Водоподъемная способность почвогрунтов

Под водоподъемной способностью почво-грунтов разумеется способность их поднимать воду из нижних горизонтов в верхние.

Вода в почво-грунтах передвигается вверх или в виде капиллярной воды, имеющей непосредственную связь с грунтовыми водами, или же в виде пленочной воды, когда нижние слои являются более увлажненными, а верхние менее, и влажность последних ниже максимальной молекулярной влагоемкости.

Первая попытка установить математическую зависимость между капиллярным поднятием в почво-грунтах и суммарной поверхностью их частиц принадлежит Митчерлиху. Позднее Цункер, исходя из теоретических предположений Коцени, для почво-грунтов, содержащих частицы разной крупности, выразил зависимость между высотой капиллярного поднятия и гранулометрическим составом почво-грунтов.

Подсчет наибольшей высоты капиллярного поднятия приводит к следующим данным:

Название грунта Наибольшая высота подъема в см

Плотная глина.............................. > 4080

Обыкновенная глина...................... 4080—3650

Тяжелый суглинок.......................... 3650—2550

Средний суглинок........................... 2550—2080

Легкий суглинок.............................. 2080—800

Супесь................................................. 800—230

Песок............................................... < 230

При рассмотрении частиц разной крупности указывалось, что заметным капиллярным поднятием обладают частицы, начиная от 0,25 до 0,1 мм, т. е. фракции пылеватые. Теперь рассмотрим, как изменяется высота капиллярного поднятия в песчаных грунтах, в зависимости от разного содержания в них пылеватых частиц. Эти изменения были изучены В. Охотиным на приборе Энгельгардта в смесях, состоящих из двух и трех фракций.

Смеси из двух фракций составлялись так: к песчаным частицам прибавлялись разные, постепенно увеличивающиеся количества пылеватых частиц (фракция 0,25— 0,1), отношение между диаметрами частиц песчаных и пылеватых было различное, а именно — 2:1; 4:1; 8:1 и 16:1. Результаты получились следующие .

Из этих опытов можно видеть, что в смесях из частиц с отношением диаметров 2: 1 (фракция 0,5—0,25 и 0,25—0,1 мм) высота капиллярного поднятия увеличивается при добавке пылеватых частиц до 70%; при 70% высота капиллярного поднятия практически равна таковой в грунте, состоящем только из пылеватых частиц. В смесях с отношением диаметров 4: 1 (фракции 1 — 0,5 и 0,25 — 0,1) высота капиллярного поднятия увеличивается при добавках мелкой фракции до 50%, при дальнейших же добавках она практически остается без изменения. В смесях с отношением диаметров частиц равным 8:1 (фракции 2 — 1 и 0,25 — 0,1) максимальной величины капиллярное поднятие достигает при содержании мелкой фракции равном 40%- В смесях из фракций с отношением диаметров 16:1 (фракция 4 — 2 и 0,25 — 0,1) наиболее значительное увеличение капиллярного поднятия имеет место при добавках пылеватой фракции до 30%. Следующие добавки этой фракции почти не вызывают никакого изменения.

Таким образом при соответствующем составе песчаного скелета добавки пылеватых частиц, равные 20%. Уже дают почти такую же высоту капиллярного поднятия, как и грунты, состоящие только из одних пылеватых частиц. Такое явление имеет место, когда песчаный скелет в главной массе состоит из крупных частиц и имеет малую пористость; при более же мелком скелете и большой его пористости максимальная величина капиллярного поднятия получается при большем содержании в грунте пылеватых частиц.

Дата: 26 февраля 2013