Toz-killi topraklar içerdikleri su miktarına bağlı olarak katıdan sıvıya doğru bir kıvama (hamur yoğunluğu) sahip olabilir. Tutarlılığı belirlemek için, yuvarlanma sınırı ve verim sınırı olarak adlandırılan siltli killi toprakların karakteristik nem içeriği bulunur.
Yuvarlanma sınırı, toprağın 2,3 mm çapında bir kord halinde yuvarlanma yeteneğini kaybettiği toprağın nem içeriğidir.
Akma noktası, standart koninin numuneye 10 mm derinliğe daldırıldığı toprak nemidir.
Pirinç. 1.4. Toprak yuvarlanma sınırının belirlenmesi
Zeminin plastisite sayısı, akma sınırı ile yuvarlanma sınırı arasındaki farktır:
(1.18)
Silt-kil toprağının kıvamı, akışkanlık indeksi ile tahmin edilir:
(1.19)
Tablo 1.5. Kil ve tınların durumu
Kumlu balçık için, değerleri belirlemenin düşük doğruluğu nedeniyle ve sadece üç durum ayırt edilir: katı, plastik ve sıvı.
Tablo 1.6. Kumlu balçık durumu
Silt-kil topraklar grubunda, lös topraklar ve siltler ayırt edilir - belirli olumsuz özelliklere sahiptirler.
Lös topraklar, esas olarak kalsiyum karbonat olmak üzere tuzların mevcudiyeti ile % 50'den fazla silt parçacıkları içerir, ağırlıklı olarak makro gözenekli bir yapıya sahiptir ve yapısal olarak kararsız çökme toprakları kategorisine aittir. Yerleşme, toprağın yapısındaki keskin bir değişiklikten kaynaklanan hızla gelişen bir oturmadır. Çöken toprakların yapısını ihlal eden önemli yağışlar, doğal koşullar altında az sıkıştırılmış olmaları gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Oluşum sürecinde, yeni yapısal bağların oluşumu nedeniyle kendi ağırlığının etkisinden dolayı tam bir sıkıştırma yoktur. Bu tür topraklar makro gözenekli hale gelir ve ortaya çıkan bağları yok eden belirli dış etkiler (ıslanma, titreşim) altında ayrıca sıkıştırılabilir ve bu da önemli yağışlara neden olur. Toprakların çökme özelliklerinin ortaya çıkma olasılığı, ön olarak nem içeriğinin derecesi ve aşağıdaki formülle belirlenen çökme indeksi ile değerlendirilir:
burada: e - doğal toprağın gözeneklilik katsayısı; - akma noktasında (1.16) nem içeriğine karşılık gelen gözeneklilik katsayısı.
Killi toprak, yarıdan fazlası 0,01 mm'den küçük, pul veya levha şeklinde çok ince taneciklerden oluşan topraktır. Bu parçacıklar arasındaki mesafelere gözenekler denir, bunlar genellikle kilde iyi tutulan suyla doldurulur, çünkü kil parçacıkları suyun geçmesine izin vermez. Killi topraklar yüksek gözenekliliğe sahiptir; yüksek gözenek hacmi - toprak hacmi oranı. Bu oran 0,5 ile 1,1 arasında değişir ve derecenin bir özelliğidir. Her gözenek küçük bir kılcaldır, bu nedenle bu tür topraklar hassastır.
Kil toprağı nemi çok iyi tutar ve kuruduğunda bile asla tamamını vermez, bu yüzden öyledir. Toprağın içerdiği nem donduğunda buza dönüşür ve genişler, böylece tüm toprağın hacmini arttırır. Kil içeren tüm topraklar bu olumsuz fenomene karşı hassastır ve kil içeriği ne kadar büyükse, bu özellik kendini o kadar güçlü gösterir.
Killi toprağın gözenekleri o kadar küçüktür ki, su ve kil parçacıkları arasındaki kılcal çekim kuvvetleri onları bağlamak için yeterlidir. Kılcal çekim kuvvetleri, kil parçacıklarının plastisitesiyle birlikte killi toprağın plastisitesini sağlar. Kil içeriği ne kadar büyük olursa, toprak o kadar plastik olur. Kil parçacıklarının içeriğine bağlı olarak, kumlu balçık, balçık ve kil olarak sınıflandırılırlar.
Kil toprak sınıflandırması
Kumlu balçık,% 10'dan fazla kil parçacıkları içermeyen killi bir topraktır, gerisi kumdur. Kumlu balçık, tüm killi toprakların en az plastiğidir; parmaklar arasında sürtündüğünde kum taneleri hissedilir, bir ipe iyi yuvarlanmaz. Kumlu balçıktan yuvarlanan bir top üzerine biraz bastırırsanız parçalanır. Yüksek kum içeriği nedeniyle, kumlu balçık nispeten düşük gözenekliliğe sahiptir - 0,5 ila 0,7. Buna göre, daha az nem içerebilir ve bu nedenle kabarmaya daha az eğilimli olabilir. 0,5'lik bir gözeneklilik ile (yani iyi bir sıkıştırma ile), kuru halde, kumlu balçık 3 kg/cm2'dir ve gözeneklilik 0,7 - 2,5 kg/cm3'tür.
Tın, yüzde 10 ila 30 kil içeren killi bir topraktır. Bu toprak oldukça plastiktir, parmakların arasına sürtündüğünde, tek tek kum taneleri hissedilmez. Loamdan yuvarlanan bir top, kenarları boyunca çatlakların oluştuğu bir pastanın içine ezilir. Tın gözenekliliği kumlu balçıktan daha yüksektir ve 0,5 ile 1 arasında değişir. Tın daha fazla su içerebilir ve kumlu balçıktan daha fazla kabarmaya eğilimlidir. 0,5 gözenekli kuru balçık, 0,7 - 2,5 kg/cm2 gözenekli, 3 kg/cm2 taşıma kapasitesine sahiptir.
Kil, kil parçacıklarının içeriğinin %30'dan fazla olduğu bir topraktır. Kil çok plastiktir, iyi bir şekilde bir kordon halinde yuvarlanır. Kilden yuvarlanan bir top, kenarları çatlamadan sıkıştırılarak kek haline getirilir. Kilin gözenekliliği 1.1'e ulaşabilir, çok fazla miktarda nem içerebileceğinden diğer tüm topraklardan daha hassastır. 0,5 gözenekli kil ile 6 kg/cm2, 0,8 - 3 kg/cm2 taşıma kapasitesine sahiptir.
Temelden gelen yükün etkisi altındaki tüm killi topraklar oturmaya tabidir ve çok uzun zaman alır - birkaç mevsim. Tortu ne kadar büyük ve uzun olursa, toprağın gözenekliliği o kadar büyük olur. Killi toprağın gözenekliliğini azaltmak ve böylece özelliklerini iyileştirmek için toprak sıkıştırılabilir. Killi toprağın doğal sıkışması, üstteki tabakaların basıncı altında gerçekleşir: tabaka ne kadar derinse, sıkıştırılırsa, gözenekliliği o kadar az ve taşıma kapasitesi o kadar büyük olur.
Kil toprağının minimum gözenekliliği 0.3, donma derinliğinin altında kalan en sıkıştırılmış katmanda olacaktır. Gerçek şu ki, toprak donduğunda kabarma meydana gelir: toprak parçacıkları hareket eder ve aralarında yeni gözenekler ortaya çıkar. Donma derinliğinin altında kalan toprak tabakasında bu tür hareketler yoktur, maksimum düzeyde sıkıştırılır ve sıkıştırılamaz kabul edilebilir. iklim koşullarına bağlıdır, Rusya'da 80 ila 240 cm arasında değişmektedir.Dünya yüzeyine ne kadar yakınsa, killi toprak o kadar az sıkıştırılır.
Belli bir derinlikteki killi toprağın taşıma kapasitesini kabaca tahmin etmek için, dünya yüzeyinde maksimum gözenekliliği 1,1 ve donma derinliğinde minimum 0,3'ü alabilir ve derinliğe bağlı olarak eşit olarak değiştiğini varsayabiliriz. . Bununla birlikte, taşıma kapasitesi de değişecek: yüzeyde 2 kg / cm2'den donma derinliğinin altında 6 kg / cm2'ye.
Killi toprağın bir diğer önemli özelliği de şudur: Ne kadar fazla nem içerirse taşıma kapasitesi o kadar kötü olur. Neme doymuş killi toprak çok plastik hale gelir ve yeraltı suyu yakın olduğunda neme doygun hale gelebilir. Temelin derinliğinden yüksek ve bir metreden az ise, kil, tın ve kumlu tın taşıma kapasitesinin yukarıdaki değerleri 1.5'e bölünmelidir.
Yeraltı suyu önemli bir derinlikte meydana gelirse ve toprağın kendisi bileşimde homojen ise, tüm killi topraklar evin temeli için iyi bir temel görevi görür.
- Bu makale, her biri kendine has özellikleri ve ayırt edici özellikleri olan kayalık, kaba, kumlu ve killi ana toprak türlerini tartışmaktadır.
- Toprağın taşıma kapasitesi, bir ev inşa ederken bilmeniz gereken temel özelliğidir, bir birim toprak alanının hangi yüke dayanabileceğini gösterir. Taşıma kapasitesi, evin temelinin kapladığı alanın ne olması gerektiğini belirler: toprağın yüke dayanma kabiliyeti ne kadar kötüyse, temel alanı o kadar büyük olmalıdır.
- Ağır toprak, donmaya maruz kalan bir topraktır, donduğunda hacmi önemli ölçüde artar. Kaldırma kuvvetleri yeterince büyük ve tüm binaları kaldırabilecek kapasitede olduğundan, kabarmaya karşı önlem alınmadan kabaran toprağa temel atmak mümkün değildir.
- Yeraltı suyu, ilk suya dayanıklı katmanın üzerinde yer alan, yeryüzü yüzeyinden gelen ilk yeraltı akiferidir. Toprağın özellikleri ve evlerin temelleri, seviyesi üzerinde olumsuz etkileri vardır. yeraltı suyu temel atılırken bilinmeli ve dikkate alınmalıdır.
- Kumlu toprağın yarısından fazlası 5 mm'den küçük kum parçacıklarından oluşur. Parçacıkların boyutuna bağlı olarak çakıllı, büyük, orta ve küçük olarak ayrılır. Her kum türünün kendine has özellikleri vardır.
- Don kabarması, düşük sıcaklıklarda, yani kışın toprak hacminde bir artıştır. Bunun nedeni, toprakta bulunan nemin donduğunda hacminin artmasıdır. Don kaldırma kuvvetleri sadece temelin tabanına değil, aynı zamanda yan duvarlarına da etki eder ve evin temelini zeminden sıkıştırabilir.
Ayrıca okuyun:
Kum ben < 1
Kumlu balçık 1≤ ben < 7
balçık 7 ≤ ben < 17
Kil ben ≥ 17
İncelenen toprağın türünü belirleriz.
E. Killi toprağın akışkanlık indeksi I L, toprağın doğal oluşumundaki durumunu gösteren sayısal bir özelliktir.
Daha önce tanımlanmış:
Doğal toprak nemi W tot [%]
Akma noktasındaki nem W L [%]
Yuvarlanmanın kenarındaki nem WP [%]
I L \u003d (W - WP) / (W L - WP)
Kıvam açısından silt-kil toprağının durumu aşağıdaki gibi belirlenir:
Kumlu tınlı sert I L ≤ 0
– plastik 0< I L < 1
– sıvı I L ≥ 1
Tın ve killer, sert I L ≤ 0
– yarı katı 0< I L ≤ 0,25
– sert plastik 0.25< I L ≤ 0,5 – мягкопластичные 0,5 < I L ≤ 0,75
– sıvı 0.75< I L
İncelenen toprağın durumunu belirleyin.
Z. Tasarım toprak direncinin atanması R o .
Daha önce tanımlanmış:
Plastisiteye göre zemin tipi I P [USD]
Gözeneklilik katsayısı e [USD]
Tutarlılık endeksi I L [USD]
Siltli killi zeminler için hesaplanan zemin direnci tablodan belirlenir.
Laboratuvar #7
TERS AÇISININ BELİRLENMESİ
KUMLU ZEMİN
Durma açısıα, donatısız bir kumlu toprak eğiminin dengeyi sağladığı maksimum açıdır.
Kumlu toprağın istirahat açısı hava-kuru ve su altı koşullarında belirlenir. Hacim hesaplamalarında duruş açısı kullanılır toprak işleri ve en önemlisi, toprakların mukavemetini ve stabilitesini, çitler üzerindeki baskılarını vb. Hesaplarken. Ek olarak, durma açısı, serbest kolloidler içeren kumlu topraklarda hızlı hareket eden özelliklerin varlığının bir işareti olarak hizmet edebilir (açı bu tür topraklar için sualtı durumundaki istirahat 0 o ila 12-14 o arasında değişir).
Aksesuarlar:
1. Durma açılarını belirleme cihazı (Şekil) Disk cihazı
2. Cihaz D.I. Znamensky UVT-3M
3. Ölçek çubuğu.
4. Seviye.
İş emri:
Yaklaşık 1 kg hacme sahip havada kuru kum numunesi. Delik çapı 5 mm olan bir elekten eleyin. Ve iyice karıştırın. D.I.'ye ek olarak Znamensky'ye göre, durma açısı dikey kalibre edilmiş bir çubuğa sahip bir disk kullanılarak belirlenebilir. Böyle bir diskin üzerine, üstünde bir delik bulunan, kumla kaplanmış bir cihaz konur ve daha sonra bu cihaz çok düzgün bir şekilde çıkarılır. Fazla kum düşer ve diskte bir kum konisi bırakır. Çubuk ile temas noktasında olan tepe, eğim açısının değerini gösterir.
Eğimin h yüksekliği ve l tabanı 1 mm hassasiyetle ölçülür. Durma açısı (30 dakikalık bir doğrulukla) aşağıdaki formülle hesaplanır:
tga = ; α = arktan
Hava-kuru haldeki kumlu toprağın her görüntüsü için, en az üç durma açısı belirlemesi yapılır. Tekrarlanan belirlemeler arasında 2˚'den fazla farklılığa izin verilmez. Kumlu toprağın havada kuru haldeki yatış açısı, tam derecelerde ifade edilen, bireysel belirlemelerin sonuçlarının aritmetik ortalaması olarak alınır.
Belirleme sonuçlarının kayıt sırası:
1. Kumlu toprak türünün adı
2. Durma açısının belirlenmesi
Ek 1 laboratuvar çalışması No. 1
Mineral sertliği
SiO 2'ye göre magmatik kayaçların sınıflandırılması
| kaya bileşimi | ırklar |
||
| dioksit içeriği SiO 2 (%) | mineraller | derin | döküldü (derin analogları) |
| Asit Kayaçları (75-65) | Kuvars, feldispatlar (genellikle ortoklaz), mikalar | Granitler | Kuvars porfir, liparit |
| Orta ırklar (65-52) | Feldspatlar (genellikle ortoklaz, hornblend, biyotit) | siyenit | ortoklaz porfir, trakit |
| Plajiyoklaz, hornblend, biyotit | diyoritler | Porfirit, andezit | |
| Ana ırklar (52-40) | Plajiyoklazlar (genellikle labradorit), ojit, bazen olivin | gabro | Diyabaz, bazalt |
| Ultramafik kayaçlar (40'tan az) | Ojit | piroksenitler | - |
| ojit, olivin, cevher mineralleri | peridotitler | - | |
| Olivin, cevher mineralleri | Dunitler | - | |
Ek 2 laboratuvar çalışması No. 1
Altta yatan toprakların fiziksel özellikleri, evin yükünü temelden taşıyabilmeleri açısından incelenir.
Toprağın fiziksel özellikleri, dış ortam. Bunlar aşağıdakilerden etkilenir: nem, sıcaklık, yoğunluk, heterojenlik ve çok daha fazlası, bu nedenle, toprakların teknik uygunluğunu değerlendirmek için, değişmeyen ve dış ortam değiştiğinde değişebilen özelliklerini inceleyeceğiz:
- toprak parçacıkları arasındaki bağlantı (yapışma);
- parçacıkların boyutu, şekli ve bunların fiziksel özellikler;
- bileşimin tekdüzeliği, safsızlıkların varlığı ve bunların toprak üzerindeki etkisi;
- toprağın bir bölümünün diğerine karşı sürtünme katsayısı (toprak katmanlarının kayması);
- su geçirgenliği (su emme) ve toprak nemindeki değişikliklerle taşıma kapasitesindeki değişiklik;
- toprak su tutma kapasitesi;
- suda aşınabilirlik ve çözünürlük;
- plastisite, sıkıştırılabilirlik, gevşeklik vb.
Topraklar: türleri ve özellikleri
toprak sınıfları
Topraklar üç sınıfa ayrılır: kayalık, dağınık ve donmuş (GOST 25100-2011).
- kayalık topraklar- sert kristalleşme ve sementasyon yapısal bağları olan magmatik, metamorfik, tortul, volkanojenik-tortul, elüviyal ve teknojenik kayaçlar.
- dispersiyon toprakları- su-kolloidal ve mekanik yapısal bağlara sahip tortul, volkanojenik-tortul, elüviyal ve teknojenik kayaçlar. Bu zeminler kohezyonlu ve kohezyonsuz (gevşek) olarak ikiye ayrılır. Dağılım topraklarının sınıfı gruplara ayrılır:
- mineral- kaba kırıntılı, ince kırıntılı, siltli, killi topraklar;
- organomineral- turbalı kumlar, siltler, sapropeller, turbalı killer;
- organik- turba, sapropel.
- Donmuş zemin- bunlar, ayrıca kriyojenik (buz) bağlara sahip, aynı kayalık ve dağınık topraklardır. Sadece kriyojenik bağların bulunduğu topraklara buzlu denir.
Yapı ve bileşime göre, topraklar ayrılır:
- kayalık;
- kaba taneli;
- kumlu;
- killi (lös benzeri balçıklar dahil).
Temel olarak, hem tane boyutu hem de fiziksel ve mekanik özellikler bakımından çok çeşitli olan kumlu ve kil çeşitleri vardır.
Oluşma derecesine göre, topraklar ayrılır:
- üst katmanlar;
- ortalama derinlik;
- derin oturma
Toprağın türüne bağlı olarak, taban farklı toprak katmanlarında yer alabilir.
Toprağın üst katmanları atmosferik etkiye (ıslanma ve kuruma, hava koşulları, donma ve çözülme) maruz kalır. Böyle bir darbe toprağın durumunu, fiziksel özelliklerini değiştirir ve yüklere karşı direnci azaltır. Tek istisna kayalık topraklar ve konglomeralardır.
Bu nedenle, evin temeli, toprağın yeterli taşıma özelliklerine sahip bir derinliğe yerleştirilmelidir.
Toprakların parçacık boyutuna göre sınıflandırılması GOST 12536 tarafından belirlenir.
| parçacıklar | Fraksiyonlar | boyut, mm |
| Büyük enkaz | ||
| Kayalar*, bloklar | büyük | > 800 |
| orta boy | 400-800 | |
| küçük | 200-400 | |
| Çakıl*, kırma taş | büyük | 100-200 |
| orta boy | 60-100 | |
| küçük | 10-60 | |
| Çakıl*, otu | büyük | 4-10 |
| küçük | 2-4 | |
| küçük enkaz | ||
| Kum | çok büyük | 1-2 |
| büyük | 0,5-1 | |
| orta boy | 0,25-0,5 | |
| küçük | 0,1-0,25 | |
| çok küçük | 0,05-0,1 | |
| süspansiyon | ||
| Toz (silt) | büyük | 0,01-0,05 |
| küçük | 0,002-0,01 | |
| kolloidler | ||
| Kil | < 0,002 | |
* Kenarları yuvarlatılmış büyük parçaların adları.
Toprakların ölçülen özellikleri
Toprağın taşıma özelliklerini hesaplamak için toprağın ölçülen özelliklerine ihtiyacımız var. Bunlardan bazıları.
Toprağın özgül ağırlığı
Zemin özgül ağırlığı γ kN / m³ cinsinden ölçülen, birim hacimdeki toprağın ağırlığı olarak adlandırılır.
Toprağın özgül ağırlığı, yoğunluğu ile hesaplanır:
ρ - toprak yoğunluğu, t/m³;
g, 9.81 m/s² olduğu varsayılan yerçekimi ivmesidir.
Kuru (iskelet) toprağın yoğunluğu
Kuru (iskelet) toprağın yoğunluğu ρ d- gözeneklerdeki su kütlesi çıkarıldıktan sonraki doğal yoğunluk, g/cm³ veya t/m³.
Hesaplama ile ayarla:
ρ s ve ρ d sırasıyla parçacıkların yoğunluğu ve kuru (iskelet) toprağın yoğunluğudur, g/cm³ (t/m³).
Topraklar için kabul edilen parçacık yoğunluğu ρ s (g/cm³)
Porozite katsayısı e, farklı yoğunluktaki kumlu zeminler için
Toprak nemi seviyeleri
Toprak nemi derecesi S r- doğal (doğal) toprak nemi W'nin, gözeneklerin suyla (hava kabarcıkları olmadan) tamamen doldurulmasına karşılık gelen neme oranı:
ρ s, toprak parçacıklarının yoğunluğu (toprak iskeletinin yoğunluğu), g/cm³ (t/m³);
e - toprak gözeneklilik katsayısı;
ρ w, 1 g/cm³ (t/m³) olarak alınan suyun yoğunluğudur;
W - bir birimin kesirleri olarak ifade edilen doğal toprak nemi.
Nem derecesine göre topraklar
zemin plastisitesi
class="h3_font">Plastik toprak- kütlenin sürekliliğini bozmadan dış basınç etkisi altında deforme olma ve deforme edici kuvvetin kesilmesinden sonra verilen şekli koruma yeteneği.
Toprağın plastik bir hal alma kabiliyetini belirlemek için, toprağın akışkanlık ve yuvarlanma plastik durumunun sınırlarını karakterize eden nem içeriği belirlenir.
verim sınırı W L, toprağın plastik halden yarı sıvı - sıvıya geçtiği nemi karakterize eder. Bu nemde, serbest suyun varlığından dolayı partiküller arasındaki bağlantı kopar ve bunun sonucunda toprak partikülleri kolayca yer değiştirir ve ayrılır. Sonuç olarak, partiküller arasındaki yapışma önemsiz hale gelir ve zemin stabilitesini kaybeder.
haddeleme sınır WP, toprağın katıdan plastiğe geçiş sınırında olduğu neme karşılık gelir. Nemin daha da artmasıyla (W > WP), toprak plastik hale gelir ve yük altında stabilitesini kaybetmeye başlar. Akma sınırı ve yuvarlanma sınırı, plastisitenin üst ve alt sınırları olarak da adlandırılır.
Sınırdaki nemin belirlenmesi akma ve yuvarlanma limiti, zemin plastisite sayısını hesaplayın I P. Plastisite numarası, zeminin plastik bir durumda olduğu nem aralığıdır ve akma limiti ile zemin yuvarlanma limiti arasındaki fark olarak belirlenir:
I P \u003d W L - WP
Plastisite sayısı ne kadar yüksek olursa, zemin o kadar plastik olur. Toprağın mineral ve tane bileşimi, tanelerin şekli ve kil minerallerinin içeriği plastisite limitlerini ve plastisite sayısını önemli ölçüde etkiler.
Zeminlerin plastisite sayısına ve kum taneciklerinin yüzdelerine göre dağılımı tabloda verilmiştir.
Killi toprakların akışkanlığı
Verimi Göster I L birimin kesirleri olarak ifade edilir ve siltli killi toprakların durumunu (tutarlılığını) değerlendirmek için kullanılır.
Formülden hesaplama ile belirlenir:
| ben = | W-Wp | |
| ben p |
nerede W - doğal (doğal) toprak nemi;
W p - bir birimin fraksiyonlarında plastisite sınırındaki nem;
ben p - plastisite sayısı.
Farklı yoğunluktaki zeminler için akış indeksi
kayalık topraklar
Kayalık topraklar, monolitik kayaçlar veya sürekli bir masif şeklinde uzanan veya çatlaklarla ayrılmış, sert yapısal bağlara sahip kırık bir tabaka şeklindedir. Bunlara magmatik (granit, diyorit vb.), metamorfik (gnays, kuvarsit, şeyl vb.), tortul çimentolu (kumtaşı, çakıltaşı vb.) ve yapay dahildir.
Suya doymuş durumda ve düşük sıcaklıklarda bile sıkıştırma yükünü iyi tutarlar ve ayrıca suda çözünmezler ve yumuşamazlar.
Vakıflar için iyi bir temel oluştururlar. Tek zorluk gelişme Kayalık zemin. Temel, herhangi bir açılma veya derinleşme olmaksızın doğrudan bu tür toprağın yüzeyine dikilebilir.
Kaba kırıntılı zeminler
class="h3_font">Kaba kırıntılı - 2 mm'den büyük (% 50'den fazla) parçaların baskın olduğu tutarsız kaya parçaları.
Granülometrik bileşime göre, kaba taneli topraklar ayrılır:
- kaya parçası d>200 mm (yuvarlak olmayan parçacıkların baskın olduğu - bloklu),
- çakıl d>10 mm (kenarları yuvarlatılmamış - kırma taş)
- çakıl d>2 mm (yuvarlak olmayan kenarlı - kum). Bunlara çakıl, kırma taş, çakıl taşları, grus dahildir.
Altlarında yoğun bir tabaka varsa bu topraklar iyi bir temel oluşturur. Hafifçe küçülürler ve güvenilir temellerdir.
Kaba-kırıntılı topraklarda %40'tan fazla kum agregası veya hava-kuru toprak toplam kütlesinin %30'dan fazla kil agregası varsa, iri kırıntılının adına agrega tipinin adı eklenir. toprak ve durumunun özellikleri belirtilir. Dolgu tipi, iri taneli topraktan 2 mm'den büyük partiküllerin uzaklaştırılmasından sonra belirlenir. Kırıntılı malzeme bir kabuk ile ≥% 50 miktarında temsil edilirse, toprağa kabuklu denir, eğer toprak adına bir kabuk ile% 30 ila% 50 eklenirse.
İnce bileşen siltli kum veya kil ise, kaba-kırıntılı toprak kabarıyor olabilir.
holdingler
class="h3_font">Konglomeralar, büyük kırıntılı kayaçlardır, farklı fraksiyonlardaki bireysel taşlardan oluşan, birbirine bağlı olmayan veya yabancı safsızlıklar tarafından çimentolanmayan %50'den fazla kristal veya tortul kayaç içeren bir grup kayalık tahrip kayalardır.
Kural olarak, bu tür toprakların taşıma kapasitesi oldukça yüksektir ve birkaç katlı bir evin ağırlığına dayanabilir.
kıkırdaklı topraklar
class="h3_font">Kıkırdaklı topraklar kil, kum, taş parçaları, kırma taş ve çakıl karışımıdır. Su tarafından zayıf bir şekilde aşınırlar, şişmeye maruz kalmazlar ve oldukça güvenilirdirler.
Büzülmez veya bulanıklaşmazlar. Bu durumda, temelin en az 0,5 metre derinlikte döşenmesi tavsiye edilir.
dispersiyon toprakları
Mineral dağılımlı toprak, çeşitli kökenlere sahip jeolojik elementlerden oluşur ve bileşenlerinin fizikokimyasal özellikleri ve geometrik parçacık boyutları ile belirlenir.
kumlu topraklar
class="h3_font">Kumlu topraklar - kayaların yok edilmesinin bir ürünü,% 3'ten fazla kil içermeyen, 0.1 ila 2 mm parçacık boyutlarına sahip kayaların yıpranması sonucu oluşan kuvars ve diğer minerallerin gevşek bir karışımıdır.
Parçacık boyutuna göre kumlu topraklar şunlar olabilir:
- çakıllı (2 mm'den büyük parçacıkların %25'i);
- büyük (0.5 mm'den büyük partiküllerin ağırlıkça %50'si);
- orta boy (0,25 mm'den büyük partiküllerin ağırlıkça %50'si);
- ince (parçacık boyutları - 0.1-0.25 mm)
- tozlu (parçacık boyutu 0,005-0,05 mm). Görünümlerinde killi topraklara benzerler.
Yoğunluğa göre ayrılırlar:
- yoğun;
- orta yoğunluk;
- gevşetmek.
Yoğunluk ne kadar yüksek olursa, toprak o kadar güçlü olur.
Fiziksel özellikler:
- tek tek taneler arasında yapışma olmadığından yüksek akışkanlık.
- geliştirmesi kolay;
- iyi su geçirgenliği, iyi geçiş suyu;
- farklı su emme seviyelerinde hacimde değişiklik yapmayın;
- hafifçe dondurun, kıpırdamayın;
- yükler altında, güçlü bir şekilde sıkışma ve sarkma eğilimi gösterirler, ancak oldukça kısa sürede;
- plastik değil;
- kolayca sıkıştırılır.
Kuru temiz (özellikle kaba) kuvars kumu ağır yüklere dayanabilir. Kumlar ne kadar büyük ve temiz olursa, taban katmanının dayanabileceği yük o kadar büyük olur. Çakıllı, kaba ve orta büyüklükteki kumlar yük altında önemli ölçüde sıkıştırılır ve hafifçe donar.
Kumlar yeterli yoğunluk ve tabaka kalınlığı ile düzgün bir şekilde uzanırsa, bu tür toprak temel için iyi bir temel oluşturur ve kum ne kadar kalın olursa, alabileceği yük o kadar büyük olur. Temelin 40 ila 70 cm derinlikte döşenmesi tavsiye edilir.
Özellikle kil ve silt safsızlıkları ile su ile sıvılaştırılmış ince kum, baz olarak güvenilmezdir. Siltli kumlar (parçacık boyutu 0,005 ila 0,05 mm), tabanın güçlendirilmesi gerektiğinden yükü zayıf bir şekilde tutar.
kumlu balçık
class="h3_font">Kumlu tın - 0,005 mm'den küçük kil parçacıklarının %5 ila %10 aralığında bulunduğu topraklar.
Bataklık, büyük miktarda siltli ve çok ince kil parçacıkları içeren, siltli kumlara benzer özelliklerde kumlu tındır. Yeterli su emilimi ile tozlu partiküller, büyük partiküller arasında kayganlaştırıcı rolü oynamaya başlar ve bazı kumlu balçık türleri o kadar hareketli hale gelirler ki, bir sıvı gibi akarlar.
Gerçek bataklıklar ve sahte bataklıklar vardır.
Gerçek bataklık tozlu kil ve koloidal parçacıkların varlığı, yüksek gözeneklilik (> %40), düşük su kaybı ve filtrasyon katsayısı, tiksotropik dönüşümler için bir özellik, %6-9'luk bir nem içeriğinde çökme ve bir sıvıya geçiş ile karakterize edilir. durum %15-17'dir.
sözde bataklık- İnce kil parçacıkları içermeyen, suya tamamen doygun, suyu kolayca bırakan, geçirgen olan, belirli bir hidrolik eğimde serbest akışlı duruma geçen kumlar.
Quicksand, temel temeli olarak kullanım için pratik olarak uygun değildir.
killi topraklar
class="h3_font">Killer, son derece ince parçacıklardan (0,005 mm'den az) ve küçük bir ince kum parçacıkları katkısından oluşan kayalardır. Kayaların yok edilmesi sırasında meydana gelen fiziksel ve kimyasal işlemler sonucunda killi topraklar oluşmuştur. Karakteristik özellikleri, en küçük toprak parçacıklarının birbirine yapışmasıdır.
Fiziksel özellikler:
- düşük menfez özellikleri, bu nedenle her zaman su içerir (%3 ila %60, genellikle %12-20).
- ıslakken hacim artar ve kuruyken azalır;
- neme bağlı olarak, partiküller arasında önemli bir kohezyona sahiptirler;
- Kil sıkıştırılabilirliği yüksektir, yük altında sıkıştırma düşüktür.
- plastik sadece belirli bir nem içinde; daha düşük bir nemde yarı katı veya katı hale gelirler, daha yüksek bir nemde plastik halden sıvı hale geçerler;
- su ile aşınmış;
- kaldırıyor.
Emilen suya göre, killer ve tınlar ayrılır:
- zor,
- yarı katı,
- sert plastik,
- yumuşak plastik,
- sıvı plastik,
- sıvı.
Yapıların killi topraklar üzerine oturması, daha uzun süredir devam etmektedir. uzun zaman kumlu topraktan daha. Kumlu ara tabakalı killi topraklar kolayca sıvılaşır ve bu nedenle düşük taşıma kapasitesine sahiptir.
Büyük bir tabaka kalınlığına sahip kuru, yoğun şekilde sıkıştırılmış killi topraklar, altlarında kararlı alt tabakalar varsa, yapılardan gelen önemli yüklere dayanabilir.
Uzun yıllardır sıkıştırılmış kil, bir evin temeli için iyi bir temel olarak kabul edilir.
Ancak bu tür kil nadirdir, çünkü. doğal haliyle neredeyse hiç kurumaz. İnce yapılı topraklarda bulunan kılcal etki, kilin hemen her zaman ıslak durumda olmasına neden olur. Ayrıca nem, kildeki kumlu safsızlıklardan geçebilir, bu nedenle kilin nem emmesi eşit değildir.
Toprağın donması sırasında nemin heterojenliği, düşük sıcaklıklarda düzensiz kabarmaya neden olur ve bu da temelin deformasyonuna neden olabilir.
Kaldırma, her türlü killi toprak, ayrıca tozlu ve ince kum olabilir.
Kil topraklar inşaat için en öngörülemeyen olanlardır.
Donduklarında aşınabilir, şişebilir, büzülebilir, şişebilirler. Bu tür topraklardaki temeller donma işaretinin altına inşa edilir.
Löslü ve siltli toprakların varlığında tabanı güçlendirmek için önlemler almak gerekir.
makro gözenekli killer
Doğal olarak çıplak gözle görülebilen gözeneklere sahip olan ve toprak iskeletinden çok daha büyük olan killi topraklara makro gözenekli denir. Büyük gözenekli topraklar, Rusya Federasyonu'nun güneyinde ve Uzak Doğu'da en yaygın olan gevşek toprakları (toz parçacıklarının %50'sinden fazlası) içerir. Nem varlığında lös benzeri topraklar stabilitesini kaybeder ve ıslanır.
balçık
class="h3_font">Tınlı topraklar, boyutları 0.005 mm'den küçük olan kil parçacıklarının %10 ila %30 aralığında bulunduğu topraklardır.
Özelliklerine göre kil ve kum arasında bir ara pozisyonda bulunurlar. Kil yüzdesine bağlı olarak, tınlar hafif, orta ve ağır olabilir.
Lös gibi topraklar, balçık grubuna aittir, önemli miktarda silt parçacıkları (0,005 - 0,05 mm) ve suda çözünür kireçtaşları vb. içerir, çok gözeneklidir ve ıslandığında büzülür. Dondurulduğunda şişer.
Kuru bir durumda, bu tür toprakların önemli bir gücü vardır, ancak nemlendirildiğinde toprakları yumuşar ve keskin bir şekilde sıkıştırılır. Sonuç olarak, özellikle tuğladan yapılmış olanlar olmak üzere, üzerine dikilmiş yapılarda önemli miktarda yağış, ciddi bozulmalar ve hatta tahribat meydana gelir.
Bu nedenle, lös benzeri toprakların yapılar için güvenilir bir temel görevi görmesi için, ıslanma olasılığını tamamen ortadan kaldırmak gerekir. Bunu yapmak için, yeraltı suyu rejimini ve bunların yüksek ve alçak konumlarının ufuklarını dikkatlice incelemek gerekir.
Silt (siltli topraklar)
class="h3_font">Silt - oluşumunun ilk aşamasında, mikrobiyolojik süreçlerin varlığında suda yapısal tortular şeklinde oluşur. Çoğunlukla, bu tür topraklar turba çıkarma, bataklık ve sulak alanlarda bulunur.
Silt - siltli topraklar, ağırlıklı olarak deniz alanlarının suya doymuş modern tortusu, bitki kalıntıları ve humus şeklinde organik madde içeren, 0,01 mm'den az partikül içeriği ağırlıkça %30-50'dir.
Siltli toprakların özellikleri:
- Güçlü deforme olabilirlik ve yüksek sıkıştırılabilirlik ve sonuç olarak - yüklere karşı ihmal edilebilir direnç ve doğal bir temel olarak kullanımlarının uygun olmaması.
- Yapısal bağların mekanik özellikler üzerindeki önemli etkisi.
- İçlerinde kazıklı temellerin kullanılmasını zorlaştıran sürtünme kuvvetlerinin önemsiz direnci;
- Çamurdaki organik (hümik) asitler, yapıların ve temellerin betonu üzerinde yıkıcı bir şekilde hareket eder.
Siltli zeminlerde, yukarıda belirtildiği gibi, bir dış yükün etkisi altında meydana gelen en önemli olay, yapısal bağlarının tahrip olmasıdır. Siltlerdeki yapısal bağlar nispeten önemsiz yüklerde bozulmaya başlar, ancak yalnızca belirli bir siltli toprak için oldukça kesin olan belirli bir dış basınçta, yapısal bağların çığ (kütle) ihlali meydana gelir ve siltli toprağın gücü keskin bir şekilde azalır. Bu dış basınç miktarına " yapısal güç Siltli zemin üzerindeki basınç yapısal dayanımdan daha az ise, özellikleri düşük dayanımlı katı bir cismin özelliklerine yakındır ve ilgili deneylerin gösterdiği gibi, ne siltin sıkıştırılabilirliği ne de kayması direnç pratik olarak doğal neme bağlıdır.Aynı zamanda, iç sürtünme çamurlu toprağın açısı küçüktür ve yapışma iyi tanımlanmış bir değere sahiptir.
Siltli topraklarda temel oluşturma sırası:
- Bu topraklar "kazılır" ve katman katman kumlu toprakla değiştirilir;
- Bir taş / kırma taş yastık dökülür, gücü hesapla belirlenir, yapıdan siltli toprağın yüzeyine baskı yapılması gerekir ve yastığın siltli toprak için tehlikeli olmaması;
- Bundan sonra bina dikilir.
Sapropel
class="h3_font">Sapropel, bitki ve hayvan organizmalarının çürüme ürünlerinden durgun rezervuarların dibinde oluşan ve humus ve bitki artıkları şeklinde %10'dan (ağırlıkça) fazla organik madde içeren bir tatlı su çamurudur.
Sapropel gözenekli bir yapıya sahiptir ve kural olarak sıvı kıvamında, yüksek dispersiyondadır - 0,25 mm'den büyük parçacıkların içeriği genellikle ağırlıkça %5'i geçmez.
Turba
class="h3_font">Turba, bataklık bitkilerinin koşullar altında doğal ölümü ve eksik ayrışması sonucu oluşan organik bir topraktır. yüksek nem oksijen eksikliği olan ve %50 (kütlece) veya daha fazla organik madde içeren.
Çok miktarda bitki tortusu içerirler. İçeriğinin miktarına göre, ayırt ederler:
- hafif turbalı topraklar (bitki tortularının nispi içeriği - 0,25'ten az);
- orta turba (0.25 ila 0.4);
- yoğun turba (0,4'ten 0,6'ya) ve turba (0,6'nın üzerinde).
Turbalıklar genellikle oldukça nemlidir, güçlü düzensiz sıkıştırılabilirlik ile karakterize edilir ve taban olarak pratik olarak uygun değildir. Çoğu zaman, örneğin kumlu gibi daha uygun bazlarla değiştirilirler.
Turbalı toprak
Turba toprağı -% 10 ila 50 (ağırlıkça) turba içeren kum ve killi toprak.
Toprak nemi
İnce yapılı topraklar (kil, siltli kumlar) kılcal etki nedeniyle düşük yeraltı suyu seviyelerinde bile ıslak durumdadır.
Sudaki artış aşağıdakilere ulaşabilir:
- 4 - 5 m tınlarda;
- kumlu balçıkta 1 - 1.5 m;
- siltli kumlarda 0,5 - 1 m.
Zayıf toprak kaldırma koşulları
Yeraltı suyu tahmini donma derinliğinin altında olduğunda, toprağın zayıf bir şekilde kabardığı kabul edilecek nispeten güvenli koşullar:
- siltli kumlarda 0,5 m;
- 1 m'de kumlu balçıkta;
- 1.5 m'de balçıkta;
- kil içinde 2 m.
Orta derecede kabaran toprak için koşullar
Yeraltı suyu tahmini donma derinliğinin altında olduğunda, toprak orta kabartılı olarak sınıflandırılabilir:
- 0,5 m'de kumlu balçıkta;
- 1 m'de balçıkta;
- 1.5 m'de killerde.
Güçlü bir şekilde kabaran toprak için koşullar
Yeraltı suyu seviyesi orta derecede kabaran topraklardan daha yüksekse, toprak güçlü bir şekilde kabaracaktır.
Gözle toprak tipinin belirlenmesi
Jeolojiden uzak bir kişi bile kile kumu ayırt edebilecektir. Ancak herkes topraktaki kil ve kum oranını gözle belirleyemez. Önünüzde tınlı veya kumlu tınlı ne tür bir toprak var? Ve bu topraklarda saf kil ve silt yüzdesi nedir?
Başlamak için komşu yerleşim alanlarını inceleyin. Komşuların temelini oluşturma deneyimi verebilir kullanışlı bilgi. Çarpık çitler, derin olmadığında temellerin deformasyonları ve bu tür evlerin duvarlarındaki çatlaklar, toprakların kabarmasından bahseder.
Ardından, sitenizden, tercihen gelecekteki evin yerine daha yakın bir toprak örneği almanız gerekir. Bazıları bir delik açmanızı tavsiye ediyor, ancak derin ve dar bir delik açamazsınız ve sonra onunla ne yapmalı?
Basit ve bariz bir seçenek sunuyorum. Fosseptik için bir delik kazarak inşaatınıza başlayın.
Yeterli derinliğe (en az 3 metre, daha fazla) ve genişliğe (en az 1 metre) sahip bir kuyuya sahip olacaksınız, bu da birçok avantaj sağlar:
- farklı derinliklerden toprak örnekleri almak için alan;
- toprak bölümünün görsel muayenesi;
- yan duvarlar da dahil olmak üzere toprağı çıkarmadan toprağı dayanıklılık açısından test etme yeteneği;
- Deliği tekrar kazmanıza gerek yok.
Sadece yakında kuyuya koy beton halkalar Böylece kuyu yağmurdan parçalanmasın.
Görünüme göre toprağın belirlenmesi
Kuru kaya durumu
| Kil | Parçalar halinde sert, çarpma anında ayrı keseklere delinir. Topaklar büyük zorluklarla ezilir. Toz haline getirmek çok zor. |
| balçık | Topaklar ve parçalar nispeten serttir, çarpma anında ufalanır ve önemsiz bir şey oluşturur. Avucunuzun içinde dövülen kütle homojen bir toz hissi vermez. Sürtündüğünde dokunulacak kadar az kum var. Topaklar kolayca ezilir. |
| kumlu balçık | Parçacıklar arasındaki kohezyon zayıftır. Kesikler el basıncından kolayca parçalanır ve ovulduğunda, kum varlığının açıkça hissedildiği homojen olmayan bir toz hissedilir. Tozlu kumlu balçık, ovulduğunda kuru una benzer. |
| Kum | Kumlu kendi kendine parçalanan kütle. Avuç içlerine sürüldüğünde, kumlu bir kütle hissi vardır, büyük kumlu parçacıklar baskındır. |
Islak kaya durumu
| Kil | Plastik, yapışkan ve bulaşma | Top sıkıldığında kenarlarda çatlak oluşturmaz. Açıldığında, çapı olan güçlü ve uzun bir kordon verir.< 1 мм. |
| balçık | Plastik | Top, sıkıldığında kenarlarında çatlaklar olan bir kek oluşturur. Uzun kordonu yok. |
| kumlu balçık | zayıf sünek | Hafif basınçla parçalanan bir top oluşur. Bir ipin içine yuvarlanmaz veya yuvarlanması zordur ve kolayca parçalara ayrılır. |
| Kum | Suyla tıkandığında, sıvı bir duruma dönüşür | Top ve kordon şeklinde yuvarlanmaz. |
Su arıtma yöntemi
İçine bir tutam toprak konulan bir deney tüpünde (veya camda) 1 dakikada su durulama hızına göre toprak tipini belirleme yöntemi.
Yerden temel türü
- Turba - kazık temeli.
- Tozlu kumlar, viskoz killer - su yalıtımlı derin bir temel.
- İnce ve orta kumlar, sert killer - sığ bir temel.
- Islak zeminlerde (kil, tın, kumlu tın veya siltli kum), temelin derinliği hesaplanan donma derinliğinden daha fazladır.
1.4.2. Toprakların fiziksel özellikleri
Toprak özellikleri, toprağın bileşimine, yapısına ve durumuna bağlı olan nicel göstergelerle karakterize edilmelidir. Bunlar, çoğunlukla toprak numuneleri ile yapılan deneylerden belirlenir. saha koşulları doğal yapının ve nemin korunması ile. Bu şekilde elde edilen yapının altında yatan zemin durumunun özelliklerinin uygunluğu, mühendislik tahminlerinin doğruluğu için en önemli koşullardan biridir.
Sadece fiziksel özelliklerini belirleyen toprak özelliklerini ele alalım. Toprakların fiziksel durumu temel olarak üç özellik tarafından belirlenir: toprak yoğunluğu, mineral parçacık yoğunluğu ve toprak nemi. Kalan özellikler bu üçü kullanılarak hesaplanır.
Birim hacimde toprak düşünün V, her biri karşılık gelen hacim ve kütleye sahip katı, sıvı ve gaz halindeki bileşenlerden oluşur (Şekil 1.5).
zemin yoğunluğu- toprağın kütlesinin hacmine oranı, g / cm3, t / m3 boyutuna sahiptir:
 |
. (1.1)
Toprağın yoğunluğu mineralojik bileşimine, gözenekliliğine ve nemine bağlıdır ve 1.5 ÷ 2.4 g/cm3 arasında değişir. Bilinen bir hacme sahip bir kesme halkası veya isteğe bağlı bir şekle sahip bir numunenin mumlanması yöntemi ile belirlenir. Yoğunluk zeminin önemli bir özelliğidir ve temelin taşıma kapasitesinin, zeminin doğal basıncının, zeminin zemin üzerindeki basıncının hesaplanmasında kullanılır. istinat duvarları, heyelan şevlerinin ve şevlerin stabilitesi.
Toprak parçacık yoğunluğu- katı parçacıkların kütlelerinin hacimlerine oranı
= , (1.2)
sadece mineralojik bileşimlerine bağlıdır. Topraklar için, kumlar dahil olmak üzere 2,4 ila 3,2 g / cm3 arasında değişir - 2,55 ila 2,66 g / cm3, kumlu tınlar için - 2,66 ila 2,68 g / cm3, tırtıllar için - 2,68 ila 2,72 g / cm 3, killer için - 2.71'den 2.76 g / cm3'e kadar. Partikül yoğunluğu bir piknometre kullanılarak belirlenir.
Toprak nemi- bir birimin yüzdesi veya kesri olarak ifade edilen, su kütlesinin katı parçacıkların kütlesine oranı
 |
W= (1.3)
ve sabit bir kuru toprak kütlesine ulaşılana kadar toprak numunesinin 105 ºC'lik bir sıcaklıkta bir termostatta kurutulmasıyla belirlenir. Toprakların doğal nem içeriği, birimlerden yüzde yüzlere kadar geniş bir aralıkta değişir. Yüksek nem değerleri, düşük sıkıştırılmış suya doymuş killi toprakların karakteristiğidir, düşük değerler, düşük nemli iri taneli, kumlu ve gevşek toprakların karakteristiğidir.
Toprağın yukarıdaki temel fiziksel özellikleri her zaman deneysel olarak belirlenir. Aşağıda listelenen diğer özellikleri hesaplamak için kullanılırlar.
Kuru zemin yoğunluğu veya toprak iskeletinin yoğunluğu, toprak parçacıklarının kütlesinin tüm toprak hacmine oranı olarak tanımlanır:
(1.1) ve (1.3) ifadelerini kullanarak yazabiliriz
