Грунт непучинистый: Пучинистый грунт: как определить тип

что это такое и как его «обмануть»

Морозное пучение грунтов характерно для глинистых оснований. Такое явление доставляет немало неприятностей строителям. При возникновении выпучивания возможны неравномерные деформации фундаментов здания и появление трещин.

Содержание статьи

Природа явления

Морозное пучение обусловлено особенностями воды. Эта жидкость отличается от всех остальных веществ на нашей планете. В отличие от других при замерзании она не уменьшается в объеме, а увеличивается примерно на 9%.

Если этот процесс происходит вблизи фундамента, то давление на конструкцию существенно возрастает. Это может привести к поднятию определенного участка фундамента по сравнению с остальными.

Для возникновения рассматриваемой неприятности необходимо одновременное воздействие двух факторов: воды и отрицательной температуры. Такое часто встречается при залегании глинистых грунтов, которые отлично удерживают влагу. Также повышена вероятность морозного пучения при высоком уровне грунтовых вод. Если грунт обладает невысокой влажностью, то опасность деформаций невелика. В этом случае почва сильнее всего насыщена водой весной за счет верховодки, но повышение температуры предотвращает вспучивание.

Морозное пучение грунта обычно действует на наружные стены здания. В центре строения почва прогревается за счет тепловых потерь, но по периметру она не защищена от зимнего холода. Именно здесь происходит поднятие фундаментов. Неравномерные деформации — самый опасный вид смещений. Последствием такого явления становится появление трещин по фундаментам и стенам дома.

Последствия морозного пучения.

Согласно СП 22.13330.2011 к пучинистым почвам относятся такие виды грунта как:

• глины, суглинки, супеси;
• мелкие и пылеватые пески;
• крупнообломочные с мелким заполнителем.

Практически не подвержены морозному пучению пористые грунты (крупнообломочные породы без мелкого заполнителя, средний и крупный песок). Во-первых, они хорошо пропускают воду, не задерживают ее в верхних слоях. Замерзание начинается сверху, влага постепенно вытесняется в более глубокие слои, не встречая препятствий на своем пути. Во-вторых, чем больше пор в почве, тем меньше давление при пучении. Расширяясь, вода просто заполняет свободное пространство, не действуя при этом на фундамент. Именно пористые основания станут предпочтительным вариантом оснований при строительстве в средней полосе.

Главными характеристиками, которые влияют на вероятность возникновения морозного пучения при строительстве и эксплуатации здания являются:

• тип грунта и его физические и механические характеристики;
• климатические особенности местности;
• уровень расположения грунтовых вод;
• тип фундамента, форма и размеры подошвы.

Методы борьбы с пучением

Чтобы предотвратить касательные силы морозного пучения, требуется исключить хотя бы один из факторов их возникновения: воду или холод. Важно гарантировать отсутствие явления в уровне подошвы фундамента. Но также пучение может негативно действовать и на конструкцию по высоте (горизонтальное воздействие). Об этом важно не забывать.

Назначение глубины заложения

Самый простой способ избежать пучения грунта в уровне подошвы — опереть фундамент ниже глубины промерзания. Глубина промерзания зависит от климатического района. Для ее определения пользуются СП 131.13330.2012 и СП 22.13330.2011, в которых представлены формулы для расчета в зависимости от климатических особенностей. При самостоятельном строительстве можно пользоваться приближенными значениями. Для этого существуют специальные карты (из старого СНиП «строительная климатология и геофизика», который сейчас не действует) или готовые таблицы, которые рассчитаны для крупных городов по формулам из приведенных выше документов.

Карта глубины промерзания, может использоваться для справки, в настоящее время глубина заложения рассчитывается с помощью специальной методики.

Такой способ обеспечивает высокую надежность, но часто приводит к перерасходу средств. Особенно при отсутствии в доме подвала, такая глубина заложения не нужна. Кроме того, метод часто комбинируется с другими.

Важно! Предотвращение морозного пучения должно быть комплексным. Желательно одновременно позаботится и о холоде, и о влаге. Именно поэтому методы борьбы чаще всего одновременно включают в себя грамотное назначение глубины заложения, утепление, качественную гидроизоляцию и устройство дренажа.

Также при назначении глубины заложения фундаментов учитывают уровень грунтовых вод (УГВ). По сведениям из СП 22.13330.2011 можно составить следующую таблицу с требованиями, учитывающую одновременно и тип почвы, и УГВ.

Чтобы выяснить тип почвы на участке и УГВ до начала строительного процесса потребуется провести испытания. Проще всего для этого использовать шурфы или ручное бурение. При этом рассматривают найденную землю, визуально определяют ее тип. При этом стоит пользоваться ГОСТ «Грунты. Классификация», где приведены описания оснований. Бурение для определения УГВ рекомендуется проводить в весенний период в нескольких точках участка, как минимум одна из которых должна располагаться в самом низком месте.

Дренаж

Дренажная система нужна, чтобы убрать лишнюю влагу от пятна застройки. Так удается устранить один из факторов морозного пучения. Дренажные трубы прокладывают на 20—30 см ниже подошвы фундамента. При этом расстояние от конструкции по горизонтали не должно превышать 1м. Для дренажа применяют трубы диаметром от 10 до 20 см. Трубы прокладывают в слое щебня или гравия, обернутого геотекстилем для предотвращения засорения.

Дренаж вокруг фундамента.

Замена грунта

При залегании на участке пучинистого грунта с низкой прочностью разумным решением может стать замена грунта на всю высоту фундамента. При этом слабую почву вывозят, а на ее место засыпают песок средней или крупной фракции.

Менее масштабным мероприятием станет обратная засыпка пазух фундамента непучинистым материалом (все тем же песком). Это устраняет вероятность воздействия морозного пучения на боковую поверхность конструкций здания.

Обратную засыпку обязательно выполняют послойно с уплотнением. Толщина одного слоя принимается равной 20 см. Простейший способ уплотнения песка — проливка водой.

Утепление

Еще один метод борьбы с морозным пучением — утепление фундаментов. Его редко используют как самостоятельное решение, обычно теплоизоляция дополняет гидроизоляцию и дренаж. Утепление фундаментов включает в себя два этапа:

• вертикальная защита наружной части фундамента;
• теплая отмостка.

Теплоизоляция конструкций здания позволяет избежать их разрушения под действием холода. Теплая отмостка увеличивает защищенный контур. Она выносит зону промерзания за пределы стен дома. За счет этого удается устранить опасность для наружных ограждений и фундаментов.

Теплая отмостка включает в себя следующие слои:

• гидроизоляционный материал, уложенный по выровненному основанию;
• подушка из песка или щебня 30 см, уложенная с послойным уплотнением;
• теплоизоляционный материал;
• покрытие отмостки.

Теплая отмостка.

В качестве теплоизоляционного материала отмостки используют тот же, что и для всего фундамента. Идеальным вариантом станет экструдированный пенополистирол (его чаще называют пеноплексом). Этот утеплитель отличается хорошими прочностными и теплоизоляционными показателями, влагостоек. Недорогой альтернативой может стать пенопласт, но стоит учитывать, что он нуждается в хорошей гидроизоляции и обладает сравнительно низкой прочностью.

Гидроизоляция

Вертикальная и горизонтальная гидроизоляция фундамента не является явным помощником при борьбе с морозным пучением, но она входит в общий комплекс мероприятий по защите фундаментов от влаги и холода.

В качестве вертикальной изоляции чаще всего используют битумную мастику, рулонные материалы и специальные мембраны. Горизонтальная укладывается по обрезу фундамента (рулонный материал).

Грамотная защита фундамента от морозного пучения — это целый комплекс мероприятий. Перед тем как бороться с явлением, стоит продумать каждый этап работ.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

Пучинистые грунты — это… Что такое Пучинистые грунты?



Пучинистые грунты

Пучинистые грунты — грунты, которые изменяют свой объем и свойства при промерзании — оттаивании. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пылеватые и мелкие пески, а также крупнообломочные грунты с включением выше перечисленных грунтов более 35 % объема. При замерзании грунта развиваются силы нормального и касательного пучения, которые, воздействуя на фундамент, могут вызвать его перемещение и деформации надфундаментных конструкций. Практически непучинистыми грунтами могут быть: мелкие и пылеватые пески и глинистые грунты твердой консистенции при глубоком залегании уровня грунтовых вод, а именно мелкие пески при z > 0,5 м, пылеватые пески при z > 1,0 м, супеси при z> 1,5 м, суглинки при z> 2,5 м и глины при z > 3,0 м (z — глубина залегания уровня грунтовых вод, считая от подошвы слоя сезонного промерзания).

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
academic.ru.
2015.

• пучение морозное
• пучинистый грунт

Смотреть что такое «Пучинистые грунты» в других словарях:

• Грунты — получить на Академике активный купон Экзоменю или выгодно грунты купить по низкой цене на распродаже в Экзоменю

• Грунты пучинистые — – склонные к увеличению объема при насыщении водой и ее замерзании зимой. [Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Москва. 1967] Рубрика термина: Минералы Рубрики… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• грунты пучинистые — 3.39 грунты пучинистые : Общее название грунтов, относительное морозное пучение которых превышает 1 %. Источник: СП 78.13330.2012: Автомобильные дороги …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Грунты пучинистые — общее название грунтов, относительное морозное пучение которых превышает 1 %. Источник: Справочник дорожных терминов …   Строительный словарь

• СТО 36554501-012-2008: Применение теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах — Терминология СТО 36554501 012 2008: Применение теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах: «Мостики холода» разрывы в теплоизоляции,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Минералы — Термины рубрики: Минералы Андезит Волластонит Грунты гравийные Грунты дресвяные Грунты засолеленные …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Пример — Изображение отпечатка пальца. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Пример теплотехнического расчета трубопровода при подземном переходе железной дороги. — 4.5. Пример теплотехнического расчета трубопровода при подземном переходе железной дороги. Проектируется переход железной дороги теплопроводом под путями 2 класса во II климатическом районе. Многолетняя средняя сумма градусо суток отрицательных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Переходы железных дорог трубопроводами — Терминология Переходы железных дорог трубопроводами: 4.5. Пример теплотехнического расчета трубопровода при подземном переходе железной дороги. Проектируется переход железной дороги теплопроводом под путями 2 класса во II климатическом районе.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• СП 78.13330.2012: Автомобильные дороги — Терминология СП 78.13330.2012: Автомобильные дороги: 3. 1 автомобильная дорога : Комплекс конструктивных элементов, предназначенных для движения с установленными скоростями, нагрузками и габаритами автомобилей и иных наземных транспортных средств …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Меры борьбы с морозным пучением — SGround.ru

Описание основных мер защиты от пучения

Оглавление

1. Актуальность проблемы
2. Основные направления по предотвращению воздействия пучения на фундаменты
3. Методы устранения пучинистых свойств грунта
4. Методы уменьшения влажности грунта в зоне промерзания
5. Методы уменьшения глубины промерзания грунта
6. Применение покрытий боковой поверхности фундаментов
7. Применение фундаментов с уширением в нижней части и удлиненных свай
8. Применение обратного уклона боковых граней в зоне промерзания, особой формы свай и конструкций типа «труба в трубе»
9. Заключение
10. Связанные статьи

1. Актуальность проблемы

Морозное пучение один из наиболее опасных и непредсказуемых факторов воздействия на фундамент. Действие морозного пучения грунтов и выпучивание фундаментов ухудшает условия эксплуатации и укорачивает сроки службы зданий и сооружений, вызывает их повреждения и деформации. Это приводит к большим затратам на ремонт повреждений и неудобствам в эксплуатации (перекошенные и заклинивающие двери и ворота, лопнувшие стекла в окнах, трещины в стенах и фундаментах, разрушение крылец и др.).

Если грунты в основании сооружения пучинистые, а мероприятия по предотвращению воздействия морозного пучения на фундамент не были предусмотрены или были выбраны неверно, то сооружение обречено на постепенное снижение своих эксплуатационных характеристик, вплоть до разрушения. Бороться с морозным пучением, которое уже воздействует на фундаменты очень сложно.

Сваи под опору ЛЭП, изначально погруженные до одинаковых отметок с годами оказались неравномерно выпучены

О проблемах морозного пучения смотрите так же статьи Что такое пучинистые грунты и Физика процесса пучения.

В этой статье будут рассмотрены основные меры по предотвращению воздействия на фундамент морозного пучения, без погружения в расчеты.

О расчетах фундаментов на воздействие пучения будет написана отдельная статья.

2. Основные направления по предотвращению воздействия пучения на фундаменты

• Первое направление – воздействие на грунты в зоне промерзания и их характеристики с целью уменьшения или исключения их пучинистых свойств.

Явление морозного пучения имеет место при единовременном наличии нескольких условий – грунт должен быть пучинистым, должна быть отрицательная температура и определенная влажность грунта. Если одно из этих условий отсутствует, то пучения не будет. Исходя из этого основные методы воздействия на грунт основания делятся на:

1. Методы, связанные с устранением свойств пучинистости грунта. Сюда относят замену грунта на непучинистый, введение в грунт противопучинистых добавок, введение веществ, снижающих температуру замерзания грунта, уплотнение и изменение структуры грунта.
2. Методы, направленные на снижение влажности грунта. К таким методам относятся например выполнение дренажа, искусственное снижение уровня грунтовых вод, подъем участка строительства за счет отсыпки грунтом (вертикальная планировка), обеспечение естественного стока атмосферных вод и др.
3. Методы, направленные на недопущение замерзания грунта или уменьшения глубины промерзания. К таким относятся, например, утепление грунта вблизи фундаментов отапливаемых сооружений, искусственный подогрев грунта коммуникациями, выделяющими тепло, или греющим кабелем.

• Второе направление — приспособление фундамента и сооружения в целом к восприятию усилий от морозного пучения или снижение смерзания грунта и фундамента. Это направление в основном предусматривает решения по модификации фундаментов и несущих конструкций.

Это направление применяется, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого. Тогда специальными мерами добиваются такого состояния: грунт возле фундамента при промерзании вспучивается, но это не оказывает влияния на фундаменты. К таким мерам относят:

1. Правильный выбор глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения, т.к. эти силы имеют огромные величины и бороться с ними очень тяжело (по крайней мере в малоэтажном строительстве). Для этого необходимо чтобы подошва фундамента находилась ниже глубины промерзания. Эта мера обязательна всегда кроме случая с малозаглубленными фундаментами, которые изначально предполагают воздействие на них лобовых сил пучения.

Схема воздействия лобовых сил морозного пучения. Слева с изгибом мерзлого грунта, справа с изломом (быстрое замораживание)

2. Конструктивные меры – уменьшение сечения фундамента в пределах промерзающего слоя, применение обратного уклона боковых граней фундамента, увеличения расстояния между фундаментами для увеличения нагрузки на них и др;
3. Применение покрытий боковой поверхности свай и столбчатых фундаментов (окраска, обмазка, оболочки), снижающих силы смерзания с грунтом в пределах промерзающего слоя; Поднимающиеся от пучения грунты просто будут проскальзывать вдоль сваи, не воздействуя на нее;
4. Применение винтовых свай и свай с уширением в нижней части (сваи РИТ, буронабивные сваи с камуфлетной пятой и др. ), грибовидных фундаментов и фундаментов с развитой подошвой для создания большого сопротивления выдергиванию; Поднимающиеся от пучения грунты тянут фундамент вверх, но удерживающая сила больше выпучивающей, поэтому перемещения фундамента не происходит;
5. Увеличение длины сваи или глубины фундамента из расчета на морозное пучение (так чтобы сила, удерживающая сваю от выпучивания, была больше силы морозного пучения) без создания уширения в нижней части.

Иногда в малоэтажном строительстве имеет смысл делать незаглубленные или малозаглубленные фундаменты, заранее полагая что они будут подвержены пучению, и рассчитывать их на восприятие соответствующих усилий. Этот подход неоднозначный и применим далеко не всегда. Отдельно читайте о малозаглубленных фундаментах в статье.

При применении любых конструктивных методов следует учитывать что если всё сделано верно то подъем поверхности грнута за счет пучения все равно будет как и раньше, просто фундаменты при этом не будут смещены. Поэтому необходимо оставлять зазоры до ростверков, стен и др. чтобы при подъеме поверхности грунта она не достигала их и не оказывала негативного воздействия.

Касательно выбора глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения читайте эту статью.

Далее рассмотрим более подробно отдельные методы борьбы с пучением:

3. Методы устранения пучинистых свойств грунта

1. Самый простой и надежный метод исключения свойства пучинистости это замена пучинистого грунта на гарантированно непучинистый – песок средний, крупный или гравелистый (или щебень/гравий). При этом в песчаных и щебенистых грунтах не должно быть примесей глинистых частиц более 15% и желательно обеспечить защиту от заиливания глинистым грунтом разделив слои геотекстильными материалами.

Засыпка пазух с заменой грунта на непучинистый

При этом следует учитывать, что ширина пазухи котлована, заполняемой непучинистым грунтов должна быть не менее: 0,2 м при глубине промерзания d_f равной 1,0…1,5м; не менее 0,3 м при глубине промерзания d_f равной 1,5…2,0м; пазухи должны быть шириной не менее 0,5 м при глубине промерзания до 2,5 м. Желательно обеспечить отвод воды из непучинистого дренирующего грунта и перекрыть поверхность засыпки водонепроницаемой отмосткой.

Для свай пазуха образуется выполнением лидерной скважины большого диаметра на глубину сезонного промерзания грунта. Стойки в грунте устанавливаются в сверленые котлованы большого диаметра с последующей засыпкой пазух песком или песчано-гравийной смесью (ПГС).

2. Введение в грунт противопучинистых добавок:

— Засаливание грунта. Временная мера, например на период строительтсва. Выполняется технической поваренной солью или хлористым калием. Расход около 30 кг на 1 м³ грунта. Вводится перемешиванием с грунтом обратной засыпки слоями около 10 см. Засоляется грунт с глубины 0,5 м до глубины 1,0 м. Засаливание может негативно сказаться на долговечности материала фундамента.(п. 5.1 Руководства)

— Обработка грунта нефтяным раствором. Выполняется для слоя грунта толщиной 5-10 см. на контакте с фундаментом. Состав раствора – диз. топливо 54%, высокоокисленный битум – 20%, окись кальция 20%, НЧК (алкиларилсульфонат) – 4% и вода 2% по массе. (п. 5.2 Руководства)

Обработка грунта выполняется перемешиванием его с нефтяным раствором в количестве 5-10% раствора от веса сухого грунта. Контактный слой устраивается при обратной засыпке пазух котлована. (необходимо соблюдать экологические нормы).

Исследованы так же варианты введения криотропных полимерных добавок в грунт – полимерные гели с верхней критической температурой растворения (описано в научной статье). Результаты получили замечательные, правда о сути материала и способе его введения информации почти нет.

4. Методы уменьшения влажности грунта в зоне промерзания

Основная причина пучения грунта – наличие в нем воды, переходящей в лед при промерзании, поэтому осушение грунтов с удалением из них воды являются наиболее эффективными.

Сюда входят следующие меры:

• устройство постоянного дренажа поверхностных атмосферных вод;
• вертикальная планировка с уклоном не менее 5% для отвода поверхностных вод;
• подъем отметок планировки насыпью непучинистым грунтом из расчета обеспечения необходимого расстояния до максимального уровня грунтовых вод;
• постоянное водопонижение;
• водонепроницаемые отмостки по периметру зданий и сооружений шириной не менее 1,0 метра;
• тщательное уплотнение обратных засыпок;
• специальные меры по предотвращению замачивания грунтов при прорыве водонесущих коммуникаций;
• удаленность от источников увлажнения не менее 20 м (колонки водоснабжения, места мойки машин и др.).

Фото: фрагмент системы дренажа

Инженерно-мелиоративные меры (дренаж и водопонижение, отвод поверхностных вод) являются коренными если они обеспечивают осушение грунтов в зоне сезонного промерзания и на глубину 2-3 метра ниже нее. Однако очень часто обеспечить такое снижение уровня грунтовых вод не представляется возможным или слишком дорого, тогда эти меры применяются в сочетании с другими для уменьшения деформации грунта при промерзании.

5. Методы уменьшения глубины промерзания грунта

Сюда следует отнести следующие теплоизоляционные мероприятия:

— Временное утепление поверхности грунта природными материалами (торф, снег, опилки, солома) на период строительства, или постоянное утепление материалами типа пенополистирол, керамзит, шлак и др направлено на уменьшение глубины промерзания грунта или его исключение. Наиболее эффективно при утеплении грунта вблизи фундаментов отапливаемых зданий с подвалом или полами по грунту – утеплитель укладывается под отмостку и смещает зону промерзания грунта наружу от фундаментов, обеспечивая их защиту.

Схема распределения температур в грунте. Справа градиент температур при наличии утеплителя под отмосткой, слева — без утеплителя

Предпочтение следует отдавать материалам, не теряющих своих свойств при воздействии влаги, т.к. в осенний период перед замерзанием зачастую происходит водонасыщение утепляющего слоя. Наиболее эффективным является экструдированный пенополистирол. Возможно так же применение для отмостки керамзитобетона, полистиролбетона и др. с защитой поверхности от разрушения.

Источник — Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г.

Фото: отмостка с утепелнием

6. Применение покрытий боковой поверхности фундаментов

Эти методы применяются, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого.

Боковая поверхность сваи или фундамента в зоне промерзания для уменьшения касательных сил пучения должна быть гладкой настолько, насколько это возможно. Наличие выступов и шероховатостей резко увеличат касательные силы морозного пучения.

Для дальнейшего уменьшения сил смерзания грунта с фундаментом применяют лакокрасочные, обмазочные, или ленточно-листовые покрытия.

По имеющимся экспериментальным данным большинство лакокрасочных покрытий на бетонной или стальной поверхности значительно снижает силы смерзания с грунтом, какие-то сильнее, какие-то меньше. Есть шероховатые ЛКП которые увеличивают силы смерзания грунта с поверхностью конструкции (например «Цинотан» и «Ферротан» дают сильно шероховатые поверхности). Однако большинство покрытий не обладает достаточной долговечностью при применении именно для снижения касательных сил морозного пучения. Происходит это не только из-за воздействия атмосферных осадков и агрессивности грунта и грунтовых вод, но и из-за механического повреждения поверхности при смещении промерзающего грунта относительно фундамента. К этому в последствии добавляется расклинивающее действие кристаллов льда, проникающих в дефекты покрытия и ускоряющих его разрушение.

По покрытию поверхностей фундамента битумными мастиками см. рекомендации в п. 5.3 Руководства

Сейчас некоторые производители ЛКП заказывают испытания на снижение касательных сил пучения и указывают полученные данные в паспортах – можно попробовать поискать информацию.

«Рекомендации по снижению касательных сил морозного выпучивания фундаментов с применением пластических смазок и кремнийорганических эмалей» НИИОСП имени Н.М. Герсеванова 1980 г рекомендуют применение покрытий боковой поверхности фундамента пластичной смазкой или кремнийорганической эмалью, или и тем и тем вместе.

Смазки уменьшают удельные касательные силы выпучивания на 50-60%, эмали — на 25-40%. Смазки предлагают применять типа БАМ-3 или БАМ-4, защищаемые полимерными пленками, и кремнийогранические  эмали КО-11112 или КО-174.

Фото: свая с покрытием кремнийогранической эмалью в верхней части (в зоне промерзания)

Подробное описание методов, технологий, выбор материалов, описание эффективности методов смотрите в самих рекомендациях.

Из своего опыта могу сказать, что метод со смазками хоть и дает хорошие результаты, и это подтверждено экспериментально, но на практике практически не применяется из-за сложно технологии, требующей аккуратности и ответственности, которой у застройщика как правило нет. А вот эмали КО применяю часто, они очень удобны в работе и достаточно эффективны.

Разработаны так же термоусаживаемые оболочки из сшитого полиэтилена. Оболочка прошла всестороннее испытания на морозное пучение, сваи с такой оболочкой даже испытывали в полевых условиях. Рекомендованы к применению при строительстве объектов ПАО «Газпром». Согласно данным испытаний снижают касательные силы морозного пучения на 58% (коэффициент кτ_fh по СП 25.13330.2012 равен 0,42).

Фото: сваи с покрытием термоусаживаемой оболочкой из полимерного материала

В целом можно уверенно говорить, что даже покрытие боковых поверхностей фундаментов битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом, однако нет данных о том насколько именно снижает и насколько долговечна такая мера.

7. Применение фундаментов с уширением в нижней части и удлиненных свай

Очень эффективная мера по предотвращению выпучивания фундаментов – это устройство уширения фундамента в нижней части.

К фундаментам с уширением относятся: грибовидные фундаменты, винтовые сваи, сваи с камуфлетной пятой и сваи РИТ (разрядно-импульсная технология), фундаменты ТИСЭ, столбчатые фундаменты с развитой подошвой и др.

Фундаменты по технологии ТИСЭ с уширением в нижней части

Верхняя поверхность уширения должна находиться ниже максимальной расчетной глубины промерзания, тогда несущая способность фундамента при расчете на морозное пучение резко увеличивается. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшения поперечного сечения (если быть точнее – площади поверхности) фундамента в верхней части – в пределах глубины промерзания.

Схема: к расчету анкерного фундамента на морозное пучение

Как видно из расчетной схемы при наличии уширения в нижней части фундамента оно работает как анкерная плита, не давая выдернуть фундамент из земли, а в самом фундаменте возникают большие растягивающие усилия. Чтобы снизить негативные эффекты полезно дополнять решения обработкой боковых поверхностей фундамента в зоне промерзания покрытиями, снижающими силы смерзания с грунтом.

Так же для свайных фундаментов возможен вариант удлинения из расчета на морозное пучение – длину увеличивают только для восприятия касательных сил морозного выпучивания, несмотря на то что для восприятия нагрузок от самого сооружения достаточно и меньшей длины сваи. Этот метод как правило экономически не обоснован и может применяться только как часть комплекса мер.

8. Применение обратного уклона боковых граней в зоне промерзания, особой формы свай и конструкций типа «труба в трубе»

Уклон граней:

Фото: фундаменты с обратным уклоном боковых граней

Согласно экспериментальным данным обратный уклон боковых граней фундамента под углом в 1,5° к вертикали в пределах глубины промерзания грунта снижает касательные силы морозного пучения почти в 2 раза. Обусловлено это тем что поверхность смерзания начинает работать не только на сдвиг, а в значительной степени и на отрыв, а на отрыв прочность смерзания меньше, при этом снижается так же механическое трение. Теоретическое расчетное обоснование такого мероприятия в борьбе с пучением приведено в статье – тут речь идет о двуконусных сваях, кстати очень интересный вариант решения для свай, работающих только на сжатие.

Особые формы фундаментов: двуконусные сваи упоминались чуть выше по тексту, применяют так жесваи открытого сечения, такие как крестовые и двутвровые сечения, однако применение их не совсем стандартное – крестовые сваи применяют в районах распространения вечной мерзлоты т.к. из-за их малого поперечного сечения они могут быть погружены в мерзлый грунт забивкой без лидерной скважины. При этом погружают их так чтобы верх сваи оказался ниже глубины промерзания (лидер большого сечения на глубину оттаивания) так чтобы морозное пучение на них вообще не действовало. И используют в основном как анкерные сваи для усиления фундаментов, которые уже оказались аварийными из-за выпучивания– цепляют к ним при помощи мощных тяжей усиливаемые сваи чтобы увеличить удерживающую силу. Мера эта правда не всегда работает из-за больших усилий выпучивания – отрываются довольно мощные крепежные детали и элементы.

Схема анкеровки сваи при помощи анкерных свай открытого сечения

Есть разработки многогранных свай с уклоном граней в верхней части и прямолинейные в нижней части. Практического применения пока не встречал, но теоретически конструкция хорошая.

СХЕМА СВАЯ С УКЛОНОМ ГРАНЕЙ

Встречаются так же противопучинные оболочки типа «труба в трубе» — на глубину промерзания устанавливается труба большого сечения и из нее извлекается грунт. Далее на проектную глубину погружается основная свая, а зазор между ней и внешней сваей заполняется непучинистым материалом. Таким образом пучение воздействует только на внешнюю трубу.

9. Заключение

Из мер по снижению касательных сил выпучивания основными (наиболее надежными) являются воздействие на грунт и его характеристики для предотвращения проявления его пучинистых свойств или их полного исключения (замена грунта на непучинистый, снижение влажности грунта, введение противопучинных добавок, недопущение замерзания грунта и др.). Часто полностью гарантированно исключить пучинистые свойства грунта невозможно поэтому такие мероприятия являются частью комплекса мер.

Далее следуют меры по приспособлению фундаментов к воздействию морозного пучения за счет снижения сил смерзания боковых поверхностей фундамента с грунтом (применение покрытий боковых граней фундамента, обратный уклон граней фундамента, уменьшение сечения фундамента в пределах глубины промерзания) или увеличения удерживающих фундамент сил (фундаменты с уширением в нижней части, удлиненные сваи из расчета на пучение).

Любое покрытие боковых поверхностей фундаментов, даже покрытие битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом.

Для достижения наилучшего результата в деле защиты фундаментов от выпучивания следует использовать комплекс мер на основе технико-экономического сравнения вариантов.

10. Связанные статьи

Физика процесса пучения — SGround.ru

Как именно происходит морозное пучение грунтов?

Оглавление:

1. Введение
2. Влияние влажности и уровня грунтовых вод
3. Влияние гранулометрического состава (размера частиц грунта) на процессы пучения  2
4. Влияние пористости на процессы пучения
5. Заключение
6. Связанные статьи

1. Введение

Почему песок не увеличивается в объеме даже в водонасыщенном обводненном состоянии? Почему разные грунты имеют разный показатель пучинистости? Почему пучение происходит неравномерно?

Суть процесса морозного пучения достаточно сложна и многообразна. Многим известно, что при замерзании определенного объема воды получается лед, занимающий больший объем и имеющий меньшую плотность (плотность льда 917 кг/м3, плотность воды ). Увеличение объема при этом составляет примерно 9 %. Но морозное пучение грунтов связано не только с этим свойством воды.

Пучение в полной мере проявляется только тогда, когда фронт промерзания достигает слоя капиллярного поднятия грунтовых вод – так называемой морозоопасной «каймы», которая в зависимости от дисперсности грунта меняется пределах от 0,3 до 3,5 м над уровнем грунтовых вод. Так же возможно появление техногенного источника замачивания, например прорыва водопровода.

[Чтобы произошел значительный подъем поверхности от пучения должно выполниться сразу несколько условий: наличие в пределах глубины промерзания  зоны капиллярного поднятия грунтовых вод, наличие в составе грунта достаточного количества пылеватых и глинистых частиц (более 15%), проникновение отрицательных температур в толщу водонасыщенных грунтов]

Одними из наиболее значимых факторов, определяющих величину поднятия дневной поверхности (степень пучинистости) при промерзании грунтов являются глубина и скорость их промерзания.

Экспериментально установлено, что чем меньше скорость промерзания, тем больше величина пучения и, наоборот, при больших скоростях промерзания грунт меньше увеличивается в объеме.

Наблюдениями за глубиной промерзания грунтов установлено, что влажные глины и суглинки промерзают заметно меньше, чем супеси, пески мелкие и пылеватые, а пески крупные и крупнообломочные грунты промерзают еще больше, чем супеси и пылеватые пески.

[Чем более крупные частицы слагают грунт, тем больше будет глубина его промерзания при прочих равных условиях, однако крупнодисперсные грунты меньше или совсем не подвержены пучению]

2. Влияние влажности и уровня грунтовых вод

При замерзании даже всей поровой воды в грунте увеличение его объема не превышает 3…4% (в закрытой системе). В то же время в природном залегании объем грунта при его промерзании увеличивается на 10—50 и даже 100%.

Пучение грунта достигает таких показателей вследствие кристаллизации в порах грунта воды и последующего поступления дополнительной влаги по капиллярам (миграции) к фронту промерзания из еще не промерзших нижележащих слоев (открытая система). Это сопровождается резким увеличением влажности грунта с образованием в нем льда в виде линз, прослоек, кристаллов и др. структур.

[Чем медленнее промерзает грунт, тем большее количество воды накапливается в нем в процессе промерзания за счет миграции влаги из нижележащих слоев, и тем сильнее он увеличится в объеме]

Фото: Кристалл льда

В процессе промерзания грунтов в области интенсивных фазовых переходов воды в лед (фронт промерзания с температурой от 0 до —3°), при наличии уровня грунтовых вод в зоне досягаемости капиллярного поднятия, происходит значительное перераспределение воды, содержащейся в грунте. Обычно в песках мелких и пылеватых, в пылевато-глинистых грунтах наблюдается подтягивание ее снизу вверх (миграция) к фронту охлаждения и промерзания.

Миграция воды в промерзающих грунтах — явление очень сложное. Перемещение воды происходит в том числе и за счет молекулярно-ионных связей.

На качественную сторону процесса миграции оказывают влияние многие факторы: гранулометрический и химико-минералогический состав грунтов, гидрофильность (смачиваемость) частиц грунта, влажность перед замерзанием и наличие подтока воды извне к промерзающему грунту, плотность грунта, скорость промерзания, наличие и значение нагрузки (давления) в слоях грунта, повторность циклов замерзания и оттаивания и др.

[Важнейшим фактором, влияющим на степень пучинистости грунта, является наличие и близость уровня грунтовых вод и возможность притока воды к фронту промерзания по капиллярам в течении зимы]

В грунтах так же присутствует небольшое количество связанной воды, то есть воды котора присоединена к частицам грунта силами молекулярных взаимодействий — эта вода замерзает при очень низких температурах и в обычных условиях не замерзает и не испаряется.

3. Влияние гранулометрического состава (размера частиц грунта) на процессы пучения

Миграция влаги наблюдается только в гидрофильных (смачивающихся водой) замерзающих системах. Наиболее интенсивное перемещение влаги по капиллярам происходит в грунтах с малой скоростью промерзания и с высоким содержанием пылеватых и глинистых частиц (частицы размером 0,05…0,005 мм). Это объясняется тем, что грунты, содержащие в своем составе преобладающее количество (более 50%) пылеватых и глинистых частиц, в природных условиях характеризуются высоким капиллярным поднятием и, следовательно, легкой отдачей воды и быстрым ее поглощением. Структурная связность этих грунтов очень слабая. Такие физические свойства грунтов создают наиболее благоприятные условия для образования льда в промерзающем грунте и, соответственно, пучения.

Наличие в глинистых грунтах большого количества коллоидных частиц (размером менее 0,005 мм) сильно затрудняет передвижение воды по капиллярам, что резко ограничивает возможность большого накопления льда, образующегося за счет подтягивания воды по капиллярам из нижних слоев грунта к фронту промерзания. Кроме того, мелкодисперсные глинистые грунты обладают большой удельной поверхностью частиц и за счет поверхностной энергии притягивают к себе воду; таким образом, эти грунты затрудняют передвижение воды по тонким капиллярам к слою промерзания и, следовательно, уменьшают возможность накопления линз и прослоек льда.

В крупнодисперсных грунтах (крупнообломочные грунты с песчаным заполнением, пески крупные и средние) миграция при промерзании практически отсутствует, что объясняется малой величиной удельной поверхности, наличием фильтрационных и других свойств (при любом положении уровня подземных вод). При промерзании таких грунтов происходит отжатие («поршневой эффект») воды из промерзающего слоя гидростатическими силами, развивающимися вследствие увеличения объема воды при замерзании, и незамерзшая еще вода перемещается от фронта промерзания вниз в талый грунт — отжимается.

Фото: Кристаллы льда в песчаном грунте

[Песчаные грунты с достаточно крупными частицами не позволяют влаге мигрировать при промерзании из-за отсутствия узких капилляров и малой поверхности смачивания, а наоборот создают условия для «отжатия» влаги в сторону еще не промерзших слоев, поэтому увеличение объема при промерзании в них практически отсутствует даже при полном водонасыщении. Очень мелкие частицы размером менее 0,005 мм так же затрудняют процесс миграции влаги и снижают пучинистость]

В свою очередь в крупнодисперсных грунтах при содержании в виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм более 10% по массе наблюдается интенсивная миграция влаги. В зависимости от положения уровня подземных вод эти грунты могут относиться к средне- и даже сильнопучинистым грунтам.

В мелкодисперсных грунтах (супесях, суглинках, глинах, песках пылеватых и мелких), промерзающих в условиях водонасыщения происходит активное перемещение влаги. Перечисленные грунты при промерзании дают деформации до десятков сантиметров (например, ленточные глины Карелии — до 20 см на 1 метр промерзания) и причиняют значительные повреждения фундаментам зданий и сооружений. Как правило чем ближе уровень подземных вод к границе промерзания, тем большей степенью пучинистости обладают пылевато-глинистые грунты при прочих равных условиях.

Наиболее пучинистыми грунтами являются грунты с содержанием пылеватых и глинистых частиц от 30 до 80%. Дело в том, что подобные грунты имеют слабо выраженную текстуру и незначительное сцепление между пылеватыми частицами, поэтому при промерзании ледяные кристаллы в таких грунтах образуются внутри структурных элементов и вызывают значительные деформации морозного пучения. При увлажнении пылеватые грунты теряют сцепление между частицами, при промерзании в них образуется большое количество ледяных прослоек и линз.

4. Влияние пористости грунта на процессы пучения

На величину морозного пучения грунтов большое влияние оказывает плотность их сложения. Так, если грунты очень плотные (с малым количеством пор), то при их промерзании наблюдается незначительное пучение (хотя все поры заполнены водой), поскольку такие грунты содержат малое количество воды и в них затруднена возможность ее передвижения при промерзании.

В очень пористых грунтах много пустот, которые обычно свободны от воды, и эти пустоты при промерзании грунта и образовании льда могут сжиматься, уменьшая деформации пучения. Таким образом наиболее пучинистыми являются грунты средней плотности.

5. Заключение

Пучение в полной мере проявляется только тогда, когда фронт промерзания достигает слоя капиллярного поднятия грунтовых вод – так называемой морозоопасной «каймы», которая в зависимости от дисперсности грунта меняется пределах от 0,3 до 3,5 м.

Увеличение объема грунта при промерзании происходит не только за счет увеличения при переходе в твердое состояние объема воды, содержащейся в порах грунта перед замерзанием, но и во многом за счет дополнительной влаги, мигрирующей в промерзающий грунт из нижележащих слоев.

На способность грунта перемещать влагу по капиллярам влияют в основном смачиваемость частиц грунта и количество пылеватых и глинистых частиц (размером 0,05…0,005 мм) – наиболее пучинистые грунты с содержанием таких частиц от 30 до 80%. Так же влияние оказывает пористость грунта – чем она ниже тем более затруднено капиллярное передвижение воды.

Всегда при проектировании фундаментов следует учитывать колебания уровня и возможность поднятия грунтовых вод.

6. Связанные статьи

Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

«Рекомендации по
проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах»
составлены по результатам научных исследований и обобщения
передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.

В
Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные,
строительно-конструктивные и термохимические мероприятия по борьбе
с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и
сооружений, а также даны основные требования к производству
строительных работ по нулевому циклу.

Рекомендации
предназначены для инженерно-технических работников проектных и
строительных организаций, которые осуществляют проектирование и
строительство фундаментов зданий и сооружений на пучинистых
грунтах.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Действие сил морозного
пучения грунтов ежегодно наносит народному хозяйству большой
материальный ущерб, заключающийся в снижении сроков службы зданий и
сооружений, в ухудшении условий эксплуатации и в больших денежных
затратах на ежегодный ремонт поврежденных зданий и сооружений, на
исправление деформированных конструкций.

В
целях снижения деформаций фундаментов и сил морозного выпучивания
Научно-исследовательским институтом оснований и подземных
сооружений Госстроя СССР на основании проведенных теоретических и
экспериментальных исследований с учетом передового опыта
строительства разработаны новые и усовершенствованы уже
существующие в настоящее время мероприятия против деформации
грунтов при их промерзании и оттаивании.

Обеспечение проектных
условий прочности, устойчивости и эксплуатационной пригодности
зданий и сооружений на пучинистых грунтах достигается применением в
практике строительства инженерно-мелиоративных,
строительно-конструктивных и термохимических мероприятий.

Инженерно-мелиоративные
мероприятия являются коренными, поскольку они направлены на
осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания и на
снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м ниже
глубины сезонного промерзания.

Строительно-конструктивные
мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены
на приспособление конструкций фундаментов и частично
надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения
грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например,
выбор типа фундаментов, глубины их заложения в грунт, жесткости
конструкций, нагрузок на фундаменты, анкеровки их в грунтах ниже
глубины промерзания и многие другие конструктивные
приспособления).

Часть предлагаемых
конструктивных мероприятий приведена в самых общих формулировках
без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя
песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при
замене пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя
теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период
эксплуатации и др.; более детально даются рекомендации по размерам
засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных
подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов по опыту
строительства.

В
помощь проектировщикам и строителям приводятся примеры расчетов
конструктивных мероприятий и, кроме того, даны предложения по
заанкериванию сборных фундаментов (монолитное соединение стойки с
анкерной плитой, соединение на сварке и на болтах, а также
замоноличивание сборных железобетонных ленточных фундаментов).

Рекомендуемые для
строительства примеры расчетов по конструктивным мероприятиям
составлены впервые, а поэтому они не могут претендовать на
исчерпывающее и эффективное решение всех затронутых вопросов по
борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов.

Термохимические
мероприятия предусматривают, главным образом, снижение сил
морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при
промерзании грунтов. Это достигается применением рекомендуемых
теплоизоляционных покрытий поверхности грунта вокруг фундаментов,
теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов,
понижающих температуру смерзания грунта и сил сцепления мерзлого
грунта с плоскостями фундаментов.

При назначении
противопучинных мероприятий рекомендуется руководствоваться в
первую очередь значимостью зданий и сооружений, особенностями
технологических процессов, гидрогеологическими условиями
стройплощадки и климатическими характеристиками данного района. При
проектировании предпочтение должно отдаваться таким мероприятиям,
которые исключают возможность деформации зданий и сооружений силами
морозного выпучивания как в период строительства, так и за весь
срок эксплуатации. Рекомендации составлены доктором технических
наук М.Ф.Киселевым.

1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие
Рекомендации содержат данные по проектированию и строительству
фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного
специального и технологического оборудования на пучинистых
грунтах.

1.2. Рекомендации
разработаны в соответствии с основными положениями глав СНиП
II-Б.1-62 «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования»,
СНиП II-Б.6-66 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на
вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования», СНиП II-А.10-62 «Строительные конструкции и
основания. Основные положения проектирования» и СН 353-66
«Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и
сооружений в северной строительно-климатической зоне» и могут быть
использованы для инженерно-геологических и гидрогеологических
изысканий, выполняемых в соответствии с общими требованиями по
исследованию грунтов для строительных целей. Материалы
инженерно-геологических изысканий должны удовлетворять требованиям
п.1.6 настоящих Рекомендаций.

Примечание. Рекомендации
не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунта
сливается с вечномерзлым грунтом.

1.3. Пучинистыми
(морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при
промерзании обладают свойством увеличиваться в объеме. Изменение
объема грунта обнаруживается в поднятии при промерзании и опускании
при оттаивании дневной поверхности грунта, в результате чего
наносятся повреждения основаниям и фундаментам зданий и
сооружений.

К
пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, супеси,
суглинки и глины, а также крупнообломочные грунты с содержанием в
виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм в количестве более
30% по весу, промерзающие в условиях увлажнения. К непучинистым
(неморозоопасным) грунтам относятся скальные, крупнообломочные с
содержанием частиц грунта диаметром менее 0,1 мм, менее 30% по
весу, пески гравелистые, крупные и средней крупности.

1.4. В зависимости от
гранулометрического состава, природной влажности, глубины
промерзания грунтов и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные
к деформациям при промерзании, по степени морозного пучения по
табл.1 подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые,
слабопучинистые и условнонепучинистые.

Таблица
1

Подразделение грунтов по степени морозной пучинистости

Примечания: 1.
Наименование грунта по степени пучинистости принимается при
удовлетворении одного из двух показателей или .

2. Консистенция глинистых
грунтов определяется по влажности грунта в слое
сезонного промерзания как средневзвешенное значение. Влажность
грунта первого слоя на глубину от 0 до 0,5 м в расчет не
принимается.

3. Величина , превышающая расчетную глубину промерзания
грунта в м, т.е. разность между глубиной залегания уровня грунтовых
вод и расчетной глубиной промерзания грунта, определяется по
формуле:

,

где — расстояние от планировочной отметки до
залегания уровня грунтовых вод в м;

— расчетная глубина промерзания грунта в м
по главе СНиП II-Б.1-62.

1.5. Приведенные в табл.1
подразделения грунтов по степени пучинистости на основании
показателя консистенции следует учитывать также возможные изменения
влажности грунта в слое сезонного промерзания как в период
строительства, так и за весь период эксплуатации зданий и
сооружений.

1.6. Основанием для
определения степени пучинистости грунтов должны служить материалы
гидрогеологических и грунтовых исследований (состав грунта, его
влажность и уровень грунтовых вод, которые могут охарактеризовать
участок застройки на глубину не менее удвоенной нормативной глубины
промерзания грунта, считая от планировочной отметки).

1.7. Основания и
фундаменты зданий и сооружений на пучинистых грунтах, подверженных
деформациям при промерзании и оттаивании, должны проектироваться с
учетом:

а) степени пучинистости
грунтов;

б) рельефа местности,
времени и количества выпадающих атмосферных осадков,
гидрогеологического режима, условий увлажнения грунтов и глубины
сезонного промерзания;

в) экспозиции
строительной площадки по отношению освещаемости солнцем;

г) назначения, срока
службы, значимости сооружений и условий их эксплуатации;

д) технической и
экономической целесообразности конструкций фундаментов,
трудоемкости и сроков возведения и экономии строительных
материалов;

е) возможности изменения
гидрогеологического режима грунтов, условий их увлажнения в период
строительства и за весь срок эксплуатации здания или
сооружения.

1.8. Объем и виды
гидрогеологических и грунтовых исследований предусматриваются в
зависимости от инженерно-геологических условий и стадии
проектирования общей программой изысканий, составляемой
проектно-изыскательской организацией и согласовываемой с
заказчиком.

2.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. При выборе грунтов в
качестве оснований на строительной площадке следует отдавать
предпочтение непучинистым грунтам (скальным, щебенистым,
галечниковым, дресвяным, гравийным, пескам гравелистым, пескам
крупным и средней крупности, а также глинистым грунтам, залегающим
на возвышенных участках местности с обеспечением поверхностного
стока и с уровнем стояния грунтовых вод ниже планировочной отметки
на 4-5 м).

2.2. При проектировании
фундаментов под каменные здания и сооружения на сильно- и
среднепучинистых грунтах надлежит принимать столбчатые или свайные
фундаменты, заанкеренные по расчету на силу выпучивания и на разрыв
в наиболее опасном сечении, или же предусматривать замену
пучинистых грунтов непучинистыми на глубину сезонного промерзания.
Возможно также устройство подсыпки (подушки) из гравия, песка,
горелых пород и других дренирующих материалов под всем зданием или
сооружением слоем на расчетную глубину промерзания без удаления
пучинистых грунтов или только под фундаментами при надлежащем
технико-экономическом обосновании расчетом.

2.3. Основные
мероприятия, направленные против деформаций конструктивных
элементов зданий и сооружений при промерзании и пучении грунтов,
должны быть предусмотрены при проектировании оснований и
фундаментов.

В
тех случаях, когда проектом мероприятия против пучения не
предусмотрены, а гидрогеологические условия грунтов строительной
площадки в период выполнения работ по нулевому циклу изменились с
ухудшением свойств грунтов оснований, то авторский надзор должен
возбудить вопрос перед проектной организацией о назначении
мероприятий против пучения (осушение грунтов, уплотнение с
втрамбовыванием щебня и др.).

2.4. Прочность,
устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий и сооружений на
пучинистых грунтах должны обеспечиваться инженерно-мелиоративными,
строительно-конструктивными и термохимическими мероприятиями.

3.
ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

3.1.
Инженерно-мелиоративные мероприятия направлены на осушение грунтов
в слое сезонного промерзания и снижение влажности грунтов в
основании фундаментов в осенне-зимний период до их промерзания.

Примечание. При
проектировании и осуществлении мелиоративных работ необходимо
учитывать характер растительного покрова и требования к его
сохранению.

3.2. При проектировании
фундаментов на пучинистых грунтах надлежит предусмотреть надежный
отвод подземных, атмосферных и производственных вод с площадки
путем своевременной вертикальной планировки застраиваемой
территории, устройства ливневой канализационной сети, водоотводных
каналов и лотков, дренажа и других гидромелиоративных сооружений
сразу же после окончания работ по нулевому циклу, не дожидаясь
полного окончания строительных работ.

При составлении проектов
и выполнении в натуре работ по вертикальной планировке площадок,
сложенных пучинистыми грунтами, следует по возможности не изменять
естественных водостоков.

3.3. При планировочных
работах следует стремиться к минимальному нарушению природного
дерново-почвенного покрова, а на срезках, где позволяют условия,
поверхность грунта покрывать почвенным слоем толщиной 10-12 см с
последующим посевом многолетних дернообразующих трав.

3.4. Насыпной глинистый
грунт при планировке местности в пределах застройки должен быть
послойно уплотнен механизмами до объемного веса скелета не менее
1,6 т/м и пористости не более 40% (для глинистого
грунта без дренирующих прослоек). Поверхность насыпного грунта так
же, как и поверхность на срезке, должна покрываться почвенным слоем
и задерняться.

3.5. Уклон при твердых
покрытиях (отмостки, площадки, подъезды) должен быть не менее 3%, а
для задерненной поверхности — не менее 5%.

3.6. Для снижения
неравномерного увлажнения пучинистых грунтов вокруг фундаментов при
проектировании и строительстве рекомендуется: земляные работы
производить с минимальным объемом нарушения грунтов природного
сложения при рытье котлованов под фундаменты и траншей подземных
инженерных коммуникаций; тщательно послойно уплотнять грунты при
обратной засыпке пазух фундаментов и траншей ручными и пневмо- или
электротрамбовками; обязательно устраивать водонепроницаемые
отмостки шириной не менее 1 м вокруг здания с глиняными
гидроизолирующими слоями в основании или покрывать почвенным слоем
толщиной 10-12 см и задернять многолетними травами.

3.7. На строительных
площадках, сложенных глинистыми грунтами и имеющих уклон местности
более 2‰, при проектировании следует избегать устройства
резервуаров для воды, прудов и других источников увлажнения, а
также расположения вводов в здание трубопроводов канализации и
водоснабжения с нагорной стороны здания или сооружения.

3.8. Строительные
площадки, расположенные на склонах, должны быть ограждены от
стекающих со склонов поверхностных вод постоянной нагорной канавкой
с уклоном не менее 5‰ до начала земляных работ по рытью
котлованов.

3.9. Нельзя допускать при
строительстве скопления воды от повреждения временного водопровода.
При обнаружении на поверхности грунта стоячей воды или при
увлажнении грунта от повреждения трубопровода необходимо принять
срочные меры по ликвидации причин скопления воды или увлажнения
грунта вблизи расположения фундаментов.

3.10. При засыпке
коммуникационных траншей с нагорной стороны от здания или
сооружения необходимо устраивать перемычки из мятой глины или
суглинка с тщательным уплотнением для предотвращения попадания (по
траншеям) воды к зданиям и сооружениям и увлажнения грунтов вблизи
фундаментов.

3.11. Устройство прудов и
водоемов, которые могут изменить гидрогеологические условия
стройплощадки и повысить водонасыщение пучинистых грунтов
застраиваемой территории, не допускается. Необходимо учитывать
проектируемое изменение уровня воды в реках, озерах и прудах в
соответствии с перспективным генеральным планом.

3.12. Следует избегать
расположения зданий и сооружений ближе 20 м к действующим колонкам
для заправки тепловозов, обмывки автомашин, снабжения населения и
для других целей, а также не проектировать колонок на пучинистых
грунтах ближе 20 м к существующим зданиям и сооружениям. Площадки
вокруг колонок должны быть спланированы с обеспечением отвода
воды.

4.
СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И
СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ

4.1. Фундаменты зданий и
сооружений, возводимые на пучинистых грунтах, могут быть
запроектированы из любых строительных материалов, которые
обеспечивают эксплуатационную пригодность зданий и сооружений и
удовлетворяют требованиям прочности и долголетней сохранности. При
этом необходимо считаться с возможными вертикальными
знакопеременными напряжениями от морозного пучения грунтов
(поднятие грунтов при промерзании и осадка их при оттаивании).

4.2. При размещении
зданий и сооружений на строительной площадке необходимо по
возможности учитывать степень пучинистости грунтов с тем расчетом,
чтобы не могли оказаться под фундаментами одного здания грунты с
различной степенью пучинистости. При неизбежности строительства
здания на грунтах с различной степенью пучинистости следует
предусматривать конструктивные мероприятия против действия сил
морозного пучения, например, при ленточных сборных железобетонных
фундаментах устраивать по фундаментным подушкам монолитный
железобетонный пояс и др.

4.3. При проектировании
зданий и сооружений с ленточными фундаментами на сильнопучинистых
грунтах в уровне верха фундаментов надлежит предусматривать для
1-2-этажных каменных зданий по периметру наружных и внутренних
капитальных стен конструктивные железобетонные пояса шириной не
менее 0,8 толщины стены, высотой 0,15 м и над проемами последнего
этажа — армированные пояса.

Примечание.
Железобетонные пояса должны иметь марку бетона не менее 150,
арматуру с минимальным сечением, 3* диаметром 10 мм; с усиленным
стыкованием стержней по длине.
_______________
*
Текст соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы
данных.

4.4. При проектировании
свайных фундаментов с ростверком на сильно- и среднепучинистых
грунтах необходимо учитывать действие нормальных сил морозного
пучения грунтов на подошву ростверка. Сборные железобетонные
подстеновые рандбалки должны быть монолитно связаны между собой и
уложены с зазором не менее 15 см между рандбалкой и грунтом.

4.5. Глубина заложения
фундаментов каменных гражданских зданий и промышленных сооружений
на пучинистых грунтах принимается не менее расчетной глубины
промерзания грунтов согласно табл.6 главы СНиП II-Б.1-62. В тех
случаях, когда влажность грунтов не повышается в период
строительства и эксплуатации зданий на слабопучинистых грунтах
(полутвердой и тугопластичной консистенции), глубина заложения
фундаментов должна приниматься при нормативной глубине
промерзания:

Какие грунты считаются пучинистыми, а какие нет

Как определить тип грунта. Как определить пучинистый грунт

Любое строительство начинается с исследования грунта. На уже застроенной территории этот этап можно пропустить и воспользоваться результатами исследований, проведенных для других построек. Но часто застройка участка начинается именно с гаража. Хороший пример – каркасный гараж-дом, который был построен нами в качестве склада стройматериалов и временного жилища для строителей.

Нужно хорошо представлять, на каком грунте вы строите гараж. Исходя из его свойств выбирается тип и рассчитываются параметры фундамента. Неправильно спроектированный фундамент в лучшем случае может обойтись дороже, чем это необходимо, а в худшем – разрушиться.

Пучение грунта – одна из самых серьёзных опасностей, подстерегающих построенные без проведения должных исследований фундаменты. Впрочем, о неправильной усадке тоже не стоит забывать.

Обратите внимание

Таблица для определения степени пучинистости грунта. Z — величина, показывающая на сколько метров уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания

Если вы не хотите воспользоваться услугами специалистов, для начала придётся выкопать на месте будущей постройки яму два метра глубиной с аккуратными вертикальными стенками. Так вы сможете визуально определить тип грунта. Кроме того, вы можете провести простой эксперимент, который поможет развеять ваши сомнения, если они у вас будут.

Берёте горсть грунта и добавляете в неё воды. Скатываете «сосиску» и, внимание, самый ответственный момент, сворачивате из неё бублик. В зависимости от того, что произошло с «сосиской», делаем выводы:

• Получился отличный бублик – это глина;
• «Сосиска» развалилась на несколько частей – суглинок;
• «Сосиска» рассыпалась на мелкие части – супесь;
• Не получилось даже сделать «сосиску» — песок.

Если на дворе осень, заодно с типом грунта вы можете определить уровень подземных вод. Хуже всего, если на дне ямы появилась вода. Если сухо – лучше всего воспользоваться ручным буром, и увеличить глубину своих знаний об уровне грунтовых вод еще метра на полтора-два. Воды не видно – до грунтовых вод достаточно далеко и вы даже можете сделать подвал или погреб.

Эта таблица поможет определить, какая глубина фундамента для гаража требуется

Но нас интересует не абсолютное значение уровня грунтовых вод, а то, насколько он находится ниже глубины промерзания.  Глубина промерзания – величина нормативная, и определяется из таблицы. Тут стоит учесть, что зимы в последнее время стали мягче, чем раньше, но раз в несколько лет выпадает наоборот, более суровая. Так что если в расчётах предусмотрите дополнительный запас – не ошибётесь.

Не забывайте о том, что сделать фундамент на пучинистом грунте будет гораздо проще, если вы сможет уменьшить воздействие на грунт факторов, вызывающих пучение. Например, сделаете дренаж и утеплите отмостку.

При промерзании грунта, влага из замерзших слоёв выдавливается вниз. И если она не успевает выдавливаться, как раз и происходит пучение.

Усадка фундамента

Теперь у вас есть все необходимые данные для того, чтобы выбрать тип и глубину фундамента. Осталось рассчитать его ширину. Тут нужно ориентироваться на несущую способность грунта. Если на фундамент могут воздействовать горизонтальные силы пучения – ширина и конструкция фундамента это тоже необходимо учитывать, но тут в двух словах о расчёте не расскажешь.

Расчётное сопротивление грунта поможет определить минимальную площадь фундамента для гаража

Если постройка каркасная, например, гараж из сэндвич-панелей, то нагрузка на фундамент создаётся минимальная и мощная конструкция не требуется. Вопрос, как лучше сделать фундамент, сводится скорее к выбору типа фундамента.

Важно

А вот тяжелые капитальные постройки требуют серьёзного по/kak-luchshe-zalit-lentochnyj-fundament-raschyot/дхода к расчёту фундамента, так как нагрузка на грунт тут уже может оказаться вполне сопоставима с предельно допустимой.

Источник: https://stroyfrost.ru/blog/kak-opredelit-tip-i-puchinistost-grunta/

Виды грунтов для строительства

Грунты в строительстве разделяются на две основные группы:

   – Пучинистые

   – Непучинистые

Пучинистые грунты

– Глинистые грунты (чаще всего это смесь песка и глины) состоят из достаточно мелких частиц (размер меньше 0,005 мм) и имеют чешуйчатую форму, а так же тонкие многочисленные капилляры, которые с легкостью всасывают воду с поверхности. Глинистый грунт имеет высокую пластичность и продолжительную осадку под действием нагрузки.

Поры – это расстояния между частицами, которые в глинистых грунтах чаще всего заполнены водой, так как глина отлично удерживает воду. Сами частички глины воду не пропускают.

Высокое соотношение объема пор к объему грунта определяет высокую пористость таких грунтов. Глинистый грунт хорошо впитывает и удерживает воду, никогда не отдавая ее, даже при высыхании. При промерзании глины вода в порах расширяется, увеличивая объем грунта. От  величины содержания глины в грунте зависит степень проявления морозного пучения.

– Супесь является глинистым грунтом, содержание глинистых частиц в котором составляет не более 10 %, остальное приходится на песок. Супесь имеет низкую пластичность по сравнению с другими видами глинистых грунтов: при ее растирании между пальцами ощущаются песчинки.

Достаточно высокое содержание песка в супеси указывает на ее низкую пористость, следовательно, она впитывает меньше воды и имеет меньшую подверженность пучению.

– Суглинком называется глинистый грунт, содержание глины в котором составляет от 10 до 30 процентов. Суглинок весьма пластичен, при растирании его между пальцами не ощущаются отдельные песчинки. Значение пористости у суглинка несколько выше, чем супеси и колеблется от 0,5 до 1. Такие значения указывают на достаточно высокую впитываемость воды и на высокую подверженность пучению.

Непучинистые грунты

– Песчаные грунты это грунты, в состав которых входит более 50 процентов частиц песка шарообразной формы, размер которых не превышает 5 мм.

В песчаных грунтах пространство между песчинками так же называется порами и заполнено воздухом и водой. Пористость песчаных грунтов ниже глинистых и составляет от 0,2 до 0,5, что указывает на низкую способность удерживать в себе влагу.

Это связано с тем, что размер пор у песчаных грунтов весьма большой для того, чтобы капиллярные силы не могли связывать частицы грунта между собой. Песчаный грунт часто называют несвязным, так как он рассыпается, в сухом состоянии не удерживая форму.

Мокрый песок способен удерживать форму, но при небольшом усилии теряет форму и рассыпается.

Основным достоинством песчаных грунтов является неподверженность морозному пучению в связи с малой удерживаемостью влаги. При строительстве на песчаных грунтах глу

Frontiers | Определение эффективной вязкости неньютоновских жидкостей, протекающих через пористую среду

1. Введение

Поток через пористую среду широко используется во многих природных и промышленных системах. Примеры включают поток через биологические ткани, кровеносные сосуды и кости [1–3] или через почвы, отложения и горные породы, с давним интересом к гидрологии [4, 5], нефти [6] и химической инженерии [7–9] . При малых числах Рейнольдса (ReÀ1) объемное течение ньютоновской жидкости, протекающей через пористую среду, описывается законом Дарси

, где q — средний расход на единицу площади, также называемый скоростью Дарси, а μ — динамическая вязкость.Переменная κ — проницаемость, а Δ p / L — перепад давления на расстоянии L . Константа пропорциональности K = κ / μ называется гидравлической проводимостью и может быть получена из уравнения Стокса, предполагающего линейную зависимость между вязкими силами и скоростью потока [10].

В то время как закон Дарси является хорошим описанием объемного поведения жидкости с постоянной вязкостью μ, многие соответствующие жидкости, например, в пищевой [11–13] и нефтяной [14, 15] промышленности, демонстрируют гораздо более сложный конститутивный закон .Для большинства этих так называемых неньютоновских жидкостей вязкость может быть описана нелинейной функцией тензора скорости деформации и напряжения E или, более конкретно, его первого главного инварианта γ˙ = 12E: E [16]. Из-за неоднородности скоростей потока в межузельном поровом пространстве скорости сдвига значительно меняются внутри пористой среды. Для неньютоновских течений связь основных уравнений с полем потока приводит к пространственному переменному вязкому сопротивлению. Следовательно, связь между скоростью Дарси и перепадом давления больше не может быть описана линейной функцией, как в случае ньютоновских жидкостей.Чтобы получить уравнение объема для потока, которое является линейным по перепаду давления, необходимо использовать эффективную вязкость μ _eff , которая сама зависит от переменных потока, чтобы учесть нелинейные эффекты, т.е.

q = κμeffΔpL. (2)

Здесь мы предположили, что проницаемость κ является характеристической константой, отражающей сложность только порового пространства. Было предложено несколько эмпирических и полуэмпирических моделей для оценки μ _eff [17–23]. Большинство этих моделей начинаются с представления капиллярным пучком различных путей потока через пористую среду и оценивают эффективную скорость сдвига γ˙eff, сравнивая скорость потока жидкости по степенному закону с расходом ньютоновского потока Пуазейля [24] ( см. также SI).Хотя аналитические решения могут быть получены для определения γ˙eff для степенных реологий, в предыдущих исследованиях предлагались различные эмпирические поправочные коэффициенты [19, 20], чтобы связать скорость Дарси с эффективной скоростью сдвига. Затем эффективная скорость сдвига γ˙eff вводится в основной закон исследуемой жидкости μ (γ˙) для получения эффективной вязкости μ _eff . Этот подход требует эмпирического фактора для связи q с γ˙eff, который может изменяться на несколько порядков [25, 26], в зависимости от свойств жидкости, извилистости и проницаемости.Это говорит о том, что приведенные выше предположения сомнительны. Кроме того, большинство этих моделей предсказывают линейную зависимость между эффективной скоростью сдвига и скоростью Дарси.

В этой рукописи мы показываем, что для жидкости Карро [27] местная вязкость может быть получена непосредственно из конститутивного закона жидкости и профиля скорости в среднем размере пор, используя круглый капилляр для имитации потока в масштабе пор. В отличие от обычно используемых моделей пучков капилляров, наш подход не требует знания извилистости или проницаемости.Капилляр используется только для расчета полностью развитого среднего профиля потока. Наконец, мы вычисляем среднее вязкое сопротивление путем пространственного усреднения локальной вязкости 〈μ〉. Сравнение наших результатов с экспериментами с проточной ячейкой и существующими моделями показывает, что 〈μ〉 является хорошей оценкой для μ _eff .

2. Методология

2.1. Характеристика жидкости

Чтобы смоделировать течение неньютоновской жидкости, нам сначала нужно охарактеризовать ее конститутивное поведение.Для большинства неньютоновских жидкостей определяющая связь между тензором девиаторных напряжений T и приложенными скоростями деформации E может быть описана независимой от времени скалярной функцией μ = μ (γ˙), такой что T = 2μ (γ˙ ) E. Здесь μ — обобщенная вязкость, которая зависит только от первого главного инварианта γ˙ = 12E: E тензора скорости деформации-деформации E [16]. В случае простого сдвигового течения γ˙ сводится к скорости сдвига. Было предложено множество функциональных форм для μ (γ˙), из которых наиболее распространенными являются степенная модель (рис. 1A), модель Карро (рис. 1B), модель Кросса или модель Гершеля-Балкли [18, 28 ].

Рисунок 1 . Эскиз двух реологий разжижения при сдвиге: (A) Модель с чистым степенным законом с двумя параметрами K и n , (B) Модель Карро с пятью параметрами μ ₀ , μ _∞ , λ, n и α.

Степенная модель описывается

μ (γ˙) = Kγ˙n-1, (3)

, где K — вязкость при скорости сдвига γ˙ = 1 с ⁻¹ и n — степенной показатель, определяющий крутизну затухания истончения сдвига для n <1 (см. Рисунок 1 ).Из-за своей простоты модель степенного закона является наиболее часто используемой реологией для получения аналитических выражений. Однако у неограниченной степенной модели есть два недостатка: во-первых, модель не учитывает линейную зависимость сдвига-деформации для очень низких и очень высоких скоростей сдвига, которые преобладают в большинстве естественных систем, и, во-вторых, кривая вязкости становится сингулярной в предел исчезающего сдвига. Следовательно, для реальных приложений были предложены конститутивные модели, которые «смешивают» степенной режим между ньютоновским поведением при низких и высоких скоростях сдвига - такие как модель Карро.Материальный закон жидкости Карро параметризован

μ (γ˙) = (μ∞ + (μ0-μ∞) (1+ (λγ˙) α) n-1α), (4)

, где n — показатель степени, μ ₀ и μ _∞ — пределы вязкости при нулевом и бесконечном сдвиге, а λ — величина, обратная критической скорости сдвига, которая описывает начало сдвига. режим прореживания. Параметр α описывает, насколько плавно ньютоновский режим переходит в степенной.

2.2. Текущие модели

Наиболее часто применяемые модели для оценки μ _eff могут быть получены путем приравнивания скорости потока Пуазейля [29] к скорости потока жидкости со степенным законом [30]

QPoiseuille = Qpower-law.(5)

Для круглого капилляра радиусом R получается

π8μΔpLR4 = πn3n + 1 (12K) 1n (ΔpL) 1nR3n + 1n, (6)

, где мы использовали

Qpower-law = πn3n + 1 (12K) 1n (ΔpL) 1nR3n + 1n, (7)

, которое также известно как уравнение Рабиновича [30] для описания скорости потока степенной жидкости в капилляре. Решая уравнение (6) относительно μ, степенная вязкость μ _{степенной закон} может быть определена как

μ-степенной закон = 18 (2K) -1n3n + 1n (ΔpL) n-1nRn-1n. (8)

Уравнение (8) можно упростить до

μ-степенной закон = K3n + 14n (Δp2KL) n-1nRn-1n.(9)

Эта вязкость по степенному закону соответствует вязкости ньютоновской жидкости, которая дала бы такое же падение давления Δ p / L вдоль капилляра.

Для степенного определяющего соотношения μ = Kγ˙n-1 Уравнение (9) можно инвертировать, чтобы получить эффективную скорость сдвига γ˙eff

γ˙eff = (3n + 14n) 1n-1 (ΔpR2KL) 1n. (10)

Используя уравнение Рабиновича, можно выразить член (ΔpKL) 1n как

(ΔpKL) 1n = 21n3n + 1nR-n + 1nqcap, (11)

, где q _cap — средняя капиллярная скорость, определяемая как Qpower-law / (πR2).Кроме того, средняя капиллярная скорость q _cap может быть определена как скорость Дарси, деленная на пористость, qcap = qΦ. Следуя Савинсу [31], радиус R _eq можно выразить как

, где ζ — извилистость, R _экв. — радиус капилляра в модели пучка капилляров (подробный вывод см. В разделе «Дополнительная информация»). Подставляя R _eq в уравнение (10), получаем

γ˙eff = 1ζ (3n + 14n) n

ГЛАВА 2 — ПОЧВА И ВОДА

ГЛАВА 2 — ПОЧВА И ВОДА

2.1 Почва
2.2 Поступление воды
в почву
2.3 Состояние влажности почвы
2.4 Доступная влажность
2.5 Уровень подземных вод
2.6 Эрозия почвы водой

2.1.1 Состав почвы
2.1.2 Профиль почвы
2.1.3 Текстура почвы
2.1.4 Структура почвы

2.1.1 Состав почвы

Когда сухая почва раздавливается рукой, можно увидеть, что она состоит из всевозможных частиц разного размера.

Большинство этих частиц возникают в результате разложения горных пород; их называют минеральными частицами. Некоторые происходят из остатков растений или животных (гниющие листья, кусочки костей и т. Д.), Их называют органическими частицами (или органическими веществами). Кажется, что частицы почвы касаются друг друга, но на самом деле между ними есть промежутки. Эти пространства называются порами. Когда почва «сухая», поры в основном заполнены воздухом. После полива или дождя поры в основном заполняются водой.Живой материал находится в почве. Это могут быть живые корни, а также жуки, черви, личинки и т. Д. Они способствуют аэрации почвы и тем самым создают благоприятные условия для роста корней растений (рис. 26).

Рис. 26. Состав почвы

2.1.2 Профиль почвы

Если вырыть яму в почве глубиной не менее 1 м, можно увидеть различные слои, разные по цвету и составу. Эти слои называются горизонтами. Эта последовательность горизонтов называется профилем почвы (рис.27).

Рис. 27. Профиль почвы

Очень общий и упрощенный профиль почвы можно описать следующим образом:

а. Пахотный слой (толщина от 20 до 30 см): богат органическими веществами и содержит много живых корней. Этот слой подлежит подготовке почвы (например, вспашка, боронование и т. Д.) И часто имеет темный цвет (от коричневого до черного).

г. Глубокий пахотный слой: содержит гораздо меньше органических веществ и живых корней. Этот слой практически не подвержен нормальным подготовительным работам.Цвет более светлый, часто серый, а иногда пестрый с желтоватыми или красноватыми пятнами.

г. Подземный слой: почти нет органических веществ или живых корней. Этот слой не очень важен для роста растений, так как до него доходят лишь несколько корней.

г. Слой материнской породы: состоит из породы, в результате разложения которой образовалась почва. Эту породу иногда называют материнским материалом.

Глубина различных слоев сильно различается: некоторые слои могут вообще отсутствовать.

2.1.3 Текстура почвы

Минеральные частицы почвы сильно различаются по размеру и могут быть классифицированы следующим образом:

Количество песка, ила и глины, присутствующих в почве, определяет ее структуру.

На крупнозернистых почвах: преобладает песок (песчаные почвы).
В почвах средней толщины: преобладает ил (суглинистые почвы).
В мелкозернистых почвах: преобладает глина (глинистые почвы).

В поле текстуру почвы можно определить, потерев почву между пальцами (см. Рис. 28).

Фермеры часто говорят о легких и тяжелых почвах. Грунт с крупной структурой легок, потому что с ней легко работать, а с мелкозернистой почвой тяжелее, потому что с ней тяжело работать.

Текстура почвы постоянная, фермер не может ее модифицировать или изменять.

Рис. 28а. Грунт крупнозернистый. — песчаный. Отдельные частички рыхлые и разваливаются в руке даже во влажном состоянии.

Рис. 28б. Грунт средней текстуры на ощупь очень мягкий (как мука) в сухом состоянии. Его можно легко отжать во влажном состоянии, после чего он станет шелковистым.

Рис. 28c. Грунт с мелкой текстурой прилипает к пальцам во влажном состоянии и может образовывать шарик при нажатии.

2.1.4 Структура почвы

Под структурой почвы понимается объединение частиц почвы (песок, ил, глина, органические вещества и удобрения) в пористые соединения. Это так называемые агрегаты. Структура почвы также относится к расположению этих агрегатов, разделенных порами и трещинами (рис. 29).

Основные типы агрегатов показаны на рис. 30: гранулированная, блочная, призматическая и массивная.

Рис. 29. Структура почвы

Находясь в верхнем слое почвы, массивная структура блокирует вход воды; прорастание семян затруднено из-за плохой аэрации.С другой стороны, если верхний слой почвы зернистый, вода легко проникает в него, и семена лучше прорастают.

В призматической конструкции движение воды в почве преимущественно вертикальное, поэтому подача воды к корням растений обычно недостаточна.

В отличие от текстуры, структура почвы непостоянна. С помощью методов обработки почвы (вспашка, рыхление и т. Д.) Фермер пытается получить зернистую структуру верхнего слоя почвы на своих полях.

Фиг.30. Примеры грунтовых сооружений

2.2.1 Инфильтрация
процесс
2.2.2 Скорость инфильтрации
2.2.3 Факторы
влияет на скорость инфильтрации

2.2.1 Процесс инфильтрации

Когда на поле подается дождевая или поливная вода, она просачивается в почву. Этот процесс называется инфильтрацией.

Проникновение можно визуализировать, налив воды в слегка утрамбованный стакан с сухой измельченной землей. Вода просачивается в почву; цвет почвы становится темнее по мере ее увлажнения (см.рис.31).

Рис. 31. Инфильтрация воды в почву

2.2.2 Скорость инфильтрации

Повторите предыдущий тест, на этот раз с двумя стаканами. Один заполнен сухим песком, а другой — сухой глиной (см. Рис. 32а и б).

Вода проникает в песок быстрее, чем в глину. Говорят, что песок имеет более высокую скорость инфильтрации.

Рис. 32а. В каждый стакан подается одинаковое количество воды

Рис.32b. Через час вода просочилась в песок, а некоторое количество воды все еще оставалось на глине

Скорость инфильтрации почвы — это скорость, с которой вода может просачиваться в нее. Обычно измеряется глубиной (в мм) слоя воды, которую почва может поглотить за час.

Скорость инфильтрации 15 мм / час означает, что слой воды толщиной 15 мм на поверхности почвы пропитается за один час (см. Рис. 33).

Фиг.33. Почва со скоростью инфильтрации 15 мм / час

Диапазон значений скорости инфильтрации приведен ниже:

2.2.3 Факторы, влияющие на скорость инфильтрации

Скорость инфильтрации почвы зависит от постоянных факторов, таких как текстура почвы. Это также зависит от различных факторов, таких как влажность почвы.

и. Текстура почвы

Грунты с крупнозернистой структурой в основном состоят из крупных частиц, между которыми имеются большие поры.

С другой стороны, мелкозернистые почвы в основном состоят из мелких частиц, между которыми имеются мелкие поры (см.рис.34).

Рис. 34. Скорость инфильтрации и структура почвы

В грубых почвах дождевая или поливная вода попадает и перемещается в более крупные поры; для проникновения воды в почву требуется меньше времени. Другими словами, скорость инфильтрации выше для крупнозернистых почв, чем для мелкозернистых почв.

ii. Влажность почвы

Вода проникает быстрее (скорость инфильтрации выше), когда почва сухая, чем когда она влажная (см. Рис.35). Как следствие, когда поливная вода подается на поле, вода сначала легко проникает, но по мере того, как почва становится влажной, скорость инфильтрации снижается.

Рис. 35. Интенсивность инфильтрации и влажность почвы

iii. Структура почвы

Вообще говоря, вода проникает быстро (высокая скорость инфильтрации) в зернистые почвы, но очень медленно (низкая скорость инфильтрации) в массивные и плотные почвы.

Поскольку фермер может влиять на структуру почвы (посредством культурных практик), он также может изменять скорость инфильтрации своей почвы.

2.3.1 Влажность почвы
2.3.2 Насыщенность
2.3.3 Полевая продуктивность
2.3.4 Постоянная точка увядания

2.3.1 Влажность почвы

Содержание влаги в почве указывает количество воды, присутствующей в почве.

Обычно выражается как количество воды (в мм водной глубины), присутствующее на глубине одного метра почвы.Например: когда количество воды (в мм глубины воды) 150 мм присутствует на глубине одного метра почвы, влажность почвы составляет 150 мм / м (см. Рис. 36).

Рис. 36. Влажность почвы 150 мм / м

Влажность почвы также может быть выражена в процентах от объема. В приведенном выше примере 1 м ³ почвы (например, с глубиной 1 м и площадью поверхности 1 м ² ) содержит 0,150 м ³ воды (например.грамм. глубиной 150 мм = 0,150 м и площадью поверхности 1 м ( ² ). Таким образом, содержание влаги в почве в объемных процентах составляет:

Таким образом, влажность 100 мм / м соответствует 10 объемным процентам.

Примечание: Количество воды, хранящейся в почве, не является постоянным во времени, но может меняться.

2.3.2 Насыщенность

Во время дождя или полива поры почвы заполняются водой.Если все поры почвы заполнены водой, почва считается насыщенной. В почве не осталось воздуха (см. Рис. 37а). В поле легко определить, насыщена ли почва. Если выжать горсть насыщенной почвы, немного (мутной) воды потечет между пальцами.

Растениям нужен воздух и вода в почве. При насыщении воздуха нет и растение пострадает. Многие культуры не выдерживают насыщенных почвенных условий в течение более 2-5 дней. Рис — одно из исключений из этого правила.Период насыщения верхнего слоя почвы обычно длится недолго. После прекращения дождя или орошения часть воды, находящейся в более крупных порах, уйдет вниз. Этот процесс называется дренированием или перколяцией.

Вода, стекающая из пор, заменяется воздухом. В крупнозернистых (песчаных) почвах дренаж завершается в течение нескольких часов. В мелкозернистых (глинистых) почвах дренаж может занять несколько (2-3) дней.

2.3.3 Вместимость поля

После прекращения дренажа большие поры почвы заполняются воздухом и водой, в то время как меньшие поры все еще полны водой.На этом этапе считается, что почва полностью заполнена. При урожайности полей содержание воды и воздуха в почве считается идеальным для роста сельскохозяйственных культур (см. Рис. 37b).

2.3.4 Постоянная точка увядания

Постепенно вода, накопленная в почве, поглощается корнями растений или испаряется с верхнего слоя почвы в атмосферу. Если в почву не подается дополнительная вода, она постепенно высыхает.

Чем суше становится почва, тем плотнее удерживается оставшаяся вода и тем труднее корням растений извлекать ее.На определенном этапе потребления воды недостаточно для удовлетворения потребностей растения. Растение теряет свежесть и увядает; листья меняют цвет с зеленого на желтый. В конце концов растение умирает.

Содержание влаги в почве на стадии отмирания растения называется точкой постоянного увядания. В почве все еще содержится немного воды, но корням слишком трудно высосать ее из почвы (см. Рис. 37c).

Рис. 37. Некоторые характеристики влажности почвы

Почву можно сравнить с резервуаром для воды для растений.Когда почва
насыщен, резервуар полон. Однако часть воды быстро стекает ниже
корневую зону до того, как растение сможет ее использовать (см. рис. 38a).

Рис. 38а. Насыщенность

Когда эта вода стечет, почва будет полностью заполнена.
Корни растений вытягивают воду из того, что остается в резервуаре (см. Рис. 38b).

Рис. 38b. Вместимость поля

Когда почва достигает точки постоянного увядания, оставшаяся вода больше не
доступны для завода (см. рис.38c).

Рис. 38c. Точка постоянного увядания

Количество воды, фактически доступное растению, — это количество воды, хранящейся в почве при заполнении поля, за вычетом воды, которая останется в почве в точке постоянного увядания. Это показано на рис. 39.

Рис. 39. Доступная влажность или влажность почвы

Доступное содержание воды во многом зависит от текстуры и структуры почвы. Диапазон значений для различных типов почв приведен в следующей таблице.

Емкость поля, постоянная точка увядания (PWP) и доступная влажность называются характеристиками влажности почвы.Они постоянны для данной почвы, но сильно различаются от одного типа почвы к другому.

2.5.1 Глубина
Уровень подземных вод
2.5.2 Подземные воды
таблица
2.5.3 Капиллярный подъем

Часть воды, нанесенной на поверхность почвы, уходит ниже корневой зоны и питает более глубокие слои почвы, которые постоянно насыщаются; верхняя часть насыщенного слоя называется уровнем грунтовых вод или иногда просто уровнем грунтовых вод (см.рис.40).

Рис. 40. Уровень грунтовых вод

2.5.1 Глубина уровня грунтовых вод

Глубина залегания грунтовых вод сильно варьируется от места к месту, в основном из-за изменений топографии местности (см. Рис. 41).

Рис. 41. Изменение глубины уровня грунтовых вод

В одном конкретном месте или поле глубина уровня грунтовых вод может изменяться во времени.

После сильных дождей или орошения уровень грунтовых вод повышается.Он может даже проникнуть в корневую зону и пропитать ее. В случае продолжительного действия такая ситуация может иметь катастрофические последствия для сельскохозяйственных культур, которые не могут противостоять «мокрым ногам» в течение длительного периода. Если уровень грунтовых вод выходит на поверхность, он называется открытым уровнем грунтовых вод. Так обстоит дело в заболоченных местах.

Уровень грунтовых вод может быть очень глубоким и удаленным от корневой зоны, например, после продолжительного засушливого периода. Чтобы корневище оставалось влажным, необходимо орошение.

2.5.2 Верхний слой подземных вод

Слой грунтовых вод можно найти поверх водонепроницаемого слоя довольно близко к поверхности (от 20 до 100 см).Обычно он охватывает ограниченную территорию. Верхняя часть водного слоя называется возвышающимся уровнем грунтовых вод.

Непроницаемый слой отделяет залегающий слой грунтовых вод от более глубоко расположенного горизонта грунтовых вод (см. Рис. 42).

Рис. 42. Высокий уровень грунтовых вод

Почву с непроницаемым слоем не намного ниже корневой зоны следует орошать с осторожностью, потому что в случае чрезмерного орошения (слишком большого орошения) высокий уровень грунтовых вод может быстро поднимаются.

2.5.3 Капиллярный подъем

До сих пор было объяснено, что вода может двигаться вниз, а также горизонтально (или вбок). Кроме того, вода может двигаться вверх.

Если кусок ткани погрузить в воду (рис. 43), вода будет всасываться тканью вверх.

Рис. 43. Движение воды вверх или капиллярный подъем

Тот же процесс происходит с уровнем грунтовых вод и почвой над ним. Подземные воды могут всасываться почвой вверх через очень маленькие поры, которые называются капиллярами.Этот процесс называется капиллярным подъемом.

В мелкозернистой почве (глине) вода поднимается вверх медленно, но преодолевает большие расстояния. С другой стороны, в крупнозернистой почве (песке) вода поднимается вверх быстро, но охватывает лишь небольшое расстояние.

2.6.1 Листовая эрозия
2.6.2 Овощная эрозия

Эрозия — это перенос почвы из одного места в другое. Климатические факторы, такие как ветер и дождь, могут вызвать эрозию, но также и при орошении.

За короткий период процесс эрозии практически незаметен. Однако он может быть непрерывным, и весь плодородный верхний слой поля может исчезнуть в течение нескольких лет.

Водная эрозия почвы зависит от:

— склон: крутые, пологие поля более подвержены эрозии;
— структура почвы: легкие почвы более чувствительны к эрозии;
— объем или скорость потока поверхностных стоков: более крупные или быстрые потоки вызывают большую эрозию.

Эрозия обычно наиболее сильна в начале полива, особенно при поливе на склонах. Сухая поверхностная почва, иногда разрыхленная при культивации, легко удаляется проточной водой. После первого полива почва становится влажной и оседает, поэтому эрозия уменьшается. Недавно орошаемые участки более чувствительны к эрозии, особенно на ранних стадиях.

Существует два основных типа эрозии, вызываемой водой: пластовая эрозия и овражная эрозия. Их часто комбинируют.

2.6.1 Листовая эрозия

Листовая эрозия — это равномерное удаление очень тонкого слоя или «листа» верхнего слоя почвы с наклонной земли. Это происходит на больших площадях земли и вызывает большую часть потерь почвы (см. Рис. 44).

Рис. 44. Листовая эрозия

Признаками листовой эрозии являются:

— только тонкий слой верхнего слоя почвы; или недра частично обнажены; иногда обнажается даже материнская порода;

— достаточно большое количество крупного песка, гравия и гальки в пахотном слое, более мелкий материал удален;

— обнажение корней;

— отложение эродированного материала у подножия склона.

2.6.2 Эрозия оврагов

Эрозия оврагов определяется как удаление почвы концентрированным потоком воды, достаточно большим, чтобы образовать каналы или овраги.

Эти овраги несут воду во время сильного дождя или полива и постепенно становятся шире и глубже (см. Рис. 45).

Рис. 45. Эрозия оврага

Признаками овражной эрозии на орошаемом поле являются:

— неравномерное изменение формы и длины борозд;
— скопление эродированного материала на дне борозд;
— обнажение корней растений.

Перенос растворенных веществ в почве | IntechOpen

1. Введение

1.1. Классификация растворенных веществ, загрязняющих веществ и подповерхностных загрязнений

Перенос растворенных веществ имеет важное значение ввиду перемещения питательных элементов, например по отношению к корневой системе растений и из-за широкого спектра загрязнителей. Загрязнение недр часто рассматривается как загрязнение из точечных источников или диффузных источников.Загрязнение из точечных источников охватывает ограниченную территорию и часто вызывается случайными (или незаконными) разливами (например, протекающие трубы, резервуары, хвостохранилища и т. Д.). Загрязнение из диффузных источников охватывает большую территорию и, как правило, вызвано крупномасштабным внесением как полезных, так и опасных соединений на поверхность почвы (навоз и удобрения, пестициды, атмосферные выпадения кислот и радионуклидов и т. Д.). Загрязнение не обязательно вызвано деятельностью человека, но может быть вызвано геологическими или геогидрологическими причинами, например.грамм. в случаях загрязнения мышьяком и солью.

Для загрязняющих веществ можно различать растворенные и несмешивающиеся, а также консервативные и реактивные. Растворенные загрязнители (загрязнители водной фазы) будут распространяться с грунтовыми водами за счет потока, диффузии и рассеивания грунтовых вод. Несмешивающиеся загрязнители будут распространяться в виде отдельной фазы (жидкости в неводной фазе, NAPL). Они будут содержать компоненты с очень низкой растворимостью в водной фазе. Они представляют собой долгосрочный источник загрязнения.

Консервативные загрязнители — это те, которые не вступают в реакцию с твердым материалом почвы, не вступают в реакцию с другими загрязнителями и не разлагаются биологической активностью. Реактивные растворенные вещества могут попадать в водную фазу или покидать ее в результате адсорбции / десорбции, химических реакций, растворения / осаждения и / или биоразложения.

1.2. Некоторые основные определения

Адвекция : распространение загрязнителя потоком грунтовых вод.

Диффузия : распространение вещества, растворенного в водной фазе, за счет броуновского движения ионов (молекул).

Дисперсия : распространение видов, растворенных в водной фазе, за счет локальных изменений скорости воды.

Адсорбция / десорбция : взаимодействие веществ, растворенных в водной фазе, с твердой матрицей. Этот процесс может быть физическим или химическим, обратимым или необратимым.

Химические реакции : реакции веществ, растворенных в водной фазе, с другими веществами, приводящие к появлению различных веществ вместе.

Биоразложение : разложение бактериями видов, растворенных в водной фазе.

Радиоактивный распад : разложение видов под действием радиоактивности.

Концентрации компонентов в водной фазе C _и (включая саму чистую воду) определяются как масса частиц на единицу объема: кг / м ³ , г / л, мг / л , и т. Д.

Плотность многокомпонентной жидкости, состоящей из N компонентов, тогда определяется как:

Массовые доли ω компонентов (масса на единицу массы: кг / кг, г / г , так далее.) определены как:

ωi = Ciρ так, что ∑i = 1Nωi = 1E2

Для разбавленных растворов (концентрации индикаторов) все массовые доли ω _i << 1 , кроме чистой воды. Это означает, что плотность жидкости близка к плотности чистой воды, и ее можно считать постоянной.

Плотность воды зависит от давления, температуры и состава. Эта последняя зависимость важна только при высоких концентрациях. Например. в случае проникновения морской воды или в глубоких соленых водоносных горизонтах, которые иногда используются для хранения отходов или для производства энергии.В этих глубоких водоносных горизонтах концентрация соли может достигать 300 г / л , в результате чего плотность воды составляет 1200 г / л (что дает массовую долю соли 0,25). Колебания плотности воды также будут играть роль в хранении тепла под землей.

Вязкость воды зависит от давления, температуры и состава. Это влияет на гидравлическую проводимость (см. Следующий раздел). Зависимость от температуры, безусловно, наиболее важна. Следовательно, эту зависимость необходимо учитывать при анализе подповерхностного накопления тепла.

1.3. Поток подземных вод

Поток подземных вод описывается законом Дарси. Закон Дарси в принципе представляет собой форму баланса количества движения (уравнение Навье-Стокса), усредненного по большому количеству пор. Это также следует из баланса сил на воду, протекающую через пористую среду.

Рисунок 1.

Баланс сил воды в пористой среде

Рассмотрим поток в z-направлении (см. Рисунок 1). Суммарные силы (положительные вверх), действующие на водоем с размерами Δx, Δy и Δz, составляют:

Силы давления: (p (z) -p (z + Δz)) ΔxΔy

Силы тяжести: -ρgΔxΔyΔz

Силы трения: -R’q _z ΔxΔyΔz

, где R ‘ — коэффициент сопротивления, а q _z — удельный расход (скорость Дарси) в z-направлении.

Для сил давления мы можем сделать следующее приближение, используя разложение в ряд Тейлора первого порядка:

pz − pz + Δz = pz− (pz + ∂p∂zΔz) = — ∂p∂zΔzE3

Затем установим силу баланс, находим:

qz = −1R ‘(∂p∂z + ρg) = — κzμ (∂p∂z + ρg) E4

, где мы предположили, что коэффициент сопротивления R’ пропорционален вязкости жидкости мкм . κ _z — собственная проницаемость в z-направлении (L ² ), которая, как предполагается, является свойством пористой среды.Собственная проницаемость пористой среды во многом определяется размером и формой пор. Существует сильная корреляция между проницаемостью и пористостью. Подобные выражения могут быть получены для потока в направлениях x и y:

qx = −κxμ∂p∂x qy = −κyμ∂p∂yE5

Основные предположения в этом выводе заключаются в том, что ускорением воды можно пренебречь и что силы трения линейны и зависят от скорости.

Последнее не всегда верно (особенно при высоких скоростях воды, т.е.грамм. близко к водозаборной или инфильтрационной скважине), и в этом случае закон Дарси недействителен, но его следует заменить уравнением Форхгеймера:

qx + βqx2 = −κxμ∂p∂x qy + βqy2 = −κyμ∂p∂y qz + βqz2 = −κzμ (∂p∂z + ρg) E6

, где β снова является свойством пористой среды.

Определить пьезометрическую головку ч как:

ч = pρg + Z или р = ρg (ч-з) Е7

В основном, пьезометрическая головка состоит из головки под давлением р / ρg и вертикальное положение г относительно контрольного уровня.Это положение верхней части водной толщи в наблюдательной скважине по отношению к контрольному уровню (обычно среднему уровню моря). Это отличается от ненасыщенного потока, который формулируется в терминах напора.

Подстановка уравнения (7) в уравнение (4), предполагая, что плотность ρ постоянна, дает закон Дарси в терминах напора грунтовых вод h :

qz = −κzμ (∂p∂z + ρg) = −κzμ (ρg (∂h∂z − 1) + ρg) = — κzρgμ∂h∂zE8

и аналогичные выражения могут быть получены для q _x и q _y .

Следовательно, если плотность ρ и вязкость μ постоянны, мы можем определить гидравлическую проводимость как:

kx = κxρgμ qx = −kx∂h∂xE9

и то же самое для направлений y и z. Это показывает, что гидравлическая проводимость k (L / T) зависит от свойств жидкости.

Уравнение потока грунтовых вод следует из баланса массы для полной водной фазы (включая все растворенные частицы). Рассмотрим элемент, изображенный на рисунке 2, с размерами Δx, Δy и Δz.Приток массы нетто за период Δt в направлении x определяется выражением:

(ρqx (x) −ρqx (x + Δx)) ΔyΔzΔt≈ (ρqx (x) — (ρqx (x) + ∂ (ρqx) ) ∂xΔx)) ΔyΔzΔt = −∂ (ρqx) ∂xΔxΔyΔzΔtE10

Рисунок 2.

Водный баланс в пористой среде

Аналогичное выражение может быть получено для нетто притока массы в направлениях y и z. Изменение общей массы в элементе определяется выражением:

(nρ (t + Δt) −nρ (t)) ΔxΔyΔz≈∂∂t (nρ) ΔxΔyΔzΔtE11

, где n — пористость.

Уравнивание притока массы нетто и изменения массы дает уравнение баланса массы для жидкой фазы:

∂∂t (nρ) + ∂∂x (ρqx) + ∂∂y (ρqy) + ∂∂z (ρqz) = 0E12

Для ситуаций с различными свойствами жидкости (проникновение соленой воды, накопление тепла и т. Д.)) следует использовать это уравнение вместе с формулировкой для давления закона Дарси (уравнения (4) и (5)). Обратите внимание, что уравнение потока в этом случае является нелинейным. Также обратите внимание, что в этих случаях, даже если пьезометрический напор может быть определен, он не будет движущей силой для потока грунтовых вод.

Если предполагается, что плотность жидкости ρ и пористость n зависят только от давления p , производная по времени в уравнении баланса массы может быть записана как:

∂∂t (nρ) = [ρ∂n∂p + n∂ρ∂p] ∂p∂t = ρg [ρ∂n∂p + n∂ρ∂p] ∂h∂t = ρSs∂h∂tE13

, где S _s — это конкретное хранилище.Комбинируя это уравнение с формулировкой закона Дарси с пьезометрическим напором (уравнения (8) и (9)) и делением на (постоянную) плотность, получаем хорошо известное уравнение потока грунтовых вод:

Ss∂h∂t − ∂∂x (kx ∂h∂x) −∂∂y (ky∂h∂y) −∂∂z (kz∂h∂z) = 0E14

Обратите внимание, что средняя скорость поровой воды v отличается от удельного расхода q :

v = q / n.

2. Упрощенное описание процессов реактивного транспорта

2.1. Общий

Подобно водному балансу, мы можем получить общую форму баланса масс растворенного компонента в грунтовых водах.Предположим, что массовые потоки в направлениях x, y и z задаются формулами F _x , F _y и F _z (M / L ² T ) соответственно (см. рисунок 3).

Рис. 3.

Общий баланс массы для растворенного компонента в пористой среде

Приток массы нетто в направлении x за период Δt тогда определяется как:

(Fx (x) −Fx (x + Δx)) ΔyΔzΔt≈ (Fx (x) — (Fx (x) + ∂Fx∂xΔx)) ΔyΔzΔt = −∂Fx∂xΔxΔyΔzΔtE15

и аналогичные выражения могут быть получены для чистого притока массы в направлениях y и z. .

Изменение массы компонента в элементе за период Δt определяется как:

(nC (t + Δt) −nC (t)) ΔxΔyΔz≈∂∂t (nC) ΔxΔyΔzΔtE16

Из-за различных происходящих процессов, масса компонента может быть произведена или потеряна за определенный период, например из-за адсорбции / десорбции, химических реакций, распада и т. д. Потеря массы из-за этих процессов на единицу объема и единицу времени будет обозначена как I (M / L ³ T). Обратите внимание, что I может быть как положительным (потеря массы), так и отрицательным (прирост массы).Объединение различных членов дает следующее общее уравнение баланса массы:

∂∂t (nC) + ∂∂x (Fx) + ∂∂y (Fy) + ∂∂z (Fz) + I = 0E17

Далее, будут даны потоки массы и / или массовое производство, связанные с различными играющими роль процессами. В настоящее время будут даны упрощенные (линейные) выражения, которые приведут к уравнению баланса массы в форме классического уравнения адвекции-дисперсии (или дисперсии конвекции), CDE. Позже будут рассмотрены более сложные выражения.

2.2. Advection

Адвекция (или конвекция) — это перенос растворенных компонентов потоком грунтовых вод. Перенос массы растворенного компонента на единицу площади пористой среды за счет протекания грунтовых вод определяется по формуле:

, где F _x — поток массы компонента в x-направлении (M / L ² T), q _x — удельный расход воды (скорость Дарси) в x-направлении (L ³ / L ² T), а C — концентрация компонента в водная фаза (М / л ³ ).Масса не создается и не теряется, следовательно, I = 0 .

Основное предположение состоит в том, что средняя скорость ионов или молекул растворенного вещества такая же, как и средняя скорость воды: если мы перемещаем один литр воды на определенное расстояние, все химические вещества в этом литре переместятся на это расстояние. расстояние. В большинстве случаев это будет так, но есть исключения. Эти исключения возникают, например, когда молекулы растворенного вещества очень большие (коллоиды, вирус).Если мы рассматриваем поток воды в капилляре, скорость воды v на расстоянии r от центра определяется как:

, где v _avg — средняя скорость воды, а r ₀ — радиус капилляра. Для больших молекул только часть капилляра доступна для транспорта. Это может быть вызвано либо размером молекул, либо электрическими зарядами на поверхности. В результате средняя скорость таких частиц в капилляре будет превышать среднюю скорость самой воды.Если радиус таких частиц задан как r _c , можно легко сделать вывод, что средняя скорость частиц по сравнению со средней скоростью воды в воде определяется как:

vcvavg = 1 + 2α + α2 α = rcr0E20

(найти среднюю скорость воды, интегрировав скорость воды от 0 до r ₀ , и найти среднюю скорость частиц, интегрировав скорость воды от 0 до r ₀ -r _c ).Например, для частиц размером 20% диаметра капилляра средняя скорость примерно на 40% больше, чем скорость воды. Эти эффекты наблюдались при переносе вирусов и коллоидов.

Если имеет место только адвективный перенос, баланс масс компонента следует из (17) и (18):

∂∂t (nC) + ∂∂x (qxC) + ∂∂y (qyC) + ∂∂z (qzC) = 0E21

Теперь рассмотрим одномерное уравнение баланса массы с постоянной пористостью n и постоянным удельным расходом q .Деление на n дает следующее уравнение:

∂∂t (C) + qn∂∂x (C) = ∂∂t (C) + v∂∂x (C) = DCDt = 0E22

, где DC / Dt — это производная материала, то есть изменение концентрации при движении вместе с частицей воды. Поскольку эта производная равна нулю, адвективный перенос приводит только к смещению начального распределения концентрации на vt , где t — прошедшее время. Это также верно в трехмерном измерении.

Уравнение (22) может быть записано в безразмерной форме путем определения следующих безразмерных переменных:

Cd = CCr td = ttr xd = xLrE23

, где C _r , t _r и L _r — это справочные или характеристические значения для рассматриваемой системы.Подстановка этих безразмерных переменных в уравнение баланса масс (22) дает:

∂Cd∂td + vtrLr∂Cd∂xd = 0E24

Теперь мы можем выбрать любое из характеристических значений t _r или L _r , так что коэффициент перед пространственной производной в (24) равен 1. Это означает, что для данного характеристического времени t _r характеристическая длина задается как vt _r , в то время как для данной характеристической длины L _r характеристическое время задается как L _r / v .Эти характеристические значения, очевидно, связаны соответственно с расстоянием пробега и временем пробега частиц воды.

Удельный расход, необходимый для количественной оценки адвективных потоков, следует из уравнения баланса массы для водной фазы в сочетании с законом Дарси. По сути, это означает, что требуется (локальная) информация о величине проницаемости (или гидравлической проводимости).

2.3. Диффузия

Диффузия — это распространение компонента, растворенного в водной фазе, за счет броуновского движения молекул / ионов.В открытой воде массовый поток за счет диффузии определяется первым законом Фика:

, где D _м — коэффициент молекулярной диффузии (L ² / T), который типичен для рассматриваемого компонента. В пористой среде массовый поток за счет диффузии задается аналогичным выражением:

Fx = −nDmτ∂C∂x = −nDeff∂C∂xE26

Пористость n входит в уравнение для учета площади, которая эффективно доступен для общественного транспорта. τ — извилистость пористой среды (-), которая объясняет тот факт, что длина пути, который молекулы или ионы должны пройти в пористой среде, чтобы перейти из одного положения в другое, больше, чем расстояние между этими положениями. .Для нормальных пористых сред τ имеет значение порядка 1,6–1,7. Из-за диффузии масса не образуется и не теряется, следовательно, I = 0 .

В случае, если происходит только диффузия, уравнение баланса массы выглядит так:

∂∂t (nC) −∂∂x (nDeff∂C∂x) −∂∂y (nDeff∂C∂y) −∂∂z (nDeff∂ C∂z) = 0E27

Теперь рассмотрим одномерное уравнение баланса массы с постоянной пористостью n и коэффициентом диффузии D _eff :

∂C∂t − Deff∂2C∂x2 = 0E28

Для этого уравнения известны многочисленные аналитические решения, зависящие от граничных условий, как в декартовой, так и в радиальной системах координат.Решение для установившегося состояния в декартовой системе координат:

, где A и B определяются граничными условиями. Обратите внимание, что это решение не зависит от эффективного коэффициента диффузии.

Уравнение (28) может быть записано в безразмерном формате для путем определения соответствующих характеристических значений для масштабов концентрации, а также времени и длины:

∂Cd∂td − DefftrLr2∂2Cd∂xd2 = 0E30

Установка коэффициента перед пространственной производной к 1 находятся характерные значения для времени и длины.Для заданного характерного времени t _r характеристическая длина определяется как L _r = √ ( D _eff t _r ) , а для данной характеристической длины L _r характеристическое время задается как t _r = L _r ² / D _Эфф .

В общем случае молекулярная диффузия не играет важной роли в переносе пористой среды, если только скорости грунтовых вод не очень малы (что, например, имеет место при переносе через глины с очень низкой проницаемостью).

Измерение эффективных коэффициентов диффузии в пористой среде обычно выполняется в лаборатории путем проведения экспериментов, зависящих от времени

2.4. Дисперсия

Дисперсия — это распространение растворенного компонента из-за локальных изменений скорости грунтовых вод.В целом различают механическое и гидродинамическое диспергирование.

Механическое диспергирование происходит в масштабе пор и вызвано изменениями скорости в поперечном сечении капилляров (или пор). Обычно скорости грунтовых вод настолько малы, как и диаметры пор, что молекулярная диффузия является достаточно быстрой, чтобы уравновесить разницу концентраций в направлении, перпендикулярном потоку (то есть поперек пор).

Гидродинамическая дисперсия — это сумма молекулярной диффузии и механической дисперсии.Обычно это происходит в большем масштабе, чем отдельная пора, и вызвано всеми вариациями средней скорости движения грунтовых вод (т.е. усредненными по большому количеству пор), которые мы не учли явно, включая диффузию (Рисунок 4). Таким образом, если мы рассматриваем слои с разными значениями гидравлической проводимости (или проницаемости), это изменение не обязательно приводит к гидродинамической дисперсии. Однако очевидно, что такое изменение, безусловно, может привести к изменению скорости вытеснения химикатов и к истинному перемешиванию, если оно сочетается с диффузией.Это обычно называется макро- или мега-дисперсией (см., Например, Даган, 1987) и рассматривается далее в этой главе (раздел 7).

Как для механической, так и для гидродинамической дисперсии предполагается, что потоки массы задаются следующей формой первого закона Фика:

Fx = −Dxx∂C∂x − Dxy∂C∂y − Dxz∂C∂zE31

, где D _xx , D _xy и D _xz — элементы тензора дисперсии (L ² / T).Аналогичные выражения справедливы для потоков массы по оси y и z. Тензор дисперсии симметричен и состоит из 6 различных чисел: D _xx , D _xy = D _yx , D _xz xz D _zx , D _yy , D _yz = D _zy и D _zz .Элементы тензора дисперсии зависят от скорости грунтовых вод v , так что коэффициенты дисперсии в направлении потока и перпендикулярно потоку имеют вид:

D (// v) = αl | v | D (⊥v) = αt | v | E32

, где α _l и α _t — продольная и поперечная дисперсии (L) соответственно. Предполагается, что они являются свойствами пористой среды и указывают на размер неоднородностей в системе, которые не объясняются изменениями (средней) скорости грунтовых вод.Поскольку массоперенос за счет гидродинамического диспергирования и молекулярной диффузии описывается одним и тем же законом, они обычно объединяются.

В полностью трехмерной системе с компонентами скорости v _x , v _y и v _z соответственно, элементы гидродинамической дисперсии (включая молекулярные диффузия) задаются следующим образом:

Dxx = Deff + αt | v | + (αl − αt) vx2 | v | Dyy = Deff + αt | v | + (αl − αt) vy2 | v | Dzz = Deff + αt | v | + (αl − αt) vz2 | v | Dxz = Dzx = (αl − αt) vxvz | v | Dyz = Dzy = (αl − αt) vyvz | v | Dxy = Dyx = (αl − αt) vxvy | v | E33

Поскольку гидродинамическое рассеивание происходит только в сочетании с потоком грунтовых вод, баланс массы для компонента следует из комбинации потоков массы, как определено уравнениями (18) и (31), с элементами тензора дисперсии, заданными уравнением (33) ).Используя сокращенные обозначения, этот баланс масс определяется как:

∂∂t (nC) + ∇⋅ (qC) −∇⋅ (nD⋅∇C) = 0E34

Теперь рассмотрим одномерную систему с постоянной пористостью, коэффициент скорости и дисперсии:

∂C∂t + v∂C∂x − D∂2C∂x2 = 0E35

Если сделать это уравнение безразмерным путем выбора подходящих характеристических значений для концентрации, времени и длины, получим:

∂Cd∂td + vtrLr ∂Cd∂xd − DtrLr2∂2Cd∂xd2 = 0E36

Выбор характерного времени t _r = L _r / v , тогда получается следующее уравнение безразмерного баланса массы:

∂Cd ∂td + ∂Cd∂xd − 1Pe∂2Cd∂xd2 = 0 Pe = vLrDE37

, где Pe — число Пекле.Это число характерно для соотношения адвективного транспорта и дисперсионного транспорта. Решение (57) зависит только от Pe , а большие числа Пекле указывают на преобладание адвекции; маленькие числа Пекле указывают на преобладание дисперсии.

Рисунок 4.

Иллюстрация различных механизмов распыления. Перемешивание происходит из-за изменений скорости внутри пор и между порами в сочетании с диффузионным перемешиванием в местах, где встречаются потоки воды с различными концентрациями.Кроме того, скорости потока могут быть выровнены в направлении среднего потока, но он также может иметь компоненты, расположенные под углом к ​​этому направлению. Также более крупномасштабные вариации скорости потока из-за агрегации и расслоения могут привести к улучшенному перемешиванию.

Для механического диспергирования продольная дисперсия α _l находится в порядке размеров пор (в миллиметровой шкале). Для гидродинамической дисперсии продольная дисперсия зависит от масштаба проблемы.Для лабораторных экспериментов в колоннах сообщалось о значениях от менее 1 мм до значений более 1 см. Для полевых экспериментов сообщалось о значениях более 10 м, в зависимости от масштабов эксперимента и неоднородности водоносного горизонта, в котором проводился эксперимент.

Необходимо сделать предостережение относительно такой большой дисперсности, поскольку такие большие значения не могут быть связаны с полным истинным смешиванием воды различного состава в пористой среде.Такие большие значения обычно получаются из-за нескольких методологических сложностей: (i) оборудование, используемое для измерения «локальных» концентраций (например, наблюдательные скважины, геофизические методы), сами отвечают за перемешивание, и (ii) моделирование с большой пространственно-временной дискретизацией с учетом вычислительная эффективность может привести к числовому смешиванию, и (iii) дисперсии могут быть «подогнаны» с использованием относительно простого уравнения переноса (например, одномерной версии уравнения переноса), что приводит к артефактам.

На основе полевых экспериментов было предложено эмпирическое соотношение для продольной дисперсии:

, где L — характерная длина для интересующей области. Для больших масштабов (большие значения L ) достигается верхняя граница для α _l . Отметим, что соотношение (38) основано на оценке ряда натурных экспериментов и дает оценку только дисперсий. Также обратите внимание, что эти оценки основаны на предположении, что проницаемость водоносного горизонта однородна в интересующей области.

Ориентировочно поперечная дисперсность обычно принимается от 5 до 10% от продольной дисперсии.

2,5. Адсорбция / десорбция

Адсорбция / десорбция создает термин поглотитель / источник для компонента в водной фазе. Одновременно происходят два процесса: молекулы / ионы присоединяются к твердому материалу, а присоединенные молекулы / ионы могут выделяться из твердой фазы в водную фазу. В настоящее время мы примем линейное описание процесса, соответствующее случаю A на рисунке 5:

I = kaC − kdCs = kd (kakdC − Cs) = kd (KdC − Cs) E39

, где k _a и k _d — это коэффициенты прикрепления (1 / T) и отрыва (M / L ³ T) соответственно, а C _s — концентрация компонента адсорбируется (М / М). k _a и k _d имеют разные единицы измерения из-за разных единиц для C и C _s соответственно. В этой формулировке не предполагается равновесие. K _d — коэффициент распределения. В случае равновесия выражение в (39) в скобках равно 0, следовательно:

, что определяет линейную изотерму адсорбции. В принципе, такое соотношение действительно только в том случае, если концентрации очень низкие и если существует равновесие между водной фазой и твердым материалом.

Если происходит адвекция, диспергирование и линейная адсорбция / десорбция, уравнение баланса массы для компонента в водной фазе может быть представлено как:

∂∂t (nC) + ∇⋅ (qC) −∇⋅ (nD⋅∇C ) + kaC − kdCs = 0E41

Обратите внимание, что это уравнение не основано на предположении о локальном равновесии. Кроме того, в этом уравнении присутствуют две неизвестные: C и C _s . Другое уравнение, необходимое для определения концентраций, дается уравнением баланса массы для адсорбированного компонента:

∂∂t ((1 − n) ρsCs) −kaC + kdCs = 0E42

, где ρ _s плотность твердого материала.По сути, это уравнение баланса массы сравнимо с уравнением (41), потому что адсорбированный компонент не переносится (нет адвекции и диспергирования) и что исходный член из-за адсорбции / десорбции имеет противоположный знак.

Сложение уравнений (41) и (42) дает общий баланс массы:

∂∂t (nC) + ∂∂t ((1 − n) ρsCs) + ∇⋅ (qC) −∇⋅ (nD⋅∇C ) = 0E43

Если теперь предположить равновесие, уравнение (40) может использоваться для исключения C _s из уравнения (43):

∂∂t (nRC) + ∇⋅ (qC) −∇⋅ ( nD⋅∇C) = 0 R = 1 + 1 − nnρsKdE44

, где R — коэффициент замедления.Обратите внимание, что для нереактивных растворенных веществ (без адсорбции / десорбции) R = 1. Из этого уравнения ясно, что фактор запаздывания находится только в члене производной по времени. По этой причине он получил свое название, так как этот коэффициент R означает, что и ad / конвекция, и дисперсия в R раз медленнее: они замедляются в R раз.

Рис. 5.

линейная (A) и нелинейная адсорбция, где B похожа на уравнения типа Фрейндлиха и Ленгмюра, а C похожа на реакции, контролируемые осаждением, если нелинейность намного более отчетливая, чем на этом рисунке.

Теперь рассмотрим одномерную форму этого баланса массы с постоянной пористостью, скоростью, коэффициентом дисперсии и коэффициентом замедления:

∂C∂t + vR∂C∂x − DR∂2C∂x2 = 0E45

Обратите внимание, что это уравнение идентично уравнению (35), уравнению баланса массы для нереактивного компонента, причем скорость v и дисперсия D масштабированы с коэффициентом R . Если молекулярной диффузией можно пренебречь, коэффициент дисперсии пропорционален скорости v , и уравнение (45) даст те же результаты, что и уравнение баланса массы для нереактивного компонента со скоростью, которая уменьшается в раз. R .

Теперь рассмотрим одномерную форму уравнения (41) (неравновесное) с постоянной пористостью, скоростью, коэффициентом дисперсии и константами прикрепления и отрыва. Это уравнение можно сделать безразмерным, выбрав соответствующие значения для характеристической концентрации, времени и длины. Если (как это было сделано ранее) мы определим характерное время t _r = L _r / v , безразмерное уравнение будет иметь вид:

∂Cd∂td + ∂Cd∂ xd − 1Pe∂2C∂x2 + kaLrnvCd − kdLrnvCsd = 0E46

Последние два коэффициента в этом уравнении являются двумя формами безразмерного числа Дамколлера.Это число дает соотношение времени прохождения грунтовых вод и времени, необходимого для достижения равновесия. Большие числа Дамколера указывают на то, что допущение о локальном равновесии является подходящим, в то время как малые числа Дамколера указывают на то, что адсорбцию / десорбцию следует описывать как неравновесный процесс.

Измерение коэффициента распределения адсорбции K _d обычно проводится в лабораторных серийных экспериментах. Образец почвы смешивают с водой, которая содержит растворенный компонент в определенной концентрации.Эту смесь осторожно перемешивают в течение длительного времени, чтобы обеспечить установление равновесия между водной фазой и почвой. Из измерения результирующей концентрации в водной фазе при равновесии можно определить адсорбированное количество и рассчитать коэффициент распределения:

Предположим, у нас есть масса почвы M _s . Добавляем объем воды V , который растворил в нем компонент в концентрации C _i .В состоянии равновесия концентрация в водной фазе измеряется как C _экв . Масса компонента, добавленного в систему, составляет VC _i . В состоянии равновесия общая масса компонента в водной фазе составляет VC _экв. . Следовательно, общая адсорбированная масса составляет V (C _i -C _eq ) , а концентрация адсорбированного компонента составляет C _s = V (C _i -C _экв ) / M _s , а концентрация в водной фазе составляет C _экв .Значение коэффициента распределения следует непосредственно из уравнения (40).

Измерение коэффициентов прикрепления и отрыва может быть выполнено в периодических экспериментах путем измерения концентрации в водной фазе как функции времени.

Взаимодействие растворенных веществ происходит не только с твердым материалом, но также может существовать с коллоидными частицами (например, природным органическим материалом), которые сами по себе подвижны. Следовательно, может возникнуть конкуренция между адсорбцией на твердой матрице и адсорбцией на коллоидах.Это может привести к усиленному переносу веществ (например, тяжелых металлов), которые в противном случае можно было бы рассматривать как сильно замедленные.

2.6. Распад

Для упрощенного описания, данного в этой главе, мы предположим, что распад из-за химических реакций, биологической активности и / или радиоактивности дается выражением первого порядка:

, где λ — константа распада / разложения. λ связано с периодом полураспада т _1/2 компонента по:

Период полураспада т _1/2 обычно измеряется в периодических экспериментах путем смешивания образца почвы. материал с водой, в которой растворен компонент.Измерение концентрации в водной фазе как функции времени даст оценку распада. В этих экспериментах также следует учитывать адсорбцию / десорбцию. Процесс распада / деградации первого порядка имеет большое значение для большей части теории переноса. Как уже может быть очевидно, радионуклиды распадаются пропорционально общей имеющейся распадающейся массе. Например, недавняя авария цунами на атомной электростанции Фукусима в Японии могла привести к загрязнению почвы радионуклидами, где скорость распада определяет период, в течение которого радиационные проблемы могут быть острыми.Точно так же таяние на Чернобыльской АЭС привело к загрязнению континентального масштаба радионуклидами различными элементами, которые перемещаются в подземные воды с разной скоростью и разной скоростью разложения. Чтобы оценить опасность для жизни, типичной транспортной проблемой является скорость движения химических веществ вниз по отношению к скорости распада опасного излучения.

Закон скорости разложения первого порядка также является наиболее часто используемым законом скорости для описания разложения загрязняющих веществ, таких как пестициды, питательные химические вещества, такие как нитраты, загрязняющие вещества, такие как ПАУ, БТЭК, хлорированные углеводороды (последние в анаэробных условиях) и другие загрязнители (Keijzer et al., 1999, Jaesche et al., 2006, French et al., 2009), несмотря на то, что он игнорирует, что продукты трансформации также могут быть опасными.

Важность деградации можно оценить на примере загрязнения грунтовых вод (а не почвы). Примерно десять лет назад была разработана концепция естественного затухания. Эта концепция предполагает, что среда недр способна вызывать естественную деградацию загрязняющих веществ, например из-за внутренней активности микробных популяций. Хотя дисперсионное перемешивание и разбавление, а также улетучивание химических веществ могут способствовать естественному ослаблению, разложение является основным процессом в этой концепции.Сама по себе концепция важна, поскольку она снижает опасность загрязнения почвы для окружающей среды, и поэтому стала основной проблемой в стратегиях, управлении и принятии решений по загрязнению почвы и грунтовых вод.

2.7. Полное упрощенное уравнение баланса массы

Полное уравнение баланса массы, предполагающее линейную равновесную адсорбцию и распад первого порядка, теперь можно записать как:

∂∂t (nRC) + ∇⋅ (qC) −∇⋅ (nD⋅∇C) + nλRC = 0E49

, где также предполагалось, что компонент, растворенный в водной фазе, а также компонент, адсорбированный на твердой фазе, могут распадаться с одной и той же константой распада.На самом деле это не всегда так (Beltman et al., 2008).

Это уравнение является основой большинства программ, предназначенных для моделирования загрязнения почвы и подземных вод, таких как MODFLOW / MT3D и связанные модели. Таким образом, это уравнение является ядром многих научных исследований, а также исследований, проводимых руководством на международном, национальном и местном уровнях. Лишь немногие прогнозы и прогнозы относительно судьбы загрязняющих веществ, если таковые вообще существуют, не основаны на уравнении (49).

Для некоторых одномерных и простых двумерных или даже трехмерных задач существуют аналитические решения для уравнения (49).Некоторые из этих решений были запрограммированы и доступны на веб-сайте:

www.cee.uiuc.edu/transport

С помощью этих решений легко получить представление об эффектах

Translate non-porous на тагальском с контекстными примерами

Вклад человека

От профессиональных переводчиков, с предприятий, с веб-страниц и из свободно доступных хранилищ переводов.

Добавить перевод

Последнее обновление: 2020-09-24

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Аноним

Тагальский

может малилиит на бутас

Последнее обновление: 2015-06-25

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Английский

Непористый тагалог

Последнее обновление: 2019-06-04

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Тагальский

может малилиит на бутас

Последнее обновление: 2017-03-13

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Аноним

Тагальский

не преподавательский персонал

Последнее обновление: 2015-03-08

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-09-21

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-09-23

Частота использования: 2
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-09-17

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2019-11-16

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Тагальский

хинди нагтатрабахо праздник

Последнее обновление: 2019-02-04

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2018-11-26

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2015-12-06

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2017-06-05

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Аноним

Последнее обновление: 2020-10-16

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-10-09

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-10-08

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-10-05

Частота использования: 2
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-10-02

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Последнее обновление: 2020-09-23

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Аноним

Тагальский

эмоционал на Кабутихан

Последнее обновление: 2020-09-23

Частота использования: 1
Качество:

Ссылка: Anonymous

Получите лучший перевод с
4 401 923 520
человеческий вклад

Сейчас обращаются за помощью пользователи:

Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее.