Расчетное сопротивление суглинка: Расчетное сопротивление грунта – Несущая способность

Предельное допустимое (рабочее) давление на различные типы грунтов. Расчетное сопротивление грунта.

Подскажите расчетное сопротивление грунта — Фундамент, отмостка, цоколь

Расчетное сопротивление грунтов

Наименование грунта Показатель текучести, JL Коэффициент пористости, е Расчётное сопротивление грунта R, кг/см2

Глина тугопластичная 0,25 < JL < 0,5 0,70

0,85 3,6

3,0

Суглинок тугопластичный 0,25 < JL < 0,5 0,70

0,85 2,3

1,6

Супесь пластичная 0 < JL < 0,25 0,60

0,70 2,0

1,7

Глина мягкопластичная 0,5 < JL < 0,75 0,70

0,85

1,00 2,4

1,9

1,5

Суглинок мягкопластичный 0,5 < JL < 0,75 0,70

0,85

1,00 1,5

1,8

0,9

Супесь мягкопластичная 0,5 < JL < 0,75 0,70

0,85 1,1

0,8

Песок крупный 0,50

0,60 2,0

1,5

Песок средней крупности 0,50

0,60 1,8

1,4

Песок мелкий 0,50

0,60

0,70 1,9

1,3

0,8

Песок пылеватый, маловлажный и влажный 0,50

0,60

0,70 1,7

1,4

0,8

Песок пылеватый, насыщенный водой 0,50

0,60

0,70 1,5

1,2

0,7

Значение R соответствует глубине заложения фундаментов 0,3 м.

Глубина сезонного промерзания грунтов

Город Глубина сезонного промерзания, см

Омск, Новосибирск 220

Тобольск, Петропавловск 210

Курган, Кустанай 200

Свердловск, Челябинск, Пермь 190

Сыктывкар, Уфа, Актюбинск, Оренбург 180

Киров, Ижевск, Казань, Ульяновск 170

Самара, Уральск 160

Вологда, Кострома, Пенза, Саратов 150

Тверь, Москва 140

Петербург, Воронеж, Волгоград, Гурьев 120

Псков, Смоленск, Курск 110

Таллин, Харьков, Астрахань 100

Рига, Минск, Киев, Днепропетровск, Ростов-на-Дону 90

Фрунзе, Алма-Ата 80

Калининград, Львов, Николаев, Кишинев, Одесса, Симферополь, Севастополь 70

Значения глубины промерзания даны для суглинистых грунтов. Для супесей и песков они

Добавлено через 3 минуты 42 секунды
Грунт Сопротивление грунта (кгс/м2) при глубине фундамента, м

0 0,5 1 1,5 2

Пылеватые пески:

маловлажные

влажные

1,3

1,6 1,9 2 2,5

0,8 1 1,2 1,4 1,5

Пылевато-глинистые:

супеси

суглинки

глины

1,3-1 1,6-1,2 1,9-1,5 2,3-1,8 2,5-2

1,3-0,9 1,6-1,1 1,9-1,4 2,3-1,6 2,5-1,8

1,5-1,2 1,9-1,2 2,3-1,5 2,7-1,8 3-2

Добавлено через 2 минуты 53 секунды
Обратите внимание на столбчатые фундаменты ТИСЭ (гуглите), позволяют экономить до 60% средств на фундаменте. Буры ТИСЭ продаюца в адессе, всю работу можно произвести самостоятельно.

Расчетные сопротивления грунтов. Важные информации о грунтах и их свойствах

В целях определения вида грунта на строительной площадке проводятся специальные геологические исследования. Исследования производят путем бурения скважин и отбора проб на грунт, образец отправляется в лабораторию, где определяют несущую способность грунтов.

Как определить способность грунта самому?

Чтобы определить свойства грунта самому в обычных условиях, без лабораторного вмешательства нужно вырыть шурф на месте будущего дома и проверить состав грунта на уровне подошвы фундамента.

Есть еще другой вариант по определению характеристики грунта – обратиться в отдел архитектуры и землеустройства района, куда числится земельный участок, на котором планируется строения.  В документах должно было быть указаны практически все информации о грунте. Расчетные сопротивления грунтов сжатию по первому предельному состоянию указаны в таблицах ниже.

Естественные грунты обладают 3-мя основными качествами: крупнообломочные; песчаные; пылевато-глинистые.

Расчетное сопротивление (R₀) крупнообломочных грунтов, кг/см²

Расчетное сопротивление (R

₀) песчаных грунтов, кг/см²

Расчетное сопротивление (R

₀) пылевато-глинистых грунтов, кг/см²

Для определения различия между пылевато-глинистыми грунтами супесь и суглинка можно проводить следующий тест:

Небольшую порцию грунта обильно смачивать водой. Из полученной массы скатывать жгут при помощи  ладоней рук, загибать жгут в кольцо. Результаты: кольцо из супеси рассыпается на мелкие части, из суглинка отрывается на 2-3 куски, из глины остается целым.

Чтобы определить коэффициент пористости необходимо вырезать кубик размером 10х10х10 см из тестируемого грунта и взвешивать. Такой тест помогает узнать объемную массу грунта в естественном состоянии. После чего этот образец нужно измельчать и уплотнять, чтобы удалить из него воздушные поры. Затем измерить объем полученной массы, чтобы найти объемную массу грунта без пор.

Эта формула помогает определить коэффициент пористости следующим образом:

e=1 — y0/y ; y = G/V0 ; y = G/V1,

где y и y0 — объемный вес грунта в уплотненном и естественном состояниях; G — вес единицы объема грунта; V0 и V1 — объем грунта в естественном и уплотненном состояниях.

Вследствие вырезания кубика рассыпается, поэтому объем грунта без пор следует определить мерным стаканом.

Определение текучести грунта является не легкой задачей, хотя и есть вот такой критерий:

При нулевой текучести лопата в глинку практически не входит, при текучести 1 глина может прилипать к лопате крепко.

Не возникает особой сложности в понимании определения видов грунта, которые приведены в таблицах. Если в процессе проверки вида грунта имеется сомнения, то необходимо принимать значение расчетного сопротивления грунта сжатию в сторону уменьшения и предусматривать меры, выполняя подошву фундамента шире, чем нужно.

Если на участке строительства обнаруживается торфяные, биогенные, набухающие, засоленные или просто непонятные грунты, то следует приостановить строительство и обратиться к специалистам, чтобы проанализировали строительные свойства грунта.

Расчетные сопротивления (R

₀) насыпных грунтов, кг/см²

Таблица применяется, в случаи содержания в насыпи органических веществ до 10%. А для определения неслежавшихся отвалов и свалок грунта значение R₀принимается с учетом коэффициента 0,8. 

Расчетные сопротивления грунта в таблицах позволяют определить необходимой устойчивости и способности основания, которое принимает давление от веса будущего дома. Чтобы применять нормы в практике, которые предусматривают прочность строительства, фундаменты нужно заложить строго по правилу —  фундамент должен быть ни широк, ни узок.

Расчетное сопротивление грунта под основание фундамента: что такое, определение

На чтение 7 мин. Просмотров 25 Опубликовано 01.07.2020 Обновлено 12.06.2020

Несущей способностью называют качество почвенного слоя, позволяющее в той или иной степени противостоять нагрузкам извне. Расчетное сопротивление грунта определяют средним давлением на границе подошвы фундамента и земли, в результате которого не возникают сдвиги и просадки строения. Способность выдерживать нагрузку бывает расчетная, фактическая и допустимая.

Что такое несущая способность грунта

Перед тем как заливать фундамент, рекомендуется проверить несущую способность грунта

Предел несущей способности должен быть больше действующей нагрузки на основание. Условный расчет делают на выбранную единицу площади так, чтобы не происходили деформации в почве и здании. Геологические изыскания проводят для определения вида грунта путем взятия проб из скважин на месте строительства.

Несущая характеристика зависит от обстоятельств и факторов:

• типа почвы;
• толщины слоя, глубины его залегания и напластования различных видов;
• свойств нижнего пласта под исследуемым грунтом;
• отметки стояния почвенной жидкости;
• глубины, на которую промерзает земля;
• плотности основания.

Грунтовая влага меняет свойства почвы, поэтому одну породу характеризуют по-разному в зависимости от насыщения жидкостью. Почва легко впитывает жидкость, и любые слои, контактирующие с водой, считаются напитанными влагой. Увеличивается показатель текучести и уменьшается значение сопротивления, исключение составляют крупнообломочные породы, крупные и средние пески.

Коэффициент плотности говорит о пористости грунта. Земля включает твердые элементы, между ними есть воздушные каверны, которые заполняются водой или воздухом при разных обстоятельствах. Наиболее прочными являются плотные почвенные слои с малым числом пустот.

Перед составлением проекта исследуют толщу земли ниже подошвы опоры строения. Плотность увеличивается с углублением, т.к. вверху располагаются рыхлые слои, а нижележащие породы старше, надежнее и компактнее.

Нельзя проводить стройку на границе двух разных типов грунта

Строительные правила (СП) закладки фундамента с учетом сопротивления:

• не проектируют опоры на рубеже двух разных почвенных слоев или вблизи от них;
• идеальной считают горизонтально расположенную полосу одной породы;
• грунт не сможет нести большую нагрузку вблизи отметки грунтовой жидкости, на крутых склонах;
• на местности с малыми показателями прочности проводят дополнительное увеличение несущей способности.

Характеристики повышают уплотнением и введением химических ингредиентов. Первый метод предусматривает вбивание небольших свай для повышения точности и уменьшения количества пустот. Второй способ предусматривает введение искусственных добавок для усиления связности между отдельными почвенными элементами.

Определение параметра перед возведением фундамента

Пробы грунта, добытые при бурении скважины

Строительные геодезисты исследуют грунт для определения характеристик земли, проектанты и конструкторы находят расчетное сопротивление грунта основания на базе полученных сведений. Образцы пород берут на срезе скважин, у нижнего конца сваи. В сложных случаях выполняют чертежи геологических разделов в области стройплощадки. Способ резания и выемки грунта определяют на основании поперечного плана.

Для нахождения несущей способности (R) применяют формулу: R = P · (1 + K · (B -100) / 100) · (H + 200) / 2 · 200 – для глубины меньше двух метров, и выражение R = P · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Y · (H – 200) – при погружении конструкций более двух метров, где:

• P — сопротивление сжатию по центральной оси, находят в таблице, значение зависит от вида почвы;
• K — коэффициент из таблиц, поправка на тип породы, 0,125 — для стабильных разновидностей (пески и крупнообломочные), 0,5 — для суглинков, супесей и глиноземов;
• K₂— используется при расчётах в стабильных слоях;
• Y — коэффициент, нужен, чтобы найти осредненное расчетное значение удельного веса грунтов от поверхности до низа фундамента;
• B — ширина подошвы опорного элемента;
• H — размер заглубления.

Если грунт имеет слабое сопротивление, необходимо поменять тип фундамента на более надежный

Находят фактическую способность к сопротивлению в кг/см² и сравнивают значение с требуемой величиной. Если второй показатель получается больше, меняют строение фундамента или его параметры, например, площадь подошвы или высоту заложения.

Отметку промерзания принимают по справочным таблицам для каждого региона строительства в отдельности. Подразделение по категориям приводится в ГОСТ 25.100-2011 «Грунты. Классификация». Глубину закладки опор устанавливают на уровне стабильного пласта, ниже точки замерзания.

Тип почвы можно выяснить самостоятельно. Основные грунты:

• глинистые;
• крупнообломочные;
• песчаные;
• скальные.

Подробное нахождение расчетного сопротивления описывается в СП 22.133.30-2016 «Основания зданий и сооружений». В этом документе есть требуемые коэффициенты для проведения расчета.

Как определить тип грунта самостоятельно

Если после бурения скважина не наполняется водой в течение 5 — 7 дней, можно строить дом без отвода жидкости

На территории России преобладают глины и пески, в болотистых регионах есть торфяные грунты с большим показателем просадки, а в горах строительство ведут на скальных породах. Первоначально бурят скважину во время наибольшей влажности, например, весной или в период дождей. Применяют винтовой бур для максимального сохранения структуры.

Для дома делают стволы по плану конверта — 4 открывают по углам и один ставят в центре. Для сложного строения выбирают точное расположение под несущими элементами и в центре каждого крыла дома. Заглубляют инструмент на 0,6 м ниже горизонта промерзания. По ходу бурения берут пробы из каждого встречающегося пласта.

Определяют влажность земли на глаз. Пробуренную скважину закрывают пленкой и ждут 5 – 7 суток. Если во всех выработках нет воды, уровень почвенной влаги находится ниже – можно строить здание без предварительного отвода жидкости.

Если на дне появляется вода, уровень почвенной жидкости почти рядом, слой относят к водонасыщенным категориям. Пластичность и влажность глинистой породы определяют по вхождению лопаты. Если лезвие легко втыкается и глина прилипает к поверхности, грунт считают влажным и пластичным. Если лопата не пробивает почву, глину относят к сухим видам.

Плотность не является постоянным показателем. Глубокие слои всегда более плотные, чем образцы, полученные извлечением из скважины. При расчете пласты, которые находятся ниже отметки 1,0 м, принимают за плотные слои. Геологические изыскания не всегда имеют место в условиях частного строительства, поэтому несущую способность для упрощенных вычислений принимают на уровне 2 кг/см².

Связность грунта проверяют в шурфе высотой на глубину фундаментной подошвы во время отстаивания выработок для проверки влаги. Срезают наклонно почву и смотрят, когда прекратится осыпание стенок. Угол меньше 45° говорит об устойчивой категории, а больше — о плывучести грунта.

Показатель текучести породы особенно важен для глин и суглинков, т.к. они часто проседают под действием воды.

Несущие способности глинистых и песчаных грунтов по СНиП

На ощупь легко отличить глину и песок. В чистом песке отчетливо видны песчинки, они же прощупываются при растирании. В песках крупной фракции частицы достигают размера 0,25 – 5 мм, средней — 2 мм. В супеси присутствует до 10% глины, сухая порода крошится, а скатанный шарик рассыпается в пыль. Суглинок включает 10 – 30% глины и является пластичным по сравнению с супесью. Наиболее пластичной выступает глина, при этом скатанный шарик при надавливании становится лепешкой без трещин по краям.

Глина склонна к пучению, поэтому может вытолкнуть фундамент и привести к его разрушению

В СНиП приводится такая нормативная несущая способность почвенных слоев в кг/см²:

• гравелистый песок крупной фракции — плотный 6, среднеплотный 5;
• средняя фракция песка по крупности — 5 и 4, соответственно;
• мелкий сухой песок — 4 и 3;
• мелкий влажный песок — 3 и 2;
• сухая супесь — 3 и 2,5;
• влажные и пластичные супеси — 2,5 и 2;
• сухие суглинки — 3 и 2;
• влажные суглинки — 3 и 1;
• сухая глина — 6 и 2,5;
• пластичные глины — 4 и 1.

Скалистые породы являются камнем, который сопротивляется влаге и замерзанию. Такие грунты могут служить фундаментом для частных строений, если они возводятся в соответствующей области. Пески промерзают на меньшую глубину, чем влагонасыщенные слои, т.к. не накапливают влагу, а проводят ее. Они отлично уплотняются методом трамбовки и предотвращают намокание опор.

Глины разжижаются во влажной среде и промерзают на значительную глубину, поэтому вспучиваются и выталкивают фундамент вверх. Супеси ведут себя при намокании и промерзании в зависимости от процентного содержания песчаных или глиняных вкраплений.

Торфяные породы не подходят для строительства зданий, т.к. содержат много жидкости, уровень почвенной влаги стоит высоко. Для них применяют только сваи глубокого заложения.

Установка ленточного фундамента дома

К разделам статьи:
Высота, длина и заглубление ленточного фундамента
Расчет ширины ленточного фундамента
Снеговая, втровая и полезная нагрузка на фундамент

Узнав суммарную нагрузку на подлежащий ленточному мелкозаглубленному фундаменту грунт, мы можем соотнести ее с площадью опоры фундамента и несущей способностью грунта.

Ширина фундамента

=

Суммарная нагрузка /

Длина фундамента /

  Расчетное сопротивление грунта

Теперь необходимо узнать несущую способность грунта. Идеальным и самым правильным решением будет вызвать на участок эксперта и провести исследование подлежащих грунтов. При строительстве ленточного малозаглубленного фундамента под дачные дома из материалов критичных даже к малым деформациям основания (ячеистый бетон, кирпич, керамзитобетон, полистирлбетон) малые затраты на исследования смогут предотварить гораздо большие потери. Хотя и дома из менее чувствительных к деформациям опоры стеновых материалов (брус, бревно) при больших просадках грунта изменят свою геометрию. Такое изменение геометрии стен дома может привести к перекосу окон и дверей, к повреждениям отделочных материалов и к залому кирпичной печной трубы. Как минимум, рекомендуется взять садовый бур и пробурить скважины на месте будущего строения и узнать послойный состав грунтов. При отсутсвии точных данных о несущих способностях подлежащего грунта, несущую способность грунта следует учитывать как минимальную.

Текучесть грунта ориетировочно можно определить так: если лопата в грунт входит легко, но потом грунт к ней прилипает намертво, то грунт текучий, если лопата в грунт тяжело входит и, соотвественно, грунт отлетает от лопаты хорошо, то грунт не текучий.

Сухость грунта определяется следущими пробами: в сухом состоянии комья грунта супеси легко рассыпаются и крошатся от удара, куски непластичны, не лепятся в руке, комочки грунта раздавливаются без удара, почти не скатываются в шнур; шар из грунта, скатанный в сыром состоянии, при легком давлении рассыпается.

Пористость грунта определяют путем вырезания кубика 10 на 10 см и его взвешивания. Затем кубик измельчают и мерным стаканом определяют его объем без пор. Порстость вычисляется по формулам: E= 1 – Y0/Y; Y0=G/V0; Y= G /V1, где  Y, Y0 – объемный вес грунта в естественном и уплотненном состояниии, G – вес единицы объема грунта, V0, V1 — объем грунта в естественном и уплотненном состояниии.

Таблица № 15  Ориентировочные значения расчетного сопротивления грунтов.*

* Таблица адаптирована с упрощением из СНиП 2. 02.01-83 Основания зданий и сооружений. Приложение №3.

Любителям строить мелкозаглубленные ленточные фундаменты на «отсыпанных», но не уплотненных катком отвалах и свалках грунта и строительного мусора на участке, сообщаем нормативные сроки самоуплотнения таких «отсыпок»: Срок самоуплотнения песчаных отвалов и свалок – от 24 до 120 месяцев, каменистых крупнообломочных – 12-60 месяцев, глинистых – 120 – 360 месяцев. Плановые насыпи самоуплотняются быстрее: Щебеночные (крупнообломочные) и песчаные насыпи самоуплотняются за 3-12 месяцев, глинистые – за 24-60 месяцев.

Пример расчета ширины ленточного фундамента:

Дано:

1.Газобетонный дом размером в плане 8 на 9 метров

2. Расчетная суммарная нагрузка от дома на грунт 160 000 кгс

3. Общая длина фундамента по периметру дома с одной внутренней лентой 41 метр

4. Несущая способность суглинка на участке 2 кг/см²

Решение:

1. Преводим длину фундамента в сантиметры: 41 метр = 4100 см

2. Находим минимально достаточнную ширину фундамента:

Суммарную нагрузку делим на длину фундамента и несущую способность грунта:
160000 / 4100 / 2 = 19, 1 см

Полученная минимальная достаточная ширина мелкозаглубленного ленточного фундамента всего 19 см. Однако, толщина блока газобетона в доме 30 см, а фундамент не может быть уже стены над ним. Поэтому рекомендуется устроить мелкозаглубленный ленточный фундамент шириной 35-40 см. Полученное значение минимальной достаточной ширины фундамента говорит о почти двукратном запасе по несущей способности грунта при таком решении. Высота мелкозаглубленного ленточного фундамента над землей и его заглубление мы выберем по британским рекомендациям: по 45 см. Грунт и сам фундамент будет хорошо утеплен. Грунт будет дополнительно дренирован и заменен на крупный песок в фундаментной траншее. Все эти мероприятия позволят снизить пучинистость суглинка и не заглублять фундамент глубже 45 см.

Об устройстве мелкозаглубленного ленточного фундамента, о правилах армирвания фундамента, об утеплении и гидроизоляции ленточного фундаменты мы поговорим в отдельных статьях.

Вернуться к началу статьи

Удельное сопротивление грунта

Определение нагрузки на фундамент дома

Для определения допустимой нагрузки на фундамент необходимо учитывать расчетное сопротивление грунта основания фундамента Rо. Из двух значений R и Ro для расчетов принимается меньшее значение.

В нашем случае точные данные по составу грунтов основания отсутствуют. Поэтому воспользуемся информацией, приведенной в СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений, принимая во внимание сведения по составу грунтов – суглинки и глины.

Учитывая высокий уровень грунтовых вод, в условиях отсутствия информации по коэффициенту пористости, принимаем минимальное из значений Ro, приведенное в таблице 3 СНиП 2.02.01-83*, тем самым гарантируя (с запасом) величину допустимой нагрузки на основание с точки зрения исключения просадки и разрушения грунта основания:

Ro=1 кгс/см2=0.1 МПа.

Сравнивая полученные значения R и Ro, для расчета принимаем

Ro=1 кгс/см2=0.1 МПа.

Произведем приближенный расчет (точный расчет ввиду приблизительной оценки расчетного сопротивления грунта нецелесообразен) допустимой нагрузки на основание одного столба фундамента F:

F= RoxS, где S – площадь поперечного сечения столба, S=80х80=6400 см2

Таким образом:

F=1х6400=6400 кгс=6.4т

Из полученного значения F для получения величины допустимой полезной нагрузки на столб фундамента Fп необходимо вычесть собственный вес столба Gc . Принимая удельный вес материала столба 2100 кгс/м3 и с учетом высоты столба 1.5 м получим:

Gc =2100х1.5х0.64=2016 кгс=2.0 т

Следовательно:

Fп= F- Gc=6.4-2.0=4.4 т

С учетом количества столбов в фундаменте N=8 шт., получим общее значение допустимой полезной нагрузки на весь фундамент Fпо:

Fпо= Fпх N=4.4х8=35.2 т

К примеру: деревянный одноэтажный дом из бруса 150х150 см с двухскатной крышей без подполья весит около 25 т. Для проведения более точного расчета необходим отбор проб грунта основания и проведение его лабораторных испытаний. В качестве альтернативы расчету возможно проведение пробного нагружения столбов и получение опытным путем значения допустимой полезной нагрузки.

Угол трения

Угол трения грунта — это параметр прочности грунта на сдвиг. Его определение выводится из критерия разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу при трении вместе с нормальным эффективным напряжением. Угол трения грунта равен параметр прочности грунта на сдвиг.Его определение основано на критерии разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу трением вместе с нормальным эффективным напряжением.

В плоскости напряжения нормального напряжения, эффективного для напряжения сдвига, угол трения грунта — это угол наклона по отношению к горизонтальной оси линии сопротивления сдвигу Мора-Кулона.

Типовые значения угла трения о грунт

Некоторые типичные значения угла трения грунта приведены ниже для различных типов грунта USCS в нормально уплотненном состоянии, если не указано иное. Эти значения следует использовать только как ориентир для геотехнических проблем; однако для правильного выбора геотехнических параметров часто необходимо учитывать конкретное состояние каждой инженерной проблемы.

Описание	USCS	Угол трения о грунт [°]			Артикул
		мин.	макс	Удельное значение
Гравий с хорошей сортировкой, песчаный гравий с небольшим количеством мелких частиц или без них	ГВт	33	40		[1], [2],
Гравий с плохой сортировкой, песчаный гравий с небольшими или нулевыми мелкими частицами	GP	32	44		[1],
Песчаный гравий — рыхлый	(GW, GP)			35	[3 цитируется в 6]
Песчаный гравий — Плотный	(GW, GP)			50	[3 цитируется в 6]
илистый гравий, илистый песчаный гравий	GM	30	40		[1],
Глинистый гравий, глинистый песчаный гравий	GC	28	35		[1],
Песок с хорошей сортировкой, гравийный песок, с небольшими или нулевыми мелкими частицами	SW	33	43		[1],
Песок чистый, гравийно-песчаный — уплотненный	SW	–	–	38	[3 цитируется в 6]
Песок мелкозернистый, угловатые зерна — рыхлый	(SW)			33	[3 цитируется в 6]
Песок крупнозернистый с угловатыми зернами — Плотный	(SW)			45	[3 цитируется в 6]
Песок с плохой сортировкой, гравийный песок, с небольшими или нулевыми мелкими частицами	SP	30	39		[1], [2],
Плохо обработанный чистый песок — уплотненный	SP	–	–	37	[3 цитируется в 6]
Песок однородный, с круглым зерном — сыпучий	(СП)			27	[3 цитируется в 6]
Песок однородный, с круглым зерном — Плотный	(СП)			34	[3 цитируется в 6]
Песок	SW, SP	37	38		[7],
Песок рыхлый	(SW, SP)	29	30		[5 цит. В 6]
Песок средний	(SW, SP)	30	36		[5 цит. В 6]
Плотный песок	(SW, SP)	36	41		[5 цит. В 6]
илистые пески	SM	32	35		[1],
Глины алевритовые, песчано-иловая смесь — уплотненная	SM	–	–	34	[3 цитируется в 6]
илистый песок — рыхлый	SM	27	33		[3 цитируется в 6]
илистый песок — плотный	SM	30	34		[3 цитируется в 6]
Пески глинистые	SC	30	40		[1],
Пески известняковые, песчано-глинистая смесь — уплотненная	SC			31	[3 цитируется в 6]
Песок супесчаный, супесчаный Суглинок	SM, SC	31	34		[7],
Илы неорганические, илистые или глинистые мелкие пески, с небольшой пластичностью	мл	27	41		[1],
Ил неорганический — рыхлый	мл	27	30		[3 цитируется в 6]
Ил неорганический — плотный	мл	30	35		[3 цитируется в 6]
Глины неорганические, илистые, глины песчаные малопластичные	CL	27	35		[1],
Глины низкой пластичности — уплотненные	CL			28	[3 цитируется в 6]
Илы органические и глины органические малопластичные	ПР	22	32		[1],
Илы неорганические высокой пластичности	MH	23	33		[1],
Илы глинистые уплотненные	MH			25	[3 цитируется в 6]
Илы и илы глинистые уплотненные	мл			32	[3 цитируется в 6]
Глины неорганические высокой пластичности	CH	17	31		[1],
Глины высокой пластичности — уплотненные	CH			19	[3 цитируется в 6]
Глины органические высокой пластичности	OH	17	35		[1],
Суглинок	ML, OL, MH, OH	28	32		[7],
Илистый суглинок	ML, OL, MH, OH	25	32		[7],
Суглинок, илистый суглинок	ML, OL, CL, MH, OH, CH	18	32		[7],
Глина илистая	OL, CL, OH, CH	18	32		[7],
Глина	CL, CH, OH, OL	18	28		[7],
Торф и другие высокоорганические почвы	Pt	0	10		[2],

Корреляция между значением SPT-N, углом трения и относительной плотностью

Корреляция между значением SPT-N и углом трения и относительной плотностью (Meyerhoff 1956)

SPT N3 [Удары / 0. 3 м — 1 фут]	Сойская упаковка	Относительная плотность [%]	Угол трения [°]
<4	Очень рыхлый	<20	<30
4-10	Свободные	20-40	30–35
10–30	Компактный	40–60	35–40
30–50	плотный	60–80	40–45
> 50	Очень плотная	> 80	> 45

Ссылки

1. Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Швейцарский стандарт Швейцарских инженеров по дорогам и дорожному движению Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Ассоциация швейцарских инженеров по дорогам и дорожному движению
2. JON W.КОЛОСКИ, ЗИГМУНД Д. ШВАРЦ и ДОНАЛЬД В. ТАББС, Геотехнические свойства геологических материалов, Инженерная геология в Вашингтоне, том 1, Вашингтонское отделение геологии и ресурсов Земли, Бюллетень 78, 1989, ссылка
3. Картер М. и Бентли С. (1991). Соотношения свойств почвы. Издательство Penetech Press, Лондон.
4. Мейерхоф, Г. (1956). Испытания на пенетрацию и несущую способность несвязных грунтов. J Отделение механики грунтов и фундаментов ASCE, 82 (SM1).
5. Пек, Р., Хэнсон, В., и Торнберн, Т. (1974). Справочник по фундаментальной инженерии. Wiley, Лондон.
6. Обрзуд Р. и Трати А. МОДЕЛЬ УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ — ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО Отчет Z Soil.PC 100701, отредактированный 31.01.2012
7. Министерство транспорта Миннесоты, Дизайн тротуаров, 2007

Типы почвы с разной структурой влияют на развитие корневой гнили Rhizoctonia проростков пшеницы

Глава 7 (продолжение) — NHI-05-037 — Geotech — Мосты и конструкции

Геотехнические аспекты дорожных покрытий Справочное руководство

Глава 7.0 Детали проекта и условия строительства, требующие особого внимания при проектировании (продолжение)

7.

5 Условия земляного полотна, требующие особого внимания при проектировании

Принимая во внимание такие переменные, как тип почвы или минералогия вдоль проезжей части, геология (генезис почвы и метод отложения), свойства грунтовых вод и потока делают каждый проект уникальным в отношении условий земляного полотна. Неудивительно, что будут существовать определенные условия, которые не способствуют поддержанию или даже строительству систем дорожного покрытия.В этом разделе представлен обзор условий земляного полотна, требующих особого внимания при проектировании. Эти подземные условия часто носят региональный характер и обычно рассматриваются агентством как проблемные. Некоторые проблемы с фундаментом, такие как разрушающиеся или сильно сжимаемые грунты, расширяющиеся или набухающие грунты, подземные воды и насыщенные грунты, а также чувствительные к морозам почвы, широко распространены по всей территории США и не относятся к одному региону. Например, морозное пучение происходит более чем в половине штатов США.S. и повреждение может быть наиболее серьезным в центральных штатах, где происходит намного больше циклов заморозков, чем в самых северных штатах. В этом разделе также рассматривается идентификация этих широко изменяющихся проблемных условий земляного полотна, а также альтернативы проектирования и строительства для достижения адекватного фундамента, на котором можно построить конструкцию дорожного покрытия.

Большинство условий земляного полотна, представленных в этом разделе, можно предвидеть с помощью полной программы разведки, как описано в Главе 4, и смягчить или, по крайней мере, минимизировать с помощью хорошо продуманных проектов.Выявив такие проблемы земляного полотна на стадии проектирования или даже возможность возникновения таких проблем во время трассы, можно разработать альтернативные конструкции. Затем альтернативные конструкции могут быть помещены в тендерные документы с четко обозначенными индикаторами, показывающими, где эти альтернативы следует рассматривать, а затем реализовывать, если и где такие условия встречаются. Когда эти особые условия земляного полотна не учитываются при проектировании, они часто выявляются во время строительства, что обычно приводит к претензиям и перерасходам.Тем не менее, выявление проблем в строительстве все же в некоторой степени удачно, учитывая то влияние, которое такие проблемы могут иметь на характеристики дорожного покрытия. Если условия почвы, описанные в этом разделе, остаются незамеченными, обычно снижается эксплуатационная пригодность, что обычно приводит к преждевременной локальной реабилитации или, что не редкость, к реконструкции дорожного покрытия в течение первых нескольких лет периода эксплуатации покрытия.

7.5.1 Типы проблемных почв

Очевидно, тротуар должен быть построен из любого материала и любого естественного состояния.Прочность и стабильность некоторых грунтов могут создавать проблемы во время строительства и, безусловно, могут повлиять на долговременные характеристики дорожного покрытия в течение его срока службы. Чтобы правильно обсудить эти потенциальные проблемы, необходимо определить некоторые термины, относящиеся к проблемной минералогии (Sowers, 1979). Некоторые из терминов являются истинной геологической терминологией, а некоторые — местной или региональной терминологией. Эти термины могут описывать конкретный материал или состояние, но все они проблематичны, и следует соблюдать осторожность при строительстве дорожных покрытий в регионах, содержащих эти материалы.

Adobe. Песчаные глины средней пластичности, обнаруженные в полузасушливых регионах на юго-западе США. Эти почвы веками использовались для изготовления высушенного на солнце кирпича. Это название также применяется к некоторым западным глинам с высокой пластичностью, которые значительно разбухают во влажном состоянии.

Бентонит. Высокопластичная глина, обычно монтмориллонит, образующаяся в результате разложения вулканического пепла. В сухом состоянии он может быть твердым, но во влажном состоянии сильно набухает.

Картежная глина. Применяется к глинам юга и юго-запада США. При высыхании превращается в маленькие твердые комочки относительно однородного размера. Сухие комки разлагаются при смачивании (, например, , после того, как они использовались в качестве наполнителя). Эти почвы также имеют свойство набухать во влажном состоянии.

Caliche. Ил или песок полузасушливых районов на юго-западе США, зацементированный карбонатом кальция. Карбонат кальция откладывается в результате испарения воды, попадающей на поверхность земли под действием капилляров.Консистенция калиши варьируется от мягкой породы до твердой почвы.

Ракушечник. Мягкий пористый известняк, состоящий в основном из склеенных вместе ракушек, кораллов и окаменелостей. Очень рыхлый, при строительстве ломается.

Гамбо. Мелкозернистая высокопластичная глина долины Миссисипи. Он имеет липкое, жирное ощущение, сильно расширяется и при высыхании образует большие усадочные трещины.

Каолин. Белая или розовая глина низкой пластичности.Он состоит в основном из минералов семейства каолинита.

Суглинок. Поверхностная почва, которую можно описать как песчаный ил с низкой пластичностью или илистый песок, хорошо подходящий для обработки почвы. Он применяется к почвам в пределах самых верхних горизонтов и не должен использоваться для описания глубоких отложений материнского материала. Суглинистые почвы обычно чувствительны к влаге, легко нарушаются при строительстве и подвержены морозам.

Лесс. Отложение относительно однородного ила, переносимого ветром.Он имеет рыхлую структуру с многочисленными корневыми отверстиями, которые создают вертикальный скол и высокую вертикальную проницаемость. Он состоит из угловатых частиц кварца и полевого шпата, цементированных карбонатом кальция или оксидом железа. После насыщения он становится мягким и сжимаемым из-за потери цементирования. Лесс, измененный выветриванием во влажном климате, часто становится более плотным и несколько пластичным ( лессовый суглинок ). Лесс также очень морозоустойчив.

Морская глина. Глины, отложившиеся в морской среде, которые, если позже их поднять, становятся особенно чувствительными из-за выщелачивания солей, резко теряя прочность при нарушении.

Марл. Песок, ил или глина, осажденные водой, содержащие карбонат кальция. Мергели часто имеют цвет от светлого до темно-серого или зеленоватого, а иногда содержат коллоидные органические вещества. Часто они затвердевают в мягких породах.

Грязь или грязь. Чрезвычайно мягкий, слизистый ил или органический ил, встречающийся на дне рек и озер.Эти термины указывают на исключительно мягкую консистенцию, а не на какой-либо конкретный тип почвы. Мук подразумевает органическое вещество.

Торф. Природное высокоорганическое вещество, полученное в основном из растительного сырья (ASTM D 5715). Торф бывает темно-коричневого или черного цвета, рыхлый (отношение пустот может быть от 5 до 10) и чрезвычайно сжимаемый. После высыхания они будут плавать. Торфяные болота часто выделяют горючий метан в больших количествах. Эти почвы будут подвергаться значительному краткосрочному и долгосрочному осаждению даже при легких нагрузках и часто чувствительны к влаге, теряя значительную прочность во влажном состоянии.Они легко выходят из строя во время строительных работ. Торф, содержащий большое количество легко идентифицируемых волокон, в геотехнических целях часто называют волокнистым торфом . Торф, содержащий сильно разложившиеся волокна и значительный высокоорганический компонент почвы, часто называют аморфным торфом .

Зыбучие пески. Относится к состоянию, а не к типу почвы. Гравий, песок и ил становятся «быстрыми», когда восходящий поток грунтовых вод и / или газа имеет место до такой степени, что частицы поднимаются.

Сапролиты. Почвы, образовавшиеся в результате естественного выветривания горных пород. Реликтовые соединения материнской породы часто определяют прочность, проницаемость и стабильность выветриваемых грунтов. Фрагменты могут казаться звуковыми, но слабыми. Определить переход почвы от выветренной породы к здоровой породе сложно, что часто приводит к претензиям.

Сланец. Насыщенные мелкозернистые осадочные породы, такие как аргиллиты, алевролиты и аргиллиты, которые очень изменчивы и вызывают беспокойство.Некоторые из них твердые и стабильные, а другие мягкие и разлагаются до глины вскоре после воздействия атмосферы или в течение расчетного срока службы конструкции. Глины, полученные из сланца, часто очень пластичны.

Сульфат. Минеральное соединение, характеризующееся сульфатным радикалом SO4, которое может содержаться в почве. Это создает значительные проблемы расширения в стабилизированном известью грунте и, в некоторых случаях, вызывает повреждение бетона.

Сульфид. Минеральное соединение, характеризующееся связью серы с металлом, таким как свинец или железо, с образованием галенита и пирита соответственно.

До. Смесь песка, гравия, ила и глины, полученная в результате вспашки ледников. Такие почвы часто называют валунной глиной, особенно в Канаде и Англии. Характеристики ледникового тилла варьируются в зависимости от эродированных отложений и коренных пород. Каши в Новой Англии обычно более грубые и менее пластичные, чем со Среднего Запада. Тилли на северо-востоке, как правило, имеют широкий уклон и часто нестабильны под действием воды. Сложный характер их отложения создает крайне непредсказуемый материал.

Верхний слой почвы. Поверхностные почвы, поддерживающие жизнь растений. Обычно они содержат значительное количество органических веществ. Эти почвы имеют тенденцию оседать со временем, поскольку органическое вещество продолжает разлагаться. Они часто чувствительны к влаге, теряют значительную прочность при намокании и легко повреждаются во время строительных работ.

Туф. Название, относящееся к месторождениям вулканического пепла. Во влажном климате или в районах, где пепел попадает в водоемы, туф цементируется в мягкую пористую породу.

Глины полированные. Осадочные отложения, состоящие из чередующихся тонких слоев ила и глины. Обычно каждая пара слоев ила и глины имеет толщину от 3 до 13 мм (1/8 — 1/2 дюйма). Они являются результатом осаждения в озерах в периоды чередования паводков и маловодья в впадающих ручьях и часто образуются в ледниковых озерах. Эти отложения имеют гораздо более высокую проницаемость по горизонтали, чем по вертикали, так как горизонтальные пласты удерживают воду. Они часто бывают чувствительны и теряют прочность при повторной формовке.

7.5.2 Сжимаемые грунты

Влияние сжимаемых грунтов на характеристики дорожного покрытия

Сильно сжимаемые (очень непрочные) почвы со временем подвержены большим оседаниям и деформациям, которые могут отрицательно сказаться на характеристиках дорожного покрытия. Сильно сжимаемые почвы — это насыщенные почвы с очень низкой плотностью, обычно илы, глины, а также органические аллювиальные или переносимые ветром отложения и торфы. Если эти сжимаемые грунты не обработать должным образом, на поверхности могут образоваться большие углубления со случайным растрескиванием.Углубления на поверхности могут позволить воде стекать на поверхность дорожного покрытия и легче проникать в конструкцию дорожного покрытия, что усугубляет серьезную проблему. Что еще более важно, скопление воды создаст угрозу безопасности путешествующих людей в сырую погоду.

Средства для обработки сжимаемых грунтов

Выбор конкретной техники зависит от глубины слабого грунта и разницы между условиями на месте и минимальными требованиями к уплотнению или прочности, чтобы ограничить ожидаемую осадку до допустимого значения, которое не повлияет отрицательно на характеристики покрытия. .При строительстве проезжей части в районах с глубокими отложениями сильно сжимаемых слоев необходимо изучить конкретные свойства почвы для расчета расчетной осадки. В этих условиях перед проектированием дорожного покрытия должны быть выполнены геотехнические исследования и подробный анализ осадки. Если существующие грунты земляного полотна не соответствуют минимальным требованиям к уплотнению и со временем подвержены большим оседаниям, рассмотрите следующие альтернативы:

• Удалите и обработайте почву для достижения приблизительного оптимального содержания влаги, замените и уплотните.
• Удалите и замените грунт земляного полотна подходящими материалами для насыпи или выберите их. Все гранулированные наполнители должны быть уплотнены как минимум до 95% максимальной плотности с контролем влажности, как определено AASHTO T180. Связующие наполнители должны быть уплотнены до содержания влаги не менее 90%, близкого к оптимальному или немного превышающего его (, например, , от -1% до + 2% от оптимума), как определено AASHTO T99.
• Рассмотрите возможность механической стабилизации с использованием геосинтетических материалов, как описано в Разделе 7.5, чтобы уменьшить необходимую поднутрение.
• Если почвы гранулированные ( например, , пески и некоторые илы), рассмотрите возможность уплотнения грунта с поверхности, чтобы увеличить сухую плотность с помощью методов динамического уплотнения. Определение характеристик почвы и подробные процедуры для успешного применения этого метода описаны в курсе FHWA / NHI 132034 по Методы улучшения грунта (FHWA NHI-04-001).
• Если почва очень влажная или насыщенная, рассмотрите возможность обезвоживания с помощью колодцев или глубоких горизонтальных дренажных труб.Если горизонтальные стоки не могут быть освещены дневным светом, может потребоваться подключение к трубам ливневой канализации или отстойным насосам.
• Консолидируйте глубокие отложения очень слабонасыщенных грунтов с большими насыпями до строительства дорожного покрытия (за дополнительную плату). После строительства насыпи можно либо оставить на месте, либо удалить, в зависимости от окончательной отметки. Рассмотрите возможность дренажа фитиля для ускорения консолидации (см. FHWA NHI-04-001).
• Другие методы для глубоких отложений сжимаемого грунта включают насыпные насыпи и использование легкого наполнителя, такого как геопена, как описано в руководстве FHWA «Методы улучшения грунта» (FHWA NHI-04-001).Хотя эти методы являются более дорогостоящими, чем большинство предыдущих методов, с точки зрения затрат на строительство, они предлагают немедленное улучшение, тем самым ускоряя строительство. В некоторых проектах экономия времени может быть более ценной, чем разница в стоимости строительства.

7.5.3 Складывающиеся грунты

Как и в случае сильно сжимаемых грунтов, просадочные грунты могут привести к значительному локальному проседанию дорожного покрытия. Складывающиеся почвы представляют собой иловые почвы с очень низкой плотностью, обычно это аллювиевые или переносимые ветром (лессовые) отложения, которые подвержены внезапному уменьшению объема при увлажнении.Часто их нестабильная структура зацементирована глиняными связующими или другими отложениями, которые растворяются при насыщении, что приводит к резкому уменьшению объема (Rollings and Rollings, 1996). Собственные земляные полотна просадочных грунтов перед строительством следует пропитать водой и прикатать с помощью тяжелого уплотнительного оборудования. В некоторых случаях остаточные почвы могут также разрушаться из-за вымывания коллоидных и растворимых материалов. На рис. 7-17 представлен метод определения потенциала просадочных грунтов.Могут быть доступны другие местные методы идентификации. Складывающиеся грунты также могут образовываться в насыпях, когда грунты песчаного типа уплотняются на сухой стороне с оптимальной влажностью. Силы мениска между частицами могут создать почвенную ткань, подверженную разрушению.

Если система дорожного покрытия должна быть построена на разрушающемся грунте, могут потребоваться специальные меры для предотвращения крупномасштабного растрескивания и неравномерного оседания. Во избежание проблем перед началом строительства необходимо вызвать обрушение.Методы включают:

1. прудовая вода над областью просадочных грунтов.
2. инфильтрационных скважин.
3. уплотнение — обычное с тяжелым виброкатком для небольших глубин (в пределах 0,3 или 0,6 м (1 или 2 фута))
4. уплотнение — динамическое или вибрационное для более глубоких отложений более полуметра (нескольких футов) (может сочетаться с затоплением)
5. раскопаны и заменены.

Рисунок 7-17. Руководство по поведению разрушающейся почвы (Rollings and Rollings, 1996).
Нажмите здесь, чтобы увидеть текстовую версию изображения

7.5.4 Набухающие почвы

Влияние набухающих грунтов на характеристики дорожной одежды

Набухающие или расширяющиеся почвы подвержены изменению объема (усыхание и набухание) при сезонных колебаниях содержания влаги. Величина этого изменения объема зависит от типа почвы (способности к усадке-набуханию) и ее изменения содержания влаги. Потеря влаги вызовет усадку почвы, а увеличение влажности приведет к ее расширению или набуханию.Такое изменение объема грунтов глинистого типа может привести к появлению продольных трещин у края дорожного покрытия и значительной шероховатости поверхности (различные вздутия и углубления) по длине дорожного покрытия.

Расширяющиеся почвы представляют собой очень серьезную проблему во многих частях Соединенных Штатов (см. Рис. 7-18) и являются причиной проведения преждевременных работ по техническому обслуживанию и восстановлению на многих километрах дороги каждый год. Расширяющиеся почвы представляют собой особую проблему, когда глубокие разрезы делаются в плотной (переуплотненной) глинистой почве.

Рисунок 7-18. Предполагаемое расположение набухающих почв (по Витчак, 1972).

Определение набухающих почв

Существуют различные методы и процедуры для выявления потенциально обширных почв. AASHTO T 258 может использоваться для определения почв и условий, подверженных набуханию. Два наиболее часто используемых документа перечислены ниже:

• Оценка целесообразной методологии выявления потенциально обширных почв , Отчет №FHWA-RD-77-94, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия, июнь 1977 г.
• Проектирование и строительство тротуаров в аэропортах на обширных грунтах , Отчет № FAA-RD-76-66, Федеральное управление гражданской авиации, Министерство транспорта США, Вашингтон, округ Колумбия, июнь 1976 г.

Минералогия глины и наличие воды являются ключевыми факторами в определении степени, в которой проблема набухания может существовать на данном участке. Различные глинистые минералы демонстрируют большую или меньшую степень потенциала набухания в зависимости от их специфического химического состава.Монтмориллонитовые глины имеют тенденцию проявлять очень высокие потенциалы набухания из-за химического состава частиц, тогда как иллитовые глины имеют тенденцию проявлять очень низкие потенциалы набухания. Идентификация глинистых минералов химическими или микроскопическими методами может использоваться как метод определения наличия в почвах высокого потенциала набухания. Почвенная ткань также будет влиять на потенциал набухания, поскольку агрегированные частицы будут иметь тенденцию к более высокому набуханию, чем диспергированные частицы, и флоккулируются сильнее, чем дефлокулированные.Как правило, чем более мелкозернистая и пластичная почва, тем выше ее потенциал набухания.

Выявление набухающих грунтов в земляном полотне является ключевым компонентом инженерно-геологических изысканий проезжей части. Образцы почвы на небольшой глубине ниже предполагаемой отметки дорожного покрытия обычно отбираются в рамках исследования, и их потенциал набухания может быть определен несколькими способами. Индексное тестирование — это распространенный метод определения потенциала выброса. Обычно проводятся лабораторные испытания для определения пределов пластичности и жидкости и / или предела усадки.Активность почвы (ASTM D 4318), определяемая как отношение индекса пластичности к процентному содержанию почвы по массе менее 0,002 мм (0,08 мил), также используется как свойство индекса для потенциала набухания, поскольку глинистые минералы с более высокой активностью демонстрируют более высокое волнение. Расчет активности требует измерения градации с использованием методов ареометра, что не характерно для инженерно-геологических изысканий при проектировании дорожного покрытия во многих штатах. В дополнение к индексному тестированию практика агентства в регионах, где набухание почвы является распространенной проблемой, может включать в себя тестирование набухания ( e.грамм. , ASTM D 4546), для образцов природного или уплотненного грунта. Такое испытание обычно включает измерение изменения высоты (или объема) образца, подвергнутого легкой нагрузке, аналогичной той, которая ожидается в полевых условиях, а затем предоставлен свободный доступ к воде.

Обработка набухающих почв

Когда расширяющиеся грунты встречаются вдоль проекта в окружающей среде и на территориях, где ожидаются значительные колебания влажности в земляном полотне, следует рассмотреть следующие альтернативы, чтобы минимизировать будущий потенциал изменения объема расширяющегося грунта:

• Для относительно тонких слоев расширяющейся глины у поверхности удалите и замените расширяющуюся почву избранными материалами.
• Увеличьте ширину подповерхностных слоев дорожного покрытия, чтобы уменьшить изменение (, т. Е. , увлажнение или высыхание) влажности земляного полотна по краю дорожного покрытия, и увеличьте гребень проезжей части, чтобы уменьшить инфильтрацию влаги.
• Частичная герметизация по краю дорожного покрытия или полная герметизация также могут использоваться для уменьшения изменения влажности земляного полотна, как более подробно описано в Разделе 7.5.
• Расширить, стабилизировать и повторно уплотнить верхнюю часть расширяющегося глиняного земляного полотна.Стабилизация извести или цемента является общепринятым методом контроля набухания грунта, как описано в Разделе 7.6. (Стабилизация , используемая для экспансивных грунтов, относится к обработке почвы такими агентами, как битум, портландцемент, гашеная или гашеная известь и зола, чтобы ограничить характеристики изменения объема. Это может существенно повысить прочность обработанной материал.)
• На участках с глубокими выемками в плотных, переуплотненных экспансивных глинах завершите выемку подповерхностных грунтов до надлежащей отметки и дайте подповерхностным грунтам отскочить перед укладкой слоев дорожного покрытия.

AASHTO 1993 (Приложение C) предоставляет процедуры и графики для прогнозирования прямого воздействия набухающих грунтов на потерю работоспособности и обрабатывает их с учетом дифференциального воздействия на продольный профиль дорожного покрытия. Если предполагается, что опухоль будет относительно равномерной, процедуры не применяются.

7.5.5 Подземные воды

Важно определить все насыщенные слои почвы, глубину залегания грунтовых вод и поток подземных вод между слоями почвы.Подземные воды особенно важно распознавать и идентифицировать в зонах перехода между сегментами выемки и насыпи. Если позволить пропитать несвязанные материалы основания / основания и грунты земляного полотна, подземные воды могут значительно снизить прочность и жесткость этих материалов. Снижение прочности может привести к преждевременным углублениям на поверхности, образованию колей или растрескиванию. Сезонный поток влаги через выбранные слои почвы также может значительно усилить эффекты изменения дифференциального объема в обширных почвах.Вырезанные участки особенно важны для подземных вод.

Очистка подземных вод

При водонасыщенных грунты или подземные воды встречаются, следует рассмотреть на следующие альтернативы для улучшения фундамента или поддержки земляного полотна:

• Для насыщенных грунтов у поверхности сушите или укрепляйте влажные грунты с помощью методов механической стабилизации, чтобы обеспечить строительную платформу для конструкции дорожного покрытия, как описано в Разделе 7.6.
• Удалите и замените насыщенные почвы выбранными материалами или почвами. (Может не подходить, если земляные работы требуются ниже уровня грунтовых вод).
• Размещайте и должным образом уплотняйте толстые насыпи или насыпи, чтобы увеличить высоту земляного полотна или, другими словами, увеличить толщину между насыщенными грунтами или глубиной уровня грунтовых вод и структурой дорожного покрытия.
• Следует также рассмотреть возможность использования дренажей земляного полотна, как описано ранее в Разделе 7.2 при наличии следующих условий:
  • Высокий уровень грунтовых вод, который может снизить устойчивость земляного полотна и стать источником воды для защиты от мороза.
  • Грунт земляного полотна, состоящий из ила и очень мелкого песка, который может стать быстрым или рыхлым при насыщении.
  • Вода просачивается из нижележащих водоносных пластов или из земляного полотна на участках вырубки (рассмотрите возможность перекрытия дренажей).

7.5.6 Морозоустойчивые почвы

Влияние мороза на характеристики дорожного покрытия

Мороз может вызвать неравномерное пучение, шероховатость поверхности и растрескивание, заблокировать дренаж и снизить несущую способность в периоды оттепелей.Эти эффекты варьируются от незначительных до тяжелых, в зависимости от типа и однородности грунта, региональных климатических условий (, т.е. , глубина промерзания) и наличия воды.

Одним из последствий воздействия мороза на тротуары является морозное пучение, вызванное кристаллизацией линз льда в пустотах почвы, содержащих мелкие частицы. Как показано на Рисунке 7-19, должны присутствовать три условия, вызывающие образование морозного пучения и связанные с ним проблемы с действием мороза:

• морозостойкие почвы;
• минусовых температур в почве; и,
• источник воды.

Если эти условия возникают равномерно, пучение будет равномерным; в противном случае возникнет неравномерное пучение, вызывающее неровности поверхности, шероховатость и, в конечном итоге, растрескивание поверхности дорожного покрытия.

Рисунок 7-19. Элементы морозного пучения.

Второй эффект действия мороза — ослабление оттепели. Несущая способность может существенно снижаться в периоды оттепелей в середине зимы, а последующее морозное пучение обычно бывает более сильным, поскольку вода легче доступна в зоне промерзания.В более южных районах морозной зоны несколько циклов замораживания и оттаивания могут произойти в течение зимнего сезона и причинить больший ущерб, чем один более продолжительный период замерзания в более северных районах. Весенние оттепели обычно вызывают потерю несущей способности значительно ниже летних и осенних значений с последующим постепенным восстановлением в течение недель или месяцев. Вода также часто задерживается над мерзлой почвой во время оттаивания, которое происходит сверху вниз, создавая потенциал для долгосрочных условий насыщения в слоях дорожного покрытия.

Выявление морозоустойчивых почв

Морозоустойчивые почвы разделены на четыре основные группы. В Таблице 7-12 представлена ​​сводная информация о типичных почвах в каждой из этих четырех групп на основе количества мелких частиц (материал, проходящий через сито 0,075 мм (№ 200). На рисунке 7-20 графически показана ожидаемая средняя скорость морозного пучения для различные группы почв в зависимости от доли почвы менее 0,02 мм (0,8 мил).

Мороз практически отсутствует в чистом, свободно дренирующемся песке, гравии, щебне и подобных сыпучих материалах при нормальных условиях замерзания.Большое пустое пространство позволяет воде замерзать на месте, не расслаиваясь на ледяные линзы. Напротив, илы очень морозоустойчивы. Состояние относительно небольших пустот, высокий капиллярный потенциал / действие и относительно хорошая проницаемость этих почв объясняют эту характеристику.

90 038 CL, CL-ML

Рисунок 7-20.Средняя скорость вспучивания по сравнению с процентным содержанием мелких частиц для естественных градаций почвы (Kaplar, 1974).

Глины когезионные и, хотя их потенциальное капиллярное действие велико, их капиллярная скорость низкая. Хотя в глинистых почвах может возникать морозное пучение, оно не такое сильное, как для илов, поскольку непроницаемость глин замедляет прохождение воды. Несущая способность глин должна сильно снижаться во время оттепелей, даже при отсутствии значительного вспучивания. Оттаивание обычно происходит сверху вниз, что приводит к очень высокому содержанию влаги в верхних слоях.

Уровень грунтовых вод в пределах 1,5 м (5 футов) от предполагаемой отметки земляного полотна указывает на то, что воды будет достаточно для образования льда. Однородные глинистые грунты земляного полотна также содержат достаточно влаги для образования льда даже при глубине залегания грунтовых вод более 3 м (10 футов). Однако величина воздействия будет сильно зависеть от глубины фронта промерзания (, т.е. , глубина проникновения промерзания). При глубоком промерзании грунтовые воды даже на большей глубине могут оказывать влияние на волнение.

Определение морозоустойчивых условий

Самым отличительным фактором для определения состояния опасности промерзания дорожного покрытия является водоснабжение. Для чувствительных к заморозкам почв в зоне промерзания опасность замораживания может быть оценена как высокая или низкая в соответствии со следующими условиями. Неизвестный рейтинг может быть подходящим, когда возникают условия как для высокого, так и для низкого рейтинга, которые не могут быть разрешены, или когда имеется мало информации или она отсутствует. Включение рейтинга опасности замерзания в документацию по оценке площадки подтверждает, что оценка воздействия замерзания была предпринята и не была упущена из виду.Если рейтинг неизвестен, решение о включении мер по смягчению воздействия заморозков в проект будет основываться больше на неприемлемом характере повреждения от замерзания, чем на вероятности его возникновения.

Условия, связанные с высокой потенциальной опасностью замерзания, включают:

1. Уровень грунтовых вод в пределах 3 м (10 футов) от поверхности дорожного покрытия (глубина воздействия зависит от типа почвы и глубины промерзания).
2. Наблюдали изморозь в районе.
3. Неорганические почвы, содержащие более 3% (по весу) или более зерен мельче 0.Диаметр 02 мм (0,8 мил) по данным Инженерного корпуса армии США.
4. Потенциал скопления поверхностных вод и образования грунтов между зоной промерзания под тротуаром и поверхностными водами с проницаемостью, достаточно высокой, чтобы просачивание могло пропитать почвы в зоне промерзания в течение периода затопления.

Условия, связанные с низкой потенциальной опасностью замерзания, включают:

1. Уровень грунтовых вод выше 6 м (20 футов) ниже поверхности тротуара (опять же, может быть намного меньше, в зависимости от типа почвы и глубины промерзания).
2. Естественная влажность в зоне промерзания низкая по сравнению с уровнем насыщения.
3. Гидрозатворы между водопроводом и зоной промерзания.
4. Существующие тротуары или тротуары поблизости с аналогичными почвенными и водопроводными условиями и без построенных мер защиты от замерзания, которые не пострадали от мороза.
5. Тротуары на насыпях с поверхностью более чем на 1–2 м (3–6 футов) над прилегающими уклонами (обеспечивает некоторую изоляцию и утяжеляющее действие для сопротивления вспучиванию).

Средство от Frost Action

Когда морозом восприимчивые почвы встречаются, следует рассмотреть на следующие альтернативы для улучшения основы или поддержки земляного полотна:

1. Удалите чувствительную к заморозке почву (обычно для групп F3 и F4, Таблица 7-12) и замените ее выбранной нечувствительной к заморозке почвой для ожидаемой глубины проникновения промерзания.
2. Разместите и утрамбуйте выбранные нечувствительные к морозу грунтовые материалы на толщину или глубину, чтобы предотвратить промерзание земляного полотна для уязвимых к морозам почв групп F2, F3 и F4, Таблица 7-12.
3. Удалите изолированные очаги морозоустойчивых грунтов, чтобы исключить резкое изменение состояния земляного полотна.
4. Стабилизируйте чувствительную к морозам почву, устраняя воздействие мелкодисперсных частиц почвы с помощью трех процессов: а) механического удаления или иммобилизации с помощью физико-химических средств, таких как цементное соединение, б) эффективного уменьшения количества почвенной влаги, доступной для миграции в плоскость замерзания, например, перекрывая все миграционные пути, или c) изменяя точку замерзания почвенной влаги.
   1. Вяжущие вещества, такие как портландцемент, битум, известь и известково-летучая зола, как указано в Разделе 7.5. Эти агенты эффективно удаляют отдельные частицы почвы, связывая их вместе, а также частично удаляют капиллярные каналы, тем самым снижая возможность движения влаги. Необходимо соблюдать осторожность при использовании извести и смесей извести и золы с глинистыми почвами в районах с сезонными морозами (см. Раздел 7.5 и Приложение F).
   2. Влажность почвы, доступная для морозного пучения, может быть уменьшена путем установки глубоких дренажных каналов и / или капиллярных барьеров, чтобы уровень грунтовых вод поддерживался на достаточной глубине, чтобы предотвратить повышение влажности в зоне промерзания.Капиллярные барьеры могут состоять либо из открытого гравийного слоя, зажатого между двумя геотекстилями, либо из горизонтального геокомпозитного дренажа. Установка капиллярного барьера требует удаления чувствительного к морозу материала на глубину ниже точки промерзания или на достаточно значительную, чтобы уменьшить влияние морозного пучения на дорожное покрытие. Разрыв капилляра необходимо дренировать. Затем чувствительный к морозу грунт можно заменить и уплотнить над капиллярным барьером до требуемой отметки земляного полотна.
5. Увеличьте толщину структурного слоя дорожной одежды, чтобы учесть снижение прочности земляного полотна в период весенне-оттепель для морозоустойчивых групп F1, F2 и F3.

Конструкция дорожного покрытия для воздействия мороза часто определяет требуемую общую толщину гибкого покрытия и потребность в дополнительном выбранном материале под как жестким, так и гибким покрытием. При проектировании дорожного покрытия в районах с сезонными морозами использовались три подхода к проектированию:

• Подход «Полная защита» — требует материалов, не подверженных морозу, на всю глубину мороза ( e.грамм. , методы лечения 1, 2 и 3 выше).
• Ограниченное проникновение промерзания земляного полотна — допускает некоторое проникновение промерзания в земляное полотно, но недостаточно для развития неприемлемой шероховатости поверхности.
• Подход с пониженной прочностью земляного полотна — позволяет больше промерзать земляному полотну, но обеспечивает адекватную прочность в периоды ослабления от оттепелей.

AASHTO 1993 (Приложение C) предоставляет процедуры и графики для прогнозирования прямого воздействия морозного пучения на потерю работоспособности и обрабатывает их с учетом дифференциального воздействия на продольный профиль дорожного покрытия.Если ожидается, что мороз будет относительно равномерным, то процедуры не применяются.

По большей части подходы к проектированию местной морозостойкости были разработаны на основе опыта, а не путем применения каких-либо строгих теоретических расчетных методов. В процедуре проектирования NCHRP 1-37A доступен более строгий метод для снижения воздействия сезонного замерзания и оттаивания до приемлемых пределов, как описано в главе 6. Расширенная интегрированная климатическая модель используется для определения максимальной глубины промерзания для системы дорожного покрытия. в определенном месте.Различные комбинации толщины слоев и типов материалов можно оценить с точки зрения их влияния на максимальную глубину промерзания и общее количество основания, а также выбрать материалы, необходимые для защиты чувствительных к заморозкам почв от промерзания.

7.5.7 Резюме

Проблемные почвы можно обрабатывать различными методами или их комбинацией. Методы улучшения, которые можно использовать для повышения прочности и уменьшения климатических колебаний фундамента в отношении характеристик дорожного покрытия, включают:

1. Улучшение подземного дренажа (см. Раздел 7.2, и всегда следует учитывать).
2. Удаление и замена более качественными материалами ( например, , толстые гранулированные слои).
3. Механическая стабилизация с использованием толстых гранулированных слоев.
4. Механическая стабилизация слабых грунтов с помощью геосинтетических материалов (геотекстиля и георешетки) в сочетании с зернистыми слоями.
5. Облегченная заливка.
6. Стабилизация слабых грунтов примесями (высокопластичные или сжимаемые грунты).
7. Герметизация почвы.

Подробности большинства этих методов стабилизации будут рассмотрены в следующем разделе.

Типы почвы с разным составом влияют на развитие корневой гнили Rhizoctonia проростков пшеницы на JSTOR

Abstract

Влияние разного состава почвы, песчаного (97,5% песка, 1,6% ила, 0,9% глины), супеси (77% песка, 11% ила, 12% глины) и супеси (69% песка, 7% глины). % ила, 24% глины), на корневую гниль пшеницы, вызванную Rhizoctonia solani Kühn Anastomosis Group (AG) 8, изучали в тепличных условиях.Уменьшение биомассы корней и побегов после инокуляции AG-8 было больше в песке, чем в супеси или супеси. Масса сухих корней пшеницы в песчаных, супесчаных и супесчаных почвах, зараженных АГ-8, была на 91%, 55% и 28% меньше, чем в контрольных незараженных почвах. В супесчаных и супесчаных почвах влагоудержание было больше, чем в песках верхних 10-20 см. Сопротивление проникновению корней было больше у супесей и супесей, чем у песков.Рост корней в незараженной почвенной колонне в песке происходил быстрее, чем в супеси и супеси, причем корни в песчаной почве были тоньше, чем в двух других почвах. Радиальное распространение патогена на этих почвах в лотках для рассады происходило в два раза быстрее по песку по сравнению с суглинистым песком, который, в свою очередь, был более чем в два раза быстрее, чем в супесчаной почве. Не было доказательств того, что различия между почвами в патогенности или почвенном распространении патогена были связаны с их питательным статусом.Такое поведение может быть связано с серьезностью заболевания на полях с песчаными почвами по сравнению с полями с суглинками или глинистыми почвами.

Информация журнала

Plant and Soil публикует оригинальные статьи и обзорные статьи, исследующие взаимодействие биологии растений и почвоведения и предлагающие четкий механистический компонент. Это включает как фундаментальные, так и прикладные аспекты минерального питания, взаимоотношений растений и воды, симбиотических и патогенных взаимодействий растений и микробов, анатомии и морфологии корней, биологии почвы, экологии, агрохимии и агрофизики.Статьи, в которых обсуждается важная молекулярная или математическая составляющая, также попадают в рамки журнала.

Информация об издателе

Springer — одна из ведущих международных научных издательских компаний, издающая более 1200 журналов и более
3000 новых книг ежегодно, охватывающих широкий круг предметов, включая биомедицину и науки о жизни, клиническую медицину,
физика, инженерия, математика, компьютерные науки и экономика.

Как заполнители, суглинок и мульча влияют на ваш ландшафт и хардскейп

Заполнители — это широкая категория материалов, в которую входят камень, песок и гравий.Камни можно использовать как функциональные или декоративные элементы, песок и гравий используют при подготовке к укладке камней для патио, чтобы выровнять землю и обеспечить дренаж.

Суглинок и мульча используются на клумбах и при посадке деревьев для улучшения удержания влаги и украшения вашего газона.

Давайте посмотрим на эти различные типы материалов и на то, как они используются в вашем доме.

Камень / гравий

Целый камень и щебень или гравий можно использовать по-разному в вашем доме.Они бывают разных размеров и составов, подходящих для каждой работы. Гравийный щебень — например, 3/4 ”голубой камень — можно использовать в качестве засыпки проезжей части, в качестве основного слоя для укладки камней для террасы, а при мелком измельчении даже добавлять в бетон для придания ему дополнительной прочности.

Камни более высокого качества, такие как круглая речная галька 3-5 дюймов, могут использоваться как удобная поверхность для ходьбы вокруг бассейна или как декоративное наполнение для альпинариев, сочных клумб или вокруг деревьев для улучшения дренажа.

Существует широкий выбор изделий из камня, которые удовлетворят все ваши потребности.В их состав входят как щебень, так и каменная пыль, декоративные камни и основные материалы.

Песок

Используется ли песок для наполнения песочницы вашего ребенка, в качестве насыпи вокруг камней в патио или в бетонной смеси, песок выполняет множество функций в ваших проектах по обустройству, ландшафтному дизайну и благоустройству дома.

Есть несколько сортов песка, и каждому найдется место на открытом воздухе. Бетонный песок или промытый песок идеально подходят для стяжки при укладке камней для террасы, а также в бетон или штукатурную смесь.Очищенный песок более высокого качества — отличный материал для создания чистой игровой площадки для детей. Кладочный песок идеально подходит для каменных работ, штукатурных работ, в качестве основания надземного бассейна и для многих других целей.

Суглинок

Суглинок — это смесь, содержащая относительно равные части песка, ила и глины. Если в почве содержится немного больше одного из этих элементов, ее называют «супесчаный» суглинок, илистый суглинок или суглинок. Он используется в качестве садового наполнителя и хорошо удерживает достаточно воды для увлажнения растений, с достаточным дренажем для предотвращения корневой гнили.

Суглинок — лучший универсальный грунт для садоводства, он идеально подходит для сохранения консистенции вашего газона и помогает исправить любые залысины на вашем газоне. Хороший суглинок также будет включать в себя компост. Поскольку компост медленно разлагается, он выделяет питательные вещества, которые обогащают почву. Он также создает естественные карманы, которые обеспечивают необходимую свободу, воздух и воду для роста корней.

Мульча

Мульча состоит из гниющих листьев, коры или компоста и разбрасывается вокруг основания деревьев и на клумбах как декоративный элемент (он доступен в разных цветах и ​​материалах), но также препятствует росту сорняков и может сохранять почву влажной в периоды между ними. дождь или полив.

Вся мульча, которую мы продаем в Old Station Supply, представляет собой коровую мульчу . Вот преимущества мульчи из коры:

• Кора содержит воски, которые проливают воду, увеличивая содержание влаги в почве.
• Кора сохраняет цвет дольше, чем древесная мульча.
• Мульчи, не содержащие коры, имеют высокое соотношение углерода и азота. Это означает, что древесная мульча может лишить вашу почву азота, основного питательного вещества, важного для роста и выживания растений.
• Мульча из коры увеличивает уровень фосфора и калия в почве.Эти макроэлементы важны для выживания растений.

Заключение

Заполнители, суглинок и мульча находят множество применений на открытом воздухе. Они включают в себя практические применения, такие как декоративная мульча и гравий, и функциональные применения, такие как суглинок или измельченный гравий для основного слоя и дренажа при укладке камня для террасы.

Здесь, в Old Station Outdoor & Landscape Supply, мы предлагаем полный спектр сыпучих материалов для ландшафта и ландшафта, включая широкий выбор камней, гравия, песка, суглинка и мульчи.Если у Вас возникнут вопросы о том, какой материал правильный выбор, позвоните нам! Всегда рады помочь!

% PDF-1.6
%
2337 0 объект
>
эндобдж

xref
2337 69
0000000016 00000 н.
0000002751 00000 н.
0000002923 00000 н.
0000003073 00000 н.
0000003444 00000 н.
0000003633 00000 н.
0000003831 00000 н.
0000004010 00000 н.
0000004275 00000 н.
0000004591 00000 н.
0000004900 00000 н.
0000005136 00000 п.
0000005484 00000 н.
0000005778 00000 н.
0000008636 00000 н.
0000009795 00000 н.
0000009935 00000 н.
0000010573 00000 п.
0000010618 00000 п.
0000010705 00000 п.
0000010734 00000 п.
0000012695 00000 п.
0000013892 00000 п.
0000014115 00000 п.
0000034802 00000 п.
0000072040 00000 п.
0000072295 00000 п.
0000072545 00000 п.
0000072616 00000 п. C + fZ ## Ѩ’qI4fW˰! «I,],] bE_5’7ymZΦ} AQk [4USN Ժ
6WQ) 1)] O_ * dҨviѫz2Y [/ p @ 6ͥa + 4Vlnqz] Rb6_Qek YePŅ ~ Kv ږ tK8 ::: lll00

Влияние траектории передних колес на характеристики ведомого колеса

Саутвелл, П.Х. и Марвуд, М. Э .. «Влияние траектории переднего колеса на работу ведомого колеса». Труды Второй Международной конференции Международного общества систем наземного транспорта , под редакцией Дж. Сиддалл и П. Саутвелл, Торонто: University of Toronto Press, 2019, стр. 551-561. https://doi.org/10.3138/9781487584757-047

Саутвелл, П. и Марвуд, М. (2019). Влияние траектории переднего колеса на работу ведомого колеса.В J. Siddall & P. ​​Southwell (Ed.), Proceedings of the Second International Conference on the International Society for Terrain-Vehicle Systems (pp. 551-561). Торонто: Университет Торонто Press. https://doi.org/10.3138/9781487584757-047

Саутвелл, П. и Марвуд, М. 2019. Влияние траектории переднего колеса на характеристики ведомого колеса. В: Siddall, J. and Southwell, P. ed. Труды Второй Международной конференции Международного общества систем наземного транспорта .Торонто: University of Toronto Press, стр. 551-561. https://doi.org/10.3138/9781487584757-047

Саутвелл, П. Х. и Марвуд, М. Э .. «Влияние траектории переднего колеса на характеристики ведомого колеса» в материалах Второй международной конференции Международного общества систем наземных транспортных средств под редакцией Дж. Сиддалл и П. Саутвелл, 551-561. Торонто: University of Toronto Press, 2019. https://doi.org/10.3138/9781487584757-047.

Саутвелл П., Марвуд М.Влияние траектории переднего колеса на работу ведомого колеса. В: Сиддалл Дж., Саутвелл П. (ред.) Труды Второй Международной конференции Международного общества систем наземного транспорта . Торонто: Университет Торонто Пресс; 2019.