Произход, състав и класификация на строителните почви в България -

Почвата се използва като строителен материал в различни строителни проекти и служи като основа на всички строителни конструкции и съоръжения. Поради това строителните инженери трябва да проучат свойствата на почвата, като нейния произход, зърнометричен състав, водни свойства, компресионни свойства , якост на срязване и носеща способност.

Геотехника е е част от строителната наука в която се изучават напреженията и деформациите и механизмите на разрушение при различни видове натоварване. За разлика от изкуствените строителни материали – бетон и стомана, строителната почва има естествен произход и широк и трудно предвидим спектър от качества. Това прави тази наука изключително трудна за усвояване.

1. Произход на строителните почви

Скалите се образуват от втвърдяване на магмата която изригва под формата на вулкани. Почвите са се образували от скалите чрез различни механизми на изветряване :физично, химично и биогенно. В зависимост от начина по който се били транспортирани почвите се отделят няколко различни групи:

Eлувиални наслаги. Това са продукти от изветряването на скалите, които са останали на място на образуването им. Съставени са от песъчливи глини и ръбести скални късове. Мощността на елувия е от сантиметри до 50m. Тези почви притежават неравномерна деформируемост и често не са подходящи за фундиране.
Делувиални наслаги. Това са материалите получени от преместването и отлагането на изветрелите продукти по склоновете и в подножията им под действието на гравитационните сили и валежите. Делувиалните наслаги са изградени от разнороден ръбест и наслоен рохкав материал или от песъчливи и прахови глини, които съдържат незаоблени скални късове често неуплътнени.
Алувиални наслаги. Това са наслагите на реките. Те образуват почвените пластове разположени в речните корита, речните тераси и долините. Представени са от пластове песъчливи и глинести почви, а така също и от чакъли, пясъци, тини и глини понякога с органични примеси.
Пролувиални се наричат наслагите на временните потоци. Изградени са от несортирани ръбести камъни, чакъл, пясък и песъчлива глина.
Еолични наслаги. Представени са от натрупвания на продукти, пренесени от вятъра. В тази група са льосовите почви, пясъчни дюни, бархани и други.
Езерните утайки се делят на пресноводни и соленоводни. Пресноводните утайки са представени от ясно напластени чакъли, брекчии, пясъци и глини. В горната част на езерните наслаги обикновено са разположени пластове торф с различна дебелина. В съвременните езера често се срещат слаби, неуплътнени тини и тинести пясъци с увеличено съдържание на органични вещества. Утайките на солените езера обикновено са гипс и каменна сол

2. Състав на строителните почва

Изветрителните процеси в земната кора водят до образуването на почвени частици с най-различна големина – от десетки сантиметри до части от микрон. При взаимодействието на тези частици с водата и газовете се създават многофазни дисперсни системи. Обикновено почвата е изградена от три основни компоненти наречени фази: твърда (минералните и органични частици изграждащи почвения скелет), течна (вода в различно състояние) и газообразна.

Твърдата фаза представлява твърди минерални частици разнообразни по форма и големина (от няколко cантиметри до най-малките частици от колоиден порядък, т.е. по-малки от микрон). Минералният състав има важно значение за оценка свойствата на почвените частици, като са известни над 3000 вида минерала от които са образувани почвените частици. Към глинестите минерали спадат: каолинит, монтморилонит, илит и др.;
Teчната фаза Течната фаза запълва празнините на почвата и представлява вода в различно състояние или воден разтвор. В зависимост от агрегатното й състояние водата оказва в различна степен влияние върху свойствата на почвата.В природните почви (освен кристализационната и химично свързаната вода) водата запълваща почвените пори се намира в следното състояние: Лед, водни пари, свързана вода, здраво свързана вода, слабо свързана вода, капилярна вода;
Газообразна фаза. Газовете в почвените пори са от въздушен, биохимичен и химичен произход. Газовете запълват незаетите от течната фаза празнини в почвата, като могат да бъдат свободно свързани с атмосферата или да са във вид на газови мехурчета в течността, а така също и разтворен в нея;

3. Класификация на строителните почви

3.1 Зърнометричен състав.

Опитът за определяне на зърнометричния състав цели изчисляването в проценти на масата на отделни частици от почвата с определен размер (фракция) от масата на изследваното количество почва. Резултатът е зърнометрична крива.

Фиг. 1 Зърнометрична крива

Табл. 2 Фракции и под фракции съгласно БДС

Табл. 3 Фракции и под фракции съгласно БДС- EN ISO 14688-1

Табл. 4 Класификация на почвите в зависимост от съдържанието на различни фракции по БДС EN ISO 14688-2

Табл. 5 Класификация на свързаните почви по зърнометричен състав, съгласно БДС

3.2 Класификация на пясъците по относителна плътност

Класификацията на пясъците по плътност обикновено се извършва според
т.нар. относителна плътност ID, която е дефинирана с израза:

Табл. 6 Класификация на пясъците според относителната плътност по БДС

3.3 Класификация на свързаните почви според показател на пластичност

Показателите на пластичност и консистенция се получават в зависимост от максималното и естественото водно съдържане в почвите. Влиянието на водата върху пластичните свойства на почвата е изследвано от шведския инженер Albert Atterberg и в негова чест са въведени атерберговите граници.

Табл. 7 Класификация на свързаните почви по БДС според показателя на пластичност Ip