Что такое грунт в геологии: Грунт. Определение, понятие, виды и классификация грунтов.

Содержание

Геология грунта под фундамент по низким ценам, проведение инженерной геологии на механики грунтов

Важный этап строительных работ – проведение геологии грунта участка, на котором и будет стоять здание. Результатом игнорирования данного этапа может стать скорое растрескивание фундамента, перекос стен, окон, дверей и полов, повреждение оконного стекла, разрушение всего строения.

Закажите изыскания со скидкой до 02 декабря

Цена от: 28000

За 3 скважины по 8 метров

Перезвоните мне
Рассчитать стоимость

ООО «ГеоКомпани» выполняет геологическое исследование грунта для определения глубины промерзания почвы, уровня и характеристик грунтовых вод, структуры грунта и рельефа местности. Полученные данные позволяют судить о пригодности данного участка для застройки, а также крайне необходимы для разработки проекта здания.

Для возможности проведения работ Заказчик должен предоставить топографический план участка с изображенным на нем пятном здания и обозначением его периметра и габаритов, указанием расположенных на данной территории инженерных коммуникаций, а также техническое задание.

Этапы геологического обследования грунта

Бурение скважин шнековым, ударно-контактным или вибрационным методом. Количество скважин зависит от площади пятна под
застройку. По результатам исследования устанавливается, из каких пластов состоит порода, и какова их толщина, а также глубина залегания и состав грунтовых вод. Во время бурения специалисты изымают образцы грунта.
Зондирование. Определяет сопротивление грунта, степень погружения фундамента. Зонд вдавливается в землю, что позволяет изменить обратное ее давление на будущее сооружение.
Лабораторное изучение грунта. Исследование физико-химического состава каждого слоя грунта и свойств пород для определения несущей способности почвы и степени ее увлажненности. По результатам проектировщики разрабатывают состав массы для фундамента.
Испытания грунта штампом. Специалисты проводят измерения при воздействии пластинами давления на разные слои почвы, что показывает возможную их деформацию. Этот этап позволяет спрогнозировать уровень осадки здания.
Рассмотрение данных и выдача результата. В отчете указывается прочность почвы и степень ее деформации под нагрузкой, уровень осадки грунта и его увлажненности, плотность, уровень расположения грунтовых вод, рекомендации по выбору фундамента и пр. Указываются геологические условия для участка, возможность подтопления здания, вымывания грунта, его эрозии.

Стоимость работ зависит от площади исследуемой территории, ее рельефа и количества анализов. Посмотреть перечень услуг можно в прайс-листе на нашем сайте.

Почему с нами выгодно сотрудничать?

Доступные цены.
В арсенале компании современное оборудование и бурильные устройства, позволяющие забирать пробы на глубине до 35 м.
Профессионализм наших сотрудников позволяет проводить исследования в самых труднодоступных местах Москвы, Московской области и центральной части России.
Быстрая обработка заявки, выезд на объект в самое ближайшее время, сдача заказа точно в срок.

Задать вопросы и заказать услуги будет удобно по телефону. Звоните!

Статьи по теме

Время ознакомления ≈ 19 мин.

Ареометрический метод определения гранулометрического состава грунта

Время ознакомления ≈ 5 мин.

Гранулометрический состав грунтов

сделать самому или позвать профессионалов

Исследование геологии грунта – это одна из важных процедур, предшествующая строительству дома. Рассмотрим, можно ли обойтись без геологии, как сделать геологическое исследование самостоятельно и стоит ли это делать.

Можно ли не делать геологию?

Среди заказчиков все еще сохраняется предрассудок, что деньги, потраченные на строительные работы себя окупают, а на интеллектуальном труде можно сэкономит. Сразу возникают вопросы, нужно ли платить архитектору и инженеру для создания проекта, стоит ли оплачивать геологические исследования и др.

Распространенной формой экономии является строительство по эскизному проекту,
в статье 5 причин не строить по эскизному проекту мы разобрали,
чем эскизный (архитектурный) проект отличается от рабочего (инженерного).

На этот вопрос большинство профессиональных проектировщиков и строителей отвечают отрицательно – строить дом без геологических исследований сомнительная затея. Раньше в индивидуальном жилищном строительстве часто обходились без них, так как такие изыскания не были доступны. Сейчас рынок компаний, осуществляющих геологические исследования достаточно широк.

Можно ли сделать геологию самостоятельно?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим данные, которые может предоставить профессиональное исследование по сравнению с самостоятельными изысканиями.

Некоторые геологические компании просто смотрят геологические карты
и по ним составляют заключения без выезда на участок.
Такие исследования сопоставимы по информативности с самостоятельным изучением почвы. Профессиональная геология предполагает выезд специалистов на объект.

Что можно определить самостоятельно?

Визуальный осмотр на предмет однородности.
Глубина залегания грунтовых вод.
Дренирующие свойства грунта – легко ли через него проходит вода.
Определение типа почвы со значительной погрешностью.
С небольшой точностью можно прогнозировать пучинистость грунтов.

Что определяет профессиональное исследование?

С высокой точностью определяется тип грунта.
Определение физико-технических характеристик грунта (просадочность, набухание, пучинистость, несущая способность и др.).

Физико-технические параметры можно получить только в результате лабораторных исследований, самостоятельно их установить нельзя. К важным характеристикам относится показатель просадочности. Это свойства грунтов изменять свой объем под собственным весом при насыщении влагой. Классификация включает непросадочные, слабопросадочные, просадочные и сильнопросадочные.

Степень просадочности грунтов

Получение гидрологической картины, которая включает не только уровень залегания грунтовых вод, но и характер воздействия воды на бетон и арматуру фундамента. Также в результате можно определить, где находится верховодка.
Профессиональные рекомендации и прогноз по осадке грунтов после строительства.

Самостоятельное изучение геологии не заменит профессионального исследования, так как проектировщики, скорее всего, потребуют точных характеристик грунта. Самостоятельные изыскания полезны для получения общей картины, эти данные можно использовать только для возведения малозначимых построек. Рассмотрим, как своими силами провести эти исследования.

Инструменты для геологического исследования

Блокнот для фиксации данных, в него следует записывать все наблюдения в процессе работы.
Емкости для сбора образцов.
Кусочки скотча или стикеры для подписи образцов, на них следует указать глубину пробы и номера скважины.
Ручной бур и удлинитель для него.
Лопата для удаления плодородного слоя.
Емкость с водой для определения дренирующих свойств грунта.
Рулетка для определения глубины скважины.

Экспресс-исследование грунта

Тут можно обойтись без бура, такой вид изысканий позволяет выявить общие проблемы в пятне застройки. Работы начинаем с рытья ямы, в процессе работ надо отмечать глубину залегания плодородных слоев. После достижения плотных слоев почвы можно залить 8 – 10 литров воды и посмотреть, как быстро она будет уходить. Если уходит быстро, то это говорит о том, что почва обладает хорошими дренирующими свойствами.

Если в ходе «экспресс» исследования картина плохая: высокая неоднородность, плохая несущая способность, высокий уровень грунтовых вод, то можно не продолжать рытье. При серьезном строительстве на таком участке все равно потребуется профессиональное исследование.

Для строительства фундамента важны не только данные геологического исследования. Всю необходимую информацию мы описали в отдельной статье Информация, без которой нельзя строить фундамент.

Подробное исследование

Для этих работ потребуется садовый бур. Чтобы получить полную картину, нужно сделать не меньше трех скважин, при этом одна из них должна находиться в пятне застройки будущего дома. Глубина скважины зависит от типа строения.

Дома с несколькими этажами и подвалом – скважина 4 – 5 м.
Дома без подвала с несколькими этажами из тяжелых материалов – 3,5 – 4 м.
Одноэтажные легкие дома – до глубины промерзания.

Результаты сохраняем в емкости или пакеты для образцов, пробы берем каждые 25 см, после достижения глубины промерзания – каждые 50 см. Плодородный слой почвы не нужно брать в качестве образца, он все равно будет удален при строительстве.

Плодородную почву нельзя оставлять под фундаментом, так как она содержит много органики, со временем органические включения будут перегнивать, а грунт просядет. Про ошибки при строительстве фундамента подробнее читайте в 12 ошибок при строительстве фундамента.

Анализ результатов

Теперь перейдем к «лабораторным испытаниям», для этого нам потребуется вода и увеличительное стекло. С нами все еще должен быть блокнот для записи. Если мы затрудняемся определить тип почвы в образце, можно записать, как он себя ведет при смачивании, растирании, сворачивании в шнур и в кольцо, потом дать эту информацию более опытному человеку для анализа.

Песок – отчетливо видны разрозненные частицы, в сухом состоянии легко разделяется на части, не скатывается, пластичность в сухом состоянии отсутствует.
Песок

Пылеватая супесь – содержит пылевые включения, которые в сухом состоянии напоминают муку. Во влажном состоянии скатывается в шарик, но не в шнур.
Тяжелая супесь – состоит из частиц песка, скатывается, но разделяется на небольшие фрагменты, которые быстро распадаются.
Легкий суглинок в сухом виде состоит из твердых комков, чтобы раздавить их, нужно прилагать усилие. Во влажном состоянии скатывается в шнур, который быстро распадается. В легком суглинке под лупой хорошо видны песчаные включения.

Легкий суглинок

Пылеватый суглинок в сухом состоянии тоже имеет твердые комки, но раздавить их руками проблематично, при увлажнении образец становится липким и пластичным. При растирании доля песка мала, большую часть составляет пыль. Скатывается в шнур, но при попытке свернуть кольцо разрушается.

Пылеватый (средний) суглинок

Тяжелый суглинок – глина с небольшими включениями песка, во влажном состоянии — липкая и пластичная, при растирании можно обнаружить песчаные частицы. Сворачивается в шнур, если согнуть шнур в кольцо, то он не разрушается, но появляются трещины.

Тяжелый суглинок

Глина – в увлажненном состоянии мягкая и пластичная, пачкает руки, легко сворачивается в шнур, который скручивается в кольцо без повреждений. В сухом состоянии состоит из твердых кусков, которые раскалываются на крупные куски твердым предметом.

Глина

Что должно быть в профессиональном геологическом исследовании?

Несколько слов скажем о том, что должно быть в профессиональной геологии.

По плану участка проектировщик сможет рассчитать нагрузки от фундамента на конкретную ось. Например, если под одним из углов дома находятся «слабые» грунты,
в проекте можно учесть эту особенность.

Сводная таблица с характеристиками грунтов с указанием скважины и глубины.
Разрезы почвы, на которых показана карта залегания разных типов грунтов.
Описание характера грунта (просадочность, пучинистость).

Вывод

Если планируется обращаться за проектом, то без профессиональной геологии не обойтись. Многие компании откажутся разрабатывать проектные документы без данных геологической экспертизы или предложат провести собственные исследования. Самостоятельная геологическое исследование дает хозяину понимание особенностей грунтов на участке. Эти знания можно использовать при планировании колодца и строительстве небольших построек.

Изучение геологии: почва

Что такое почва? . Если у вас когда-либо была возможность покопаться в саду, вы воочию убедились, что материал, из которого растут цветы, на вид и на ощупь отличается от пляжного песка или гончарной глины. Мы называем материал в саду «грязью» или, точнее, почвой. Почва состоит из горных пород или отложений, которые были изменены физическим и химическим взаимодействием с органическим материалом, дождевой водой и организмами с течением времени. Почва — один из самых ценных ресурсов нашей планеты, поскольку без нее не было бы сельского хозяйства, лесного хозяйства, скотоводства или домашнего садоводства.

Как формируется почва?

Как формируется почва? . Три процесса, происходящие на поверхности Земли или непосредственно под ней, способствуют формированию почвы. Во-первых, химическое и физическое выветривание приводит к образованию рыхлых обломков, новых минералов (таких как глина) и ионов в растворе. Во-вторых, дождевая вода просачивается сквозь мусор и уносит вниз растворенные ионы и чешуйки глины. Область, в которой происходит этот нисходящий перенос, называется зоной выщелачивания, потому что выщелачивание означает извлечение, поглощение и удаление. Далее вниз новые минеральные кристаллы осаждаются непосредственно из воды или образуются в результате реакции воды с мусором. Кроме того, вода оставляет после себя груз мелкой глины. Область, в которой собираются новые минералы и глина, является зоной аккумуляции. В-третьих, микробы, грибы, растения и животные взаимодействуют с отложениями, производя кислоты, которые выветривают зерна, поглощая атомы питательных веществ и оставляя после себя органические отходы и остатки. Корни растений и роющие животные (насекомые, черви и суслики) взбалтывают и разрыхляют почву, а микробы метаболизируют минералы и органические вещества и выделяют химические вещества. Поскольку разные процессы почвообразования происходят на разной глубине, в почвах обычно образуются отдельные зоны, известные как почвенные горизонты, расположенные в вертикальной последовательности, называемой почвенным профилем. Давайте посмотрим на идеализированный профиль почвы сверху вниз, используя в качестве примера почву, сформированную в лесу умеренного пояса. Самый высокий горизонт называется горизонтом О (приставка означает органический), названным так потому, что он почти полностью состоит из гумуса (растительных остатков) и почти не содержит минеральных веществ. Ниже горизонта О расположен горизонт А, в котором гумус еще больше разложился и смешался с минеральными зернами (глиной, илом, песком). Вода, просачивающаяся через горизонт А, вызывает химические реакции выветривания и образование ионов в растворе и новых глинистых минералов. Движущаяся вниз вода в конечном итоге уносит растворимые химические вещества и мелкую глину глубже в недра. Горизонты O и A составляют верхний слой почвы от темно-серого до черновато-коричневого, плодородную часть почвы, которую фермеры обрабатывают для посадки сельскохозяйственных культур. (В некоторых местах горизонт А переходит в горизонт Е, уровень почвы, который подвергся значительному выщелачиванию, но еще не смешался с органическим материалом.) Под горизонтом А (или горизонтами А и Е) лежит горизонт В. Ионы и глина накапливаются в горизонте В, или недрах. Обратите внимание на наше описание, что горизонты O-, A- и E составляют зону выщелачивания, тогда как горизонт B составляет зону аккумуляции. Наконец, в основании почвенного профиля мы находим горизонт С, который состоит из материала, полученного из субстрата, подвергшегося химическому выветриванию и разрушению, но еще не подвергшегося выщелачиванию или накоплению. Горизонт С переходит вниз в невыветрелые коренные породы или невыветрелые отложения. Как хорошо известно фермерам, лесникам и владельцам ранчо, почва в одной местности может сильно отличаться от почвы в другой по составу, толщине и текстуре. Действительно, культуры, хорошо растущие на одном типе почвы, могут зачахнуть и погибнуть на соседнем другом. Такое разнообразие существует потому, что состав почвы зависит от нескольких факторов почвообразования:

Климат: Большое количество осадков и высокие температуры ускоряют химическое выветривание и вызывают выщелачивание большинства растворимых элементов. Небольшое количество осадков и более низкие температуры приводят к более медленным темпам выветривания и выщелачивания, поэтому почвам требуется много времени для развития, и они могут сохранять невыветрившиеся минералы и растворимые компоненты. Климат является единственным наиболее важным фактором, определяющим характер развивающихся почв.
Состав подложки: Некоторые почвы образуются на базальте, некоторые на граните, некоторые на вулканическом пепле и некоторые на недавно отложившемся кварцевом иле. Эти разные субстраты состоят из разных материалов, поэтому образующиеся на них почвы имеют разный химический состав.
Крутизна склона: Под плоской землей может скапливаться толстая почва. Но на крутом склоне выветренная порода может смыться до того, как превратится в почву. Таким образом, при прочих равных условиях мощность грунта увеличивается с уменьшением угла наклона.
Влажность: В зависимости от особенностей местной топографии и глубины залегания грунтовых вод, некоторые почвы в одном и том же регионе более влажные, чем другие. Влажные почвы, как правило, содержат больше органического материала, чем сухие почвы.
Время: Поскольку почвообразование — это эволюционный процесс, молодая почва обычно тоньше и менее развита, чем старая. Скорость почвообразования сильно зависит от окружающей среды.
Тип растительности: Различные виды растений извлекают или добавляют в почву различные питательные вещества и количества органических веществ. Кроме того, некоторые растения имеют более глубокую корневую систему, чем другие, и помогают предотвратить вымывание почвы.

Классификация почв

Почвоведы всего мира изо всех сил пытались разработать рациональную схему классификации почв. Не все схемы используют одни и те же критерии, и даже сегодня во всем мире нет единого мнения о том, какая из них работает лучше всего. В Соединенных Штатах, стране со многими климатическими условиями в средних широтах, многие почвоведы используют Комплексную систему классификации почв США, которая различает 12 порядков почв на основе физических характеристик и условий почвообразования. Канадцы используют другую схему, ориентируясь только на почвы, которые развиваются к северу от 40-й параллели. Канадская схема хорошо работает в более прохладном климате высоких широт. Как мы уже отмечали, осадки и растительность играют ключевую роль в определении типа формируемой почвы. Например, в пустынях, где очень мало осадков и скудная растительность, образуется аридизоль. (В старых классификациях они были известны как «педокальные» почвы.) У аридисолей нет О-горизонта (поскольку там очень мало органического материала), а А-горизонт тонкий. Растворимые минералы, особенно кальцит, которые были бы полностью смыты, если бы выпадало больше осадков, вместо этого накапливаются в горизонте B. Фактически, капиллярное действие может поднимать кальцит из более глубоких слоев по мере того, как вода испаряется с поверхности земли. Кальцит местами цементирует обломки вместе в горизонте B, образуя камнеподобную массу, называемую калише или калькретом. В условиях умеренного климата alfisol образует эту почву с горизонтом O, а из-за умеренного количества осадков материалы, вымытые из горизонта A, накапливаются в горизонте B. (В более старых классификациях они были известны как «педальферские» почвы.) В тропическом климате развиваются оксисоли. Здесь так много осадков просачивается в землю, что все реактивные минералы в почве подвергаются химическому выветриванию, производя ионы и глину, которые смываются вниз. Этот процесс оставляет А-горизонт, который содержит значительные количества стабильных остатков оксида железа, оксида алюминия и гидроксида алюминия. Полученная почва имеет тенденцию быть кирпично-красной и традиционно называется 9.0003 латерит .

Карта типов почв по всему миру Министерства сельского хозяйства США.

Эрозия почвы

Как мы видели, для формирования почвы требуется время, поэтому почвы, способные поддерживать урожай или леса, являются природным ресурсом, достойным защиты. Однако сельское хозяйство, чрезмерный выпас скота и сплошные рубки привели к разрушению почвы. Культуры быстро удаляют питательные вещества из почвы, поэтому, если их не заменить, почва не будет содержать достаточно питательных веществ для поддержания жизни растений. Когда естественный растительный покров исчезает, поверхность почвы становится открытой для ветра и воды. Такие действия, как удар падающих дождевых капель или рыхление плуга, разрыхляют почву на поверхности, в результате чего она может быть смыта водой или унесена ветром в виде пыли. Когда это происходит, происходит эрозия почвы, вынос почвы проточной водой или ветром. В некоторых местностях эрозия уносит почти шесть тонн почвы с акра земли в год. Деятельность человека может увеличить скорость эрозии почвы в 10–100 раз, так что она намного превышает скорость почвообразования. Засухи усугубляют ситуацию. Например, в течение 1930-х годов череда засух уничтожила так много растительности на американских равнинах, что ветер сорвал с земли почву и вызвал разрушительные пыльные бури. Большое количество людей было вынуждено мигрировать из Пыльного котла Оклахомы и прилегающих районов. Последствия уничтожения тропических лесов особенно сильно влияют на почву. В установившемся тропическом лесу пышная растительность обеспечивает достаточное количество органических остатков, чтобы деревья могли расти. Но если лес вырубается или расчищается для земледелия, гумус быстро исчезает, оставляя латерит, содержащий мало питательных веществ. Культурные растения потребляют все оставшиеся питательные вещества так быстро, что почва становится неплодородной всего через год или два, бесполезной для сельского хозяйства и непригодной для отрастания деревьев тропических лесов.

Геология и почвообразование | АХДБ

Лежащая в основе геология определяет исходный материал почвы и ее свойства, включая глубину почвы, каменистость, минералогию и текстуру. Поэтому почвенные карты часто очень напоминают геологические карты.

Вернуться к: Классификация почв (тип)

Формирование почвы

Почвы формируются на протяжении тысячелетий в результате локального взаимодействия климата, геологии, гидрологии и управления.

Физические и химические изменения (выветривание) разрушают исходные материалы (твердые горные породы и дрейфующие отложения). Наконец, биологические циклы роста и разложения производят дополнительный важный ингредиент: органическое вещество.

Каждое поле имеет уникальные почвы.

Исходный материал

Исходный материал является основным фактором, определяющим наличие в почвах недостатка или избытка определенных питательных веществ – фосфора (P), калия (K) и магния (Mg) или микроэлементов.

Например, некоторые глины выделяют достаточно калия, чтобы поддерживать умеренный рост сельскохозяйственных культур без дополнительных удобрений.

Глины, высвобождающие калий, включают:

Известковая валунная глина
Глина Голта
Киммеридж Клей
Weald глина
Оксфордская глина
Блисворт Клей

Примечание: каменноугольные глины не выделяют много калия.

Рисунок 1. Формирование почвы

Адаптировано из © FAO 2015 «Как формируется почва» www.fao.org/resources/infographics/infographics-details/en/c/284480 (по состоянию на 7 ноября 2019 г.).

Почвенные горизонты

Типы почв классифицируются по иерархии, основанной на наблюдениях за свойствами почвы из почвенных ям (глубиной до 1,5 м).

Особое значение имеют количество и расположение слоев, составляющих почву (горизонтов), их механический состав и цвет.

Крупнейшими классификационными единицами (эквивалентными видам растений/животных) являются основные группы.

Большинство сельскохозяйственных почв, за исключением некоторых возвышенностей, относятся к одной из подгрупп хорошо дренированных буроземов.

Соединения железа

Обычно соединения железа в сельскохозяйственных почвах придают горизонтам красновато-коричневый цвет.

Однако при недостатке кислорода, например, в условиях заболачивания, соединения приобретают серый или голубоватый цвет в одном или нескольких характерных оглеенных слоях.

Ржавые оранжево-красные пятна могут также образовываться там, где воздух входит вокруг корней или на поверхности более крупных пор.

Рисунок 2. Почвенный профиль с характерными горизонтами. Это поверхностно-водная глеевая почва с оглеением в результате переувлажнения. Глинистая почва относительно непроницаема, поэтому во время избыточных осадков возникают анаэробные условия. заболачивание) – на вставке показана средняя призма из недр (серая, но с множеством ржавых пятен в результате периодического заболачивания)

C – Исходный материал почвы (серая глина с признаками заболачивания)

Грунт серии

Наименьшими классификационными единицами являются ряды почв (эквивалентные сорту сельскохозяйственных культур или породе животных).

Названные в честь мест, где они были впервые полностью описаны, почвы любой данной серии имеют схожий механический состав, глубину и минералогию.