Градация почвы

Гранулометрия
Гранулометрия
Основные понятия
	Размер частиц , Размер зерна , Распределение по размерам , Морфология
Методы и техники
	Сетчатая шкала , Оптическая гранулометрия , Ситовой анализ , Градация почвы
Связанные понятия
	Грануляция , Гранулированный материал , Минеральная пыль , Распознавание образов , Динамическое рассеяние света
	v ; т ; и ;

В почвоведении . градация почвы — это классификация крупнозернистой почвы , которая ранжирует почву на основе различного размера частиц, содержащихся в почве ^{[ 1 ]} Градация почвы является важным аспектом механики грунтов и геотехнической инженерии, поскольку она является индикатором других инженерных свойств, таких как сжимаемость , прочность на сдвиг и гидравлическая проводимость . При проектировании градация грунта на месте (на площадке) часто определяет дизайн и дренаж грунтовых вод на участке. Плохо сортированная почва будет иметь лучший дренаж, чем хорошо сортированная почва. ^{[ 2 ]} если она не высокого качества глины .

Почвы классифицируются как хорошо и плохо. ^{[ 3 ]} Градация почвы определяется путем анализа результатов ситового анализа. ^{[ 4 ]} ^{[ 5 ]} или анализ ареометра . ^{[ 1 ]}

Процесс классификации почвы соответствует либо Единой системе классификации почв , либо Системе классификации почв AASHTO . Градацию почвы определяют путем считывания кривой гранулометрического состава , полученной по результатам лабораторных исследований почвы. Градация почвы также может быть определена путем расчета коэффициента однородности $и Cu$ коэффициента кривизны $C c$ почвы и сравнения расчетных значений с опубликованными пределами градации. ^{[ 1 ]}^{[ 6 ]}

Градации почвы

Градация почвы — это классификация гранулометрического состава почвы. Крупнозернистые почвы, преимущественно гравий или песок, делятся на хорошо и плохо. Плохо сортированные почвы подразделяются на равномерно сортированные или неоднородные почвы. Мелкозернистые почвы, в основном алевриты и глины, классифицируются по их пределам Аттерберга . ^{[ 1 ]}^{[ 6 ]}

Хорошая оценка

Хорошо сортированная почва – это почва, содержащая частицы широкого диапазона размеров и хорошо представляющая все размеры от сит № 4 до № 200. ^{[ 3 ]} Гравий с хорошими фракциями классифицируется как GW, а песок с хорошими фракциями — как SW. ^{[ 1 ]}

Плохо оценено

Плохо сортированная почва — это почва, в которой нет хорошего представления частиц всех размеров. 4-нет. 200 сито. Плохосортированный гравий классифицируется как GP, а плохосортированный песок – как SP. Плохо сортированные почвы более подвержены разжижению почвы , чем хорошо сортированные почвы. ^{[ 1 ]}

Почва с градуировкой – это почва, в которой имеется избыток или недостаток частиц определенного размера, или почва, в которой отсутствует хотя бы один размер частиц. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Примером почвы с щелевым сортом является тот, в котором песок нет. 10 и нет. Не хватает 40 размера, а все остальные размеры присутствуют. ^{[ 3 ]}

Процесс сортировки почвы

Процесс классификации почвы соответствует либо Единой системе классификации почв, либо Системе классификации почв AASHTO. Этапами классификации почвы являются сбор данных, расчет коэффициентов однородности и кривизны, а также классификация почвы на основе критериев классификации, приведенных в используемой системе классификации почв. ^{[ 1 ]}

Сбор данных

Градацию почвы определяют путем анализа результатов ситового анализа или ареометрического анализа . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

При ситовом анализе крупнозернистый образец почвы встряхивается через ряд сит из плетеной проволоки с квадратными ячейками. Каждое сито имеет последовательно меньшие отверстия, поэтому частицы, размер которых превышает размер каждого сита, задерживаются на сите. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Процент каждого размера почвы измеряется путем взвешивания количества, оставшегося на каждом сите, и сравнения веса с общим весом образца. Результаты ситового анализа отображаются в виде кривой распределения зерен по размерам, которая затем анализируется для определения градации почвы конкретной почвы. ^{[ 1 ]}

При анализе ареометром мелкозернистый образец почвы оставляют в вязкой жидкости. Этот метод основан на законе Стокса , который связывает конечную скорость падения частицы в вязкой жидкости с диаметром зерна и плотностью зерна в суспензии. Диаметр зерна рассчитывается по известному расстоянию и времени падения частицы. Это используется для классификации мелкозернистых почв. ^{[ 1 ]}

Расчет коэффициентов однородности и кривизны

Для расчета коэффициентов однородности и кривизны необходимы диаметры зерен. Диаметр зерна можно найти для каждого процента почвы, проходящей через определенное сито. Это означает, что если 40% пробы удерживается на сите № 200, то 60% пробы проходит через сито № 200. ^{[ 1 ]}

Коэффициент однородности C _u представляет собой грубый параметр формы и рассчитывается по следующему уравнению:

$C_{u}={\frac {D_{60}}{D_{10}}}$

где D ₆₀ - диаметр зерна при 60% прохождении, а D ₁₀ - диаметр зерна при 10% прохождении

Коэффициент кривизны C _c является параметром формы и рассчитывается по следующему уравнению:

$C_{c}={\frac {(D_{30})^{2}}{D_{10}\times \ D_{60}}}$

где D ₆₀ - диаметр зерна при пропускании 60 %, D ₃₀ - диаметр зерна при пропускании 30 %, а D ₁₀ - диаметр зерна при пропускании 10 %.

После расчета коэффициента однородности и коэффициента кривизны их необходимо сравнить с опубликованными критериями градации. ^{[ 1 ]}

Критерии сортировки почв

Следующие критерии соответствуют Единой системе классификации почв :

Чтобы гравий можно было отнести к категории хорошо оцененных, он должен соответствовать следующим критериям:

C _u > 4 и 1 < C _c < 3

Если оба этих критерия не соблюдаются, гравий классифицируется как плохо сортированный или GP. Если оба этих критерия соблюдены, гравий классифицируется как хорошо сортированный или GW.

Чтобы песок можно было отнести к категории хорошо оцененных, он должен соответствовать следующим критериям:

C _u ≥ 6 и 1 < C _c < 3

Если оба этих критерия не соблюдаются, песок классифицируется как низкосортный или SP. Если оба этих критерия соблюдены, песок классифицируется как хорошо сортированный или SW. ^{[ 1 ]}

Важность

Градация почвы очень важна для геотехнической инженерии. Это показатель других технических свойств, таких как сжимаемость, прочность на сдвиг и гидравлическая проводимость.

При проектировании градация грунта на месте или на участке часто определяет дизайн и дренаж грунтовых вод участка. Плохо сортированная почва будет иметь лучший дренаж, чем хорошо сортированная почва, потому что в плохо сортированной почве больше пустот.

При выборе насыпного материала для таких проектов, как насыпь шоссе или земляная плотина, учитывается градация почвы. Хорошо сортированная почва может уплотняться лучше, чем плохо сортированная. Эти типы проектов также могут иметь требования по градации, которые должны быть выполнены до того, как будет принят грунт, который будет использоваться.

При выборе вариантов методов рекультивации грунтов решающим фактором является градация почвы. ^{[ 2 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Хольц Р. и Ковач В. (1981), Введение в геотехническую инженерию , Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-484394-0
^ Перейти обратно: ^а ^б « ASTM D6913-04(2009) ». АСТМ Интернешнл . АСТМ Интернешнл. 1996-2009 гг. 13 октября 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д « Градуация почвы ». Интегрированное издательство . Интегрированное издательство. 2003-2007. 13 октября 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с « Ситовой анализ и анализ частиц. Архивировано 28 декабря 2009 г. в Wayback Machine ». Великое руководство по решению . СДж Софт Технологии. 2008. 13 октября 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с « Ситовой анализ ». Интегрированное издательство . Интегрированное издательство. 2003-2007. 13 октября 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Кодуто, Дональд П. Принципы и практика проектирования фонда (2-е издание). 02-е изд. Река Аппер-Седл: Прентис-Холл, 2000. Печать. ISBN 0-13-589706-8

[c-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Хольц Р. и Ковач В. (1981), Введение в геотехническую инженерию , Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-484394-0

[a-2] Перейти обратно: ^а ^б « ASTM D6913-04(2009) ». АСТМ Интернешнл . АСТМ Интернешнл. 1996-2009 гг. 13 октября 2009 г.

[b-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д « Градуация почвы ». Интегрированное издательство . Интегрированное издательство. 2003-2007. 13 октября 2009 г.

[d-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с « Ситовой анализ и анализ частиц. Архивировано 28 декабря 2009 г. в Wayback Machine ». Великое руководство по решению . СДж Софт Технологии. 2008. 13 октября 2009 г.

[e-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с « Ситовой анализ ». Интегрированное издательство . Интегрированное издательство. 2003-2007. 13 октября 2009 г.

[f-6] Перейти обратно: ^а ^б Кодуто, Дональд П. Принципы и практика проектирования фонда (2-е издание). 02-е изд. Река Аппер-Седл: Прентис-Холл, 2000. Печать. ISBN 0-13-589706-8

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]