Smilšainu un mālainu augšņu klasifikācija. Augsņu veidi un to raksturojums Dūņainu māla augšņu stāvokļa raksturojums
Duļķaini mālaina augsne atkarībā no tajās esošā ūdens daudzuma var būt konsistence (mīklas biezums) no cietas līdz šķidrai. Konsistences noteikšanai tiek atrasti raksturīgie mitrumu saturi dūņainām-mālainām augsnēm, ko sauc par velmēšanas robežu un ražas robežu.
Ripošanas robeža ir augsnes mitrums, pie kura tā zaudē spēju saritināties auklā ar diametru 2..3 mm.
Ražas robeža ir augsnes mitrums, pie kura standarta konuss ir iegremdēts paraugā līdz 10 mm dziļumam.
Rīsi. 1.4. Augsnes velmēšanas robežas noteikšana
Augsnes plastiskuma skaitlis ir starpība starp ražas robežu un slīdošo robežu:
(1.18)
Dūņainas māla augsnes konsistenci novērtē pēc plūstamības indeksa:
(1.19)
1.5. tabula. Mālu un smilšmālu stāvoklis
Smilšu smilšmāla un vērtību noteikšanas zemās precizitātes dēļ izšķir tikai trīs stāvokļus: cietu, plastmasu un šķidru.
1.6. tabula. Smilšmāla stāvoklis
Duļķaini mālainu augšņu grupā izceļas lesas un dūņas - tām piemīt specifiskas nelabvēlīgas īpašības.
Loesa augsnes satur vairāk nekā 50% dūņainu daļiņu ar sāļu, galvenokārt kalcija karbonāta, klātbūtni, tām ir pārsvarā makroporaina struktūra un tās pieder strukturāli nestabilu iegrimšanas augšņu kategorijai. Iegrimšana ir strauji attīstās apmetne, ko izraisa pēkšņas izmaiņas augsnes struktūrā. Ievērojami nokrišņi, kad tiek traucēta iegrimšanas augšņu struktūra, ir saistīti ar to, ka in dabas apstākļi tie ir nepietiekami sablīvēti. To veidošanās procesā pilnīga sablīvēšanās nenotiek sava svara iedarbības dēļ jaunu strukturālo saišu veidošanās dēļ. Šādas augsnes kļūst makroporainas un noteiktās ārējās ietekmēs (piemirkšana, vibrācija), kas iznīcina izveidotās saites, tās var vairāk sablīvēt, kas izraisa būtisku nosēšanos. Augsņu nogrimšanas īpašību izpausmes iespējamību sākotnēji novērtē pēc to mitruma pakāpes un nosēšanās indeksa, ko nosaka pēc formulas:
kur: e - dabiskās augsnes porainības koeficients; - porainības koeficients, kas atbilst mitruma saturam pie ražas robežas (1.16).
Māla augsnes ir viens no visizplatītākajiem veidiem klintis. Māla augsnes sastāvā ir ļoti smalkas māla daļiņas, kuru izmērs ir mazāks par 0,01 mm, un smilšu daļiņas. Māla daļiņām ir plākšņu vai pārslu forma, māla augsnēm ir liels skaits Poru tilpuma attiecību pret augsnes tilpumu sauc par porainību, un tā var būt no 0,5 līdz 1,1. Porainība raksturo augsnes sablīvēšanās pakāpi.Māla augsne ļoti labi uzsūc un aiztur ūdeni, kas sasalstot pārvēršas ledū un palielinās apjomā, palielinot visas augsnes tilpumu. Šo parādību sauc par pacelšanos. Jo vairāk māla daļiņu augsne satur, jo vairāk tā ir pakļauta izvirdumam.
Māla augsnēm piemīt kohēzijas īpašība, kas izpaužas kā augsnes spēja saglabāt formu māla daļiņu klātbūtnes dēļ. Atkarībā no māla daļiņu satura augsnes iedala māla, smilšmāla un smilšmāla augsnēs.
Augsnes spēju deformēties ārējās slodzes ietekmē, nesalaužot un saglabāt formu pēc slodzes noņemšanas, sauc par plastiskumu.
Plastiskuma skaitlis Ip ir mitruma starpība, kas atbilst diviem augsnes stāvokļiem: pie ražas robežas WL un pie rites robežas W p , W L un W p nosaka saskaņā ar GOST 5180.
1. tabula. Māla augšņu klasifikācija pēc māla daļiņu satura.
Gruntēšana |
daļiņas pēc masas, % |
Plasticitātes numurs IP |
smilšmāls |
||
Mālainu augšņu plastiskums nosaka to būvniecības īpašības: blīvums, mitrums, spiedes izturība. Samazinoties mitrumam, palielinās blīvums un palielinās spiedes izturība. Palielinoties mitrumam, samazinās blīvums un samazinās arī spiedes izturība.
Smilšmāls.
Smilšmāls satur ne vairāk kā 10% māla daļiņu, pārējā šī augsne sastāv no smilšu daļiņām. Smilšmāls praktiski neatšķiras no smiltīm. Ir divu veidu smilšmāls: smags un viegls. Smagais smilšmāls satur no 6 līdz 10% māla daļiņu, vieglā smilšmāla māla daļiņu saturs ir no 3 līdz 6%.Berzējot smilšmālu uz mitras plaukstas, var redzēt smilšu daļiņas, pēc augsnes nokratīšanas pēdas. uz plaukstas ir redzamas māla daļiņas. Smilšmāla kunkuļi sausā stāvoklī viegli sadrūp un sadrūp triecienā. Smilšmāls gandrīz neritinās virvē. No samitrinātas augsnes izveltīta bumbiņa zem neliela spiediena drūp.
Lielā smilšu satura dēļ smilšmāla porainība ir relatīvi zema — no 0,5 līdz 0,7 (porainība ir poru tilpuma attiecība pret augsnes tilpumu), tāpēc tas var noturēt mazāk mitruma un tāpēc ir mazāk uzņēmīgs pret izliekšanos. Jo zemāka ir sausa smilšmāla porainība, jo lielāka ir tā nestspēja: ar porainību 0,5 tas ir 3 kg/cm2, ar porainību 0,7 - 2,5 kg/cm2. Nestspēja smilšmāls nav atkarīgs no mitruma, tāpēc šo augsni var uzskatīt par neauglīgu.
smilšmāls.
Augsni, kurā māla daļiņu saturs sasniedz 30% no svara, sauc par smilšmālu. Smilšmāla, tāpat kā smilšmāla, smilšu daļiņu saturs ir lielāks nekā māla daļiņās. Mālam ir lielāka kohēzija nekā smilšmālam, un to var saglabāt lielos gabalos, nesadalot mazos. Mālsmilts var būt smagas (20% -30% māla daļiņas) un vieglas (10% - 20% māla daļiņas).
Žāvējot, augsnes gabali ir mazāk cieti nekā māls. Pēc trieciena tie sabrūk mazos gabaliņos. Kad tie ir slapji, tiem ir maza plastika. Berzējot jūtamas smilšu daļiņas, vieglāk sadrupinās kunkuļi, uz smalkākas smilts fona ir lielāki smilšu graudi. No mitras augsnes izritināta virve ir īsa. No samitrinātas augsnes izrullēta bumba, nospiežot veido kūku ar plaisām gar malām.
Māla porainība ir augstāka nekā smilšmāla porainība un svārstās no 0,5 līdz 1. Mālsmilts var saturēt vairāk ūdens un tāpēc tie ir vairāk pakļauti satricinājumiem nekā smilšmāls.
Mālsmiltiem ir raksturīga diezgan augsta izturība, lai gan tie ir jutīgi pret nelielu iegrimšanu un plaisāšanu. Smilšmāla nestspēja ir 3 kg/cm2, samitrinot 2,5 kg/cm2. Mālsmilts sausā stāvoklī ir nekustīgas augsnes.Mitrinot māla daļiņas uzsūc ūdeni, kas ziemas laiks pārvēršas ledū, palielinoties tilpumam, kas izraisa augsnes sabrukšanu.
Māls.
Māls satur vairāk nekā 30% māla daļiņu. Māliem ir liela kohēzija. Žāvējot māls ir ciets, slapjš tas ir plastisks, viskozs un pielīp pie pirkstiem. Berzējot smilšu daļiņas ar pirkstiem, smilšu daļiņas nav jūtamas, ir ļoti grūti sasmalcināt kunkuļus. Ja ar nazi sagriežat neapstrādāta māla gabalu, griezumam būs gluda virsma, uz kuras nav redzami smilšu graudi. Saspiežot no neapstrādāta māla velmētu bumbiņu, iegūst plakanu kūku, kuras malās nav plaisu.
Māla porainība var sasniegt 1,1, tas ir vairāk pakļauts salnām nekā visas citas augsnes. Māla nestspēja sausā stāvoklī ir 6 kg/cm2.Ar ūdeni piesātināts māls ziemā var palielināties apjomā par 15%, zaudējot savu nestspēju līdz 3 kg/cm2. Piesātinot ar ūdeni, māls var mainīties no cieta stāvokļa uz šķidru.
2. tabulā parādītas metodes, ar kurām var vizuāli noteikt māla augsnes veidu un īpašības.
2. tabula Mālainu augšņu mehāniskā sastāva noteikšana.
Augsnes nosaukums |
Skats caur palielināmo stiklu |
Plastmasa |
Homogēns smalks pulveris, gandrīz bez smilšu daļiņām |
Izrullē virvē un saritinās gredzenā |
|
smilšmāls |
Pārsvarā smiltis, daļiņas māls 20-30% |
Izrullējot izrādās žņaugs, kad satīts gredzens izjūk |
Dominē smilšu daļiņas ar nelielu māla daļiņu piejaukumu |
Mēģinot izrullēt žņaugs saplīst mazos gabaliņos |
Māla augšņu klasifikācija.
Lielākā daļa māla augsņu dabiskos apstākļos atkarībā no ūdens satura var būt dažādos stāvokļos. Būvniecības standarts (GOST 25100-95 Augsņu klasifikācija) nosaka māla augsņu klasifikāciju atkarībā no to blīvuma un mitruma satura. Mālainu augšņu stāvokli raksturo plūstamības indekss IL - mitruma starpības attiecība, kas atbilst diviem augsnes stāvokļiem: dabiskajam W un pie velmēšanas robežas Wp, pret plastiskuma skaitli Ip. 3. tabulā parādīta mālainu augšņu klasifikācija pēc to plūstamības indeksa.
3. tabula. Mālainu augšņu klasifikācija pēc plūstamības indeksa.
Māla augsnes veids |
Apgrozījuma ātrums |
smilšmāls: |
|
plastmasas |
|
Mālsmilts un māls: |
|
pusciets |
|
cieši plastmasa |
|
mīksta plastmasa |
|
šķidrums-plastmasa |
|
Pēc daļiņu izmēra sadalījuma un plastiskuma skaitļa Ip mālu grupas iedala saskaņā ar 4. tabulu.
4. tabula. Māla augšņu klasifikācija pēc daļiņu izmēra sadalījuma un plastiskuma skaitļa
Plasticitātes numurs |
daļiņas (2-0,5 mm), svara % |
|
smilšmāls: |
||
smilšains |
||
putekļains |
||
smilšmāla: |
||
gaiši smilšaina |
||
viegli putekļains |
||
smaga smilšaina |
||
smagi putekļains |
||
Māls: |
||
gaiši smilšaina |
||
viegli putekļains |
||
Nav reglamentēts |
Pamatojoties uz cieto ieslēgumu klātbūtni, mālainās augsnes iedala saskaņā ar 5. tabulu.
5. tabula. Cietvielu saturs mālainās augsnēs .
Māla augsnes veidi |
|
Smilšmāls, smilšmāls, māls ar oļiem (šķembas) |
|
Smilšmāls, smilšmāls, māls, oļi (šķembas) vai grants (smilšmāls) |
Starp mālainām augsnēm jānošķir:
Kūdras augsne;
Nogrimšanas augsnes;
Pietūkušas (slīdošas) augsnes.
Kūdras augsne ir smilts un māla augsne, kuras sastāvā sausā paraugā ir no 10 līdz 50% (pēc svara) kūdras.
Pēc organisko vielu relatīvā satura Ir māla augsnes un smiltis iedala saskaņā ar 6. tabulu.
6. tabula. Māla augšņu klasifikācija pēc satura organiskās vielas
Augsnes veids |
Organisko vielu relatīvais saturs Ir, vienības. |
Spēcīgi spiests |
|
Vidēji atkārtots |
|
Viegli pīpēts |
|
Ar organisko vielu piejaukumu |
Uzbriestošā augsne ir augsne, kas, piesūcinot ar ūdeni vai citu šķidrumu, palielinās tilpumā un kuras relatīvais uzbriestums (brīvas uzbriestības apstākļos) ir lielāks par 0,04.
Iegrimuma grunts ir augsne, kas ārējās slodzes un sava svara ietekmē vai tikai no sava svara, piesūcināta ar ūdeni vai citu šķidrumu, tiek pakļauta vertikālai deformācijai (iegrimšanai) un kurai ir relatīvā iegrimšanas deformācija e sl ³ 0,01.
Atkarībā no iegrimšanas un tā svara mērcēšanas laikā iegrimšanas augsnes iedala divos veidos:
- 1. tips - kad augsnes iegrimšana tās paša svara dēļ nepārsniedz 5 cm;
- 2. tips - kad augsnes iegrimšana tās paša svara dēļ ir lielāka par 5 cm.
Pēc relatīvās iegrimšanas deformācijas e sl mālainās augsnes iedala saskaņā ar 7. tabulu.
7. tabula. Mālainu augšņu relatīvā iegrimšanas deformācija.
Māla augsnes veidi |
Relatīvais iegrimšanas celms e sl, d.u. |
Nenokarst |
|
iegrimšana |
Izkliedētā augsne ir izkliedēta augsne, kas, pārejot no atkausēta uz sasalušu stāvokli, palielinās apjomā, veidojoties ledus kristāliem, un kurai ir relatīvā sasaluma deformācija e fn ³ 0,01. Šīs augsnes nav piemērotas būvniecībai, tās ir jānoņem un jāaizstāj ar augsni ar labu nestspēju
Pēc relatīvās pietūkuma deformācijas bez slodzes e sw mālainās augsnes iedala saskaņā ar 8. tabulu.
8. tabula. Māla augšņu relatīvā uzpūšanās deformācija.
Māla augsnes veidi |
Relatīvā pietūkuma deformācija bez slodzes e sw, e. |
Nepietūkums |
|
Zems pietūkums |
|
Vidējs pietūkums |
|
Stiprs pietūkums |
]: akmeņainas (augsnes ar stingriem savienojumiem) un neakmeņainas (augsnes bez stingriem savienojumiem).
GOST 25100-95 Augsnes. Klasifikācija
Akmeņaino augšņu klasē izšķir magmatiskos, metamorfos un nogulumiežu iežus, kurus iedala pēc stiprības, maiguma un šķīdības saskaņā ar tabulu. 1.4. Akmeņainas augsnes, kuru stiprums ar ūdeni piesātinātā stāvoklī ir mazāks par 5 MPa (daļēji akmeņainas), ir māla slānekļi, smilšakmeņi ar māla cementu, aleuri, dubļu akmeņi, merģeļi un krīti. Kad ūdens ir piesātināts, šo augsņu izturība var samazināties 2-3 reizes. Turklāt akmeņaino augšņu klasē ietilpst arī mākslīgās - plaisas akmeņainas un neakmeņainas augsnes, kas fiksētas to dabiskajā sastopamībā.
1.4. TABULA. AKMEŅU AUGSŅU KLASIFIKĀCIJA
Gruntēšana | Rādītājs |
Atbilstoši galējai vienksiālajai spiedes stiprībai ar ūdeni piesātinātā stāvoklī, MPa | |
Ļoti izturīgs | Rc > 120 |
Ilgstošs | 120 ≥ Rc > 50 |
Vidēja stipruma | 50 ≥ Rc > 15 |
Zema izturība | 15 ≥ Rc > 5 |
Samazināts spēks | 5 ≥ Rc > 3 |
Zema izturība | 3 ≥ Rc ≥ 1 |
Ļoti zema izturība | Rc < 1 |
Saskaņā ar mīkstināšanas koeficientu ūdenī | |
Nemīkstinošs | K saf ≥ 0,75 |
Mīkstināms | K saf < 0,75 |
Atbilstoši šķīdības pakāpei ūdenī (sedimentāri cementēts), g/l | |
Nešķīstošs | Šķīdība mazāka par 0,01 |
Maz šķīstošs | Šķīdība 0,01-1 |
Vidēji šķīstošs | - || - 1—10 |
Viegli šķīstošs | - || - vairāk nekā 10 |
Šīs augsnes tiek iedalītas pēc konsolidācijas metodes (cementēšana, silikācija, bituminizācija, sveķošana, apgrauzdēšana u.c.) un pēc to vienpusējās spiedes stiprības pēc konsolidācijas, tāpat kā akmeņainas augsnes (skat. 1.4. tabulu).
Neakmeņainas augsnes tiek iedalītas rupjās, smilšainās, dūņainās, mālainās, biogēnās un augsnēs.
Rupjplastiskās augsnes ietver nekonsolidētas augsnes, kurās fragmentu masa, kas lielāka par 2 mm, ir 50% vai vairāk. Smilšainas augsnes ir augsnes, kurās ir mazāk par 50% daļiņu, kuru izmērs ir lielāks par 2 mm, un kurām nav plastiskuma īpašību (plastiskuma skaitlis I r < 1 %).
TABULA 1.5. RUPJAS KLASISKAS UN SMILŠANU AUGSNES KLASIFIKĀCIJA PĒC GRANULOMETRISKĀ SASTĀVA
Rupjgraudainās un smilšainās augsnes tiek klasificētas pēc to granulometriskā sastāva (1.5. tabula) un mitruma pakāpes (1.6. tabula).
1.6. TABULA. RUPJĀS KLASTISKĀS UN SMILŠAS AUGSNES SADALĪJUMS PĒC MItruma PAKĀPES Sr
Rupjās grunts ar smilšainu minerālmateriālu saturu vairāk par 40% un siltainās-mālainās augsnes īpašības, kas pārsniedz 30%, nosaka minerālmateriāla īpašības, un tās var noteikt, pārbaudot pildvielu. Ar mazāku minerālmateriālu saturu rupjas augsnes īpašības nosaka, pārbaudot augsni kopumā. Nosakot smilšu minerālmateriāla īpašības, tiek ņemti vērā šādi parametri: mitrums, blīvums, porainības koeficients un dūņains māla pildvielai papildus plastiskuma skaitlis un konsistence.
Galvenais rādītājs smilšainas augsnes, kas nosaka to stiprības un deformācijas īpašības, ir to blīvums. Pēc blīvuma smiltis iedala pēc to porainības koeficienta e, augsnes pretestība statiskās zondēšanas laikā q ar un nosacītā augsnes pretestība dinamiskās zondēšanas laikā q d(1.7. tabula).
Ar relatīvo organisko vielu saturu 0,03< Es no≤ 0,1 smilšainas augsnes sauc par augsnēm ar organisko vielu piejaukumu. Pēc sāļuma pakāpes rupjās un smilšainās augsnes iedala nesāļās un sāļās. Rupjas augsnes klasificē kā sāļus, ja kopējais viegli un vidēji šķīstošo sāļu saturs (% no absolūti sausas augsnes masas) ir vienāds vai lielāks par:
- - 2% - ja smilšu minerālmateriāla saturs ir mazāks par 40% vai dūņains māls ir mazāks par 30%;
- - 0,5% - ar smilšu pildvielu saturu 40% vai vairāk;
- - 5% - ar dūņu-mālu pildvielu saturu 30% vai vairāk.
Smilšainas augsnes tiek klasificētas kā sāļas, ja kopējais šo sāļu saturs ir 0,5% vai vairāk.
Duļķaini mālainās augsnes iedala pēc plastiskuma skaitļa Ip(1.8. tabula) un pēc konsistences, ko raksturo plūstamības indekss Es L(1.9. tabula).
TABULA 1.7. SMILŠU AUGSNES SADALĪJUMS PĒC BLĪVUMA
Smiltis | Sadalījums pēc blīvuma | ||
blīvs | vidēja blīvuma | vaļīgs | |
Pēc porainības koeficienta | |||
Grants, liels un vidējs | e < 0,55 | 0,55 ≤ e ≤ 0,7 | e > 0,7 |
Mazs | e < 0,6 | 0,6 ≤ e ≤ 0,75 | e > 0,75 |
Putekļains | e < 0,6 | 0,6 ≤ e ≤ 0,8 | e > 0,8 |
Saskaņā ar augsnes pretestību, MPa, zem zondes gala (konusa) statiskās zondēšanas laikā | |||
q c > 15 | 15 ≥ q c ≥ 5 | q c < 5 | |
Labi neatkarīgi no mitruma | q c > 12 | 12 ≥ q c ≥ 4 | q c < 4 |
Putekļains: zems un mitrs ar ūdeni piesātināts |
q c > 10 q c > 7 |
10 ≥ q c ≥ 3 7 ≥ q c ≥ 2 |
q c < 3 q c < 2 |
Atbilstoši augsnes nosacītajai dinamiskajai pretestībai MPa, zondes iegremdēšana dinamiskās zondēšanas laikā | |||
Liela un vidēja izmēra, neatkarīgi no mitruma | q d > 12,5 | 12,5 ≥ q d ≥ 3,5 | q d < 3,5 |
Mazs: zems un mitrs ar ūdeni piesātināts |
q d > 11 q d > 8,5 |
11 ≥ q d ≥ 3 8,5 ≥ q d ≥ 2 |
q d < 3 q d < 2 |
Putekļains, zems mitruma līmenis un mitrums | q d > 8,8 | 8,5 ≥ q d ≥ 2 | q d < 2 |
TABULA 1.8. Dūņmālainu AUGSTU SADALĪJUMS PĒC PLASTITĀTES SKAITĻA
Starp dūņainām māla augsnēm ir jānošķir lesa augsnes un dūņas. Loesa augsnes ir makroporainas augsnes, kas satur kalcija karbonātus un, piesūcot ar ūdeni, slodzes ietekmē var nokrist un viegli izmirkt un erodēt. Dūņas ir ar ūdeni piesātinātas mūsdienu rezervuāru nogulsnes, kas veidojas mikrobioloģisko procesu rezultātā, ar mitruma saturu, kas pārsniedz mitruma saturu pie šķidruma robežas, un porainības koeficientu, kuru vērtības ir norādītas tabulā. 1.10.
1.9. TABULA. MĀLĪGU AUGSTU SADALĪJUMS PĒC PLŪDĪBAS INDIKATORA
TABULA 1.10. DŪŅU SADALĪJUMS PĒC PORAITĪBAS KOEFICIENTA
Smilšmāla augsnes (smilšmāls, smilšmāls un māls) sauc par augsnēm ar organisko vielu piejaukumu ar relatīvo šo vielu saturu 0,05< Es no≤ 0,1. Pamatojoties uz sāļuma pakāpi, smilšmāls, smilšmāls un māls tiek iedalīts neapdzīvotajos un sāļajos. Sāļās augsnes ietver augsnes, kurās kopējais viegli un vidēji šķīstošo sāļu saturs ir 5% vai vairāk.
Starp dūņainām māla augsnēm ir jānošķir augsnes, kurām, iemērcot, ir specifiskas nelabvēlīgas īpašības: iegrimšana un pietūkums. Nogrimšanas augsnēs ietilpst augsnes, kuras ārējās slodzes vai sava svara ietekmē, piesūcot ar ūdeni, rada nogulsnes (iegrimšanu) un vienlaikus relatīvo iegrimšanu. ε sl≥ 0,01. Pie uzbriestošām augsnēm pieder augsnes, kuras, mērcējot ar ūdeni vai ķīmiskie šķīdumi apjoma palielināšanās, un tajā pašā laikā relatīvais pietūkums bez slodzes ε sw ≥ 0,04.
Īpaša grupa neakmeņainās augsnēs ietver augsnes, kurām raksturīgs ievērojams organisko vielu saturs: biogēnas (ezers, purvs, aluviālais purvs). Šo augšņu sastāvā ietilpst kūdras augsnes, kūdras un sapropeļi. Kūdras augsnes ietver smilšainas un dūņainas un mālainas augsnes, kas satur 10–50% (pēc svara) organisko vielu. Ja organisko vielu saturs ir 50% vai vairāk, augsni sauc par kūdru. Sapropeļi (1.11. tabula) ir saldūdens nogulumi, kas satur vairāk nekā 10% organisko vielu un kuru porainības koeficients parasti ir lielāks par 3 un plūstamības indekss ir lielāks par 1.
TABULA 1.11. SAPROPEĻU SADALĪJUMS PĒC ORGANISKO VIELU REATĪVĀ SATURA
Augsnes ir dabiski veidojumi, kas veido virsmas slāni zemes garoza un kam ir auglība. Augsnes iedala pēc granulometriskā sastāva tāpat kā rupjgraudainās un smilšainās augsnes, un pēc plastiskuma skaita, piemēram, dūņainas un mālainas augsnes.
Uz neakmeņu mākslīgās augsnes ietver augsnes, kas sablīvētas to dabiskajā vidē dažādas metodes(blīvēšana, velmēšana, vibrācijas blīvēšana, sprādziens, drenāža utt.), beztaras un aluviālas. Šīs augsnes tiek sadalītas atkarībā no to sastāva un stāvokļa īpašībām tāpat kā dabiskās bezakmeņainās augsnes.
Akmeņainas un neakmeņainas augsnes, kurām ir negatīva temperatūra un kuras satur ledu, tiek klasificētas kā sasalušas augsnes, un, ja tās ir sasalušas 3 gadus vai ilgāk, tad tās tiek klasificētas kā mūžīgais sasalums.
Augsnes mitrumu nosaka, žāvējot augsnes paraugu 105°C temperatūrā līdz nemainīgam svaram. Parauga masas pirms un pēc žāvēšanas starpības attiecība pret absolūti sausas augsnes masu dod mitruma vērtību, kas izteikta procentos vai vienības daļā. Ar ūdeni piepildīto augsnes poru procentuālais daudzums - mitruma pakāpe Sr aprēķina, izmantojot formulu (sk. 1.3. tabulu). Smilšainās augsnes (izņemot putekļainās) mitrums svārstās nelielās robežās un praktiski neietekmē šo augšņu stiprības un deformācijas īpašības.
Duļķaini mālainu augšņu plastiskuma raksturlielumi ir mitruma saturs pie ražas robežām w L un velmējot w lpp, kas definēts laboratorijas apstākļi, kā arī plastiskuma skaitlis Ip un apgrozījuma ātrumu Es L aprēķina, izmantojot formulas (sk. 1.3. tabulu). Raksturlielumi w L, w lpp Un I r ir netieši dūņainu un mālainu augšņu sastāva (granulometriskā un mineraloģiskā) rādītāji. Augstas vērtībasŠīs īpašības ir raksturīgas augsnēm ar augstu māla daļiņu saturu, kā arī augsnēm, kuru mineraloģiskajā sastāvā ir montmorilonīts.
1.3. AUGSNES KLASIFIKĀCIJA
Ēku un būvju pamatu grunts tiek iedalītas divās klasēs: akmeņainās (augsnes ar stingriem savienojumiem) un neakmeņainas (augsnes bez stingriem savienojumiem).
Neakmeņainas augsnes tiek iedalītas rupjās, smilšainās, dūņainās, mālainās, biogēnās un augsnēs.
Rupjplastiskās augsnes ietver nekonsolidētas augsnes, kurās fragmentu masa, kas lielāka par 2 mm, ir 50% vai vairāk. Smilšainas augsnes ir augsnes, kurās ir mazāk par 50% daļiņu, kuru izmērs ir lielāks par 2 mm, un kurām nav plastiskuma īpašību (plastiskuma skaitlis I r < 1 %).TABULA 1.5. RUPJAS KLASISKAS UN SMILŠANU AUGSNES KLASIFIKĀCIJA PĒC GRANULOMETRISKĀ SASTĀVA
Rupjgraudainās un smilšainās augsnes tiek klasificētas pēc to granulometriskā sastāva (1.5. tabula) un mitruma pakāpes (1.6. tabula).
1.6. TABULA. RUPJĀS KLASTISKĀS UN SMILŠAS AUGSNES SADALĪJUMS PĒC MItruma PAKĀPES Sr
Rupjās grunts ar smilšainu minerālmateriālu saturu vairāk par 40% un siltainās-mālainās augsnes īpašības, kas pārsniedz 30%, nosaka minerālmateriāla īpašības, un tās var noteikt, pārbaudot pildvielu. Ar mazāku minerālmateriālu saturu rupjas augsnes īpašības nosaka, pārbaudot augsni kopumā. Nosakot smilšu minerālmateriāla īpašības, tiek ņemti vērā šādi parametri - mitrums, blīvums, porainības koeficients, bet dūņains-māla minerālmateriālam - papildus plastiskums un konsistence.
Galvenais smilšaino augšņu rādītājs, kas nosaka to stiprības un deformācijas īpašības, ir to blīvums. Pēc blīvuma smiltis iedala pēc to porainības koeficienta e, augsnes pretestība statiskās zondēšanas laikā q ar un nosacītā augsnes pretestība dinamiskās zondēšanas laikā q d(1.7. tabula).
Ar relatīvo organisko vielu saturu 0,03< Es no≤ 0,1 smilšainas augsnes sauc par augsnēm ar organisko vielu piejaukumu. Pēc sāļuma pakāpes rupjās un smilšainās augsnes iedala nesāļās un sāļās. Rupjas augsnes klasificē kā sāļus, ja kopējais viegli un vidēji šķīstošo sāļu saturs (% no absolūti sausas augsnes masas) ir vienāds vai lielāks par:
- 2% - ja smilšu pildvielas saturs ir mazāks par 40% vai dūņains māls ir mazāks par 30%
- 0,5% - ar smilšu pildvielu saturu 40% vai vairāk;
– 5 % – ar dūņu-mālu pildvielu saturu 30 % vai vairāk.
Smilšainas augsnes tiek klasificētas kā sāļas, ja kopējais šo sāļu saturs ir 0,5% vai vairāk.
Duļķaini mālainās augsnes iedala pēc plastiskuma skaitļa Ip(1.8. tabula) un pēc konsistences, ko raksturo plūstamības indekss Es L(1.9. tabula). TABULA 1.7. SMILŠU AUGSNES SADALĪJUMS PĒC BLĪVUMA
Smiltis | Sadalījums pēc blīvuma | ||
blīvs | vidēja blīvuma | vaļīgs | |
Pēc porainības koeficienta | |||
Grants, liels un vidējs | e < 0,55 | 0,55 ≤ e ≤ 0,7 | e > 0,7 |
Mazs | e < 0,6 | 0,6 ≤ e ≤ 0,75 | e > 0,75 |
Putekļains | e < 0,6 | 0,6 ≤ e ≤ 0,8 | e > 0,8 |
Saskaņā ar augsnes pretestību, MPa, zem zondes gala (konusa) statiskās zondēšanas laikā | |||
q c > 15 | 15 ≥ q c ≥ 5 | q c < 5 | |
Labi neatkarīgi no mitruma | q c > 12 | 12 ≥ q c ≥ 4 | q c < 4 |
Putekļains: ar zemu mitruma līmeni un mitrs, ar ūdeni piesātināts | q c > 10 q c > 7 | 10 ≥ q c ≥ 3 7 ≥ q c ≥ 2 | q c < 3 q c < 2 |
Atbilstoši augsnes nosacītajai dinamiskajai pretestībai MPa, zondes iegremdēšana dinamiskās zondēšanas laikā | |||
Liela un vidēja izmēra, neatkarīgi no mitruma | q d > 12,5 | 12,5 ≥ q d ≥ 3,5 | q d < 3,5 |
Smalks: ar zemu mitruma līmeni un mitru ūdeni piesātināts | q d > 11 q d > 8,5 | 11 ≥ q d ≥ 3 8,5 ≥ q d ≥ 2 | q d < 3 q d < 2 |
Putekļains, zems mitruma līmenis un mitrums | q d > 8,8 | 8,5 ≥ q d ≥ 2 | q d < 2 |
TABULA 1.8. Dūņmālainu AUGSTU SADALĪJUMS PĒC PLASTITĀTES SKAITĻA
Starp dūņainām māla augsnēm ir jānošķir lesa augsnes un dūņas. Loesa augsnes ir makroporainas augsnes, kas satur kalcija karbonātus un, piesūcot ar ūdeni, var iegrimt slodzes ietekmē, viegli kļūt mitras un erozijas. Dūņas ir ar ūdeni piesātinātas mūsdienu rezervuāru nogulsnes, kas veidojas mikrobioloģisko procesu rezultātā, ar mitruma saturu, kas pārsniedz mitruma saturu pie plūstamības robežas, un porainības koeficientu, kura vērtības ir norādītas tabulā. 1.10.
1.9. TABULA. MĀLĪGU AUGSTU SADALĪJUMS PĒC PLŪDĪBAS INDIKATORA
TABULA 1.10. DŪŅU SADALĪJUMS PĒC PORAITĪBAS KOEFICIENTA
Smilšmāla augsnes (smilšmāls, smilšmāls un māls) sauc par augsnēm ar organisko vielu piejaukumu ar relatīvo šo vielu saturu 0,05< Es no≤ 0,1. Pamatojoties uz sāļuma pakāpi, smilšmāls, smilšmāls un māls tiek iedalīts neapdzīvotajos un sāļajos. Sāļās augsnes ietver augsnes, kurās kopējais viegli un vidēji šķīstošo sāļu saturs ir 5% vai vairāk.
Starp dūņainām māla augsnēm ir jānošķir augsnes, kurām, iemērcot, ir specifiskas nelabvēlīgas īpašības: iegrimšana un pietūkums. Nogrimšanas augsnēs ietilpst augsnes, kuras ārējās slodzes vai sava svara ietekmē, piesūcot ar ūdeni, rada nogulsnes (iegrimšanu) un vienlaikus relatīvo iegrimšanu. ε sl≥ 0,01. Pie uzbriestošām augsnēm pieder augsnes, kuras, piesūcinot ar ūdeni vai ķīmiskiem šķīdumiem, palielinās tilpums un tajā pašā laikā relatīvi uzbriest bez slodzes. ε sw ≥ 0,04.
5. Sandijs augsnes sastāv no kvarca graudu un citu minerālu daļiņām ar daļiņu izmēru no 0,1 līdz 2 mm, kas satur mālu ne vairāk kā 3%, un tām nav plastiskuma īpašību. Smiltis sadala pa graudu sastāvs un dominējošo frakciju lielums uz grants līnijas d>2 mm, liels d>0,5 mm, vidēja izmēra d>0,25 mm, mazs d>0,1 mm un putekļains d=0,05 - 0,005 mm.
Tiek sauktas augsnes daļiņas ar daļiņu izmēru d=0,05 - 0,005 mm putekļains . Ja smiltīs ir no 15 līdz 50% šādu daļiņu, tad tās klasificē kā putekļains . Ja augsnē ir vairāk putekļu daļiņu nekā smilšu daļiņu, augsni sauc putekļains .
Jo lielāks un tīrākas smiltis, jo lielāku slodzi var izturēt no tā izgatavotais bāzes slānis. Blīvā smilts saspiežamība ir zema, bet slodzes gadījumā blīvēšanas ātrums ir ievērojams, tāpēc konstrukciju nosēšanās uz šādiem pamatiem ātri apstājas. Smiltīm nepiemīt plastiskuma īpašība.
grants, liels Un vidēja izmēra Smiltis slodzes laikā ievērojami sablīvē un nedaudz sasalst.
Rupjgraudaino un smilšaino augšņu veidu nosaka granulometriskais sastāvs, šķirni - pēc mitruma pakāpes.
Clayey – kohēzijas augsnes, kas sastāv no daļiņām, kuru daļiņu izmērs ir mazāks par 0,005 mm, galvenokārt zvīņainas formas, ar nelielu nelielu smilšu daļiņu piejaukumu. Atšķirībā no smiltīm, māliem ir plāni kapilāri un liela īpatnējā saskares virsma starp daļiņām. Tā kā māla augsņu poras vairumā gadījumu ir piepildītas ar ūdeni, tad, kad māls sasalst, tas pūš.
Māla augsnes tiek sadalītas atkarībā no plastiskuma skaitļa māls (ar māla daļiņu saturu vairāk nekā 30%), smilšmāls (10...30%) un smilšmāls (3...10%).
Mālainu pamatu nestspēja ir atkarīga no mitruma, kas nosaka mālainu augšņu konsistenci. Sausais māls var izturēt diezgan lielu slodzi.
Māla augsnes veids ir atkarīgs no plastiskuma skaitļa, šķirne - no plūstamības indeksa.
Augsņu klasifikācija pēc daļiņu izmēra.
6. Pamatojoties uz minerālaugsnes daļiņu lielumu, to savstarpējo savienojumu un mehānisko izturību, augsnes iedala piecās klasēs: akmeņainas, pusakmeņainas, rupjplastiskas, smilšainas (nesavienotas) un mālainas (savienotas).
UZ akmeņainas augsnes Tajos ietilpst cementēti, ūdensizturīgi un praktiski nesaspiežami ieži (granīti, smilšakmeņi, kaļķakmeņi u.c.), kas parasti sastopami vienlaidu vai šķeltu masīvu veidā.
UZ daļēji akmeņainas augsnes Tajos ietilpst cementēti ieži, kas spēj sablīvēt (merģeļi, aleuri, dubļu akmeņi utt.) un nav ūdensizturīgi (ģipsis, ģipsi saturoši konglomerāti).
Rupjas augsnes sastāv no necementētiem klinšu un pusakmens gabaliem; parasti satur vairāk nekā 50% iežu fragmentu, kas lielāki par 2 mm.
Smilšainas augsnes sastāv no nekonsolidētām iežu daļiņām, kuru izmērs ir 0,05...2 mm; Parasti tās ir akmeņainas augsnes, kas ir dabiski iznīcinātas un pārveidotas dažādās pakāpēs; nepiemīt plastiskums.
Māla augsnes Tie ir arī primāro iežu dabiskas iznīcināšanas un transformācijas produkts, kas veido akmeņainas augsnes, bet kuru daļiņu izmērs ir mazāks par 0,005 mm.
Smilšaino augšņu klasifikācija pēc mitruma pakāpes.
7. RUPJĀS KLASISKĀS UN SMILŠAS AUGSNES SADAĻA PĒC MItruma PAKĀPES.