Moderne Probleme der Wissenschaft und Bildung. Klassifizierung von Sand- und Tonböden. Bestimmung des Bodens anhand seines Aussehens

Der Vergleich des natürlichen Feuchtigkeitsgehalts des Bodens mit der Feuchtigkeit an der Rollgrenze ermöglicht es Ihnen, seinen Fließfähigkeitszustand festzustellen

, (1.11)

Danach werden Lehmböden in folgende Sorten eingeteilt:

hart ..........
< 0

Kunststoff ......... von 0 bis einschließlich 1

fließend.................>1

Lehme und Tone:

solide ................................
< 0

halbfest ........................ von 0 bis 0,25

Hartplastik................ von 0,25 bis 0,5

weicher Kunststoff ................ von 0,5 bis 0,75

flüssiger Kunststoff ............ von 0,75 bis 1

fließend.................................>1

Maximale Dichte und optimale Luftfeuchtigkeit Boden

Im Zuge der Errichtung von Erdarbeiten und der Gebietsplanung müssen Böden verdichtet werden. Gleichzeitig nimmt die Festigkeit des Bodens zu, seine Wasserdurchlässigkeit und Kapillarität nimmt ab. Der maximale Verdichtungsgrad ist in den oberen Schichten der Böschung erforderlich, in denen die größten Belastungen durch äußere Belastungen auftreten.

Der Verdichtungsgrad wird durch den Wert des Verdichtungsfaktors geschätzt. Durch die Verdichtung von Böden mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt bei gleicher Verdichtungsarbeit erhält man unterschiedliche Werte der Trockenbodendichte. Feuchtigkeit, bei der die maximale Dichte des trockenen Bodens erreicht wird
mit Standardabdichtung, genannt optimal W opt .

In vitro W opt Und
bestimmt mit dem Sojusdornia-Gerät (Abb. 1.7). Die Methode besteht darin, die Abhängigkeit der Dichte trockener Böden von ihrem Feuchtigkeitsgehalt bei der Verdichtung von Bodenproben bei konstanter Verdichtungsarbeit und stetiger Erhöhung der Bodenfeuchtigkeit zu ermitteln. Führen Sie mindestens 5 – 6 Experimente bei unterschiedlicher Bodenfeuchtigkeit durch. Durch den Aufprall eines 2,5 kg schweren Gewichts aus 30 cm Höhe wird der Boden im Glas des Gerätes schichtweise verdichtet. Jede Bodenschicht (insgesamt 3 Schichten) wird durch 40 Schläge verdichtet. Bestimmen Sie nach der Verdichtung in jedem Experiment Und
und ein Diagramm erstellen Eigentum
(Abb. 1.8).

Die Grafik bestimmt die Luftfeuchtigkeit, bei der die maximale Dichte des trockenen Bodens durch Standardverdichtung erreicht wird.
. Der Verdichtungsgrad eines Erdbauwerks wird anhand des Verdichtungskoeffizienten abgeschätzt

, (1.12)

Wo
- Verdichtungskoeffizient des Bodens einer Erdkonstruktion; ist die Dichte des trockenen Bodens;
- die maximale Dichte des gleichen trockenen Bodens bei Standardverdichtung. Wert
wird durch die Erdbauplanung im Bereich von 0,92 bis 1,00 festgelegt.

Kontrollfragen

1. Bodenbestimmung nach GOST 25100-95.

2. Welche genetischen Typen kontinentaler Ablagerungen gibt es?

3. Woraus bestehen die Böden?

4. Was versteht man unter Struktur und Beschaffenheit des Bodens?

5. Was sind die Merkmale von Tonmineralien?

6. In welcher Form kommt Wasser im Boden vor?

7. Welche strukturellen Bindungen gibt es in Böden?

8. Wie groß sind grobe, sandige, staubige und tonige Partikel?

9. Wie nennt man die granulometrische Zusammensetzung des Bodens?

10. Wie bestimmt man den Koeffizienten der Bodenheterogenität?

11. Was sind die wichtigsten physikalischen Eigenschaften des Bodens?

12. Wie werden Sandböden klassifiziert?

13. Wie nennt man die Plastizitätszahl?

14. Wie werden bindige Böden klassifiziert?

15.Wie hoch ist die Fluktuationsrate? Inwieweit ändert es sich?

16. Wozu dient die Standard-Bodenverdichtungsmethode?

Klassifizierung von Sand- und Lehmböden

Zur Beurteilung der baulichen Eigenschaften von Böden werden diese nach STB 943-2007 klassifiziert, einschließlich der folgenden taxonomischen Einheiten, unterschieden nach Merkmalsgruppen:

Klasse – aufgrund der Art der strukturellen Beziehungen;

Gruppe – nach Herkunft;

Untergruppe – je nach Bildungsstand;

Typ – nach petrographischer und granulometrischer Zusammensetzung, Plastizitätszahl;

Typ – je nach Struktur, Textur, Zusammensetzung von Zement und Verunreinigungen, Gehalt an Aggregaten und Einschlüssen, Partikelgrößenverteilung und Grad seiner Heterogenität, Porosität, relativer Gehalt organische Substanz, der Grad des Aschegehalts, je nach Umwandlungsmethode, der Verdichtungsgrad aus dem Eigengewicht, die Verschreibung von Alluvium;

Vielfalt - je nach physikalischer, mechanischer, chemische Eigenschaften und Zustand.

Sandig – lockere Böden, bestehend aus eckigen und runden Mineralfragmenten mit einer Größe von 2 bis 0,05 mm. Die Grundmasse besteht aus Quarz und Feldspäten. Sandböden werden unterteilt in:

Je nach granulometrischer Zusammensetzung (kiesig, grob, mittel, fein, staubig);

Hinsichtlich der maximalen Heterogenität sind U max (homogen (U max ? 4), mittelhomogen (4)< U max ? 20), неоднородный (20 < U max ?40), повышенной неоднородности (U max > 40));

Luftfeuchtigkeitsgrade (niedrige Luftfeuchtigkeit (0< S r ?0,5); влажные (0,5 < S r ?0,8); водонасыщенные (0,8 < S r ?1));

Festigkeit (Bodenwiderstand während der Sondierung) (stark, mittlere Festigkeit, geringe Festigkeit).

Um die Klassifizierung von Sandböden zu bestimmen, berechnen wir den Feuchtigkeitsgrad S r nach der Formel

wo w - natürliche Luftfeuchtigkeit in Bruchteilen von Einheiten;

Dichte der Bodenpartikel;

e - Porositätskoeffizient;

Dichte von Wasser.

Den Porositätskoeffizienten e ermitteln wir auch nach der Formel

p - Bodendichte;

w - Luftfeuchtigkeit.

Einsetzen der Werte in Formeln (1.2)

bei: \u003d 2,67 g / cm 3

2,14 g/cm3

Wir ersetzen auch die Werte in der Formel (1.1)

bei: e = 0,46

2,67 g/cm3

Nachdem wir den Feuchtigkeitsgrad von Sandböden berechnet haben, bestimmen wir anhand von Tabelle 1.1 die Klassifizierung von Sandböden nach Wassersättigung

Tabelle 1.1 – Klassifizierung von Sandböden nach Wassersättigung

Aus Tabelle 1.1 können wir schließen, dass dieser Sand zur Klasse der wassergesättigten Sande gehört.

Bestimmen wir die Dichte der Sandzugabe anhand des Porositätskoeffizienten gemäß Tabelle 1.2

Tabelle 1.2 – Unterteilung sandiger Böden nach Porositätskoeffizienten

Da der Porositätskoeffizient 0,46 beträgt und der Sand fein ist, ist dieser Sand dicht. Basierend auf allen Berechnungen ermitteln wir den bedingten Bemessungswiderstand R 0 von Sandböden anhand von Tabelle 1.3

Tabelle 1.3 – Bedingter Bemessungswiderstand R 0 Sandböden

Da der Sand fein und wassergesättigt ist und der Porositätskoeffizient e 0,46 beträgt, beträgt der Auslegungswiderstand 300 kPa.

1 Bau einer geologischen Säule

Mittleren, großen und detaillierten geologischen Karten werden in der Regel geologische Schnitte und eine stratigraphische Spalte beigefügt.

Sedimentgesteine, Vulkangesteine ​​und metamorphe Gesteine ​​kommen meist in Schichten oder Lagen vor. Eine Schicht ist ein mehr oder weniger homogenes, zunächst isoliertes Sediment (oder Gestein), das von einer Schichtoberfläche begrenzt wird. Neben dem Begriff „Schicht“ wird in der Praxis häufig auch der Begriff „Schicht“ verwendet, der meist auf Mineralien wie Kohle, Kalkstein usw. angewendet wird. Eine Ebene kann mehrere Ebenen enthalten. Die Homogenität der Schichten kann in Zusammensetzung, Farbe, Texturmerkmalen, dem Vorhandensein gleicher Einschlüsse oder Fossilien ausgedrückt werden. Wenn man von geschichteten Schichten spricht, meint man den Schichtwechsel. Der Übergang von einer Schicht zur anderen kann abrupt oder allmählich erfolgen. Die Schichten bzw. Lagen begrenzenden Flächen sind in der Regel uneben. Sie werden Schichtungsflächen genannt. Die obere wird als Oberseite der Schicht bezeichnet, die untere als Sohle. Der Abstand zwischen der Ober- und Unterseite einer Schicht (oder Formation) charakterisiert deren Dicke.

Es gibt drei Arten von Macht: wahre, sichtbare und unvollständige.

Abbildung 1.1 – Schema zur Bestimmung der Mächtigkeit des Reservoirs

A - Verschiedene Arten Schichtdicke (Formation): aa – wahr, bb, cc – sichtbar, y, dd – unvollständig; B – Bestimmung der Dicke der horizontalen Schicht: h – wahre Dicke; a - Scheinleistung; b – Breite der Ausgangsschicht; b - der Neigungswinkel der Oberfläche; Die Zahlen sind die absoluten Markierungen der Ober- und Unterseite der Ebene.

Beispiel: Wirkleistung h = 187m - 163m = 14m oder h = sin b

Wahre Kraft ist der kürzeste Abstand zwischen Dach und Sohle. Jeder andere Abstand zwischen Dach und Sohle stellt die Scheinleistung dar. Wenn der Abstand vom Dach oder von der Unterseite der Schicht (oder Schicht) zu einer Oberfläche innerhalb der Schicht (oder Schicht) gemessen wird, spricht man von einer nicht vollständigen Dicke. Bei horizontalem Vorkommen und eingeebnetem Relief der Erdoberfläche werden Arbeiten durchgeführt oder Brunnen gebohrt, um die Dicke des Gesteins zu bestimmen. Wenn das Gelände uneben ist, kann die tatsächliche Dicke der horizontalen Schicht durch Berechnung ermittelt werden: Indem auf die eine oder andere Weise die absoluten Höhenmarkierungen des Dachs und des Bodens der Formation festgelegt werden, wird der Unterschied zwischen ihnen berechnet die wahre Mächtigkeit (187m-163m = 14m). Sie können die wahre Leistung auch ermitteln, indem Sie die bisherige Scheinleistung (den Abstand entlang der Böschung zwischen Dach und Sohle) und den Böschungswinkel messen. Die wahre Leistung entspricht der Scheinleistung multipliziert mit dem Sinus des Neigungswinkels (h = a sinb). Der kürzeste Abstand zwischen dem Dach und der Unterseite der Schicht ist gegeben geologische Karte wird als Ausgabebreite der Ebene bezeichnet.

Vor der Planung eines Gebäudes oder Bauwerks ist Folgendes erforderlich:

Studieren Sie lokale Bauerfahrungen;

Machen Sie sich anhand des Berichts von Ingenieur- und geologischen Untersuchungen mit der Schichtung von Böden und der Lage des Grundwasserspiegels vertraut Baustelle und während des Baus und Betriebs des Bauwerks erwartet werden;

Festlegung normativer und gestalterischer Eigenschaften der Böden jeder Schicht zur Berechnung anhand von Grenzzuständen;

Beschreiben Sie unter Berücksichtigung der Bodenschichtung die sinnvollste Platzierung (sofern nicht anders angegeben) des Bauwerks auf der Baustelle.

Anhand der Vermessungsdaten werden die im Bericht bzw. Fazit dargelegten ingenieurgeologischen Verhältnisse bewertet. Die Bodenbettung wird anhand von Brunnenabschnitten und -säulen geschätzt.

Die charakteristischen Bodenschichten sind:

Homogene Bodenschicht in großer Tiefe;

Schichtbettung, wenn die Bodenschichten relativ horizontal sind und jede darunter liegende Schicht weniger komprimierbar ist als die tragende Schicht;

Schwierig, wenn die Bodenschichten verkeilen, linsenförmig liegen oder stark komprimierbare Böden vorliegen.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Beurteilung des Niveaus gelegt werden Grundwasser, seine saisonalen Schwankungen, mögliche Veränderungen aufgrund der Konstruktion des Bauwerks, ihre Aggressivität gegenüber dem Fundamentmaterial. Wir akzeptieren den Maßstab der geologischen Säule mit 1:100. Die absolute Markierung des Bohrlochkopfes (der Schnittpunkt des Bohrlochs mit der Erdoberfläche) beträgt +135,6 m. Die Dicke der ersten Schicht entspricht der Tiefe ihrer Sohle. Die absoluten Markierungen des Bodens der Schichten werden als Differenz zwischen der absoluten Markierung des Bohrlochkopfes und der Tiefe des Bodens der entsprechenden Schicht bestimmt. In der Mitte zeigen die Diagramme das Bohrloch mit zwei Linien an und zeigen beide Seiten des Bohrlochs Symbole lithologische Zusammensetzung der Gesteine ​​jeder Schicht. Das Bohrloch verdunkelt sich in den Intervallen der Entwicklung von Grundwasserleitern. Ausgangsdaten (Tabellen 1-2).

Tabelle 1.1 – Physikalische Eigenschaften von Sandboden (Schicht Nr. 1)

Tabelle 1.2 – Physikalische Eigenschaften von Lehmboden (Schicht Nr. 2)

Klassifizierung von Lehmböden

Staubige Lehmböden – eine Gruppe von Sedimentgesteinen mit überwiegend feinen Fraktionen (<0,01 мм). Состоят из глинистых минералов, а также минералов обломочного(слюда, кварц, полевые шпаты) и химического(карбонаты, сульфаты) происхождения. Занимают около 60% объёма осадочных пород. Происхождение- обломочно-химическое.

Staubige Lehmböden werden unterteilt:

Nach der Plastizitätszahl I p:

sandiger Lehm - 1? IP?7; Lehm - 7< I p ?17; глина- I p >17;

In Bezug auf die Fluidität l l:

sandiger Lehm sind:

b solide, ich l< 0;

b Kunststoff, 0 ? Il? 1;

b Flüssigkeit, ich l ? 1;

Lehme und Tone sind:

b solide, ich l< 0;

b halbfest, 0< I l ? 0,25;

b Hartplastik, 0,25< I l ?0,5;

b Weichplastik, 0,5< I l ?0,75;

b flüssiger Kunststoff, 0,75< I l ? 0,1

b Flüssigkeit, ich l ? 1;

Nach Stärke (sehr stark, stark, mittelstark und schwach)

Um die Eigenschaften von Lehmböden zu bestimmen, ermitteln wir die Plastizitätszahl und den Fließindex.

Bestimmen wir die Plastizitätszahl nach der Formel

I p = w l - w p (3.1)

Ersetzen Sie die Werte in der Formel (3.1)

bei wp = 18 %

wir erhalten I p = 35 - 18 = 17

Wenn man den Prozentsatz der Plastizität kennt, kann man bestimmen, zu welcher Bodenklassifizierung unser Lehmboden gehört. Weil I p = 17, dann besteht der Boden aus Lehm.

Bestimmen wir den Fluiditätsindex anhand der Formel

wobei w l der Feuchtigkeitsgehalt an der Fließgrenze ist, %;

w p - Luftfeuchtigkeit an der Rollgrenze, %;

w - natürliche Luftfeuchtigkeit, %.

bei wp = 18 %

Das verstehen wir

Wenn wir den Fließfähigkeitsindex kennen, bestimmen wir die Klassifizierung von Lehmböden nach Konsistenz, weil I l \u003d 0,29, dann gehört der Lehm zum Hartplastik.

Um den Bemessungswiderstand R 0 zu bestimmen, muss außerdem der Porositätskoeffizient e bekannt sein:

Porosität des Bodens mit sandigem Ton

wo ist die Dichte der Bodenpartikel;

p - Bodendichte;

w - Luftfeuchtigkeit.

Ersetzen Sie die Werte:

2,71 g/cm3

p \u003d 1,95 g / cm 3

Der Bemessungswiderstand R 0 wird für den Wert e = 0,71 ermittelt, indem zunächst mit dem Porositätskoeffizienten e zwischen e = 0,7 und e = 1 bei I l = 2,5 und dann mit dem Fließindex I l zwischen I l = 0 und I interpoliert wird l = 1 für den Wert I l = 0,29. Daten zur Bestimmung des Auslegungsdrucks von Lehmböden sind in Tabelle 3.1 aufgeführt.

Tabelle 3.1 – Bedingter Bemessungswiderstand von Tonböden (nur für Lehm).

Interpolation in e für I l = 0:

Änderung? e \u003d 1 - 0,7 \u003d 0,3 entspricht einer Änderung

R 0 \u003d 25 - 20 \u003d 5;

Änderung? e \u003d 0,71 - 0,7 \u003d 0,01 entspricht einer Änderung

R 0 \u003d 25 - 0,17 \u003d 24,83 MPa.

Interpolation durch e bei I l = 1: Änderung? e = 1 - 0,7 = 0,3 entspricht Änderung? R 0 \u003d 18 - 10 \u003d 8; Änderung? e \u003d 0,71 - 0,7 \u003d 0,01 entspricht einer Änderung

R 0 \u003d 18 - 0,27 \u003d 17,73 MPa.

Interpolation durch Il = 1 bei e = 0,71? Il = 1 – 0 entspricht 24,83 – 17,73 = 7,1.

R 0 \u003d R 0 \u003d 24,83 - 2,059? 22,771 MPa.

Machen wir eine Tabelle (3.2).

Tabelle 3.2 – Interpolationsergebnisse R 0

Lassen Sie uns die Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Hartlehm bestimmen. Nach den Ausgangsdaten I l = 2,9 und e = 0,71 aus Tabelle (3.3) finden wir den Standardwert des inneren Reibungswinkels c n = 21 Grad, die spezifische Kohäsion des Bodens C n = 23 kPa und der Standardwert des Verformungsmoduls E n \u003d 14 MPa.

Tabelle 3.3 – Normative Werte spezifischer Adhäsionen, Winkel der inneren Reibung, Werte der Verformungsmodule (nur für Lehm).

Zu den berechneten Eigenschaften von Lehmböden, mit Ausnahme der Dichte von trockenem Boden ρ D, Porosität N, Porositätskoeffizient e und Grad der Luftfeuchtigkeit S R, die ähnlich wie bei sandigen Böden bestimmt werden, sind die Plastizitätszahl ICH R und Durchflussmenge ICH L . Diese Merkmale gelten auch als Klassifizierungsmerkmale, weil Von ICH R Und ICH L eine Klassifikation der Böden erstellen. Die Plastizitätszahl wird durch die Formel bestimmt: ICH P = W L - W R . Dieses Merkmal spiegelt indirekt die Menge der Tonpartikel im Boden wider und wird zur Bestimmung des Namens des Tonbodens gemäß Tabelle verwendet. 5.3.

Tabelle 5.3

Arten von Lehmböden

Ertragsrate ICH L wird durch die Formel bestimmt: ICH L =( W - W R )/ ICH P , Wo w - natürliche Bodenfeuchtigkeit in Bruchteilen einer Einheit.

Der Fließindex wird zur Bestimmung des Zustands (Konsistenz) von Tonböden gemäß Tabelle verwendet. 5.4.

Tabelle 5.4

Sorten von Lehmböden

Am Ende Labor arbeit Bestimmen Sie die Bezeichnung und Beschaffenheit des Lehmbodens sowie dessen Bemessungswiderstand gemäß Tabelle. 5.5 bei der Gestaltung der Fundamente von Gebäuden und Bauwerken.

Tabelle 5.5

Bemessungswiderstände r0 von Tonböden (ohne Bodensenkung).

Im Journal werden die Werte aller berechneten Bodeneigenschaften festgehalten.

Am Ende der Laborarbeit werden Name und Zustand des Lehmbodens sowie dessen berechneter Widerstand gemäß Tabelle ermittelt. 2.3 bei der Bemessung von Fundamenten von Gebäuden und Bauwerken oder bedingter Widerstand gemäß Tabelle. 5.6 bei der Bemessung von Brückenfundamenten und Rohren .

Tabelle 5.6

Bedingter Widerstand von Lehmböden

Anmerkungen:

1. Für Zwischenwerte von JP und e wird R0 durch Interpolation bestimmt.

2. Bei Werten der Plastizitätszahl J P im Bereich von 5 – 10 und 15 – 20 sollten die Werte von R angenommen werden 0 , jeweils in der Tabelle für sandigen Lehm, Lehm und Ton angegeben.

Fragen zur Selbstkontrolle

Wie groß ist die Dichte der Bodenpartikel?

Wie wird die Dichte von Lehmboden bestimmt?

Was ist Bodenfeuchtigkeit und wie wird sie bestimmt?

Wie wird die Feuchtigkeit an der Fließgrenze bestimmt?

Was ist das Rolllimit und wie wird es bestimmt?

Was ist die Plastizitätszahl und warum wird sie bestimmt?

Warum wird die Fluktuationsrate ermittelt?

Wie werden Name und Zustand (Konsistenz) von Lehmböden bestimmt?

Wie wirkt sich der Feuchtigkeitsgehalt von Lehmboden auf seinen konstruktiven (bedingten) Widerstand aus?

Was müssen Sie wissen, um den konstruktiven (bedingten) Widerstand von Lehmboden zu bestimmen?

Wenn der Boden genug enthält große Menge Tonpartikel nennt man lehmig. Lehmböden haben die Eigenschaft der Kohäsion, die sich in der Fähigkeit des Bodens ausdrückt, aufgrund der Anwesenheit von Tonpartikeln seine Form beizubehalten.
Bei wenigen Tonpartikeln (weniger als 10 Gew.-%) spricht man vom Boden sandiger Lehm . sandiger Lehm hat eine geringe Kohäsion und ist oft kaum von Sand zu unterscheiden. Sandiger Lehm lässt sich nur schwer zu einem Tourniquet oder einer Kugel zusammenrollen. Wenn sandiger Lehm Auf einer feuchten Handfläche reiben, dann sieht man Sandpartikel, nach dem Abschütteln der Erde sind Spuren von Tonpartikeln auf der Handfläche sichtbar. Klumpen sandiger Lehm Im trockenen Zustand zerbröckeln sie leicht und zerbröckeln beim Aufprall. sandiger Lehm darin überwiegen nicht plastische Sandpartikel, die fast nicht zu einem Bündel rollen. Eine aus angefeuchteter Erde gerollte Kugel zerbröselt unter leichtem Druck.
Als Boden wird Boden bezeichnet, bei dem der Gehalt an Tonpartikeln 30 Gew.-% erreicht Lehm . Lehm hat eine größere Kohäsion als sandiger Lehm und kann in großen Stücken konserviert werden, ohne in kleine Stücke zu zerfallen. Stücke sandiger Lehm Im trockenen Zustand sind sie weniger hart als Ton. Beim Aufprall zerbrechen sie in kleine Stücke. Im nassen Zustand sind sie wenig plastisch. Beim Mahlen sind Sandpartikel spürbar, Klumpen lassen sich leichter zerkleinern, es entstehen größere Sandkörner vor dem Hintergrund von feinerem Sand. Ein aus feuchter Erde gerolltes Tourniquet erweist sich als kurz. Eine aus angefeuchteter Erde gerollte Kugel bildet beim Pressen einen Kuchen mit Rissen an den Rändern.
Wenn der Gehalt an Tonpartikeln im Boden mehr als 30 % beträgt, spricht man von Boden Ton . Ton verfügt über viele Konnektivität. Ton im trockenen Zustand - hart, im nassen Zustand - plastisch, zähflüssig, klebt an den Fingern. Beim Reiben mit den Fingern sind Sandpartikel nicht zu spüren, es ist sehr schwierig, Klumpen zu zerdrücken. Wenn das Stück roh ist Ton Mit einem Messer geschnitten, der Schnitt hat eine glatte Oberfläche, auf der keine Sandkörner sichtbar sind. Beim Auspressen rollte eine Kugel aus dem Rohmaterial Ton Es entsteht ein Kuchen, dessen Ränder keine Risse aufweisen.
Größte Auswirkung auf Immobilien Lehmböden weist das Vorhandensein von Tonpartikeln auf; daher ist es üblich, Böden nach dem Gehalt an Tonpartikeln und der Plastizitätszahl zu klassifizieren. Plastizitätszahl Ip - Feuchtigkeitsunterschied entsprechend zwei Bodenbedingungen: an der Ertragsgrenze W L und an der Grenze des Rollens W P , W Land W p wird nach GOST 5180 bestimmt.
Tabelle 1. Klassifizierung von Tonböden nach dem Gehalt an Tonpartikeln.

Die meisten Lehmböden natürliche Bedingungen Je nach Wassergehalt können sie sich in einem unterschiedlichen Zustand befinden. Die Baunorm (GOST 25100-95 Bodenklassifizierung) definiert die Klassifizierung von Lehmböden in Abhängigkeit von ihrer Dichte und ihrem Feuchtigkeitsgehalt. Der Zustand der Lehmböden ist charakterisiert Fluktuationsrate Ich L - das Verhältnis der Feuchtigkeitsdifferenz, die zwei Bodenzuständen entspricht: natürlich W und an der Grenze des Rollens Wp, zur Zahl der Plastizität Ip. Tabelle 2 zeigt die Klassifizierung von Tonböden hinsichtlich ihrer Fließfähigkeit.
Tabelle 2. Klassifizierung von Tonböden hinsichtlich der Fließfähigkeit.

Nach granulometrischer Zusammensetzung und Plastizitätszahl Ip Tongruppen werden gemäß Tabelle 3 unterteilt.
Tisch 3

Tonböden werden nach dem Vorhandensein fester Einschlüsse gemäß Tabelle 4 unterteilt.

Tabelle 4. Der Gehalt an Feststoffpartikeln in Tonböden.

Tabelle 5 zeigt die Methoden, mit denen die Eigenschaften von Tonböden visuell bestimmt werden können.
Tabelle 5. Bestimmung der mechanischen Zusammensetzung von Tonböden.

Lehmböden sollten Folgendes umfassen:
torfiger Boden;
absinkende Böden;
quellende (aufhebende) Böden.
Torfboden – Sand- und Tonboden, der in seiner Zusammensetzung in einer trockenen Probe 10 bis 50 % (nach Gewicht) Torf enthält.
Nach dem relativen Gehalt an organischer Substanz Ir werden Tonböden und Sande gemäß Tabelle 6 unterteilt.
Tabelle 6

Quellboden ist ein Boden, dessen Volumen zunimmt, wenn er mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit getränkt wird, und der eine relative Quelldehnung (bei freier Quellung) von mehr als 0,04 aufweist.
Sinkender Boden ist ein Boden, der unter Einwirkung einer äußeren Belastung und seines Eigengewichts oder nur aus seinem Eigengewicht, wenn er mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit getränkt wird, eine vertikale Verformung (Setzung) erfährt und eine relative Setzungsverformung e sl ³ 0,01 aufweist .
Hebeboden ist ein dispergierter Boden, der beim Übergang vom aufgetauten in den gefrorenen Zustand durch die Bildung von Eiskristallen an Volumen zunimmt und eine relative Verformung der Frosthebewirkung e fn ³ 0,01 aufweist.
Nach der relativen Quellverformung ohne Belastung e sw werden Tonböden gemäß Tabelle 7 unterteilt.
Tabelle 7

Entsprechend der relativen Setzungsverformung e sl werden Tonböden gemäß Tabelle 8 unterteilt.
Tabelle 8

Lehmböden gehören zu den häufigsten Gesteinsarten. Die Zusammensetzung von Tonböden umfasst sehr feine Tonpartikel, deren Größe weniger als 0,01 mm beträgt, und Sandpartikel. Tonpartikel liegen in Form von Platten oder Flocken vor. Tonböden haben eine große Anzahl von Poren. Das Verhältnis von Porenvolumen zu Bodenvolumen wird Porosität genannt und kann zwischen 0,5 und 1,1 liegen. Die Porosität charakterisiert den Grad der Bodenverdichtung. Lehmboden nimmt sehr gut Wasser auf und speichert es, das sich im gefrorenen Zustand in Eis verwandelt und an Volumen zunimmt, wodurch das Volumen des gesamten Bodens zunimmt. Dieses Phänomen wird Heaving genannt. Je mehr Tonpartikel im Boden enthalten sind, desto stärker neigen sie zum Aufheben.

Lehmböden haben die Eigenschaft der Kohäsion, die sich in der Fähigkeit des Bodens ausdrückt, seine Form aufgrund der Anwesenheit von Tonpartikeln beizubehalten. Abhängig vom Gehalt an Tonpartikeln werden Böden in Ton, Lehm und sandigen Lehm eingeteilt.

Die Fähigkeit des Bodens, sich unter der Einwirkung äußerer Belastungen zu verformen, ohne zu reißen, und seine Form beizubehalten, nachdem die Belastung gestoppt wurde, wird als Plastizität bezeichnet.

Die Plastizitätszahl Ip ist die Feuchtigkeitsdifferenz, die zwei Bodenzuständen entspricht: an der Ertragsgrenze WL und an der Rollgrenze Wp, WL und Wp werden nach GOST 5180 bestimmt.

Tabelle 1. Klassifizierung von Tonböden nach dem Gehalt an Tonpartikeln.

Die Plastizitätszahl von Lehmböden bestimmt ihre Baueigenschaften: Dichte, Feuchtigkeit, Druckfestigkeit. Mit abnehmender Luftfeuchtigkeit nimmt die Dichte zu und die Druckfestigkeit steigt. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit nimmt die Dichte ab und auch die Druckfestigkeit nimmt ab.

Sandiger Lehm.

Sandiger Lehm enthält nicht mehr als 10 % Tonpartikel, der Rest dieses Bodens besteht aus Sandpartikeln. Sandiger Lehm unterscheidet sich praktisch nicht von Sand. Es gibt zwei Arten von sandigem Lehm: schweren und leichten. Schwerer sandiger Lehm enthält 6 bis 10 % Tonpartikel, in leicht sandigem Lehm beträgt der Gehalt an Tonpartikeln 3 bis 6 %. Sandige Lehmklumpen im trockenen Zustand zerbröckeln beim Aufprall leicht und zerbröckeln. Sandiger Lehm rollt fast nicht zu einem Tourniquet. Eine aus angefeuchteter Erde gerollte Kugel zerbröselt unter leichtem Druck.

Aufgrund des hohen Sandgehalts hat sandiger Lehm eine relativ geringe Porosität – von 0,5 bis 0,7 (Porosität – das Verhältnis von Porenvolumen zu Bodenvolumen), sodass er weniger Feuchtigkeit enthalten kann und daher weniger anfällig für Aufwölbungen ist. Je geringer die Porosität von trockenem sandigem Lehm ist, desto größer ist seine Tragfähigkeit: Bei einer Porosität von 0,5 sind es 3 kg/cm², bei einer Porosität von 0,7 - 2,5 kg/cm². Die Tragfähigkeit von sandigem Lehm hängt nicht von der Feuchtigkeit ab, daher kann dieser Boden als nicht felsig angesehen werden.

Lehm.

Der Boden, in dem der Gehalt an Tonpartikeln 30 Gew.-% erreicht, wird als Lehm bezeichnet. Im Lehm ist, wie auch im sandigen Lehm, der Anteil an Sandpartikeln größer als der an Tonpartikeln. Lehm hat eine höhere Kohäsion als sandiger Lehm und kann in großen Stücken konserviert werden, ohne in kleine Stücke zu zerfallen. Lehm ist schwer (20–30 % Tonpartikel) und leicht (10–20 % Tonpartikel).

Bodenstücke im trockenen Zustand sind weniger hart als Ton. Beim Aufprall zerbrechen sie in kleine Stücke. Im nassen Zustand sind sie wenig plastisch. Beim Mahlen sind Sandpartikel spürbar, Klumpen lassen sich leichter zerkleinern, es entstehen größere Sandkörner vor dem Hintergrund von feinerem Sand. Ein aus feuchter Erde gerolltes Tourniquet erweist sich als kurz. Eine aus angefeuchteter Erde gerollte Kugel bildet beim Pressen einen Kuchen mit Rissen an den Rändern.

Die Porosität von Lehm ist höher als die von sandigem Lehm und liegt zwischen 0,5 und 1. Lehm kann mehr Wasser enthalten und ist daher anfälliger für Aufwirbelungen als sandiger Lehm.

Lehme zeichnen sich durch eine ausreichend hohe Festigkeit aus, neigen jedoch zu leichten Setzungen und Rissen. Die Tragfähigkeit von Lehm beträgt 3 kg/cm 2, im angefeuchteten Zustand 2,5 kg/cm 2. Lehm im trockenen Zustand ist ein nicht poröser Boden. Bei Befeuchtung nehmen Tonpartikel Wasser auf, das in Winterzeit verwandelt sich in Eis und nimmt an Volumen zu, was zum Aufheben des Bodens führt.

Ton.

Ton enthält mehr als 30 % Tonpartikel. Ton hat viel Zusammenhalt. Ton ist im trockenen Zustand hart, im nassen Zustand ist er plastisch, zähflüssig und klebt an den Fingern. Beim Reiben mit den Fingern sind Sandpartikel nicht zu spüren, es ist sehr schwierig, Klumpen zu zerdrücken. Wird ein Stück Rohton mit einem Messer geschnitten, so hat der Schnitt eine glatte Oberfläche, auf der keine Sandkörner sichtbar sind. Beim Auspressen einer aus rohem Ton gerollten Kugel entsteht ein Kuchen, dessen Ränder keine Risse aufweisen.

Die Porosität von Ton kann 1,1 erreichen; er ist anfälliger für Frostaufwirbelung als alle anderen Böden. Ton im trockenen Zustand hat eine Tragfähigkeit von 6 kg/cm 2. Im Winter mit Wasser gesättigter Ton kann sein Volumen um 15 % vergrößern und dabei eine Tragfähigkeit von bis zu 3 kg/cm 2 verlieren. Wenn Ton mit Wasser gesättigt ist, kann er von einem festen in einen flüssigen Zustand übergehen.

Tabelle 2 zeigt die Methoden, mit denen Sie die Art und Eigenschaften von Lehmböden visuell bestimmen können.

Tabelle 2. Bestimmung der mechanischen Zusammensetzung von Tonböden.

Klassifizierung von Lehmböden.

Die meisten Lehmböden können unter natürlichen Bedingungen je nach Wassergehalt in einem unterschiedlichen Zustand sein. Die Baunorm (GOST 25100-95 Bodenklassifizierung) definiert die Klassifizierung von Lehmböden in Abhängigkeit von ihrer Dichte und ihrem Feuchtigkeitsgehalt. Der Zustand von Tonböden charakterisiert den Fließfähigkeitsindex IL – das Verhältnis der Differenz des Feuchtigkeitsgehalts, die zwei Bodenzuständen entspricht: natürlich W und an der Rollgrenze Wp, zur Plastizitätszahl Ip. Tabelle 3 zeigt die Klassifizierung von Tonböden hinsichtlich der Fließfähigkeit.

Tabelle 3. Klassifizierung von Tonböden hinsichtlich der Fließfähigkeit.

Entsprechend der Partikelgrößenverteilung und der Plastizitätszahl Ip werden die Tongruppen gemäß Tabelle 4 unterteilt.

Tabelle 4. Klassifizierung von Tonböden nach Partikelgrößenverteilung und Plastizitätszahl

Tonböden werden nach dem Vorhandensein fester Einschlüsse gemäß Tabelle 5 unterteilt.

Tabelle 5. Der Gehalt an Feststoffpartikeln in Tonböden .

Lehmböden sollten Folgendes umfassen:

Der Boden ist torfig;

Senkungsböden;

Aufquellende (aufhebende) Böden.

Torfboden – Sand- und Tonboden, der in seiner Zusammensetzung in einer trockenen Probe 10 bis 50 % (nach Gewicht) Torf enthält.

Nach dem relativen Gehalt an organischer Substanz Ir werden Tonböden und Sande gemäß Tabelle 6 unterteilt.

Tabelle 6. Klassifizierung von Tonböden nach dem Gehalt an organischen Substanzen

Quellboden ist ein Boden, dessen Volumen zunimmt, wenn er mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit getränkt wird, und der eine relative Quelldehnung (bei freier Quellung) von mehr als 0,04 aufweist.

Sinkender Boden ist ein Boden, der unter Einwirkung einer äußeren Belastung und seines Eigengewichts oder nur aus seinem Eigengewicht, wenn er mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit getränkt wird, eine vertikale Verformung (Setzung) erfährt und eine relative Setzungsverformung e sl ³ 0,01 aufweist .

Je nach Setzung und Eigengewicht beim Durchnässen werden sinkende Böden in zwei Typen eingeteilt:

• Typ 1 – wenn das Absinken des Bodens durch sein Eigengewicht 5 cm nicht überschreitet;
• Typ 2 – wenn das Absinken des Bodens durch sein Eigengewicht mehr als 5 cm beträgt.

Entsprechend der relativen Setzungsverformung e sl werden Tonböden gemäß Tabelle 7 unterteilt.

Tabelle 7 Relative Verformung Absinken von Lehmböden.

Hebeboden ist ein dispergierter Boden, der beim Übergang vom aufgetauten in den gefrorenen Zustand durch die Bildung von Eiskristallen an Volumen zunimmt und eine relative Verformung der Frosthebewirkung e fn ³ 0,01 aufweist. Diese Böden sind für den Bau nicht geeignet und müssen entfernt und durch tragfähige Böden ersetzt werden.

Nach der relativen Quellverformung ohne Belastung e sw werden Tonböden gemäß Tabelle 8 unterteilt.

Tabelle 8. Relative Verformung der Quellung von Tonböden.