Грунты для устройства земляного полотна » Ремонт Строительство Интерьер

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

Прочность скальных грунтов принято определять после длительного воздействия воды:

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

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

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

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

Объем потребного грунта (резерва) для насыпей определяют по формуле

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

Коэффициент относительного уплотнения определяют по формуле

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расположение грунтов в насыпи:

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

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

• не допускается отсыпка вперемежку разнородных по водопроницаемости грунтов;

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

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

• осадка различных участков насыпи должна быть равномерной;

• во II и III зонах на дорогах с усовершенствованным покрытием капитального типа, на сырых и мокрых участках легкие пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси рекомендуется применять лишь в нижней части насыпи.

Верхнюю часть насыпи на толщину 1,2 м при цементобетонном покрытии и 1,0 м при асфальтобетонном покрытии во II зоне и соответственно на толщину 1,0…0,8 м в III зоне необходимо отсыпать из супесчаных грунтов.

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

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

Гравийные и песчаные грунты водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании. Песчаные грунты являются наилучшим материалом для насыпей в неблагоприятных гидрогеологических условиях — на заболоченных участках и поймах. В связи с малой высотой капиллярного поднятия и хорошей водопроницаемостью эти грунты не переувлажняются в основании дорожных одежд и быстро просыхают в пойменных насыпях при стоке высоких вод.

Однако при течении воды вдоль насыпи песчаные грунты из-за малой сопротивляемости размыву неприменимы без специального укрепления откосов. Их необходимо также укреплять от размыва дождевой водой и развеивания ветром.

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

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

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

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

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

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

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

Коэффициент фильтрации и водопроницаемость грунтов

Под водопроницаемостью грунтов подразумевается способность почвенных пластов пропускать воду под влиянием силы тяжести. Данная характеристика учитывается при использовании грунта для дорожного строительства, возведения насыпей, дренирующих и водоотводящих сооружений, при расчете скорости уплотнения почвы под воздействием нагрузки, пр.

При повышении в составе грунта глинистых и пылеватых включений, водопропускная способность резко снижается. Максимальная отдача влаги характерна для песка. Хорошо пропускают воду гравий, галечник, трещиноватыепороды, средняя способность у торфа, суглинков, супесей, мергелей и известняков. Совершенно не пропускают влагу кристаллические массивные горныепороды, глина, осадочные нетрещиноватые. Мелкозернистые породы могут отбирать воду у крупнозернистых.

Важнейшей характеристикой грунтов является коэффициент фильтрации, то есть скорость прохождения воды через среду с гидравлическим градиентом, равняющимся единице.

Среднее значение коэффициента фильтрации для рыхлых почв

Порода	Коэффициент фильтрации, м/сутки
Суглинки	0,05
Супесь	0,05-0,1
Лесс	0,05-1
Песок: пылеватый с мелким зерном зерном средней крупности с крупным зерном	0,5-1 1-5 5-20 20-50
Гравий	50-150
Галечник	100-500
Галечник крупной фракции без песчаного наполнителя	500-1000

Уточнение показателя из таблицыдля каждого отдельного случая проводится одним из следующих методов.

1. Полевой. Обеспечивает наиболее правдивые результаты, так как проводится в условиях естественного залегания пород и циркуляции грунтовых вод. Метод подразумевает откачку воды из скважин, а при работе с неводоносными грунтами – налив воды в шурфы с последующим нагнетанием жидкости в скважины.
2. Расчетный. Используется метод для песчаных пород и гравия, не является основным, так как дает приблизительные результаты, может применяться на начальных стадиях изысканий. Для проведения расчетов используются эмпирические формулы, которые связывают коэффициент фильтрации с гранулометрическим составом грунта, его пористостью и другими характеристиками.
3. Лабораторный. Исследования основываются на изучении скорости прохождения воды через толщу грунта при разной силе напора. Для работы применяются два типа приборов – с постоянным и переменным напором.

• Устройства, моделирующие постоянный напор жидкости, используются для песчаных почв, характеризующихся высокой влагопроницаемостью. В емкость цилиндрической формы, оснащенную двумя пьезометрами, помещают образец грунта, через который фильтруют жидкость под напором. Расчеты выполняются по формуле:Q = kфIF: кф= Q/FI= QL/F(h2—h3), где F – диаметр сосуда, I – напорный градиент, Q – количество профильтрованной воды, h2и h3 – данные пьезометров,L – расстояние между точками подсоединения пьезометров.
• Устройства, моделирующие переменный напор, который характеризует неустановившееся движение водных частиц, применяются для грунтов с малой влагопроницаемостью. Приборы позволяют вести наблюдение во время изменения напорного градиента от 50 до 0,1 в пробах грунта, которые находятся под определенным давлением. В основе такого устройства находится одометр, посредством которого и оказывается давление на грунт. По трубкам к одометру подводится вода, по ним же жидкость отводится после фильтрации. Создание напора проводится при помощи пьезометрических трубок.

Организация «GeoCompani» качественно, быстро и по выгодным ценам выполнит геологические изыскания для участков в Москве и МО. У нас можно заказать как комплексные, так и отдельные услуги. Работаем в соответствии с ГОСТами и СНиПами. Консультации предоставляются по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.

Читайте также:

1. В каких случаях необходимо делать геологические изыскания?
2. Инженерные изыскания и геодезическая съемка – процесс работы
3. Методы экологических исследований для строительства
4. Зачем нужна геодезия участка? И нужна ли она вообще?
5. Сколько действуют геологические изыскания для строительства?

Узнайте о хорошо дренируемой почве — как определить, хорошо ли дренирует почва

Почва, ремонт и удобрения

Автор: Джеки Кэрролл

Изображение Татьяны Кореневой

Когда вы читаете бирку с растением или пакет с семенами, вы можете увидеть инструкции по посадке в «хорошо дренированную почву». Как узнать, хорошо ли дренирована ваша почва? Узнайте о проверке дренажа почвы и устранении проблем в этой статье.

Как определить, хорошо ли дренирует почва

Большинство растений не выживут, если их корни будут находиться в воде. Вы не сможете сказать это, посмотрев, потому что проблема лежит под поверхностью почвы. Вот простой тест для проверки дренажа почвы. Попробуйте этот тест в разных частях вашего ландшафта, чтобы получить представление о том, где растения будут процветать.

• Выкопайте яму шириной около 12 дюймов (31 см) и глубиной не менее 12–18 дюймов (31–46 см). Чтобы тест сработал, не обязательно измерять его точно.
• Заполните отверстие водой и дайте ей полностью стечь.
• Снова заполните яму и измерьте глубину воды.
• Измеряйте глубину каждый час в течение двух или трех часов. Уровень воды в хорошо дренированной почве будет падать не менее чем на 2,5 см в час.

Обеспечение хорошего дренажа почвы

Работа с органическими веществами, такими как компост или перегной, — отличный способ улучшить дренаж почвы. Невозможно переусердствовать, так что продолжайте работать как можно больше и копайте как можно глубже.

Органические вещества, которые вы добавляете в почву, улучшают ее структуру. Он также привлекает дождевых червей, которые перерабатывают органические вещества и делают питательные вещества доступными для растений. Органические вещества помогают решить такие проблемы, как тяжелая глинистая почва или уплотнение от строительного оборудования и интенсивного пешеходного движения.

Если на участке высокий уровень грунтовых вод, необходимо поднять уровень почвы. Если перевозка грузовиков с землей невозможна, вы можете построить приподнятые грядки. Грядка на 6 или 8 дюймов (15-20 см) выше окружающей почвы позволяет выращивать самые разные растения. Заполните низменные участки, где стоит вода.

Важность хорошо дренированной почвы

Корням растений для выживания нужен воздух. Когда почва плохо дренируется, пространство между частицами почвы, которое обычно заполнено воздухом, заполняется водой. Это приводит к загниванию корней. Вы можете увидеть признаки корневой гнили, подняв растение из земли и осмотрев корни. Здоровые корни твердые и белые. Гниющие корни имеют темный цвет и кажутся слизистыми на ощупь.

Хорошо дренированная почва с большей вероятностью будет содержать большое количество дождевых червей и микроорганизмов, которые делают почву здоровой и богатой питательными веществами. По мере того, как дождевые черви потребляют органические вещества, они оставляют после себя отходы, содержащие намного больше питательных веществ, таких как азот, чем окружающая почва. Они также разрыхляют почву и создают глубокие туннели, которые позволяют корням проникать глубже в почву за необходимыми им минералами.

В следующий раз, когда вы обнаружите, что растениям, которые вы выбрали для своего сада, нужна хорошо дренированная почва, найдите время, чтобы убедиться, что ваша почва свободно дренируется. Это легко, и ваши растения будут благодарить вас, процветая в своем новом доме.

Последний раз эта статья обновлялась 02.08.22

Узнайте больше о почве, исправлениях и удобрениях

Вы нашли это полезным? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Хорошо дренируемая почва: как проверить, есть ли она у вас

Нас часто просят предоставить нашим растениям «хорошо дренирующую» почву. Но что это? А как узнать есть ли он у нас? Этот простой тест покажет вам, как оценить состояние дренажа в вашем саду и понять, почему это важно.

Если вы хотите проверить основной состав почвы, это покажет, как проверить наличие песка, ила и глины.

---

Что такое хорошо дренирующая почва?

Это одна из самых распространенных фраз на ярлыках растений и в инструкциях по выращиванию:

Нуждается в хорошо дренированной почве

или

Лучше всего растет в хорошо дренированной почве

Но что это значит и как это проверить?

Будь то на открытом воздухе или в помещении, в земле или в почвенной смеси, есть диапазон влажности, который является правильным, где-то между слишком влажным и слишком сухим, и разные растения любят разные диапазоны.

Некоторым растениям нравится сухость, в том числе многим растениям пустыни.

Некоторым нравится влажность, например водным растениям и растениям, растущим на заболоченных территориях.

Но большинству садовых растений нравится нечто среднее.

И это самое приятное место для «хорошего дренажа».

Что это такое и как его проверить?

---

Содержание

• Почему дренаж почвы имеет значение
• Куда уходит садовая вода
• Как текстура почвы влияет на дренаж
• Как проверить дренаж почвы
  • Испытание на просачивание
• Могу ли я изменить дренаж почвы?
• Ресурсы

---

Значение дренажа почвы

Почва состоит из пяти компонентов: минералов, органического вещества почвы, живых организмов, газа (воздуха) и воды.

Смесь минералов составляет около половины этого состава. Это частицы песка, ила и глины, которые в зависимости от пропорций определяют текстуру нашей почвы.

Другая половина – это поры, обеспечивающие пространство для воздуха и воды, которые необходимы растениям.

Если воздуха слишком много, не хватает воды, необходимой для фотосинтеза и доставки питательных веществ.

При слишком большом количестве воды не хватает воздуха, что является частой причиной корневой гнили и многих других проблем.

Многим микроорганизмам тоже нужен кислород, поэтому при истощении запасов кислорода могут возникнуть проблемы для всей экосистемы.

Заполнение пор в почве водой в результате дождя или другого полива является нормальным явлением. И это нормально, что время от времени есть избыток на короткий срок. Большинство растений могут справиться с этим и оправиться от него.

Но если вода задерживается в течение длительного периода времени или проходит слишком быстро, растениям будет трудно.

Это основной дренаж почвы. Это может означать разницу между успешным ростом или нет.

Куда уходит садовая вода

Движение жидкости через пористые материалы, будь то в науке или при приготовлении кофе, известно как «просачивание».

Вот что происходит с водой в вашем саду. Он постепенно втягивается в почву под действием силы тяжести. Когда вода покидает поры почвы, воздух возвращается.

В хороших условиях дренажная вода попадает в грунтовые воды, которые обычно находятся на глубине ниже корней растений.

Когда верхний уровень этих грунтовых вод, «уровень грунтовых вод», слишком высок, вода скапливается в корневой зоне.

Вместо временного погружения происходит длительное воздействие воды и корни растений не могут получить воздух. Это то же самое, что происходит, когда мы чрезмерно поливаем наши комнатные растения в контейнерах. Вода буквально душит корни.

С другой стороны, если у вас действительно песчаная почва и низкий уровень грунтовых вод, вода может стекать из корневой зоны так быстро, что они полностью теряют пользу от воды.

Когда мы говорим, что нам нужна «хорошо дренирующая» почва, мы имеем в виду не слишком быстро и не слишком медленно. Воздействие сбалансировано, и корни растений получают воздух и воду, в которых они нуждаются.

Как структура почвы влияет на дренаж

Как правило, песчаная почва дренируется быстрее, часто быстрее, чем хотелось бы. Песок является самой крупной частицей почвы, а песчаные почвы имеют большие поры. Вода просто бежит.

В нашем саду мы живем на вершине песчаной равнины, поэтому наша почва в основном представляет собой песчаную ловушку для поля для гольфа. Через час после ливня вы бы и не догадались, что почва была полита водой.

Как мельчайшие частицы почвы, глина имеет наименьшие поры и наибольшую площадь поверхности, к которой может прилипать вода.

В нашем предыдущем саду была очень тяжелая глинистая почва, и нам пришлось установить в земле стоки, иначе вода оставалась бы в течение нескольких дней или недель после дождя, пока не испарялась бы.

Глина также является частицей, которая обычно имеет электрический заряд. Хотя вода не имеет чистого заряда, у нее есть положительные и отрицательные области, которые заставляют глину прилипать к ней. Все это позволяет ему очень хорошо удерживать воду.

Вы можете использовать этот простой домашний тест, чтобы оценить свой основной состав песка, ила или глины.

Как проверить дренирование почвы

Испытание на просачивание почвы

Это испытание на просачивание или перколяцию. Вариаций много, но суть одна.

Вот как это сделать.

1Dig Hole

Выкопайте в своем саду яму шириной примерно 1 фут и глубиной 1 фут.

2Заполните отверстие водой и дайте стечь

Заполните отверстие водой и дайте ей стечь (просачиваться).

Это может занять минуты, часы или больше, в зависимости от типа вашей почвы.

3Наполните водой

После слива снова заполните отверстие водой. Это не обязательно должно быть сразу после первого слива, но, возможно, в течение дня или около того и без осадков в промежутке между ними.

Измерьте, сколько времени требуется для слива

Здесь начинается настоящее испытание.

Мы хотим знать, сколько минут или часов потребуется, чтобы вода слилась во второй раз.

Подготовьте ручку и бумагу или приложение для заметок на телефоне.

Снова заполнив отверстие, отметьте время начала. Или используйте секундомер на своем телефоне, чтобы измерить общее время дренажа.

В очень песчаной почве вам может понадобиться проверять глубину воды каждые 10 минут или около того.

В суглинистой или глинистой почве вы можете измерять каждый час или два.

В конечном счете, вы хотите знать общее время, за которое вся вода вытечет из отверстия.

Результаты

Уровень дренажа почвы

Используйте тест на просачивание почвы для проверки почвы вашего сада

Быстро дренирующая почва: Менее 3 часов

Хорошо дренируемая почва: наполовину заполненная (от 30 до 70 процентов) через 3 часа

Почва с медленным дренированием: 80-90 процентов заполнения через 3 часа

Как уже говорилось, почва с быстрым дренажем, как правило, песчаная, а почва с медленным дренажем — преимущественно глинистая.

Наша песчаная почва осушалась всего за 45 минут. Это слишком быстро для большинства садовых растений.

В нашем предыдущем глиняном саду такой же тест занял бы дни или недели.

Если вам повезет, ваша земля окажется прямо посередине.

Могу ли я изменить дренаж почвы?

Если результаты проверки дренажа почвы неудовлетворительны, пришло время подумать о том, как улучшить условия.

Но можем ли мы действительно изменить нашу почву?

Будь то состав почвы, уровень pH, плодородие (питание) или все эти вещи, когда вы думаете о массе почвы в наших садах и о том, сколько должно измениться, чтобы изменить ситуацию, это огромная задача. И ты никогда не закончишь.

В течение многих лет популярным советом было добавлять в глинистую почву побольше песка, чтобы улучшить дренаж.

Когда мы тестировали это много лет назад, мы получили именно это: глина и песок. Они так и не объединились, и проблемы остались прежними.

Одна вещь, которая действительно помогает, — это добавление органических веществ в почву. Это должно быть обычным делом практически для любой почвы, если только у вас нет того редкого случая, когда ее на самом деле слишком много. Надежный анализ почвы в аккредитованной лаборатории может помочь оценить его.

Для улучшения почвы хорошим вариантом являются компост или перепревший навоз. Это не быстрое решение, а постепенный, непрерывный способ улучшения и пополнения.

Органические мульчи, такие как древесная щепа и листья деревьев, также помогают улучшить состояние почвы и обеспечить дренаж.

Если что-то кажется невозможным, переход на приподнятые грядки с новой почвой хорошего качества может оказаться наиболее эффективным и экономичным вариантом в долгосрочной перспективе.

Несмотря ни на что, растения реагируют на текущие условия, а не на то, что мы хотим, так что выбирайте соответственно. В противном случае мы просто бросаем хорошие растения в плохую почву.

Ресурсы

Бесплатный онлайн-калькулятор почвы

Оцените, сколько вам нужно и сколько это будет стоить.