Способность к усадке и набуханию

редактировать

Индекс сжатия и набухания глина относится к степени, в которой определенные глинистые минералы будут расширяться при намокании и втягиваться при высыхании. Грунт с высокой усадочно-набухающей способностью является проблематичным и известен как усадочно-набухающий грунт или расширяющийся грунт. Количество некоторых присутствующих глинистых минералов, таких как монтмориллонит и смектит, напрямую влияет на способность почвы к набуханию при усадке. Эта способность резко изменять объем может вызвать повреждение существующих конструкций, например трещины в фундаменте или стенах бассейнов.

Содержание

  • 1 Описание
  • 2 Повреждение
  • 3 Идентификация
  • 4 Смягчение
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки

Описание

Почва с трещинами в Австралии

Из-за физических и химических свойств некоторых глин (таких как Lias Group ) при впитывании воды возникает большое набухание. И наоборот, когда вода высыхает, эти глины сжимаются (сжимаются). Присутствие этих глинистых минералов позволяет почвам сжиматься и набухать. Некоторые из этих глинистых минералов: смектит, нонтронит, бентонит, хлорит, монтмориллонит, аттапульгит, иллит и вермикулит. Количество этих минералов в конкретной почве также будет определять степень ее способности к набуханию при усадке. Например, почвы с небольшим количеством экспансивных глинистых минералов не будут расширяться так сильно при воздействии влаги, как почва с большим количеством тех же глинистых минералов. Если почва состоит по крайней мере из 5 процентов этих глинистых минералов по весу, она может иметь способность сжиматься и набухать.

Это свойство измеряется с использованием значений (COLE). Если у почвы значение COLE больше 0,06, это может вызвать повреждение конструкции. Значение COLE 0,06 означает, что 100 дюймов почвы расширятся на 6 дюймов во влажном состоянии. Грунты с такой способностью к набуханию при усадке подпадают под порядок Vertisols. По мере высыхания этих почв на поверхности могут образовываться глубокие трещины, которые затем позволяют воде проникать на более глубокие уровни почвы. Это может привести к тому, что набухание этих почв станет циклическим с периодами усадки и набухания.

Повреждение

Пересохшая земля в Борн Вудс

Группа глины с высокой способностью к набуханию и усадке имеют тенденцию повреждать посевы во время засухи, поскольку почва сжимается, раздвигая корни. Грунты, обладающие способностью к набуханию при усадке, могут вызвать инженерные проблемы или повредить существующие конструкции. Набухание может вызвать вздутие или подъем конструкций, а усадка может привести к неравномерному осаждению отложений под фундаментом, что потенциально может привести к разрушению конструкции. Некоторые общие конструкции, которые выдерживают повреждение почвы, - это фундаменты, стены, проезды, бассейны, дороги, трубопроводы и подвальные этажи. Примерно половина домов в Соединенных Штатах построена на почвах, которые считаются нестабильными, и половина из них пострадает от почвы. Эти повреждения включают большие трещины в стенах и фундаменте, коробление проезжей части и дорог, заклинивание дверей и окон.

Мелкие трубы, находящиеся в зоне сезонного колебания влажности, подвергаются нагрузке из-за усадки грунта., что может привести к поломке водопроводных или канализационных труб. Оболочки бассейнов также могут треснуть из-за этого давления, а протекающие бассейны также могут со временем вводить много воды в окружающие почвы, что может привести к подъему настилов бассейнов и близлежащих фундаментов. Ежегодно глинисто-набухающие глинистые почвы наносят ущерб примерно в 7 миллиардов долларов. Все эти повреждения вызваны силой, создаваемой расширяющейся почвой или вспучиванием земли.

Экспансивные почвы являются наиболее проблемными в регионах с четко определенными влажными и засушливыми периодами, в отличие от территорий, которые поддерживают определенный уровень влажности в течение года, поскольку этот годовой цикл вызывает расширение и набухание почвы каждый год.. Вода также может поступать в почву через людей или их инфраструктуру. Повреждение довольно часто вызвано дифференциальным набуханием, которое вызывается очагами влажной почвы, расположенными рядом с сухой почвой. Примеры локализованных источников воды включают спринклерные системы, выгребные ямы, протекающие трубы и бассейны.

Идентификация

Владельцы собственности и потенциальные покупатели могут проверить наличие обширных почв, проконсультировавшись по обследованию почв, многие из которых созданы и поддерживаются Министерством сельского хозяйства США - Службой охраны природных ресурсов (USDA-NRCS). При обследовании почвы следует указать значение коэффициента линейной растяжимости (COLE). Профессиональные почвоведы также могут анализировать образцы почвы, чтобы определить ее способность к набуханию при усадке. Обширные почвы образуют большие трещины примерно многоугольной формы на поверхности почвы в засушливые периоды. Однако отсутствие этих трещин не означает, что почва не является экспансивной.

Смягчение воздействия

Для смягчения или предотвращения ущерба, причиняемого экспансивной почвой, можно использовать множество методов. Что касается фундаментов, то одним из решений является расширение фундаментов зданий на такую ​​глубину, чтобы они находились ниже зоны колебаний содержания воды. Это поддерживает их, когда почва сжимается, и закрепляет их, когда почва набухает. Другое решение - удалить уже существующую расширяющуюся почву и заменить ее нерасширяющейся почвой, но если глубина расширяющейся почвы слишком велика, этот вариант очень дорог. Поддержание постоянной влажности почвы - еще одно решение, которого иногда можно достичь, позволив дождевой воде должным образом стекать с территории, закрепив участки вокруг конструкций с плохими дренажными качествами, устраняя утечки в трубах, избегая чрезмерного полива близлежащих растений и посадив деревья. на некотором расстоянии от любой конструкции. Еще одним решением является процесс, называемый стабилизация грунта, при котором в грунт добавляют дополнительные материалы, чтобы ограничить его способность к усадке и набуханию. Материалы для стабилизации включают цемент, смолы, летучую золу, известь, пуццолана или смесь извести и пуццолана., в зависимости от условий участка и целей проекта.

См. Также

.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-08 07:06:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте