Мұзды топырақтар - 4 компонентті жүйе

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Топырақ - табиғат компоненттерінің бірі. Жердің геологиялық тарихында алдымен пайда болған топырақ. Палеогеографиялық зерттеулердің деректері бойынша алғашқы жұқа топырақ қабаты 500 млн жыл бұрын кембрий дәуірінде пайда болыпты. Бұл кезде әлі өсімдік жамылғысы қалыптаспаған. Топырақ жамылғысын зерттейтін топырақтану ғылымы - жас ғылым. Оның негізін салған XIX ғасырдың 80-жылдары орыс ғалымы В. В. Докучаев - топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады.

Табиғатта әдетте топырақтың үстіңгі қабаты жыл сайын қатады және ериді. Оны әрекетті қабат немесе мерзімді қату және еру қабаты деп те атайды. Құрылыс кезінде аяздың әсерінен ісінуді ескеруге тура келеді. Көбіне шаңды-сазды топырақ, шаңды және майда құмдар ісінеді. Тәжірибе мен байқаулар қатаю кезінде топырақ көлемінің кейде 60-100% дейін ұлғаюын көрсетеді. Қатаю барысында топырақтың көлемінің ұлғаюы линза және басқа да қоспалар түрінде мұздың пайда болуына орай топырақ ылғалдылығының тез өсуімен жүзеге асады. Топырақтың ісінуі төменгі қабаттардағы қатаю аумағына судың келуі салдарынан дамиды. Мәңгі қататын топырақтың, сонымен қатар құрамында сына (клинья) және мұзы бар топырақтың жібуі барысында ғимараттар мен және құрылыстардың негізінде шөгінділер байқалады.

Мәңгі қататын топырақтар қатты қататын, илемді-қатты немесе сусымалы қатты жағдайда болуы мүмкін.

Қатты қататын топырақтар мұзбен мықты цементтелген. Қатты салмақ салған кезде олар тез сынады. Құрылыстағы салмақ әсерінен бұндай топырақтар көбінесе қысылмайды (Е0>100 МПа өзгеру модулі) .

Илемді-қатқан топырақтар мұзбен цементтелген, алайда түрлі құрылымдары бар. Олар аса үлкен қысымдылығымен сипатталады (Е0<100 МПа) .

Сусымалы қатты топырақтар - бұл минус температурадағы топырақтар, алайда мұзбен цементтелмеген. Оларға ірі түйіршікті, ірі топырақтар және ылғалды құмды топырақтар жатады.

Мұздалған топырақтардың басты құрамы қосымша 3 компоненттен тұрады, олардан сулы топырақтар пайда болып, мұзға айналады. Мұзды топырақтар - 4 компонентті жүйе. Оларға: қатты бөліктер, қатпайтын су, ауа немесе газ және мұз енеді. Мұздалған топырақтар құрылымы мұздың құрамы мен қатпаған су көлемінің маңызды дәрежесімен айқындалады.

Бұл принцип топырақтардағы қатпайтын су көлемімен, оның температурасының арасындағы байланысты көрсетеді. Мұзды топырақ температурасының жоғарлауы әсерінен, ондағы мұздың құрамы төмендейді, ал судың көлемі керісінше жоғарылайды. Сонымен қатар қатпайтын судың көлемі осы топырақтардағы қысымның әсерінен болып айқындалады. Қысымның жоғарлауы кезінде қатпайтын судың көлемі артады, ал мұздың құрамы керісіншетөмендейді. Мұзды топырақтың беріктігі және деформациясы маңызды дәрежесі қатпаған сулардың құрамына байланысты. Мұзды топырақтың 4 компонентті жүйе болғандықтан, оның физикалық жағдайын эксперименталдық жолмен бағалау, 4 негізгі сипатты анықтайды:

- табиғи құрылыммен pf бұзылмаған мұзды топырақтың тығыздығы;

- ps топырақтың қатты бөліктерінің тығыздығы (судың тығыздығы 1 т/м³, мұздың тығыздығы - 0, 9 т/м³) ;

- мұзды топырақтың суммалық ылғалдылығы ωtot, ондағы су мен мұздық құрамына байланысты;

- температураға байланысты топырақтардың табиғи жатуындағы қатпаған судың көлемі.

Мұзды топырақтардың тығыздығы мұзды жағдайдағы gg үлгі массасының, Vg, т. е. ρf = gg/Vg. көлеміне қатынасына тең. Табиғи үйлесімдегі топырақтардың массасы нақты өлшеумен анықталады.

Мұзды топырақтардың қатты бөліктерінің тығыздығы сулы топырақтардың пикнометрі көмегімен анықталады.

Топырақтың қатып қалуы өсімдіктердің қыстайтын жағдайларын бағалау үшін өте маңызды. Топырақтың мұздату тереңдігі метеорологиялық алаңға және қысқы дақылдарға орнатылатын Данилин мерзлотомерімен анықталады.

Данилин мерзлотомерінің 1 үзіліссіз бөлігінің ұзындығы 150 - 300 см, бөлу бағасы 1 см. Түтіктің бір жағы ағаш штангаға 2 қосылып, қақпағы 3 сақинамен аяқталады, екіншісі резеңке тығынмен жабылады. Пермафтростер жиынтығы қорғаныш түтікті 4 қамтиды, ол жезден ұшымен аяқталады. Қорғаныш түтіктің үстіңгі бөлігінде қар бөлігінің биіктігін өлшеу үшін сантиметрмен бөлінеді.

Мерзлотомерді пайдаланылған газдардың термометрлерінің жанында және мұз қатуының басталуына дейін 2-ден 3 апта бұрын орнатылады. Қорғаныш түтікті орнату үшін, тереңдігі резеңке түтіктің ұзындығынан 10 см артық ұңғыма дайындалған. Қорғаныш түтік ұңғымаға түседі, ұңғыманың қабырғалары мен түтіктер арасындағы бос жерлер тығыз жабылған. Күш үшін қорғаныш түтік созылған белгілермен күшейтіледі. Тазартылған сумен толтырылған резеңке түтік белгіленген қорғаныш түтікке түсіріледі.

Мерзлотомермен бақылауды теріс температура түсуінен топырақтың толық еруіне дейін жалғастырады. Топырақтың қату тереңдігі түтікте мұз боп қатқан су бағанының ұзындығымен (дәл 0, 5 см) анықтайды. Ол үшін түтік саусақпен тексеріледі. Мұздың төменгі шекарасы топырақтың қату тереңдігіне сәйкес келеді. Есептеуден кейін резеңке түтік қорғаныш түтікке қайтадан түсіріледі.

Мерзлотомер для определения глубины промерзания почвы Image result for мерзлотомер