Области применения — единственное, в чем верхний слой почвы и песчаный суглинок похожи. Оба материала используются для земляных работ. Они используются для заполнения ям, траншей, а также для выравнивания ландшафта и создания склонов.
Что такое песчаный грунт и чем он отличается от песка?
Существует множество различных типов почвы. Один из них — песчаная почва; она обладает рядом свойств, благодаря которым используется в различных областях человеческой деятельности. Она распространена по всему миру, только в России занимает огромную площадь — около двух миллионов квадратных километров.
Описание, состав и свойства
Песчаная почва — это почва, которая может содержать 50 и более процентов песчинок с размером зерен менее 2 мм. Ее параметры значительно варьируются, поскольку она формируется в результате тектонических процессов и может меняться по составу в зависимости от происхождения, климатических условий и почвенной породы. Частицы в составе песчаных почв различаются по крупности. Они могут содержать различные минералы, такие как кварц, полевой шпат, кальцит, соль и другие. Однако основным элементом, конечно же, является кварцевый песок.
Все песчаные грунты имеют свои характеристики, по которым можно решить, какой из них использовать для решения конкретных задач.
Основные характеристики, влияющие на выбор грунта.
- Несущая способность. Данный строительный материал легко уплотняется при помощи небольших усилий. По этому параметру его делят на плотный и средней плотности. Первый обычно залегает на глубине ниже полутора метров. Длительное нахождение под давлением значительной массы других почв хорошо его уплотняет, и он отлично подходит для строительных работ, в частности, возведения оснований различных объектов. Глубина залегания второго составляет до 1,5 метров либо он уплотнен при помощи различных приспособлений. По этим причинам он более подвержен усадочным явлениям и его несущие качества несколько хуже.
- Плотность. Она прочно связана с несущей способностью и может меняться у различных видов песчаного грунта, для высокой и средней несущей плотности эти показатели разнятся. От этой характеристики зависит сопротивление материала нагрузкам.
- Пескогрунт с крупными частичками очень плохо удерживает влагу и благодаря этому он практически не деформируется при промерзании. В связи с этим можно не просчитывать способность поглощать и удерживать влагу в его составе. Это является большим плюсом при проектировании. С мелкими же, наоборот, он интенсивно ее поглощает. Это тоже нужно учитывать.
- Влажность почвы влияет на удельный вес, он важен при перевозке почвы. Высчитать его можно, исходя из природной влажности породы и состояния (плотный или рыхлый). Для этого существуют специальные формулы.
Песчаные грунты также делятся на группы по гранулометрическому составу. Это самый важный физический параметр, определяющий свойства природных или изготовленных песчаных грунтов.
В дополнение к физическим свойствам, описанным выше, существуют также механические свойства. К ним относятся:
- прочностная способность – особенность материала сопротивляться сдвигу, фильтрация и водопроницаемость;
- деформационные свойства, они говорят о сжимаемости, упругости и способности изменятся.
Основные области применения пескогрунта
- Выравнивание строительных площадок;
- поднятие земельных участков;
- засыпка ям, котлованов, траншей, оврагов;
- устройство насыпей;
- строительство и отсыпка дорог;
- производство асфальто-бетонных смесей;
- гончарное и керамическое производство.
Песчаные почвы и песок — это разные материалы. Первый содержит большое количество примесей, а второй — не более 5-7 % мелких частиц глины и пыли. Другими словами, песок — это гораздо более чистый и однородный материал. Разный состав обуславливает разные свойства и области применения.
Песок гораздо более рыхлый, чем песчаная почва
Основное отличие песчаной почвы от песка:
- В сравнении с песком пескогрунт намного лучше держит форму, у него выше коэффициент трения – поэтому он подходит для насыпей.
- За счет включения глины обладает более высокими вяжущими свойствами – поэтому удобен для выравнивания участков.
- Стоит дешевле, чем песок – оптимален для отсыпки больших территорий и заполнения ям.
Однако этот материал нельзя использовать в качестве замены песка. Его свойства значительно ниже не только по сравнению с высококачественным речным и мытым песком, но и с простым карьерным песком.
Песчаный грунт не подходит для производства строительных смесей, а используется только для «импровизированных» проектов. Он необходим для больших объемов земляных работ, когда нужно поднять или распределить площадку, так как имеет низкую цену.
Пескогрунт и грунт: в чем отличия
Если сравнить песчаные почвы с почвами для садоводства, то разница очевидна. Эти почвы предназначены для посадки зеленых растений и содержат гумус, который делает их плодородными. Использование песчаной почвы неэффективно, так как она не обеспечивает нужные условия для выращивания растений.
Горшечная почва в основном используется для посадки растений.
Существует несколько видов горшечной почвы для садоводства:
- Фрезеровочный – для садовых деревьев, кустарников и газона, содержит 70 % низинного торфа, растительный грунт, мытый песок, органические и минеральные добавки.
- Плодородный – для рассады, овощей и цветов, содержит верхний торф, песок и плодородную почву.
- Почвогрунт – сбалансированный грунт для садовых и ландшафтных работ, добытый естественным путем.
- Растительный – для озеленения больших площадей и обогащения почвы, используется для повышения урожайности.
- Торф и смеси на его основе богаты органическими микроэлементами и обладают высокой влагопроницаемостью, используются для улучшения качества почвы.
Дизайнерская почва наиболее близка по своим свойствам к песчаной почве. Оба материала содержат песок, подпочвенные слои, глину, пылевидные частицы и примеси горных пород. Условия добычи и область использования этих материалов схожи, основное различие заключается в составе и свойствах. Основа песка — песок, дно — почва.
Грунт россыпью обеспечивает хорошую механическую связь с любым типом грунта
Литейная земля не всегда имеет темный цвет и выглядит как чернозем, она может быть желтой, оранжевой или красноватой в зависимости от состава. Обычно его не добывают, но используют при строительстве дорог, рытье прудов, котлованов, каналов и канав. Выбор между песчаной и грейдированной почвой зависит от того, подходит ли конкретный состав для решения поставленной задачи.
Свойства грунтов
Пористость почвы — это отношение между объемом минеральной части почвы и объемом пор. Чем выше значение е-, тем более рыхлая почва. Механические свойства почвы уменьшаются с увеличением e. Более глубокие слои почвы имеют большую плотность и меньшую пористость.
Глинистые почвы, такие как глина, супесь и суглинок, становятся рыхлыми с увеличением влажности почвы. Это происходит, когда содержание влаги в WP
Достигается значение WP, после чего почва начинает скатываться. Если содержание влаги продолжает расти выше значения WL, почва становится текучей. Значение, определяющее степень пластичности, называется индексом текучести JL. Индекс текучести является мерой содержания влаги в глинистой почве. Если JL ≤ 0, почва сухая и твердая; если JL ≤ 0, почва пластичная, а если JL ≥ 1, почва текучая.
Индекс пористости и индекс пластичности являются наиболее важными показателями для определения несущей способности грунта. Согласно СНиП (Строительные нормы и правила), расчетное сопротивление грунтов определяется следующим образом: Расчетное сопротивление глинистых грунтов
| Пылевато-глинистые грунты | Пористость | Расчетное сопротивление, кг/см² | |
| Твердый грунт JL = 0 | Пластичный грунт JL = 1 | ||
| глины | 0,5 | 6,0 | 4,0 |
| 0,6 | 5,0 | 3,0 | |
| 0,8 | 3,0 | 2,0 | |
| 1,1 | 2,5 | 1,0 | |
| суглинки | 0,5 | 3,0 | 2,5 |
| 0,7 | 2,5 | 1,8 | |
| 1,0 | 2,0 | 1,0 | |
| супесь | 0,5 | 3,0 | 3,0 |
| 0,7 | 2,5 | 2,0 |
Расчетное сопротивление песчаных грунтов.
| Пески | Расчетное сопротивление, кг/см² | ||
| плотные | средней плотности | ||
| крупные | 6,0 | 5,0 | |
| средней крупности | 5,0 | 4,0 | |
| мелкие | маловлажные | 4,0 | 3,0 |
| влажные и насыщенные | 3,0 | 2,0 | |
| пылеватые | маловлажные | 3,0 | 2,5 |
| пылеватые влажные | 2,0 | 1,5 | |
| пылеватые насыщенные | 1,5 | 1,0 |
Выводы из таблиц:
- чем крупнее фракция песка, тем большую несущую способность он имеет;
- почти все грунты снижают свою несущую способность при увеличении влажности, причем некоторые в 2,5 раза, однако это зависимость сильнее всего проявляется у глины и уменьшается с увеличением доли и размеров частиц песка;
- уплотненные грунты выносливее чем неуплотненные. Сильнее всего эта зависимость проявляется у глин, где уплотненный грунт почти в 2,5 раза более выносливый чем неуплотненный.
Согласно ЕНиР Е2В1
Сопротивление грунтов определяется:
- для механизированные работ — по таблице 1 и таблице 2 Главы 1;
- для ручных работ — по таблице 1 Главы 2.
Общая часть ENiR E2B 1
(5) К незамерзающим почвам относятся почвы, содержащие лед, который изменяет структуру и свойства незамерзающих почв перед замерзанием.
п.6 Галечные и песчаные почвы с отрицательной температурой, но не связанные со льдом из-за низкого содержания влаги, а также крупнозернистые и скальные почвы в зимний период классифицируются как незамерзающие почвы.
Глава 1 UniR E2B1:
п.1 Правила и факторы настоящей главы предусматривают, что незамерзающие почвы I — IV групп развиваются в своем естественном состоянии. Тяжелые грунты, а также грунты с примесями, которые трудно разрабатывать в естественном состоянии, должны быть предварительно разрыхлены. Необходимость рыхления определяется в каждом отдельном случае исходя из местных условий (плотность грунта, вид и количество примесей, мощность и состояние машин).
п.2 Предварительно разрыхленные, не мерзлые грунты должны быть разрыхлены машинами следующим образом
при использовании экскаваторов — по правилам для грунтов низшей группы (грунты II — I; III — II; IV — III),
при использовании экскаваторов, бульдозеров, грейдеров и грейдерных мотыг — в соответствии с теми же группами грунтов.
Глава 2 UniR E2B1:
п. 1. Распределение грунтов по группам в зависимости от сложности ручной выемки приведено в таблице 1 (глава 2).
Классификация по ГОСТ
Классификация песчаных грунтов включена в ГОСТ 25100 — 2011 и дана на основе размера зерен и частиц и их доли в массе.
Гранулометрический состав песчаных грунтов выглядит следующим образом:
- Гравелистый. Размер зерен и частиц более 2 мм. Их содержание в массе более 25%.
- Крупный. Размер – более 0,5 мм и содержание – 50%.
- Средней крупности. Размер — более 0,25 мм, содержание более 50%.
- Мелкий. Размер – более 0,1 мм, содержание более или равно 75%.
- Пылеватый. Размер – более 0,1 мм, содержание менее 75%.
Благоустройство территории
Песчаная глина широко используется в общественных сооружениях, при формировании почвы вокруг домов и частных построек.
Она подходит для следующих проектов:
- Рекультивации
- Засыпки траншей и котлованов
- Засыпки оснований под газонами и клумбами
- Оборудования нижних слоев садовых дорожек
- Борьбы с гололедом
Вы можете прочитать больше о каждом применении.
Рекультивация
В районах, где раньше находились карьеры, свалки или строительные площадки, необходимо восстановить экологию. Со временем эти земли можно превратить в сельскохозяйственные угодья, сенокосные луга, общественные парки или лесные насаждения. Для этого карьеры засыпаются, а свалки частично или полностью заменяются грунтом.
Песчаная глина успешно используется в рекультивации. Материал дешевый и служит основой для плодородной земли. Суглинистый песок с торфом становится субстратом для растений. В такой почве хорошо растут хвойные деревья и кустарники.
Помимо песчаной глины, для рекультивации используются и другие материалы. Глубокие ямы сначала засыпают вскрышными породами или гравием. Верхние слои состоят из глины, суглинка или растительной почвы. Подходит торфяная почва, но она легко воспламеняется. Если в будущем участок будет использоваться для сельского хозяйства, его следует засыпать черноземом.
Засыпка траншей и котлованов
Заполнять ямы и канавы суглинком дешевле, чем глиной или супесью. Этот материал не прилипает к лопатам и отвалам бульдозеров. Он проницаем для воды, и в будущем участок не превратится в болото. Суглинистый песок можно использовать для заполнения траншей под инженерные коммуникации. Он не вспучивается и не разбухает слишком сильно; кабели и трубы не деформируются.
Песчаная глина также может быть использована для заполнения дренажей. Она хорошо фильтрует жидкость и предотвращает загрязнение дренажных отверстий. Лучше всего выбирать легкий материал с содержанием глины менее 5%. Чаще всего в дренажных системах используется песок; он лучше очищается. Но песчаная глина дешевле и более доступна в нашем регионе.
Засыпка оснований под клумбами и газонами
Глина проницаема для дождевой и талой воды и не скапливается на поверхности газона. Однако частицы глины могут удерживать часть влаги вместе с питательными веществами, чтобы они не просачивались в более глубокие горизонты почвы. Рекомендуется покрывать глину черноземом, торфом или другим видом плодородной почвы.
Оборудование нижних слоев садовых дорожек
Самый нижний слой дорожки рекомендуется делать из песка. Он препятствует росту сорняков, предотвращает загрязнение гравия почвой и является проницаемым для воды. Однако для экономии средств песок можно заменить супесью.
Временные дорожки или тропинки между грядками часто просто засыпают глинистым песком. Это простое и недорогое решение. Этот материал также можно использовать для создания будущей дорожки.
Борьба с гололедом
Глина — один из самых дешевых вариантов антиобледенения. Она стоит дешевле песка и выполняет свою функцию так же хорошо. Единственным недостатком является высокое содержание глины. Она может загрязнить вашу обувь и попасть в шины вашего автомобиля. Когда лед растает, дорожка может превратиться в болото.
В то же время существует множество современных средств против обледенения. Но у них есть свои недостатки. Они дороги и не всегда экологичны. Поэтому многие города используют грязь, песок или песчаную глину, иногда смешанную с поваренной солью, по старинке, для более эффективной борьбы с гололедом.
Структура песков
Структура песчинок очень изменчива. Различия зависят от положения тектонических плит, структуры веществ, входящих в состав песка, природно-климатических условий и минералогического состава. Крупно-, средне- и гравелистые пески широко распространены в горных складках, где они встречаются в осадочных разрезах различного генезиса. Эти пески обильны в районах движения стабильных блоков континентальной коры и в метаморфизованных частях фундамента плоскогорий. Среди более древних плит, но особенно среди более молодых блоков земной коры, наиболее распространены более широко распространенные типы песков — мелкозернистые, пылеватые и среднезернистые. Пески более грубого состава встречаются в моренных и флювиальных отложениях, а также в аллювиальных отложениях, озерах и развившихся из них морских образованиях. В отложениях, сформированных непрерывным потоком воды (аллювиальные отложения), эти типы песков часто встречаются в нижней части разреза (так называемый перлювиальный аспект), в то время как верхние слои содержат более однородные мелкие, пылеватые и средние пески (так называемый русловой аспект, а также аллювиальный аспект).
То, из чего состоят песчинки, зависит от их образования, что наглядно проявляется в накоплении и в отдельно взятом карьерном районе. Например, во многих оледенелых районах в четвертичный геологический период пески водных ледников являются самыми грубыми по своим свойствам. Более молодые пески (аллювиальные пески), которые образовались в результате перестройки и размыва реками более древних флювиальных ледниковых песков, имеют четко распределенную однородную структуру. Пески, сформировавшиеся в дельтах рек (прибрежные и морские), состоят из еще более мелких частиц.
Процентная однородность относительного содержания частиц в песке может сильно варьироваться даже в пределах одних и тех же песчаных слоев (а также между различными участками). Более высокая однородность наблюдается в морских песках, а также в песках, содержащихся в эоловых отложениях, так что они являются однородно монодисперсными. Пески такого состава могут также встречаться в отложениях, образованных постоянными водными потоками равнинных рек.
Многослойные пески встречаются в слоях различных отложений, сформированных в горных районах.
Различные типы песчаных почв, сформированных водотоками, характеризуются тем, что их распространение увеличивается в зависимости от расстояния от источника. Типичным примером является аллювиальный песок.
Минеральный состав песков
Минералогический состав песков также неоднороден, минералов много, но следует упомянуть некоторые, важные в процентном отношении: Хлорит 1%, Доломит 3%, Кальцит 7%, Полевой шпат 8%, Кварц (который, кстати, является самым распространенным минералом на Земле) 70%, другие минералы составляют 11%. Эта статистика показывает, что пески в основном состоят из кварца и полевого шпата, из чего следует, что эти пески являются наиболее распространенными.
В Российской Федерации подавляющее большинство песчаных почв содержат относительно низкий уровень солей (растворимых и среднерастворимых), не превышающий сотых долей одного процента. Однако в районах юга страны пески с высокой соленостью (более 0,3 % растворимых солей) встречаются довольно часто, особенно в морских и континентальных образованиях. В пролювиальных, аллювиальных и других песках большая часть солей обусловлена континентальным засолением в результате повышения уровня грунтовых вод (антропогенные или естественные причины).
Во многих случаях пески содержат различное количество железа (до нескольких процентов). Железо в песках является либо первичным (в результате разрушения метаморфических и магматических пород), либо вторичным (в результате почвообразования и выветривания) и присутствует в виде оксида и закиси.
Кроме того, пески центральной и северной частей страны могут содержать остатки растительного происхождения (обычно не более 3%, но может быть до 10% и более, в этом случае к названию песка добавляют слова «с примесью растительных остатков»).
Содержание влаги в песке варьируется от одного-двух процентов до тридцати процентов. Верхние слои песка содержат минимальное количество влаги в пределах 1-5 %. Вследствие капиллярного смачивания содержание влаги резко возрастает и может достигать 30 % в зонах грунтовых вод. Песок обычно не содержит солей, но в сухих районах вода часто насыщена минералами. Кроме того, высокое содержание минералов характерно для грунтовых вод между песками, как, например, на морских побережьях. По физическому состоянию вода в песке, а также в легких песчаных глинах может быть классифицирована как гравитационная и капиллярная вода.
