

Рис. 26. Состав почвы

2.1.2 Профиль почвы

Если вырыть в земле яму глубиной не менее 1 м, можно увидеть различные слои, разные по цвету и составу.Эти слои называются горизонтами. Эта последовательность горизонтов называется профилем почвы (рис. 27).

Рис. 27. Профиль почвы

Очень общий и упрощенный профиль почвы можно описать следующим образом:

а. Пахотный слой (толщина от 20 до 30 см): богат органическими веществами и содержит много живых корней. Этот слой подлежит подготовке почвы (например, вспашка, боронование и т. Д.) И часто имеет темный цвет (от коричневого до черного).

г. Глубокий пахотный слой: содержит гораздо меньше органических веществ и живых корней. Этот слой практически не подвержен нормальным подготовительным работам. Цвет более светлый, часто серый, а иногда пестрый с желтоватыми или красноватыми пятнами.

г. Подземный слой: почти нет органических веществ или живых корней. Этот слой не очень важен для роста растений, так как до него доходят лишь несколько корней.

г. Слой материнской породы: состоит из породы, в результате разложения которой образовалась почва.Эту породу иногда называют материнским материалом.

Глубина различных слоев сильно различается: некоторые слои могут вообще отсутствовать.

2.1.3 Текстура почвы

Минеральные частицы почвы сильно различаются по размеру и могут быть классифицированы следующим образом:

Название частиц

Пределы размеров в мм

Отличить невооруженным глазом

гравий

больше 1

очевидно

песок

от 1 до 0.5

легко

ил

от 0,5 до 0,002

еле

глина

менее 0,002

невозможно

Количество песка, ила и глины, присутствующих в почве, определяет ее структуру.

На крупнозернистых почвах: преобладает песок (песчаные почвы).
В почвах средней толщины: преобладает ил (суглинистые почвы).
В мелкозернистых почвах: преобладает глина (глинистые почвы).

В поле текстуру почвы можно определить, потерев почву между пальцами (см. Рис. 28).

Фермеры часто говорят о легких и тяжелых почвах. Грунт с крупной структурой легок, потому что с ней легко работать, а с мелкозернистой почвой тяжелее, потому что с ней тяжело работать.

Выражение, используемое фермером

Выражения, используемые в литературе

свет

песчаный

грубая

средний

суглинистый

средний

тяжелая

глинистый

штраф

Текстура почвы постоянная, фермер не может ее модифицировать или изменять.

Рис. 28а. Грунт крупнозернистый. - песчаный. Отдельные частички рыхлые и разваливаются в руке даже во влажном состоянии.

Рис. 28б. Грунт средней текстуры на ощупь очень мягкий (как мука) в сухом состоянии. Его можно легко отжать во влажном состоянии, после чего он станет шелковистым.

Рис. 28c. Грунт с мелкой текстурой прилипает к пальцам во влажном состоянии и может образовывать шарик при нажатии.

2.1.4 Структура почвы

Структура почвы означает группирование частиц почвы (песок, ил, глина, органические вещества и удобрения) в пористые соединения. Это так называемые агрегаты. Структура почвы также относится к расположению этих агрегатов, разделенных порами и трещинами (рис. 29).

Основные типы агрегатов показаны на рис. 30: гранулированная, блочная, призматическая и массивная структура.

Рис. 29. Структура почвы

Когда она присутствует в верхнем слое почвы, массивная структура блокирует вход воды; прорастание семян затруднено из-за плохой аэрации.С другой стороны, если верхний слой почвы зернистый, вода легко проникает в него, и семена лучше прорастают.

В призматической конструкции движение воды в почве преимущественно вертикальное, поэтому подача воды к корням растений обычно недостаточна.

В отличие от текстуры, структура почвы непостоянна. С помощью методов обработки почвы (вспашка, рыхление и т. Д.) Фермер пытается получить зернистую структуру верхнего слоя почвы на своих полях.

Фиг.30. Примеры грунтовых сооружений .

ЗЕМЛЯННЫЙ

БЛОКИРОВКА


ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ


МАССИВНЫЙ


2.2.1 Инфильтрация процесс
2.2.2 Скорость проникновения
2.2.3 Факторы влияет на скорость инфильтрации


2.2.1 Процесс инфильтрации

Когда на поле подается дождевая или поливная вода, она просачивается в почву. Этот процесс называется инфильтрацией.

Инфильтрацию можно визуализировать, налив воды в слегка утрамбованный стакан с сухой измельченной почвой. Вода просачивается в почву; цвет почвы становится темнее по мере ее увлажнения (см.рис.31).

Рис. 31. Инфильтрация воды в почву

2.2.2 Скорость инфильтрации

Повторите предыдущий тест, на этот раз с двумя стаканами. Один заполнен сухим песком, а другой - сухой глиной (см. Рис. 32а и б).

Вода проникает в песок быстрее, чем в глину. Говорят, что песок имеет более высокую скорость инфильтрации.

Рис. 32а. В каждый стакан подается одинаковое количество воды

Рис.32b. Через час вода просочилась в песок, в то время как некоторое количество воды все еще остается на глине

Скорость инфильтрации почвы - это скорость, с которой вода может просачиваться в нее. Обычно измеряется глубиной (в мм) слоя воды, которую почва может поглотить за час.

Скорость инфильтрации 15 мм / час означает, что водному слою толщиной 15 мм на поверхности почвы потребуется один час для инфильтрации (см. Рис. 33).

Фиг.33. Почва со скоростью инфильтрации 15 мм / час

Диапазон значений скорости инфильтрации приведен ниже:

Низкая скорость инфильтрации

менее 15 мм / час

средняя скорость инфильтрации

от 15 до 50 мм / час

высокая скорость инфильтрации

более 50 мм / час

2.2.3 Факторы, влияющие на скорость инфильтрации

Скорость инфильтрации почвы зависит от постоянных факторов, таких как текстура почвы. Это также зависит от различных факторов, таких как влажность почвы.

и. Текстура почвы

Грунты с крупнозернистой структурой состоят в основном из крупных частиц, между которыми имеются большие поры.

С другой стороны, мелкозернистые почвы в основном состоят из мелких частиц, между которыми находятся мелкие поры (см.рис.34).

Рис. 34. Интенсивность инфильтрации и текстура почвы

В грубых почвах дождевая или поливная вода попадает и перемещается в более крупные поры; для проникновения воды в почву требуется меньше времени. Другими словами, скорость инфильтрации выше для крупнозернистых почв, чем для мелкозернистых почв.

ii. Влажность почвы

Вода проникает быстрее (более высокая скорость инфильтрации), когда почва сухая, чем когда она влажная (см. Рис.35). Как следствие, когда поливная вода подается на поле, вода сначала легко проникает, но по мере того, как почва становится влажной, скорость инфильтрации снижается.

Рис. 35. Интенсивность инфильтрации и влажность почвы

iii. Структура почвы

Вообще говоря, вода проникает быстро (высокая скорость инфильтрации) в зернистые почвы, но очень медленно (низкая скорость инфильтрации) в массивные и плотные почвы.

Поскольку фермер может влиять на структуру почвы (посредством культурных практик), он также может изменять скорость инфильтрации своей почвы.


2.3.1 Влажность почвы
2.3.2 Насыщенность
2.3.3 Полевая продуктивность
2.3.4 Постоянная точка увядания


2.3.1 Влажность почвы

Содержание влаги в почве указывает количество воды, присутствующей в почве.

Обычно выражается как количество воды (в мм водной глубины), присутствующее на глубине одного метра почвы.Например: когда количество воды (в мм глубины воды) 150 мм присутствует на глубине одного метра почвы, влажность почвы составляет 150 мм / м (см. Рис. 36).

Рис. 36. Влажность почвы 150 мм / м

Содержание влаги в почве также может быть выражено в объемных процентах. В приведенном выше примере 1 м 3 почвы (например, с глубиной 1 м и площадью поверхности 1 м 2 ) содержит 0,150 м 3 воды (например.грамм. глубиной 150 мм = 0,150 м и площадью поверхности 1 м ( 2 ). Таким образом, содержание влаги в почве в объемных процентах составляет:

Таким образом, влажность 100 мм / м соответствует 10 объемным процентам.

Примечание: Количество воды, хранящейся в почве, не является постоянным во времени, но может меняться.

2.3.2 Насыщенность

Во время дождя или полива поры почвы заполняются водой.Если все поры почвы заполнены водой, почва считается насыщенной. В почве не осталось воздуха (см. Рис. 37а). В поле легко определить, насыщена ли почва. Если выжать горсть насыщенной почвы, немного (мутной) воды потечет между пальцами.

Растениям нужен воздух и вода в почве. При насыщении воздуха нет и растение пострадает. Многие культуры не выдерживают насыщенных почвенных условий в течение более 2-5 дней. Рис - одно из исключений из этого правила.Период насыщения верхнего слоя почвы обычно длится недолго. После прекращения дождя или орошения часть воды, находящейся в более крупных порах, уйдет вниз. Этот процесс называется дренированием или перколяцией.

Вода, стекающая из пор, заменяется воздухом. В крупнозернистых (песчаных) почвах дренаж завершается в течение нескольких часов. В мелкозернистых (глинистых) почвах дренаж может занять несколько (2-3) дней.

2.3.3 Вместимость поля

После прекращения дренажа большие поры почвы заполняются воздухом и водой, в то время как более мелкие поры все еще полны водой.На этом этапе считается, что почва полностью заполнена. При урожайности полей содержание воды и воздуха в почве считается идеальным для роста сельскохозяйственных культур (см. Рис. 37b).

2.3.4 Постоянная точка увядания

Постепенно вода, хранящаяся в почве, поглощается корнями растений или испаряется с верхнего слоя почвы в атмосферу. Если в почву не подается дополнительная вода, она постепенно высыхает.

Чем суше становится почва, тем плотнее удерживается оставшаяся вода и тем труднее корням растений извлекать ее.На определенном этапе потребления воды недостаточно для удовлетворения потребностей растения. Растение теряет свежесть и увядает; листья меняют цвет с зеленого на желтый. В конце концов растение умирает.

Содержание влаги в почве на стадии отмирания растения называется точкой постоянного увядания. В почве все еще содержится немного воды, но корням слишком трудно высосать ее из почвы (см. Рис. 37c).

Рис. 37. Некоторые характеристики влажности почвы

Почву можно сравнить с резервуаром для воды для растений.Когда почва насыщен, резервуар полон. Однако часть воды быстро стекает ниже корневую зону до того, как растение сможет ее использовать (см. рис. 38a).

Рис. 38а. Насыщенность

Когда эта вода стечет, почва полностью заполнена. Корни растений вытягивают воду из того, что остается в резервуаре (см. Рис. 38b).

Рис. 38b. Вместимость поля

Когда почва достигает точки постоянного увядания, оставшаяся вода перестает быть доступны для завода (см. рис.38c).

Рис. 38c. Постоянная точка увядания

Количество воды, фактически доступной растению, - это количество воды, хранящейся в почве при заполнении поля, за вычетом воды, которая останется в почве при постоянной точке увядания. Это показано на рис. 39.

Рис. 39. Доступная влажность или влажность почвы

Доступное содержание воды = содержание воды на уровне поля - содержание воды в точке постоянного увядания..... (13)

Доступное содержание воды во многом зависит от текстуры и структуры почвы. Диапазон значений для различных типов почв приведен в следующей таблице.

Почва

Доступное содержание воды в мм глубины воды на м глубины почвы (мм / м)

песок

от 25 до 100

суглинок

100 до 175

глина

175–250

Емкость поля, постоянная точка увядания (PWP) и доступная влажность называются характеристиками влажности почвы.Они постоянны для данной почвы, но сильно различаются от одного типа почвы к другому.


2.5.1 Глубина Уровень подземных вод
2.5.2 Подземные воды таблица
2.5.3 Капиллярный подъем


Часть воды, нанесенной на поверхность почвы, дренируется ниже корневой зоны и питает более глубокие слои почвы, которые постоянно насыщаются; верхняя часть насыщенного слоя называется уровнем грунтовых вод или иногда просто уровнем грунтовых вод (см.рис.40).

Рис. 40. Уровень грунтовых вод

2.5.1 Глубина уровня грунтовых вод

Глубина залегания грунтовых вод сильно варьируется от места к месту, в основном из-за изменений топографии местности (см. Рис. 41).

Рис. 41. Изменения глубины уровня грунтовых вод

В одном конкретном месте или поле глубина уровня грунтовых вод может изменяться во времени.

После сильных дождей или орошения уровень грунтовых вод повышается.Он может даже проникнуть в корневую зону и пропитать ее. В случае продолжительного действия такая ситуация может иметь катастрофические последствия для сельскохозяйственных культур, которые не могут противостоять «мокрым ногам» в течение длительного периода. Если уровень грунтовых вод выходит на поверхность, он называется открытым уровнем грунтовых вод. Так обстоит дело в заболоченных местах.

Уровень грунтовых вод может быть очень глубоким и удаленным от корневой зоны, например, после продолжительного засушливого периода. Чтобы корневище оставалось влажным, необходимо орошение.

2.5.2 Верхний слой подземных вод

Слой грунтовых вод можно найти поверх водонепроницаемого слоя довольно близко к поверхности (от 20 до 100 см).Обычно он охватывает ограниченную территорию. Верхняя часть водного слоя называется возвышающимся уровнем грунтовых вод.

Непроницаемый слой отделяет залегающий слой грунтовых вод от более глубоко расположенного горизонта грунтовых вод (см. Рис. 42).

Рис. 42. Верхний уровень грунтовых вод

Почву с непроницаемым слоем не намного ниже корневой зоны следует орошать с осторожностью, потому что в случае чрезмерного орошения (слишком большого орошения) верхний уровень грунтовых вод может быстро поднимаются.

2.5.3 Капиллярный подъем

До сих пор было объяснено, что вода может двигаться вниз, а также горизонтально (или сбоку). Кроме того, вода может двигаться вверх.

Если кусок ткани погрузить в воду (рис. 43), вода будет всасываться тканью вверх.

Рис. 43. Движение воды вверх или капиллярный подъем

Тот же процесс происходит с уровнем грунтовых вод и почвой над ним. Подземные воды могут всасываться почвой вверх через очень маленькие поры, которые называются капиллярами.Этот процесс называется капиллярным подъемом.

В мелкозернистой почве (глине) вода поднимается вверх медленно, но преодолевает большие расстояния. С другой стороны, в крупнозернистой почве (песке) вода поднимается вверх быстро, но охватывает лишь небольшое расстояние.

Текстура почвы

Капиллярный подъем (в см)

крупный (песок)

от 20 до 50 см

средний

от 50 до 80 см

мелкий (глина)

более 80 см до нескольких метров


2.6.1 Листовая эрозия
2.6.2 Овощная эрозия


Эрозия - это перенос почвы из одного места в другое. Климатические факторы, такие как ветер и дождь, могут вызвать эрозию, но также и при орошении.

За короткий период процесс эрозии практически незаметен. Однако он может быть непрерывным, и весь плодородный верхний слой поля может исчезнуть в течение нескольких лет.

Водная эрозия почвы зависит от:

- склон: крутые, пологие поля более подвержены эрозии;
- структура почвы: легкие почвы более чувствительны к эрозии;
- объем или скорость потока поверхностных стоков: большие или быстрые потоки вызывают большую эрозию.

Эрозия обычно наиболее сильна в начале полива, особенно при поливе на склонах. Сухая поверхностная почва, иногда разрыхленная при культивации, легко удаляется проточной водой. После первого полива почва становится влажной и оседает, поэтому эрозия уменьшается. Недавно орошаемые участки более чувствительны к эрозии, особенно на ранних стадиях.

Существует два основных типа эрозии, вызываемой водой: пластовая эрозия и овражная эрозия. Их часто комбинируют.

2.6.1 Листовая эрозия

Листовая эрозия - это равномерное удаление очень тонкого слоя или «листа» верхнего слоя почвы с наклонной земли. Это происходит на больших площадях земли и вызывает большую часть потерь почвы (см. Рис. 44).

Рис. 44. Листовая эрозия

Признаками листовой эрозии являются:

- только тонкий слой верхнего слоя почвы; или недра частично обнажены; иногда обнажается даже материнская порода;

- достаточно большое количество крупного песка, гравия и гальки в пахотном слое, более мелкий материал удален;

- обнажение корней;

- отложение эродированного материала у подножия склона.

2.6.2 Эрозия оврагов

Эрозия оврагов определяется как удаление почвы концентрированным потоком воды, достаточно большим, чтобы образовать каналы или овраги.

Эти овраги несут воду во время сильного дождя или полива и постепенно становятся шире и глубже (см. Рис. 45).

Рис. 45. Эрозия оврага

Признаками овражной эрозии на орошаемом поле являются:

- неравномерное изменение формы и длины борозд;
- скопление эродированного материала на дне борозд;
- обнажение корней растений.

.

Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)

Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)



Содержание

  1. Фон
  2. Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)
  3. Процедура использования USLE
  4. Нормы допустимой потери почвы
  5. Стратегии управления по сокращению потерь почвы
  6. Уравнение для расчета LS (если не используется таблица 3А)
  7. Пример: расчет эрозии почвы с использованием USLE

Фон

Универсальное уравнение потерь почвы (USLE) предсказывает долгосрочное среднегодовая скорость эрозии на склоне поля в зависимости от количества осадков структура, тип почвы, топография, система посевов и методы управления.USLE только прогнозирует потери почвы в результате или ручейная эрозия на одном склоне и не учитывает дополнительных потери почвы, которые могут возникнуть в результате овражной, ветровой или почвенной эрозии. Эта модель эрозии была создана для использования в отдельных посевах и системы управления, но также применимо к несельскохозяйственным условия, такие как строительные площадки.USLE можно использовать для сравнить потери почвы с определенного поля с определенной культурой и система управления для «допустимой потери почвы». Альтернатива системы управления и растениеводства также могут быть оценены для определения адекватность природоохранных мер при планировании хозяйств.

Пять основных факторов используются для расчета потерь почвы на данный сайт. Каждый фактор - это числовая оценка определенного состояние, которое влияет на степень эрозии почвы на конкретном место расположения.Значения эрозии, отраженные этими факторами, могут варьироваться. значительно из-за меняющихся погодных условий. Следовательно значения, полученные из USLE, более точно представляют долгосрочные средние.

Расчет потерь почвы с помощью USLE также может быть выполнен в программном обеспечении для управления питательными веществами OMAFRA NMAN, SOF001. Почва величина убытков, полученная из уравнения USLE, используется для определения «значение рейтинга эрозии почвы» при расчете фосфора Индекс.См. Информационный бюллетень OMAFRA . Индекс фосфора для поля, Заказ № 05-067.

Универсальное уравнение потерь почвы (USLE)

A = R x K x LS x C x P

A представляет потенциальную долгосрочную среднегодовую потерю почвы. в тоннах на гектар (тонны на акр) в год. Это сумма, что сравнивается с пределами «допустимой потери почвы».

R - это коэффициент осадков и стока по географическому положению, как приведено в таблице 1.Чем больше интенсивность и продолжительность ливня, тем выше вероятность эрозии. Выберите коэффициент R из таблицы 1 на основе на обозначении муниципалитета верхнего яруса и соответствующей погоде станцию, на которой будет производиться расчет.

К - коэффициент размываемости почвы (табл. 2). Это средняя потеря почвы в тоннах на гектар (тонны на акр) для конкретная почва в обрабатываемом, непрерывном пара с произвольно Выбрана длина откоса 22.13 м (72,6 фута) и крутизна склона 9%. K - мера восприимчивости частиц почвы к отсоединению и транспортировке дождями и стоками. Текстура главный фактор, влияющий на K, но структура, органическое вещество и проницаемость также вносят свой вклад.

LS - коэффициент градиента длины откоса. Коэффициент LS представляет отношение потерь почвы в данных условиях к потерям на участке при «стандартной» крутизне откоса 9% и длине откоса 22.13 м (72,6 футов). Чем круче и длиннее спуск, тем выше риск эрозии. Используйте либо Таблицу 3A, либо "Уравнение для расчета LS", включенное в этот информационный бюллетень, чтобы получить LS.

C - фактор урожая / растительности и управления. Он используется для определить относительную эффективность управления почвой и урожаем системы с точки зрения предотвращения потери почвы. Фактор C - это отношение сравнение потерь почвы с земли под конкретную культуру и управление системы к соответствующему ущербу от непрерывного пара и пашня.Коэффициент C можно определить, выбрав культуру. тип и способ обработки почвы (Таблица 4А и Таблица 4Б соответственно), что соответствует полю, а затем умножая эти факторы вместе.

Коэффициент C, полученный в результате этого расчета, является обобщенным Значение C-фактора для конкретной культуры, не учитывающее урожай севообороты или климат и годовое распределение осадков для разные сельскохозяйственные районы страны.Это обобщенное Фактор C, однако, дает относительные числа для различных системы возделывания и обработки почвы, помогая вам взвесить достоинства каждой системы.

P - фактор практики поддержки. Он отражает эффекты методы, которые уменьшат количество и скорость стока воды и таким образом уменьшить количество эрозии. Фактор P представляет отношение потерь почвы на опоре к прямолинейной сельское хозяйство вверх и вниз по склону.Наиболее часто используемые опоры пахотные земли - поперечная обработка откосов, контурное земледелие и полосовая обрезка (Таблица 5).

Процедура использования USLE

  1. По текстуре почвы определите значение K (таблица 2). Если на поле более одного типа почвы и текстуры почвы не сильно отличаются, используйте тот тип почвы, который представляет большую часть поля.Повторите для другой почвы типы по мере необходимости.
  2. Разделите поле на участки с равномерным уклоном и длина. Присвойте значение LS каждому разделу (Таблица 3А).
  3. Выберите коэффициент типа культуры и коэффициент метода обработки почвы для урожай, который нужно выращивать. Умножьте эти два фактора вместе, чтобы получить фактор C.

  4. Выберите P-фактор в зависимости от используемой практики поддержки (Таблица 5).
  5. Умножьте 5 множителей, чтобы получить потерю почвы на гектар (акр).

Таблица 1. Данные коэффициента R
Метеостанция Обозначение муниципалитета верхнего уровня Коэффициент R
Брантфорд Графство Брант 90
Дели 100
Эссекс Графство Эссекс 110
Фергус Графства Дафферин и Веллингтон 120
Глен Аллен 130
Гвельф 100
Гамильтон Город Гамильтон; Региональный муниципалитет Халтон 100
Кингстон Город графства Принц Эдуард; Графства Фронтенак и Леннокс и Аддингтон 90
Китченер Региональный муниципалитет Ватерлоо 110
Лондон Графства Лэмбтон, Мидлсекс и Оксфорд 100
Маунт-Форест графства Брюс, Грей, Халибертон и Симко; Район Мускока 90
Ниагара Региональный муниципалитет Ниагары 90
Северный Онтарио Районы Алгома, Кокран, Кенора, остров Манитулин, Пэрри-Саунд, Рейни-Ривер, Садбери, Тандер-Бей и Тимискаминг 90
Оттава Город Оттава; Графства Ланарк и Ренфрю; Соединенные Графства Лидс и Гренвилл, Прескотт и Рассел и Стормонт, Дандас и Гленгарри; Район Ниписсинг 90
Проспект Хилл Графства Гурон и Перт 120
Ridgetown Муниципалитет Чатем-Кент 110
Simcoe Графства Халдиманд и Норфолк 120
ул.Екатерины 100
Сент-Томас Графство Элгин 90
Торонто Город Торонто, региональные муниципалитеты Пил и Йорк 90
Твид Город озер Каварта; Графства Гастингс, Нортумберленд, и Питерборо; Региональный муниципалитет Дарема 90
Виндзор 110
Таблица 2. Данные коэффициента K
Текстурный класс Коэффициент К
тонн / га (тонн / акр)
Среднее значение OMC * менее 2% OMC Более 2% OMC
Глина 0,49 (0,22) 0.54 (0,24) 0,47 (0,21)
Суглинок 0,67 (0,30) 0,74 (0,33) 0,63 (0,28)
Суглинок крупный 0,16 (0,07) 0,16 (0,07)
Мелкий песок 0.18 (0,08) 0,20 (0,09) 0,13 (0,06)
Суглинок мелкий 0,40 (0,18) 0,49 (0,22) 0,38 (0,17)
Глина тяжелая 0,38 (0,17) 0,43 (0,19) 0.34 (0,15)
Суглинок 0,67 (0,30) 0,76 (0,34) 0,58 (0,26)
Песок мелкий суглинистый 0,25 (0,11) 0,34 (0,15) 0,20 (0,09)
Суглинистый песок 0.09 (0,04) 0,11 (0,05) 0,09 (0,04)
Песок мелкозернистый супесчаный 0,87 (0,39) 0,99 (0,44) 0,56 (0,25)
Песок 0,04 (0,02) 0,07 (0,03) 0.02 (0,01)
Суглинок супесчаный 0,45 (0,20) 0,45 (0,20)
Суглинок 0,29 (0,13) 0,31 (0,14) 0,27 (0,12)
Илистый суглинок 0.85 (0,38) 0,92 (0,41) 0,83 (0,37)
Глина илистая 0,58 (0,26) 0,61 (0,27) 0,58 (0,26)
Суглинок илистый 0,72 (0,32) 0,79 (0,35) 0.67 (0,30)
Очень мелкий песок 0,96 (0,43) 1,03 (0,46) 0,83 (0,37)
Супеси очень мелкие 0,79 (0,35) 0,92 (0,41) 0,74 (0,33)

* Содержание органических веществ


Нормы допустимой потери почвы

Допустимая потеря почвы - это максимальное годовое количество почвы, которое может быть удален до долгосрочной естественной продуктивности почвы отрицательно сказывается.

Воздействие эрозии на данный тип почвы и, следовательно, допуск уровень варьируется в зависимости от типа и глубины почвы. В общем-то, почвы с глубоким однородным верхним слоем почвы без камней и / или Предполагается, что ранее не подвергшиеся эрозии имеют более высокую толерантность предел, чем почвы, которые являются мелкими или ранее эродированными.

Нормы допустимых потерь в почве приведены в таблице. 6.

Рекомендуемый уровень допуска для большинства почв Онтарио - 6,7 тонн / га / год (3 тонны / акр / год) или меньше.

Стратегии управления по снижению потерь почвы

Получив оценку потенциальной годовой потери почвы для поля, вы можете рассмотреть способы уменьшить эту потерю до приемлемого уровня. Таблица 7 описывает управление стратегии, которые помогут вам уменьшить эрозию почвы.

Таблица 3A. Расчет коэффициента LS
Длина откоса: м (фут) Наклон (%) Коэффициент LS
30,5 (100) 10 1,38
8 1,00
6 0.67
5 0,54
4 0,40
3 0,30
2 0,20
1 0,13
0 0.07
61 (200) 10 1,95
8 1,41
6 0,95
5 0,76
4 0.53
3 0,39
2 0,25
1 0,16
0 0,08
122 (400) 10 2.76
8 1,99
6 1,35
5 1,07
4 0,70
3 0,52
2 0.30
1 0,20
0 0,09
244 (800) 10 3,90
8 2,82
6 1.91
5 1,52
4 0,92
3 0,68
2 0,37
1 0,24
0 0.11
488 (1,600) 10 5,52
8 3,99
6 2,70
5 2,15
4 1.21
3 0,90
2 0,46
1 0,30
0 0,12
975 (3 200) 10 7.81
8 5,64
6 3,81
5 3,03
4 1,60
3 1,19
2 0.57
1 0,36
0 0,14

Уравнение для расчета LS (если не используется Таблица 3A)

LS = [0,065 + 0,0456 (наклон) + 0,006541 (наклон) 2 ] (наклон длина ÷ постоянная) NN

Где:

slope = крутизна склона в%

длина откоса = длина откоса в м (футах)

константа = 22.1 метрическая система (72,5 дюйма)

NN = см. Таблицу 3B ниже

Таблица 3B. NN Значения

S

<1

1 ≤ Наклон <3

3 ≤ Наклон <5

≥ 5

NN

0.2

0,3

0,4

0,5

Таблица 4A. Коэффициент типа культуры
Тип культуры Фактор
Зерно кукурузы 0.40
Силос кукуруза, фасоль и рапс 0,50
Зерновые (яровые и зимние) 0,35
Сезонные садовые культуры 0,50
Фруктовые деревья 0,10
Сено и пастбище 0.02
Таблица 4B. Коэффициент метода обработки почвы
Способ обработки почвы Фактор
Осенний плуг 1,0
Плуг пружинный 0,90
Обработка мульчи 0.60
Конечная обработка почвы 0,35
Зона обработки почвы 0,25
Нет до 0,25
Таблица 5. Данные P-фактора
Служба поддержки Коэффициент P
Вверх и вниз 1.0
Поперечный уклон 0,75
Контурное земледелие 0,50
Обрезка полосы, поперечный уклон 0,37
Обрезка полосы, контур 0,25
Таблица 6. Допуск к потере почвы Цены
Класс эрозии почвы Потенциальный почвенный лосстон / га / год (тонн / акр / год)
Очень низкое (терпимое) <6,7 (3)
Низкий 6,7 (3) –11,2 (5)
Умеренный 11.2 (5) –22,4 (10)
Высокая 22,4 (10) –33,6 (15)
Тяжелая > 33,6 (15)
Таблица 7. Стратегии управления по сокращению Убытки почвы
Фактор Стратегии управления Пример
R Коэффициент R для поля не может быть изменен.
К Коэффициент К для поля нельзя изменить.
LS Возможно строительство террас для уменьшения длины откоса. что приводит к снижению потерь почвы. Террасирование требует дополнительных инвестиций и приведет к некоторые неудобства в хозяйстве.Изучите другие способы защиты почвы сначала практики.
С Выбор видов культур и методов обработки почвы минимально возможный C-фактор приведет к меньшей эрозии почвы. Рассмотрите системы земледелия, которые обеспечат максимальную защиту для почвы. По возможности используйте минимальные системы обработки почвы.
п. Выбор практики поддержки с наименьшим возможный фактор, связанный с этим, приведет к снижению уровня почвы убытки. Используйте вспомогательные методы, такие как сельское хозяйство на поперечных склонах, вызовет отложение осадка вблизи источника.

Пример: расчет эрозии почвы с использованием USLE

A = R x K x LS x C x P

Коэффициент осадков и стока (R)

Поле выборки находится в округе Мидлсекс.Следовательно, фактор R получено в таблице 1 из лондонской погоды станция.

Коэффициент R = 100

Фактор эродируемости почвы (K)

Пробное поле состоит из мелкосуглинистой почвы со средним содержание органических веществ. Коэффициент K получается из таблицы 2.

Коэффициент К = 0,40

Коэффициент градиента длины уклона (LS)

Длина пробного поля 244 м (800 футов) с уклоном 6%.В Коэффициент LS можно получить непосредственно из Таблицы 3A. или может быть рассчитано с помощью уравнения на стр. 4. Значение NN из таблицы 3B, которая будет использоваться в уравнении, является 0,5.

Коэффициент LS = 1,91

Фактор урожая / растительности и управления (C)

Пробное поле было вспахано весной и кукуруза была посадили. Фактор C получается из фактора типа культуры (Таблица 4A) и коэффициент метода обработки почвы (Таблица 4B).

Коэффициент типа культуры для кукурузы на зерно = 0,4

Коэффициент метода обработки почвы для рессорного плуга = 0,9

Коэффициент C = 0,4 x 0,9 = 0,36

Практический фактор поддержки (P)

На этом пробном поле используется поперечное земледелие. Фактор P было получено из Таблицы 5.

Коэффициент P = 0,75

Следовательно,

A = R x K x LS x C x P

= 100 х 0.40 х 1,91 х 0,36 х 0,75

= 20,63 т / га / год (9,28 т / акр / год)

Ссылаясь на Таблицу 6 настоящего Информационного бюллетеня, вы увидим, что этот коэффициент потери почвы 20,63 тонны / га / год (9,28 т / акр / год) находится в умеренном диапазоне и значительно выше «допустимого уровня потерь» 6,7 т / га / год (3 тонны / акр / год). Для уменьшения потерь почвы для этого образца поле ниже 6.7 тонн / га / год (3 тонны / акр / год) мы будем внесите следующие изменения в приведенный выше пример.

Изменить способ обработки почвы с «пружинный плуг (0,9)» на «нулевую обработку почвы (0,25)»

Следовательно, коэффициент C (пересмотренный) = 0,4 x 0,25 = 0,10

Скорректированное значение годовой потери почвы составляет

A = R x K x LS x C x P

= 100 х 0,40 х 1,91 х 0,10 х 0,75

= 5.73 тонны / га / год (2,58 тонны / акр / год)

Таким образом, изменив практику обработки почвы, среднегодовая прогнозируемая потеря почвы для этого поля ниже «допустимой потери почвы» 6,7 т / га / год (3 т / акр / год).

Дополнительные исследования, эксперименты и данные привели к разработке Пересмотренного Универсального уравнения потерь почвы (RUSLE), которое компьютеризированная версия USLE.RUSLE имеет ту же формулу, что и USLE, с улучшением многих факторных оценок. РУСЛЕ может обрабатывать более сложные комбинации методов обработки почвы и возделывания культур и большее разнообразие форм откосов. Дальнейшая улучшенная версия программного обеспечения, известного как RUSLE2, может делать прогноз эрозии на основе событий. РУСЛЕ2 требует исчерпывающий набор входной информации, которая может не быть доступным во всех юрисдикциях.

.

Классификация почв AASHTO - Введение в геотехническую инженерию Весна 2010 г.

Стив и Оксана

Как классифицировать почву с использованием системы классификации AASHTO:

Созданная Тарзаги и Хогентоглером в 1928 году, это была одна из первых инженерных систем классификации. Предназначенный специально для использования при строительстве шоссе, он до сих пор сохранился как система Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO). Он оценивает почвы по их пригодности для поддержки дорожного покрытия и до сих пор широко используется в таких проектах.
Система AASHTO использует как гранулометрический состав, так и данные пределов Аттерберга для присвоения почве групповой классификации и группового индекса . Групповая классификация варьируется от A-1 (лучшие почвы) до A-8 (худшие почвы). Значения группового индекса около 0 указывают на хорошие почвы, а значения 20 или более указывают на очень плохие почвы. Однако почва, которая может быть «хорошей» для использования в качестве земляного полотна шоссе, может оказаться «очень плохой» для других целей, и наоборот.
Сама система требует, чтобы только часть почвы прошла через 3-дюймовое сито. Если какой-либо материал не проходит через 3-дюймовое сито, его процентное содержание по весу должно быть записано и отмечено в классификации.
Приведенную ниже таблицу можно использовать для определения групповой классификации. Начните с левой стороны с почв A-1-a и проверьте каждый из критериев. Если все соблюдено, то это групповая классификация. Если какой-либо критерий не выполняется, переместитесь вправо и повторите процесс, продолжая до тех пор, пока все критерии не будут удовлетворены.НЕ начинайте с середины диаграммы.

Индекс группы можно найти с помощью следующего уравнения: (5.1 стр. 140 в тексте):

Индекс группы = (F-35) [0,2 + 0,005 (wL - 40)] + 0,01 (F-15) ( IP - 10)
Где:
F = содержание мелких частиц (выраженное в процентах)
wL = предел жидкости
IP = индекс пластичности

При оценке группового индекса для грунтов A-2-6 или A-2-7 используйте только второй член в уравнении 5.1. Для всех почв выразите групповой индекс целым числом. Вычисленные значения индекса группы меньше нуля следует сообщать как ноль.
Наконец, представьте классификацию почв AASHTO как групповую классификацию (от A-1 до A-8), за которой следует групповой индекс в скобках. Например, почва с групповой классификацией A-4 и групповым индексом 20 будет представлена ​​как A-4 (20).

- Кадуто, Д. (1998), «Система классификации почв AASHTO», Классификация почв, глава 5 в Geotechnical Engineering , pp139-140, ALAN APT.

Система классификации почв AASHTO (из AASHTO M 145 или ASTM D3282)
Общая классификация Гранулированные материалы (не более 35%, проходящие через сито 0,075 мм) Ил-глинистые материалы (> 35% проходят через сито 0,075 мм)
Групповая классификация А-1 А-3 А-2 А-4 А-5 А-6 A-7
A-1-a А-1-б А-2-4 А-2-5 А-2-6 А-2-7 A-7-5 A-7-6
Ситовой анализ,% прохождение
2.00 мм (№ 10) 50 макс
0,425 (№ 40) 30 макс 50 макс 51 мин.
0,075 (№ 200) 15 макс 25 макс 10 макс 35 макс 35 макс 35 макс 35 макс 36 мин 36 мин 36 мин 36 мин
Характеристики проходящей фракции 0.425 мм (№ 40)
Предел жидкости 40 макс 41 мин 40 макс 41 мин 40 макс 41 мин 40 макс 41 мин
.

почвы | Определение, значение, профиль, состав и факты

Почвы сильно различаются по своим свойствам из-за геологических и климатических изменений на расстоянии и во времени. Даже простое свойство, такое как толщина почвы, может варьироваться от нескольких сантиметров до многих метров, в зависимости от интенсивности и продолжительности выветривания, эпизодов осаждения и эрозии почвы и закономерностей эволюции ландшафта. Тем не менее, несмотря на эту изменчивость, почвы обладают уникальной структурной характеристикой, которая отличает их от простых земных материалов и служит основой для их классификации: вертикальная последовательность слоев, образованная совместным действием просачивающихся вод и живых организмов.

Профиль подзолистой почвы

Профиль подзолистой почвы из Ирландии, показывающий обесцвеченный слой, из которого были выщелочены гумус и оксиды металлов и впоследствии отложились в обычно красноватом горизонте ниже.

© ISRIC, www.isric.nl Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Эти слои называются горизонтами, и полная вертикальная последовательность горизонтов составляет почвенный профиль (см. Рисунок).Почвенные горизонты определяются особенностями, отражающими почвообразовательные процессы. Например, самый верхний слой почвы (не считая поверхностной подстилки) называется горизонтом А. Это выветренный слой, который содержит скопление гумуса (разложившееся, темное, богатое углеродом вещество) и микробную биомассу, которая смешивается с мелкозернистыми минералами с образованием агрегатных структур.

Профиль почвы

Профиль почвы, показывающий основные слои от горизонта O (органический материал) до горизонта R (консолидированная порода).Педон - это наименьшая единица земной поверхности, которую можно использовать для изучения характерного почвенного профиля ландшафта.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Ниже A находится горизонт B. В зрелых почвах этот слой характеризуется скоплением глины (мелкие частицы диаметром менее 0,002 мм [0,00008 дюйма]), которые либо отложились из просачивающихся вод, либо выпали в результате химических процессов с участием растворенных продуктов выветривания. Глина наделяет горизонты B множеством разнообразных структурных особенностей (блоков, колонн и призм), образованных из мелких частиц глины, которые могут быть связаны друг с другом в различных конфигурациях по мере развития горизонта.

Ниже горизонтов A и B находится горизонт C, зона небольшого накопления гумуса или развития структуры почвы или его отсутствия. Горизонт C часто состоит из рыхлого материнского материала, из которого сформировались горизонты A и B. Он лишен характерных черт горизонтов А и В и может быть либо относительно невыветренным, либо глубоко выветренным. На некоторой глубине ниже горизонтов A, B и C залегает консолидированная порода, составляющая горизонт R.

Эти простые буквенные обозначения дополняются двумя способами (см. Таблицу буквенных обозначений почвенных горизонтов).Сначала определяются два дополнительных горизонта. Подстилка и разложившееся органическое вещество (например, останки растений и животных), которые обычно лежат на поверхности земли над горизонтом A, обозначаются как горизонт O, тогда как слой непосредственно под горизонтом A, который подвергался интенсивному выщелачиванию (т. Е. медленно вымывается от определенного содержимого под действием просачивающейся воды) получает отдельное обозначение E - горизонт или зона элювиации (от латинского ex «из» и lavere «промывать»).Развитию горизонтов E способствуют обильные осадки и песчаный материнский материал, два фактора, которые помогают обеспечить обширную просачивание воды. Твердые частицы, потерянные в результате выщелачивания, откладываются в горизонте В, который затем можно рассматривать как зону иллювиации (от лат. il , «in» и lavere ).

Буквенные обозначения горизонта почвы
Базовые обозначения для поверхностных горизонтов
O органический горизонт, содержащий подстилку и разложившееся органическое вещество
А Минеральный горизонт, затемненный скоплениями гумуса
Базовые обозначения геологических горизонтов
E минеральный горизонт светлее горизонта A или O и обеднен глинистыми минералами
AB или EB переходный горизонт больше похож на A или E, чем на B
BA или BE переходный горизонт больше похож на B, чем на A или E
B Накопленная глина и гумус ниже горизонта А или Е
BC или CB переходный горизонт от Б до С
С Рыхлый грунт ниже горизонта А или В
R уплотненная порода
Добавлены суффиксы для особенностей горизонтов
a сильно разложившееся органическое вещество
б погребенный горизонт
в конкреции или твердые узелки (железо, алюминий, марганец или титан)
e Органическое вещество промежуточного разложения
f мерзлый грунт
г серый цвет с сильными пятнами и плохим дренажем
ч накопление органических веществ
i Слабо разложившееся органическое вещество
к скопление карбоната
м цементация или уплотнение
n накопление натрия
или Накопление оксидов железа и алюминия
п. вспашка или другое нарушение антропогенного характера
q скопление кремнезема
r Выветрившаяся или мягкая коренная порода
с Накопление оксидов металлов и органических веществ
т скопление глины
в плинтит (твердый обогащенный железом материал недр)
Вт проявление цвета или структуры
x характер фрагипана (высокая плотность, хрупкость)
y Накопление гипса
z накопление солей

Комбинированная последовательность горизонтов A, E, B называется солумом (лат. «Пол»).Солум является истинным очагом почвообразовательных процессов и основной средой обитания почвенных организмов. (Переходные слои, имеющие промежуточные свойства, обозначаются двумя буквами соседних горизонтов.)

Второе усовершенствование номенклатуры почвенных горизонтов (также показанное в таблице) - это использование суффиксов в нижнем регистре для обозначения особенностей, важных для развитие почвы. Наиболее распространенные из этих суффиксов применяются к горизонту B: г для обозначения пятнистости, вызванной переувлажнением, h для обозначения иллювиального накопления гумуса, k для обозначения карбонатных минеральных осадков, o для обозначения остаточных оксидов металлов , s для обозначения иллювиального скопления оксидов металлов и гумуса и t для обозначения скопления глины.

Педоны и полипедоны

Почвы - естественные элементы выветренных ландшафтов, свойства которых могут варьироваться в пространстве. Однако для научных исследований полезно рассматривать почвы как объединения модулей, известных как педоны. Педон - мельчайший элемент ландшафта, который можно назвать почвой. Его предел глубины - это несколько произвольная граница между почвой и «не почвой» (например, коренной породой). Его поперечные размеры должны быть достаточно большими, чтобы можно было изучать любые присутствующие горизонты - как правило, площадь от 1 до 10 квадратных метров (от 10 до 100 квадратных футов) с учетом того, что горизонт может иметь переменную толщину или даже прерывистый.Если горизонты цикличны и повторяются с интервалом от 2 до 7 метров (от 7 до 23 футов), педон включает половину цикла. Таким образом, каждый педон включает в себя диапазон изменчивости горизонта, который происходит на небольших площадях. Если цикл меньше 2 метров или все горизонты непрерывны и имеют одинаковую толщину, площадь педона составляет 1 квадратный метр.

Почвы встречаются на ландшафте как группы похожих педонов, называемых полипедонами, которые имеют достаточную площадь, чтобы считаться таксономической единицей.Полипедоны ограничены снизу «непочвой» и сбоку педонами разного качества.

.

Смотрите также