Автор Пористость грунта — sprosigeologa.ru
Разновидности пор
По величине пор выделяются следующие разновидности: мелкопористые – составляют сотые и тысячные доли мм; и крупнопористые материалы – от десятых долей мм до 2 мм.
Поры в грунтах по величине принято делить на субкапиллярные (менее 0,2 мк), капиллярные (0,2-100 мк), сверхкапиллярные (более 100 мк).
Различают пористость общую (абсолютную, физическую, полную), открытую и закрытую. Общая – это совокупность всех пор, заключенных в грунте; открытая п. – это объём связанных между собой пор. Закрытая п. – это совокупность замкнутых, взаимно не сообщающихся пор. В нефтяной геологии выделяют эффективную п., представленную совокупностью пор, занятых нефтью, газом, и динамическую п. – выраженную объёмом пор, через который при определённом давлении и температуре происходит движение насыщающих жидкостей или газов.
Определение пористости
В лабораторных условиях, помимо расчетного, пористость определяется методами свободного вакуумного и принудительного (под давлением) насыщения грунтов жидкостью, а также методами, основанными на расширении газа, и др. В поле применяют различные виды каротажа скважин. В геологии результаты ее изучения используют для оценки запасов нефти, воды, газа, выбора технологии их разработки и др.
Значения пористости горных пород
Значение пористости нескальных грунтов
Наименование горной породы | Пористость, % | Коэф. пористости |
Гравий | 25-30 | 0,25-0,30 |
Песок | 30-40 | 0,30-0,40 |
Супесь | 40-45 | 0,40-0,45 |
Суглинок | 45-50 | 0,45-0,50 |
Глина | 50-65 | 0,50-0,65 |
Значение пористости полускальных и скальных грунтов
Грунт | Пористость, % | Грунт | Пористость, % |
Алевролит | 14-30 | 4,8-8,8 | |
Базальт | 3,0-6,0 | Липарит | 4.5-8,0 |
Габбро | 0,02-1,5 | Мрамор | 0,1-1,0 |
Гранит | 0,06-2,0 | Опока | 39-49 |
Гранодиорит | 0,2-5,0 | Периодотит | 0,02-2,0 |
Диабаз | 0,08-4,5 | Сиенит | 0,1-3,5 |
Диорит | 0,1-3,5 | Пироксенит | 0,1-1,0 |
Доломит крепкий | 3.4-12,4 | Порфирит | 0,4-4,3 |
Известняк: крепкий слабый |
5,0-13,7 10,0-22,0 | Песчаник: крепкий слабый |
1,6-10,0 16,0-26,0 |
Кварцевый порфирит | 0,5-3,5 | Трахит | 3,0-8,0 |
Главная—>Определение свойств грунтов—>Пористость грунта
Объем, занимаемый сухим грунтом, делится на две части: одну часть занимают твердые частицы, а другую — поры. Для единичного объема будет справедливо равенство:
(7)
где: m — доля объема, занимаемая твердым грунтом;
n — доля объема, занимаемая порами.
Пористостью называют отношение объема пор ко всему объему грунта, выраженное в долях объема или в процентах.
Определить пористость в процентах можно по формуле:
(8)
Пористость грунта не постоянная величина и зависит от плотности его укладки. Примерное значение пористости в процентах для некоторых грунтов приведено ниже:
Пористость не дает исчерпывающей характеристики состояния грунта, поэтому при расчетах пользуются показателем плотности грунта — коэффициентом пористости . Этот коэффициент представляет отношение объема пор к объему твердых частиц грунта. Для единичного объема:
(9)
Наряду с формулой (9) значение можно выразить через пористость п
или через объем частиц грунта m:
(10)
(11)
Используя уравнения (10) и (11), составляющие единичного объема грунта могут быть выражены через коэффициент пористости:
(12)
(13)
По величине коэффициента пористости судят о плотности грунта. С уменьшением плотность повышается и следовательно, объемный вес увеличивается.
Коэффициенты пористости для песчаных грунтов в зависимости от плотности их сложения могут быть охарактеризованы данными, приведенными в таблице 8.
Таблица 8 Плотность песчаных грунтов в зависимости от
Показателем относительной плотности грунтов служит коэффициент D определяемый по формуле:
где: и — значения коэффициентов пористости для самого рыхлого и самого плотного состояния исследуемого грунта, определяемые опытным путем;
— коэффициент пористости грунта, для которого определяется значение D. Величина D изменяется от нуля, когда грунт находится в самом рыхлом состоянии, и до единицы, когда он находится в самом плотном состоянии. Принято считать, что при D от 0 до 0,33 грунты рыхлые, от 0,33 до 0,66 — средней плотности и от 0,66 до 1 — плотные.
Пористость грунтов
Пористость грунтов
Плотность грунта характеризуется весом его единицы объема. Данный показатель используется в различных вычислениях и расчетах.
У грунта существуют несколько параметров, характеризующих его вес. К ним относятся такие показатели, как вес объема влажного грунта, в котором сохраняется его естественная влажность и ненарушенная структура, вес объема грунта, который находится под водой, скелетная масса грунта и масса сухого грунта.
1. Удельная масса
Отношение массы твердых частиц (Gs) к массе воды при температуре 4°С с объемом, равному объему его частиц (Vs), называется его удельным весом.
В численном исчислении удельный вес грунта приравнивается к весу объема его скелета в воздухе при отсутствии каких-либо пор.
Грунтовой удельный вес увеличивается, когда грунт содержит в своем составе тяжелые минералы и зависит только от его минералогического состава. Наиболее распространенные породообразующие минералы имеют небольшое колебание своего удельного веса. Исходя из этого, рыхлые песчано-глинистые грунты имеют также небольшие пределы изменения своего удельного веса. Для приблизительного расчета можно брать удельный вес для песка – 2.65, глин – 2.75 и суглинков – 2.7.
Для расчета пористости грунта используется его удельный вес.
Следует учитывать при расчетах удельного веса следующие моменты:
1. Меньшие значения удельной массы могут получаться из-за возможного растворения простых солей. Для того чтобы избежать этого, необходимо при расчетах удельного веса засоленного грунта произвести замену воды на нейтральную жидкость, например, на толуол, керосин или бензин.
2. Увеличенные значения удельной массы грунта получаются из-за возможности сильного сжатия водяных слоев около коллоидальных частиц глин, образованного за счет сил молекулярного притяжения. В этом случае используются жидкости, которые имеют небольшие показатели поверхностного натяжения, например, такие как ксилол, толуол и им подобные.
3. Заниженные данные для удельного веса также могут получаться в результате неполного удаления частиц воздуха абсорбированного на поверхности. Для того чтобы этого не происходило, удельный вес рекомендуется определять после кипячения грунта или поместив грунт под вакуум.
2. Определение объемной массы увлажненного грунта
Для влажного грунта отношение массы определенного объема грунта (G) к массе воды, находящейся при температуре при 4°С, и имеющей объем, равный объему всего грунта V, называется его объемным весом ?. Принимают, что V – это объем зерен плюс объем пор.
В численном выражении объемная масса для влажного грунта определяется при данной влажности и пористости, как масса единицы его объема.
Зависит объемная масса влажного грунта от его влажности и минералогического состава. Объемная масса грунта прямо пропорциональна его влажности. Когда практически все поры в грунте заполнены водой, его объемная масса становится максимальной.
Обычно используют в качестве непосредственного расчетного показателя объемный вес при следующих расчетах:
- определение давления земляного слоя на подпорки и подпорные стенки;
- определение устойчивости откосов или оползневых склонов;
- определение значения осадки зданий:
- определение расчетного значения возникающих напряжений под подошвой фундамента;
- для калькуляции земляных работ по объемам.
Также значение объемной массы грунта используют для определения его классификации, пористости и расчета объемного веса его скелета.
Объемную массу влажного грунта можно определить различными способами.
3. Объемная масса скелета (твердой фазы) для грунта
Отношение массы твердых частиц или сухой породы к массе воды, взятой при температуре 4°С, в объеме, который равен объему этой породы, называется объемным весом скелета и обозначается — ?. Объем всей породы при данной пористости принимается равным объему зерен плюс объем пор.
В численном отношении он принимается равным массе единицы грунтового объема за разницей веса воды, находящейся в порах при условии естественной пористости грунта.
Чем меньше будет пористость грунта и больше его плотность, тем больше объемная масса его скелета (твердой фазы).
Для тех типов грунтов, которые не меняют свой объем в процессе высушивания, объемный вес его скелета определяют путем непосредственного взвешивания образца, находящегося в абсолютно сухом состоянии. Для тех грунтов, которые в процессе высушивания меняют свой объем, объемную массу твердой фазы вычисляют используя определенную формулу.
4. Пористость.
Наличие в грунте мелких пустот определяют, как пористость грунта.
Численно пористость выражается, как отношение общего объема (Vn) всех пустот ко всему объему (V) грунта. Полученная величина называется пористостью и обозначается через n. Пористость грунта характеризуется такой величиной, как коэффициент пористости. Выражается он в виде отношения объема (Vn) пустот к имеющемуся объему (Vs) твердой фазы. Коэффициент пористости еще называют приведенной пористостью и выражают в долях единицы.
Кроме этого, величину пористости можно определить, как отношение (Gw) – веса воды, которая полностью заполнила все поры в грунте, к (Gs) – массе абсолютно высушенного грунта.
Лабораторных методов определения пористости для глинистых грунтов не существует. Для связных грунтов величину пористости определяют по объемному и удельному весу. Для всех остальных типов грунтов величина пористости определяется непосредственным путем, но, как правило, рассчитывается, используя те же формулы, что и для расчета связных грунтов.
Величины пористость и дополнительный коэффициент пористости определяют структуру грунта. Характеристикой влажности грунта является его весовая пористость, то есть когда поры полностью заполнены водой. Пористость, не будучи расчетной величиной, используется, как важная вспомогательная величина при расчетах. Примером таких расчетов может быть определение характеристик сжимаемости, определение сопротивления грунта или построение компрессионной кривой.
Пластичность грунта
Пластичность грунта — его способность деформироваться под действием внешнего давления без разрыва сплошности массы и сохранять приданную форму после прекращения деформирующего усилия.
Для установления способности грунта принимать пластичное состояние определяют влажность, характеризующую границы пластичного состояния грунта текучести и раскатывания.
Граница текучести WL характеризует влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в полужидкое — текучее. При этой влажности связь между частицами нарушается благодаря наличию свободной воды, вследствие чего частицы грунта легко смещаются и разъединяются. В результате этого сцепление между частицами становится незначительным и грунт теряет свою устойчивость.
Граница раскатывания WP соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода из твердого состояния в пластичное. При дальнейшем увеличении влажности (W > WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.
Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта IP. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:
IP = WL — WP
Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.
Плотность скелета грунта
Плотностью скелета грунта (плотность сухого грунта) называют массу твердой компоненты в единице объема грунта при естественной (ненарушенной) структуре. Ее значения изменяются в более узком пределе по сравнению с плотностью грунта, поскольку она зависит только от минерального состава и характера сложения (пористости) грунта. Чем ниже пористость и выше содержание тяжелых минералов в грунте, тем выше плотность его скелета. В дисперсных грунтах, не содержащих значительных примесей органических веществ, плотность скелета грунта практически зависит только от характера его сложения.Плотность скелета грунта (ρd) определяется экспериментально или чаще вычисляется по величинам плотности грунта (ρ) и его влажности (W) по формуле:
ρd=ρ/(1+W), г/см3
где W — весовая влажность в долях единицы.
Для песчаных грунтов (в силу невозможности практического определения плотности скелета при естественной структуре) часто проводят определение ρd на воздушно-сухих образцах с нарушенным сложением при двух состояниях: предельно рыхлом и плотном. Соответственно этому может быть получена плотность песков при рыхлом и плотном сложениях.
Величина плотности скелета грунта широко используется для вычисления пористости, коэффициента пористости, а также для характеристики степени уплотненности глинистых грунтов в теле земляных плотин [1, 2].
Использование показателей плотностных свойств для расчёта пористости и коэффициента пористости
Для расчета пористости (n) и коэффициента пористости (е) обычно используется зависимость, связывающая эти величины с плотностью твердых частиц (ρs) и плотностью грунта (ρ) или плотностью скелета грунта (ρd).Пористость характеризует объем пор в единице объема грунта и вычисляется по формуле:
n = 1-Vs = 1-ρd/ρs = (ρs-ρd)/ρd,
где Vs — объем твердых частиц в единице объема грунта. Пористость выражается в % или долях единицы.
Коэффициент пористости, равный отношению объема пор к объему твердой компоненты грунта, выражается в долях единицы и рассчитывается по формуле:
e = n/Vs = (ρs-ρd)/ρd
Показатели, характеризующие пористость грунтов, используются в грунтоведении и механике грунтов для различных целей. Они часто служат классификационными характеристиками и входят в формулы для расчета водопроницаемости, сжимаемости и других свойств грунтов.
По величине коэффициента пористости песчаные грунты подразделяются на группы по характеру (плотности) их сложения (Таб. 3). При этом предусматривается, что его величина рассчитывается по данным определения плотности грунтов по образцам, отобранным без нарушения природного сложжения [1, 2].
При инженерно-геологических исследованиях путем сравнения величины коэффициента пористости песка при естественном или искусственно созданном в насыпи (е), предельно рыхлом (ер) и плотном (епл) сложениях рассчитывают коэффициент плотности (относительную плотность) песчаных пород:
D=(ер-e)/(ер-епл).
По величине этого коэффициента пески подразделяются на три категории: рыхлые (0D≤0,33), средние (0,34≤D≤0,66) и плотные (0,67≤D≤1).
Для характеристики способности песков к уплотнению используется коэффициент уплотняемости песка (F), который вычисляется по формуле:
F=(ер-епл)/епл.
Чем выше его значения, тем большей способностью к уплотнению обладают пески [1, 2].
Под термином – пористость понимают отношение объема мелких пустот к полному объему грунтовой породы.
Существует также другое определение: коэффициент пористости грунта – это соотношение объема пустот (пор) в представленном образце, к объему, который занимают твердые частицы (скелет).
e = Ps — Pd
Pd
Ps – плотность минеральных частиц породы, г/см3;
Pd – величина плотности твердых частиц (скелета), г/см3, определяется по формуле:
Pd = Ро
1 + W3
Ро – величина плотности породы, г/см3;
W3 – заданная влажность образца в долях единицы
Для глинистых почв данный метод не всегда подходит. Для вычисления размера пор связных пород используют удельный и объемный вес.
Величина пустот почвы не является постоянной, и во многих случаях зависит от плотности укладки. В таблице приведен примерный коэффициент пористости грунта:
| № | Наименование | % |
| 1 | Глина | 6,0–50,0 |
| 2 | Глинистые сланцы | 0,54–1,4 |
| 3 | Песок | 6,0–52,0 |
| 4 | Песчанник | 13–29,0 |
| 5 | Известняк | до 33 |
| 6 | Доломиты | до 39 |
Область применения расчетов
Данные расчеты в большей степени определяют структуру почвы. Весовое соотношение пустот характеризует влажность образца при полном или частичном заполнении пор водной жидкостью.
Поэтому данная величина не является расчетной, а используется как немаловажная вспомогательная характеристика, например, при построении компрессионной кривой, для вычисления характеристик сжимаемости, а также для определения основного механического и физического свойства почвы.
Различные исследования в комплексе с инженерными и геологическими изысканиями предоставляют исчерпывающую информацию, на основании данных результатов принимаются рациональные и наиболее оптимальные проектные решения для возведения будущих строений.
Посмотрите видео: Пористая структура почвы, Автополив
Влияние трещиноватости на инженерно-геологические свойства скального массива
Трещины — разрывы в горной породе, перемещение по которым отсутствует, либо развито незначительно. С инженерно-геологической точки зрения степень трещиноватости и характер горных пород во многом определяет:
1. Прочность и деформированность массива
2. Возможность возникновения и развития негативных геологических процессов
3. Разрабатываемость горных пород
С этой точки зрения необходимо изучать:
1. Размеры и условия залегания трещин
2. Их генетический тип
3. Характер стенок
4. Наличие и состав заполнителя
Классификация трещин по ширине
Тонкие(волосные) — до 1мм
Мелкие — 1-5мм
Средние — 5-20мм
Крупные — 20-100мм
Очень крупные — 20-100мм
Характеристика генетических типов трещин
1. Первичные — возникают в процессе формирования горных пород.
— трещины напластования — возникают на границе слоев различного литологического состава, поскольку породы по разному реагируют на колебания температуры.
-трещины отдельности — возникают при кристаллизации магмы и метаморфизме.
2. Вторичные — образуются после завершения формирования горной породы.
-тектонические — характерно: выдержанность простирания, большая глубина и размеры.
-экзогенные —возникают в результате выветривания, осыпей, оползней. Характерна извилистость, небольшая глубина.
Коэффициент трещиноватости и степень трещиноватости скального массива
Изучение трещиноватости производят следующими способами:
1. Путем описания обнажения
2. По результатам буровых работ
3. При помощи геофизических исследований
4. Гидрогеологическим способом
При камеральной обработке данных использую расчетные и графические способы.
Расчетные методы оценки трещиноватости и прочности массива:
1. Расчет коэффициента трещиноватости по данным описания обнажений
2. Расчет Кт по сейсмоакустическим данным
3. Оценка прочности трещиноватого массива по сейсмоакустическим данным
Инженерная геология как один из разделов науки о земле. Ее современное определение
Как самостоятельная отрасль знаний инженерная геология начала оформляться в 1929г. Был основан центральный институт гидрогеологии и инженерной геологии. Основоположник Ф.П. Саваренский.
Инженерная геология — отрасль геологии трактующая вопросы ее применения к инженерно-строительному делу (Саваренский).
Инженерная геология — наука о геологической среде, ее радиональном использовании и охране, в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека (современная).
Понятие о геологической среде. Логическая структура инженерной геологии.
Под геологической средой понимают любые горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть литосферы, которые рассматриваются как многокомпонентные системы, находящиеся под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности. Эта деятельность приводит к изменению природных геологических процессов и возникновению новых антропогенных процессов, существенно изменяющих инженерно-геологические условия территории.
Логическая структура:
Методика инженерно-геологических исследований —
- грунтоведение-наука о природных свойствах грунтов
- Инженерная геодинамика — экзо и эндогенные процессы в инженерной деятельности
- Региональная инженерная геология
Грунтоведение. Современное определение и методологическая основа.
Грунтоведение — наука изучающая любые горные породы и почвы. Как многокомпонентные динамические системы в связи с инженерным хозяйством и деятельностью человека.
Методологическая основа — генетическая — состав, строение и свойства грунта формируется в процессе его образования и изменяется под воздействием последующих процессов.
Грунт как многокомпонентная динамическая система. Состав твердой компоненты.
Грунты — горные породы в почве, техногенные образования, обладающие определенными генетическими признаками и рассматриваемые как многокомпонентные динамические системы, находящиеся под влиянием деятельности человека.
Инженерно-геологические свойства грунтов и их классификация.
Согласно классификации Е.М.Сергеева инженерно-геологические свойства грунтов подразделяются на 3 группы:
1. Физические
2. Физико-механические
3. Физико-химические
Физические свойства, их общая характеристика.
Физические свойства — свойства, проявляющиеся под действием физических полей.
Главными физическими свойствами являются: плотность, пористость и влажность грунта. Так же большое значение имеет водопроницаемость грунтовых массивов.
Плотность грунта. Основные показатели.
Плотность грунта — вес единиц его объема. Оценивается в г\см3, тремя показателями:
ρ (ро) — плотность грунта в условиях природного залегания
ρd (ро д) — плотность скелета грунта (сухого грунта)
ρs (ро с) — плотность частицы грунта
Песок ρs=2.66 г\см3
Супесь ρs=2.7 г\см3
Глина ρs=2.74 г\см3
Пористость грунта. Основные показатели.
Между твердыми частицами грунта в результате их неплотного прилегания одна к другой образуются промежутки различной величины, которые называются порами. Поры могут быть заполнены воздухом или водой.
Пористостью грунта (n) называют отношение объема пустот (пор) в грунте к общему объему грунта, выраженное в процентах или в долях единицы,
n = Vпор/Vгрунта
Вычисление пористости грунта производится по данным определения плотности частиц грунта и плотности сухого грунта.
n = ρs – ρd/ ρs
Часто пористость грунта характеризуют отношением объема пор к объему, занимаемому твердой фазой (скелетом) грунта. Эта величина называется коэффициентом пористости, или приведенной пористостью
е = Vпор/Vгрунта
Коэффициент пористости может быть вычислен по плотности частиц грунта ρs и плотности сухого ρd (ρск) грунта
е = ρs – ρd/ ρd
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
include («includes / analytics.htm»)?>
Практические проблемы: пористость и насыпная плотность
Насыпная плотность — это вес на единицу объема образца почвы.
1. Рассчитайте объемную плотность образца почвы объемом 400 см3, который весит 575 г (сухой вес печи).
р b = M с / V с = 575 г / 400 см 3 = 1.44 г / см 3
2. Рассчитайте объемную плотность образца почвы объемом 400 см3, который весит 600 г и составляет 10% влаги.
Печь сухая мас. = 600 г / 1,1 = 545,5 г
р
b = 545,5 г / 400 см 3 = 1,36 г / см 33. Рассчитайте объем образца почвы с влажностью 12%, весом 650 г и насыпной плотностью 1,3 г / см3.
Печь сухая мас.= 650 г / 1,12 = 580,4 г
1,3 г / см 3 = 580,4 г / об. том = 446,4 см 3
4. Рассчитайте объемную плотность прямоугольного образца почвы с размерами 12 см на 6 см на 4 см, то есть с влажностью 15% и весом 320 г.
Том почвы = 12 см х 6 см х 4 см = 288 см 3
Печь сухая мас. = 320 / 1,15 = 272 г
р
b = 272/288 = 0.97 г / см 35. Рассчитайте сухой вес образца почвы объемом 350 см3 с насыпной плотностью 1,42 г / см3.
1,42 г / см 3 = М с /350 см 3 М с = сухой вес в мас. = 497 г
6. Рассчитайте пористость образца почвы с насыпной плотностью 1,35 г / см3. Предположим, что плотность частиц составляет 2,65 г / см3.
Пористость = (1- (р б / р д ) х 100 = (1- (1.35 / 2,65)) х 100 = 49%
7. Рассчитайте пористость (n) кома на 250 см3, который содержит 140 см3 воды при насыщении.
Пористость = V воздух + V вода / V всего = 140 см 3 /250 см 3 = 56%
8. Рассчитайте объемную плотность образца почвы с пористостью 45%.
, т. Е. На 1 см 3 почвы, предположим, что д из 2.65 г / см 3
1 см 3 -455 см 3 = .55 x 2,65 г / см 3 = 1,46 г / см 3
9. Рассчитайте пористость образца 250 г, который содержит 65 г воды, когда 55% пор заполнены водой.
Печь сухая мас. = 250 г-65 г = 185 г почвы
Том сухих веществ почвы = 185 г / 2,65 г / см 3 = 69,8 см 3 грунт
Содержание насыщенной воды = 65 см. 3 /0.55 = 118,2 см 3 вода
Всего том. почвы = 118,2 см 3 + 69,8 см 3 = 188 см 3
Пористость = V воздух + V вода / V всего = 118,2 см 3 /188 см 3 x 100 = 63%
10. Какова плотность частиц образца почвы, который имеет объемную плотность 1,55 г / см3 и пористость 40%.
Пористость = (1- (р б / р d ) x 100
40 = ((1-1.55 / г d ) x 100
1,55 / р д = 0,6
р д = 2,58 г / см 3
,Структура почвы, плотность и пористость SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Определение • Структура почвы — это расположение первичных частиц почвы (песка, ила и глины) и других почвенных материалов в отдельные агрегаты. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Педы • Структурные единицы называются педами и имеют четкие границы и четко определенные плоскости слабости между агрегатами.• Педы состоят из первичных частиц, связанных вместе цементирующими веществами, такими как органическое вещество, глина и водные оксиды железа и алюминия. • Педы могут принимать несколько форм. ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Формы Ped • Гранулированный • Блочный • Призматический • Столбчатый • Плати • Однозернистый • Массивный SUMBER: broome.soil.ncsu. edu / ssc012 / Labs / 4.ppt
Гранулированная структура • Похож на крошки печенья и обычно меньше 0.5 см в диаметре. • Обычно встречается в поверхностных горизонтах, где растут корни. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/granular.gif http://soils.usda.gov/technical/manual/images/fig3-30_large.jpg ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/ Labs / 4.ppt
Блочная структура • Нерегулярные блоки обычно 1,5 — 5,0 см в диаметре. • Может быть прямоугольным или угловатым. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/blocky.gif SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt http: // www.dpi.vic.gov.au/dpi/vro/glenimages.nsf/Images/gl167_profile/$File/gl167_profile.jpg
Призматическая структура • Вертикальные столбы почвы, длина которых может составлять несколько см. • Обычно встречается в нижних горизонтах. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/prismatic.gif http://soils.usda.gov/technical/manual/images/fig3-27_large.jpg ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/ Labs / 4.ppt
Структура столбцов • Вертикальные столбцы грунта с соляной «крышкой» наверху.• Найден в почвах засушливого климата. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/columnar.gif http://soils.usda.gov/technical/manual/images/fig3-28_large.jpg ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/ Labs / 4.ppt
Структура Platy • Тонкие, плоские пласты почвы, которые лежат горизонтально. • Обычно встречается в уплотненной почве. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/platy.gif http://soils.ag.uidaho.edu/soilorders/i/Arid_03.jpg SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/ 4.ppt
Однозернистая структура • Почва разбивается на отдельные частицы, которые не слипаются.• Всегда сопровождает рыхлую консистенцию. • Обычно встречается на песчаных почвах. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/singlegrained.gif SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Массивная структура • Почва не имеет видимой структуры, трудно разбить на части и появляется в очень больших сгустках. http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/massive.gif http://soils.usda.gov/technical/manual/images/fig3-31_large.jpg ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/ Labs / 4.ppt
Степень структуры почвы • Термины «слабый», «умеренный» или «сильный» используются для описания класса или того, насколько устойчивы кеды и насколько трудно их разбить.• Как вы думаете, какой будет оценка для этой картины? ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt http://soils.usda.gov/technical/manual/images/fig3-27_large.jpg
Класс структуры почвы • Размер или класс подушек описывается как мелкий, средний или грубый. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Как структура влияет на движение воды в почвах? • В почвах с хорошей структурой поровое пространство, возникающее между педами, относительно велико и облегчает движение воды и воздуха.• Хорошо развитая структура очень важна в глинистых почвах. • Глинистые почвы с плохой структурой ограничивают движение воды и воздуха. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Степень движения воды Структура движения воды http://ohioline.osu.edu/b905/images/006.jpg SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Изменение структуры почвы • В отличие от текстуры, структура может быть изменена в результате обработки почвы или движения. • Обработка почв, которые слишком влажные, или уплотнение грунтов тяжелым оборудованием могут разрушить естественные структурные единицы.http://www.ny.nrcs.usda.gov/programs/images/tractor-tillin.jpg ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Насыпная плотность • Объемная плотность почвы — это масса на единицу объема почвы, которая была высушена до постоянного веса при 105 ° C. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Пример насыпной плотности • Если у нас есть почва, которая весит 50 г после сушки в печи и имеет объем 30 см3, какая будет насыпная плотность? • Это будет 50 г / 30 см3 или 1.67 г / см3. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Насыпная плотность в полевых условиях • Насыпная плотность органических почв может быть очень низкой, например 0,5 г / см3. • Глинистые почвы имеют более высокую насыпную плотность. • Уплотненные глинистые почвы имеют очень высокую насыпную плотность, от 1,6 до 1,8 г / см3. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Плотность частиц и пористость • Плотность частиц — это масса на единицу объема частиц почвы.• Плотность частиц является относительно постоянным параметром и иногда принимается равной 2,65 г / см3. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Объемная плотность против плотности частиц http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/pd3.htm SUMBER: broome .soil.ncsu.edu / ssc012 / Labs / 4.ppt
Пористость • Пористость почвы — это процент почвы, которая представляет собой поровое пространство или пустоты. • Средняя почва имеет пористость около 50%, а поры заполнены воздухом или водой в зависимости от содержания влаги.• Пески имеют более крупные поры, но меньше пористости, чем глины. • Если известны как объемная плотность, так и плотность частиц, общая пористость может быть рассчитана с использованием этих значений. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Проницаемость почвы • Проницаемость почвы — это легкость, с которой корни воздуха, воды или растений проникают или проникают через почву. • Грунты с большими порами, которые связаны, являются более проницаемыми. • Дождевая вода легко впитывается и движется вниз по профилю почвы.• Глинистые почвы могут иметь большую общую пористость, чем песок, и все же быть менее проницаемыми, чем песок, поскольку поры небольшие. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Прочность почвы • Прочность почвы определяется как сила, необходимая для перемещения или перегруппировки частиц почвы. • Прочность почвы является важным физическим свойством, влияющим на рост растений и появление всходов. • На него влияют три основных фактора; содержание влаги, текстура почвы и объемная плотность.ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Содержание влаги и прочность почвы • Содержание воды является наиболее важным фактором, определяющим прочность почвы. • Чем ниже содержание воды в почве или чем суше почва, тем выше прочность почвы. • Почвы, которые являются насыщенными или заболоченными, имеют слабую прочность почвы. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Содержание влаги • Какая почва будет иметь большую прочность почвы? HTTP: // WWW.wy.blm.gov/botany/pics/cob-duckswamp-500wfo.jpg http://www.research.noaa.gov/spotlite/archive/images/drysoil.jpg РЕЗЮМЕ: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/ Labs / 4.ppt
Текстура почвы и прочность почвы • Текстура почвы также влияет на прочность почвы. • Прочность почв агрегированных почв увеличивается с увеличением содержания глины. • Плохо агрегированные или однозерновые почвы (пески, суглинистые пески, супеси) обычно имеют самую слабую прочность почвы, если они не цементированы или уплотнены.• Отдельные частицы однозернистых (песчаных) почв легко переставлять, но эти почвы подвержены уплотнению, что иногда приводит к образованию твердых поддонов. SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Насыпная плотность и прочность почвы • Насыпная плотность является третьим фактором, влияющим на прочность почвы. • При увеличении насыпной плотности данного грунта прочность грунта также увеличивается. • Помните, что почва состоит из твердых частиц и пор, и чем больше объемная плотность, тем больше количество твердых частиц и тем меньше пространство пор.SUMBER: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Проблемы управления почвой • Двумя примерами проблем управления, вызванных повышением прочности почвы, являются почвенные корки и поддоны для обработки почвы. • Почвенная кора — это тонкий слой почвы, который образуется на поверхности почвы после проливных дождей. • Обработка почвы или жесткие поддоны представляют собой слои с высокой объемной плотностью (> 1,7 г / см3), которые встречаются в пределах горизонтов Ap и E. • Уплотнение, вызванное движением оборудования, транспортных средств или даже пешеходным движением, часто повышает прочность почвы до уровней, которые ограничивают проникновение корней и рост растений.ЛЕТО: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt
Пенетрометры • Сила, необходимая для проталкивания стержня в почву, является мерой прочности почвы. • Пенетрометры — это устройства, используемые для измерения сопротивления грунта проникновению, чтобы оценить влияние уплотнения на рост, а также для обнаружения слоев различной прочности почвы. ЛЕТ: broome.soil.ncsu.edu/ssc012/Labs/4.ppt