Почвы и торфы

Почвы и торфы

Особенности почв отличны от особенностей подстилающих их горных пород. Это своеобразие объ­ясняется в первую очередь тем, что в почвах неорганическое минераль­ное вещество тесно сочетается с ор­ганическим. Это и определяет спе­цифику свойств почв. Данные осо­бенности приходится учитывать при использовании почв в качестве грунтов при строительстве аэродро­мов, железных дорог и других ин­женерных сооружений. В основу инженерно-геологического подраз­деления почв целесообразно поло­жить значение рН. Почвы, имеющие рН > 7, резко отличаются по составу органического вещества, строению и свойствам от почв, у которых рН < 7 (рН > 7 - сероземы, каштановые и бурые, черноземы, засоленные и др.; рН < 7 - лесостепные, подзолистые и дерново-подзолистые, тундровые, болотные и др.).

Почвы щелочной реакции - группа монтмориллонита. Почвы кислой реакции - группа каолинита. В обоих случаях обычно содержатся различные модификации вторичного кварца и окислов железа.

Важное значение имеют простые соли, которые в почвах находятся в твердом состоянии. Их общее коли­чество колеблется от долей процен­та (например, в подзолистых поч­вах) до десятков процентов (в ниж­них горизонтах черноземов, кашта­новых почв, в солончаках). Наличие этих солей оказывает влияние на ряд ;        инженерно-геологических     особен­ностей   почв  (например,   их  агрес-        сивность   по   отношению   к   строи­тельным материалам).

Содержание органической части почв - гумуса - колеблется от до­лей % до 20 - 22 % по весу. Особенно большое содержание гумуса характерно  для  черноземных  и  черноземновидных почв. При инженер­но-геологической    оценке    следует учитывать   вертикальное   строение. Различные   горизонты   почв   разли­чаются по генезису, составу, физико-механическим и физико-химическим особенностям и свойствам
         Торф - своеобразная, геологически относительно молодая, не прошедшая стадий диагенеза, фитогенная горная порода. Образуется в результате отмирания и разложения болотной растительности в условиях избыточного увлажнения и недоста­точного доступа кислорода. Выделяются два типа по генезису: озерно-болотный и аллювиально-болотный.Подразделение биогенных пород в инженерно-геологических целях  целесообразно производить по степени их разложения и зольности (содержание в торфе минеральных 1- веществ достигает 18 % у торфов  озерно-болотного происхождения и  40 % - у торфов аллювиально- болотного генезиса). Выделяются:         слаборазложившиеся    торфы    (степень разложения R = 5 - 20 %), среднеразложившиеся (R – 30 - 40 %), сильноразложившиеся (R >  40 %) торфы. Они в связи с этим различаются по своим свойствам.

При малой общей влажности торфа (50 %) вся вода находится в связном состоянии. Содержание гравитационной воды в торфе неве­лико даже при высокой его влажно­сти и составляет 4 - 9 %. Количест­во воды зависит от состава и степе­ни разложения торфа, его зольности, степени осушения залежи и давле­ния, под которым она находится. Влажность торфа особенно зависит от степени его разложения. Чем вы­ше степень гумификации торфа, тем он плотнее, тем меньше в нем рас­тительных остатков и способность впитывать воду. При высыхании торфов наблюдается значительная усадка, величина которой определя­ется начальной влажностью, степе­нью разложения и зольностью. У высокозольных торфов она дости­гает 14 - 44 %. Торф является водо­непроницаемым, но величина его Кф ) мала от­носительно его большой пористо­сти. Анализ сжимаемости ука­зывает   на   достаточно   тесную   ее связь с генезисом торфов, их сте­пенью разложения, плотностью и влажностью.

Аллювиально-болотные торфы, обычно средне- и высокозольные, обладают более высокой объемной массой и характеризуются наиболее низкой сжимаемостью, причем ее величина уменьшается с увеличени­ем ее зольности и снижением  влаж­ности торфов.

Для нормальнозольных торфов озерно-болотного генетического ти­па наиболее важной характеристи­кой, определяющей их компрес­сионные свойства, является сте­пень разложения. При равных усло­виях наибольшей сжимаемостью об­ладают слаборазложившиеся тор­фы, наименьшей - сильноразложив­шиеся.

Наибольшей прочностью обла­дают низинные торфы аллювиально-болотного генезиса, имеющие высо­кую зольность. Для нормальнозоль­ных торфов наблюдается достаточно закономерный рост величины сдви­гающего усилия с увеличением сте­пени разложения торфов. Торф мо­жет обладать достаточно высоким сопротивлением сдвигу даже при значительной влажности.

Искусственные породы как грунты оснований

Можно выделить искусственные грунты с прочными кристаллиза­ционными связями, со слабыми кри­сталлизационными и структурными ионно-электростатическими связя­ми; искусственные грунты с ионно-электростатическими, капиллярны­ми и структурными молекулярными связями.

Искусственные скальные грун­ты. Для придания прочности скаль­ным породам в трещины нагнетают цемент или силикат. Если нет не­обходимости стремиться к значи­тельному повышению прочности, но надо придать им монолитность для уменьшения водопроницаемости массивов, то трещины тампонируют глинистыми или глинисто-сили­катными растворами и битумами.

При закреплении трещиноватых и кавернозных грунтов для прида­ния им прочности и монолитности в трещины нагнетаются растворы, ко­торые, отвердевая, образуют либо химические ковалентные связи кри­сталлизационного характера внутри вещества и со стенками трещин (на­пример, цемент), либо ионно-элек-тростатические связи (глины). Мож­но сделать так, что горная дисперс­ная порода окаменеет и превратится в скальный грунт.

При этом используются методы:

1)    укрепление дисперсных грун­тов цементом, продуктами золоуноса, известью, жидким силикатом, карбамидными и фурфиролонилиновыми смолами и другими вещест­вами;

2)   обжиг лессовых и глинистых грунтов.

Надежным методом искусствен­ного «окаменения» крупнообломоч­ных, песчаных, лессовых и глини­стых пород является внесение в них портландцемента.

Искусственные дисперсные грун­ты можно подразделить на сильно измененные и значительно изменен­ные грунты.

Сильно измененные дисперс­ные искусственные грунты наря­ду с ионно-электростатическими и структурными молекулярными свя­зями имеют слабые структурные кристаллизационные связи, которые образуются в результате горячей ихолодной битумизации лессовых и глинистых пород, а также при воз­действии на них электростатическо­го тока (электрохимическое закреп­ление) и сравнительно невысоких температур (прогрев). Такие же структурные связи могут образо­ваться в песчаных породах при вве­дении в них битумных эмульсий.

Прогретые грунты - это поро­ды, испытавшие воздействие темпе­ратуры порядка 300 - 400°.

Значительно измененные дис­персные искусственные грунты - это различные типы искусственных грунтов, имеющих ионно-электростатические, капиллярные и моле­кулярные, но не структурные кри­сталлические связи.

Улучшенные грунты - один из основных методов химической мо­дификации грунтов. К методам хи­мической модификации относится обработка лессовых и глинистых пород солями при диспергации и агрегации частиц, а также и гидро-фабизации этих пород поверхност­но-активными и кремнийорганическими соединениями.

Искусственное внесение в грунт различных солей может сильно из­менить их свойства. Например, до­бавка к связным грунтам хлористого натрия в результате физико-хи­мических процессов уменьшает или полностью устраняет водопрони­цаемость. Обработка грунтов соля­ми Na приводит не только к измене­нию их водопроницаемости, но и пластичности, и уплотняемости.

22 октября 2012 /
Похожие новости
Связные породы
Водоудерживающая способность и влагоемкость почвы
Физические свойства твердой фазы почв
Физические свойства почв
Геологическая деятельность болот
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Сколько часов 1 сутках?
Ответ:*
Введите код: