Градация почвы - Soil gradation

Гранулометрия
Базовые концепты
Размер частицы  · Размером с зернышко Распределение по размерам  · Морфология
Методы и приемы
Масштаб сетки  · Оптическая гранулометрия Ситовой анализ  · Градация почвы
Связанные понятия
Гранулирование  · Гранулированный материал Минеральная пыль  · Распознавание образов Динамическое рассеяние света

Категории градации почвы

Градация почвы классификация крупнозернистых почва который ранжирует почву на основе различных размеров частиц, содержащихся в почве.^[1] Градация почвы - важный аспект механика грунта и геотехническая инженерия потому что это индикатор других инженерных свойств, таких как сжимаемость, прочность на сдвиг и гидравлическая проводимость. В проекте градация грунта на месте или на участке часто определяет дизайн и дренаж грунтовых вод на участке. Плохо отсортированная почва будет иметь лучший дренаж, чем хорошо отсортированная почва.^[2] если это не высокое качество глины.

Почва классифицируется как хорошо или плохо.^[3] Градация почвы определяется путем анализа результатов ситовый анализ^[4][5] или анализ ареометра.^[1]

Процесс оценки почвы соответствует либо Единая система классификации почв или Система классификации почв AASHTO. Градация почвы определяется путем считывания кривой гранулометрического состава, полученной по результатам лабораторных испытаний почвы. Градацию почвы также можно определить, рассчитав коэффициент однородности C_ты, а коэффициент кривизны C_c, почвы и сравнение расчетных значений с опубликованными градационными пределами.^[1][6]

Градации почвы

Градация почвы - это классификация гранулометрического состава почвы. Крупнозернистые почвы, в основном гравий или песок, классифицируются как хорошо или плохо. Плохо градуированные почвы делятся на равномерно градуированные или щелевые. Мелкозернистые почвы, в основном илы и глины, классифицируются по их Пределы Аттерберга.^[1][6]

Хорошо оцененный

А хорошо оценен Почва - это почва, которая содержит частицы широкого диапазона размеров и хорошо отображает все размеры от сит № 4 до № 200.^[3] Хорошо гранулированный гравий классифицируется как GW, а хорошо отсортированный песок - как SW.^[1]

Плохо оценено

А плохо оценен Почва - это почва, которая не имеет хорошего представления всех размеров частиц от сита № 4 до № 200. Плохо гранулированный гравий классифицируется как GP, а плохо гранулированный песок - как SP. Плохо оцененные почвы более подвержены разжижение почвы чем хорошо градуированные почвы.^[1]

А с разрывом почва - это почва, которая имеет избыток или недостаток определенных размеров частиц, или почва, в которой отсутствует по крайней мере один размер частиц.^[1][3] Примером грунта с зазором является грунт, в котором отсутствует песок размером № 10 и № 40, но присутствуют все другие размеры.^[3]

Процесс оценки почвы

Процесс сортировки почвы осуществляется в соответствии с Единой системой классификации почв или Системой классификации почв AASHTO. Этапы сортировки почвы включают сбор данных, вычисление коэффициентов однородности и кривизны и сортировку почвы на основе критериев оценки, указанных в используемой системе классификации почв.^[1]

Сбор информации

Градация почвы определяется путем анализа результатов ситовый анализ или анализ ареометра.^[4][5]

При ситовом анализе образец крупнозернистой почвы встряхивают через ряд сит из проволочной сетки с квадратными ячейками. Каждое сито имеет отверстия меньшего размера, поэтому на сите остаются частицы, размер которых превышает размер каждого сита.^[4][5] Процент каждого размера почвы измеряется путем взвешивания количества, оставшегося на каждом сите, и сравнения веса с общим весом образца. Результаты ситового анализа наносятся на график в виде кривой гранулометрического состава, которая затем анализируется для определения градации конкретной почвы.^[1]

При ареометрическом анализе образец мелкозернистой почвы оставляют для осаждения в вязкий жидкость. Этот метод используется на основе Закон Стокса который связывает конечную скорость падения частицы в вязкой жидкости с диаметром зерна и его плотностью во взвешенном состоянии. Диаметр зерна рассчитывается исходя из известного расстояния и времени падения частицы. 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, прошедшего через конкретное сито. Это означает, что если 40% образца остается на сите № 200, то через сито № 200 проходит 60%.^[1]

В коэффициент однородности, С_ты является параметром приблизительной формы и рассчитывается по следующему уравнению:

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

где D₆₀ - диаметр зерна при прохождении 60%, а D₁₀ диаметр зерна при прохождении 10%

В коэффициент кривизны, С_c является параметром формы и рассчитывается по следующей формуле:

${displaystyle C_{c}={frac {(D_{30})^{2}}{D_{10} imes D_{60}}}}$

где D₆₀ - диаметр зерна при 60% прохождении, D₃₀ - диаметр зерна при прохождении 30%, а D₁₀ диаметр зерна при прохождении 10%

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

Критерии оценки почв

Следующие критерии соответствуют Единая система классификации почв:

Для того, чтобы гравий был классифицирован как хорошо сортированный, должны быть выполнены следующие критерии:

C_ты > 4 и 1 c < 3

Если оба эти критерия не соблюдаются, гравий классифицируется как плохой или GP. Если оба этих критерия удовлетворяются, гравий классифицируется как хорошо просортированный или GW.

Чтобы песок был классифицирован как хорошо сортированный, должны быть выполнены следующие критерии:

C_ты ≥ 6 и 1 c < 3

Если оба эти критерия не соблюдаются, песок классифицируется как плохой или SP. Если оба этих критерия соблюдаются, песок классифицируется как хорошо просортированный или SW.^[1]

Важность

Градация почвы очень важна для инженерной геологии. Это индикатор других инженерных свойств, таких как сжимаемость, прочность на сдвиг и гидравлическая проводимость.

В проекте градация грунта на месте или на участке часто определяет дизайн и дренаж грунтовых вод на участке. Плохо отсортированная почва будет иметь лучший дренаж, чем хорошо отсортированная почва, потому что в плохо отсортированной почве больше пустот.

При выборе насыпного материала для такого проекта, как насыпь шоссе или земляная плотина, учитывается градация грунта. Хорошо гранулированная почва может быть уплотнена больше, чем плохо гранулированная. Эти типы проектов могут также иметь требования градации, которые должны быть выполнены до того, как будет принят почва, которая будет использоваться.

Когда выбираются варианты методов рекультивации почвы, градация почвы является определяющим фактором.^[2]

Рекомендации

1. Holtz, R. и Kovacs, W. (1981), Введение в геотехническую инженерию, Prentice-Hall, Inc. ISBN  0-13-484394-0
2. "ASTM D6913-04 (2009) ".ASTM International. ASTM International. 1996-2009 гг. 13 октября 2009 г.
3. “Градация почвы ”. Комплексное издательское дело. Комплексное издательское дело. 2003-2007 гг. 13 октября 2009 г.
4. “Ситовый анализ и анализ частиц В архиве 2009-12-28 на Wayback Machine ”. Руководство Grand Solution. SJ Soft Technologies. 2008. 13 октября 2009 г.
5. “Ситовый анализ ”. Комплексное издательское дело. Комплексное издательское дело. 2003-2007 гг. 13 октября 2009 г.
6. Кодуто, Дональд П. Принципы и методы проектирования фонда (2-е издание). 2-е изд. Верхняя река Сэдл: Prentice Hall, 2000. Печать. ISBN  0-13-589706-8