Küçültme-şişme kapasitesi - Shrink–swell capacity

küçültme-şişme indeksi kil belli ölçüde ifade eder kil mineralleri ıslandığında genişler ve kuruduğunda geri çekilir. Toprak yüksek çekme-şişme kapasitesi sorunludur ve büzüşen-şişen toprak olarak bilinir veya geniş toprak.[1] Mevcut olan belirli kil minerallerinin miktarı, örneğin Montmorillonit ve simektit, toprağın çekme-şişme kapasitesini doğrudan etkiler.[2] Bu hacmi büyük ölçüde değiştirme yeteneği, temellerdeki veya yüzme havuzlarının duvarlarındaki çatlaklar gibi mevcut yapılara zarar verebilir.[3]

Açıklama

Avustralya'da çatlak toprak

Bazılarının fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı killer[4] (benzeri Lias Grubu ) su emildiğinde büyük şişme meydana gelir. Tersine su kuruduğunda bunları killer sözleşme (küçültme). Bu kil minerallerinin varlığı, toprakların küçülme ve şişme kapasitesine sahip olmasını sağlayan şeydir. Bu kil minerallerinden bazıları şunlardır: simektit, nontronit, bentonit, klorit, Montmorillonit, beidelit, atapulgit, illit ve vermikülit.[5] Belirli bir topraktaki bu minerallerin miktarı aynı zamanda çekme-şişme kapasitesinin şiddetini de belirleyecektir.[5] Örneğin, az miktarda genişleyen kil minerallerine sahip topraklar, neme maruz kaldıklarında, aynı kil minerallerinin büyük bir miktarına sahip bir toprak kadar genişlemeyecektir.[5] Bir toprak, bu kil minerallerinin ağırlıkça en az yüzde 5'inden oluşuyorsa, büzülme ve kabarma kabiliyetine sahip olabilir.[3]

Bu özellik kullanılarak ölçülür doğrusal uzayabilirlik katsayısı (COLE) değerleri. Bir toprağın COLE değeri 0,06'dan büyükse, yapısal hasara neden olabilir.[2] 0,06 COLE değeri, 100 inçlik toprağın ıslandığında 6 inç genişleyeceği anlamına gelir.[2] Bu küçülme-şişme kapasitesine sahip topraklar, aşağıdaki toprak düzenine girer. Vertisoller.[6] Bu topraklar kurudukça yüzeyde derin çatlaklar oluşabilir ve bu da suyun toprağın daha derin seviyelerine nüfuz etmesine izin verir.[7] Bu, bu toprakların şişmesinin, hem küçülme hem de şişme dönemleriyle döngüsel hale gelmesine neden olabilir.

Hasar

Kavrulmuş toprak Bourne Woods

Kil çekme-şişme kapasitesi yüksek gruplar hasar verme eğilimindedir mahsuller kuru büyüler sırasında toprak sözleşmeler, kökleri ayırarak.[4] Çekme-şişme kapasitesine sahip topraklar mühendislik problemlerine veya mevcut yapılara zarar verebilir. Şişme, yapıların kabarmasına veya kalkmasına neden olabilir ve büzülme, tortunun temellerin altına eşit olmayan bir şekilde çökmesine neden olarak potansiyel olarak yapının bozulmasına neden olabilir.[7] Toprağın zarar görmesine neden olan bazı yaygın yapılar, temeller, duvarlar, araba yolları, yüzme havuzları, yollar, boru hatları ve bodrum katlarıdır.[7][8][9] Amerika Birleşik Devletleri'ndeki evlerin yaklaşık yarısı, dengesiz olduğu düşünülen topraklar üzerine inşa edilmiş ve bunların yarısı topraktan zarar görecektir.[8] Bu hasar, duvarlarda ve temellerde büyük çatlakları, araba yollarının ve yolların bükülmesini ve kapı ve pencerelerin sıkışmasını içerir.[10]

Mevsimsel nem dalgalanmaları bölgesinde gömülü olan sığ borular, toprakların büzülerek stres altına girmesi,[3] su veya kanalizasyon borularının kırılmasına neden olabilir. Yüzme havuzu kabukları da bu basınç nedeniyle çatlayabilir ve sızdıran havuzlar da zamanla çevredeki topraklara çok fazla su girebilir ve bu da havuz güvertelerinin ve yakındaki temellerin kaldırılmasına neden olabilir.[3] Yılda, killi büzüşen-şişen toprakların neden olduğu tahmini 7 milyar dolarlık hasar var.[11] Tüm bu hasar, genişleyen toprağın veya yerdeki kabarmanın uyguladığı kuvvetten kaynaklanır.

Bu yıllık döngü, toprakların her yıl genişlemesine ve şişmesine neden olduğundan, yıl boyunca belirli bir nem seviyesini koruyan alanların aksine, çok belirgin ıslak ve kurak dönemlerin olduğu bölgelerde geniş topraklar en sorunludur.[3] Su, insanlar veya onların altyapıları aracılığıyla toprağa da verilebilir. Hasar, çoğunlukla kuru toprağın hemen yanında bulunan ıslak toprak ceplerinin neden olduğu farklı şişmeden kaynaklanır.[3] Lokalize su kaynaklarının örnekleri arasında yağmurlama sistemleri, fosseptikler, sızdıran borular ve yüzme havuzları bulunur.[3]

Kimlik

Mülk sahipleri ve muhtemel alıcılar, geniş toprakları bir toprak araştırması, birçoğu tarafından oluşturulur ve sürdürülür Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı -Doğal Kaynak Koruma Hizmeti (USDA-NRCS).[2] Bir zemin araştırması, doğrusal uzayabilirlik (COLE) değerinin katsayısını listelemelidir.[2] Profesyonel toprak bilimcileri, çekme-şişme kapasitesini belirlemek için bir toprağın örneklerini de analiz edebilir.[2] Geniş topraklar, kuru dönemlerde toprak yüzeyinde kabaca çokgen şekillerde büyük çatlaklar oluşturacaktır.[3] Ancak bu çatlakların olmaması, bir toprağın geniş olmadığı anlamına gelmez.[7]

Azaltma

Geniş toprakların neden olduğu hasarı azaltmak veya önlemek için birçok yöntem kullanılabilir. Temeller söz konusu olduğunda, bir çözüm, bina temellerini su içeriği dalgalanma bölgesinin altında oldukları bir derinliğe kadar genişletmektir.[3] Bu, toprak küçüldüğünde onları destekler ve toprak şiştiğinde onları sabitler. Diğer bir çözüm, önceden var olan geniş toprağı kaldırmak ve yayılmayan bir toprakla değiştirmek,[7] ancak geniş toprağın derinliği çok derinse bu seçenek çok pahalıdır. Sabit bir toprak nemini korumak, bazen yağmur suyunun mülkten düzgün bir şekilde tahliye edilmesine izin vererek, kötü drenaj özelliklerine sahip yapıların etrafındaki alanları sabitleyerek, boru sızıntılarını düzelterek, yakındaki bitkilerin aşırı sulanmasını önleyerek ve ağaç dikerek elde edilebilen başka bir çözümdür. herhangi bir yapıdan biraz uzakta.[7] Yine başka bir çözüm, toprak stabilizasyonu büzülme ve şişme kabiliyetini sınırlandırmak için toprağa ek malzemelerin eklendiği.[7] Stabilizasyon malzemeleri şunları içerir: çimento, reçineler, külleri Uçur, Misket Limonu, Pozzolana veya kireç-pozzolan karışımı,[7] saha koşullarına ve proje hedeflerine bağlı olarak.

Ayrıca bakınız


Referanslar

  1. ^ "Toprak Özellikleri Çekme / Şişme Potansiyeli | NRCS". www.nrcs.usda.gov. Alındı 2015-11-13.
  2. ^ a b c d e f Krenz, Jennifer; Lee, Brad; Owens, Phillip. "Şişen Killer ve Septik Sistemler" (PDF).
  3. ^ a b c d e f g h ben Rogers, David; Olshansky, Robert; Rogers, Robert. "Geniş Topraklardan Temellere Hasar" (PDF).
  4. ^ a b Nagel, David. "Sebze Üreticileri için Toprak Bilimi." MSU: Araştırma ve Genişletme Sistemine Koordineli Erişim. 2001. Mississippi Eyaleti U. 6 Temmuz 2008 http://msucares.com/pubs/publications/p1977.htm.
  5. ^ a b c Kral, Hobart. "Geniş Toprak ve Geniş Kil". Geology.com. Alındı 3 Kasım 2015.
  6. ^ "Oniki Toprak Düzeni". Idaho Üniversitesi Tarım ve Yaşam Bilimleri Fakültesi.
  7. ^ a b c d e f g h Mokhtari, Masoumeh; Dehghani, Mesud. "Geniş Toprakların Şişirme-Daralma Davranışı, Hasar ve Kontrol" (PDF). Alındı 3 Kasım 2015.
  8. ^ a b "Sorunlu Topraklar" (PDF). Alındı 3 Kasım 2015.
  9. ^ İngiliz Jeolojik Araştırması http://www.bgs.ac.uk/science/landUseAndDevelopment/shallow_geohazards/shrinking_and_swelling_clays.html
  10. ^ "Geniş Topraklar Nedir?". Mülk Riski. Arşivlenen orijinal 1998-05-24 tarihinde.
  11. ^ "Killer, Kil Mineralleri ve Toprak Büzüşmesi / Şişme Davranışı" (PDF).