Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Насыпные грунты

Чтобы определиться с конструкцией фундамента, оптимальной по глубине заложения, площади подошвы, материалу и пр., без полной информации о грунтах основания не обойтись. Диапазон свойств грунтов огромен. Или эти свойства позволяют существенно сэкономить на фундаменте, как в случае скальных грунтов в основании, или совсем наоборот – затраты на нулевой цикл составят до 50% всей стоимости постройки, и это не включая водоотвод, а земляные работы придется проводить в глобальных масштабах. Ведь иногда нужно строиться на этом именно участке, и весь приоритет в этом. Факторов много. в частности, торфяные и суглинистые грунты, которые могут преподнести неприятный сюрприз в виде плывуна, отличаются плодородием. А на скале вырастить сад и огород вряд ли удастся.

Изучать свои грунты приходится, чтобы рассчитать, на какую глубину закладывать фундамент. Без уверенности в несущих способностях грунта нет смысла гадать о необходимой площади опирания на грунт. Причем вариант просто построить очень большой и мощный фундамент далеко не всегда выход, а может оказаться и провальной идеей, и не только с точки зрения финансов. Пример: глубокий ленточный фундамент под легкий каркасный или деревянный дом на пучинистом грунте. Силы морозного пучения действуют по нормали – под подошвой, и по касательным – на боковые поверхности фундамента. И чем больше площадь этих поверхностей, тем сильнее будут выталкивать легкий дом замерзшие глины и суглинки. Подвижки на десятки сантиметров зимой не редкость, а сила выталкивания у глин доходит до 200 Мпа (или более 3 тн/см2). Дом весит мало, и компенсация подъемной силы грунта увеличением веса фундамента обойдется слишком дорого. Заливать ленты метровой ширины ниже глубины промерзания, чтобы справиться с пучинами – это под маленький дом 12*12 м будет под 75 м3 бетона! Не выход. Правильней будет заложить ленту на дренирующей отсыпке из крупного песка и щебня, по периметру дома сделать теплую отмостку и обеспечить пристенный дренаж. Для этого понадобиться бетона и арматуры в 8-9 раз меньше, несущая способность будет обеспечена, а затраты снизятся во много раз.

Правильное решение – решать водоотвод при высокой грунтовой воде или сезонных верховодках, и выбирать тип фундамента исходя именно из свойств грунтов. А архитектуру и все нагрузки от дома, ветра, снега и пр. необходимо учитывать именно для выбранной конструкции фундамента, то есть решать комплексную задачку, основными условиями которой являются свойства грунтов участка.

Типы грунтов и их свойства. Почвы и насыпные грунты

Верхний слой на участке, как правило почвенный (если не проводилась отсыпка или закрепление грунтов). Почвой называют поверхностные слои дисперсных грунтов, образовавшиеся под влиянием биогенных факторов и атмосферных условий данного климата. На почву фундаменты опирать противопоказано. Верхний плодородный растительный слой срезают до плотных слоев грунта, на глубину примерно 15 – 35 см, даже для такого типа фундаментов, как завинчивающиеся винтовые сваи. В почве обычно присутствует гумус, имеющий кислую реакцию. Кислоты и биосфера почв агрессивны к бетону, и даже при отличной гидроизоляции подошвы будут оставаться фактором риска. Кроме того, почвенный слой следует срезать и из соображений экологии, он пригодится для благоустройства и озеленения участка.

Насыпные, или искусственные, или техногенные грунты

Не имеется в виду высокая отсыпка для строительства, например, на торфяниках. Речь идет именно об имеющихся на участке техногенных отложениях. Их свойства, как правило, не имеют ничего общего со свойствами «родных» естественных грунтов участка.

Насыпные грунты имеют одно общее свойство – они очень неоднородны. Чтобы решить, можно ли опирать на них фундамент, нужны серьезные исследования. Насыпные грунты могут образоваться в результате перемещения почв или на местах очень старых построек. В таком случае, если за долгие годы основание прошло весь процесс самоуплотнения, спрессовалось и достигло наибольшей несущей способности, такое основание может быть надежным и для нового фундамента. Если насыпной грунт состоит из песков, смешанных с щебенкой или гравием, и любыми включениями обломочных и скальных грунтов, кроме древесной щепы и бытового мусора, и этот грунт самоуплотнялся не менее трех лет, то он может обеспечит основание под фундамент, и специальные меры по закреплению не нужны. Но если этот грунт очень неоднородный, и процесс самоуплотнения занимал меньшее время, то предсказать, как поведет себя этот грунт при нагружении, невозможно.

На «рукотворных» грунтах строят и городские дома, и частные. Строители освоили методы уплотнения рыхлых и слабых грунтов свалок, для чего пришлось изучить из свойства. Эти свойства зависят от состава, и самые слабые – это органика, проще говоря, помойки. На таких «грунтах» строить, конечно невозможно, в том числе и по техническим причинам. Сжимаемость у этих отвалов мала, и самоуплотняются они по 30-50 лет. Насыпи из строительного мусора, шлака, шахтные отвалы могут иметь разные свойства в зависимости от того, каким образом из укладывали, и сколько времени прошло с момента формирования отвала.

Строительные отвалы – дело другое, уплотняются они от 7 до 20 лет, если не содержат много органики. Когда разрабатывают карьеры, такие отвалы образуются тысячами кубов. Если в их составе – песок, то такие толщи могут уплотниться полностью за год или три, если больше суглинков и глины, то слеживаются эти толщи дольше – до 5-10 лет, а потом на них можно строиться.

Грунты, отсыпанные менее трех лет назад, нужно укреплять. Способы — проливка водой с втрамбовкой крупного щебня, а затем расклинцовка верхнего слоя щебнем мелких фракций. Проливка может применяться и битумная, в слой щебня. Методы повышения несущих способностей грунтов разработаны и применяются в частном строительстве. Проливку, битумизацию и механическое закрепление можно делать и своими руками на участке, но электрохимические, термические методы, цементацию, силикатизацию и инъецирование и т.п. выполняют специализированные организации. Эти методы могут оказаться очень дорогостоящими.

Для строительства на насыпных грунтах так же, как и для естественного основания, важен водоотвод с участка и дренаж фундамента. снизить уровень грунтовых вод – значит предотвратить или значительно снизить пучение. Насыпные грунты требуют серьезного подхода и анализа. Наиболее частый вариант – создание дренирующей и амортизирующей подсыпки из щебня, песка или ПГС. Насыпной грунт может прекрасно подойти для устройства ленточного фундамента, винтовых свай. Плитные фундаменты, в частности УШП на неоднородных насыпных грунтах возможны, но требуют расчета и исследований.

Какой фундамент нужен для насыпных грунтов

1. Что такое насыпной грунт
2. Как выполнять уплотнение
3. Особенности насыпного грунта
4. Технологии строительства
5. Какие фундаменты можно закладывать
6. Рекомендации строителей

Насыпные грунты относятся к техногенным, то есть тем, которые были перемещены из одной точки в другую человеческими усилиями. Фундамент на насыпном грунте должен соответствовать особенным требованиям для такого вида почвы, зачастую могут требоваться значительные предварительные мероприятия, такие как отсыпка, насыпка, уплотнение насыпных грунтов. Из этого материала вы узнаете характеристики насыпного грунта, его разновидности, а также особенности, требования к строительству на насыпных грунтах.

Что такое насыпной грунт

Существует нормативный документ, который определяет отнесение определенных видов почвы к категории «насыпной грунт» (ГОСТ 25100-2011), а также СП 22.13330.2016. Такие виды почвы очень часто используются в коттеджных поселках, чтобы увеличить площадь продаваемой земли, к примеру, когда срезаются холмы, или другие неровности почвы, засыпаются овраги и т.д. В основании насыпных грунтов может быть кирпич, строительный мусор, дерево, различные производственные или строительные отходы.

Ищете качественные строительные материалы по адекватным ценам для загородного дома? Получите промокод на скидку от завода-производителя и воспользуйтесь им в процессе стойки дома.

Получить скидку на строительные материалы »

При этом важно, чтобы прежде чем составлять проект, были проведены геологические изыскания, которые позволят определить состав конкретной почвы, а исходя из этого, определить характеристики фундамента. При составлении проекта инженер считает сжимаемую толщу грунта, то есть тот его объем, которые сжимается под воздействием нагрузки от предполагаемого дома вместе с его основанием

Также в общую массу, которая включается в расчет, обязательно должны включаться такие дополнительные факторы как снег зимой на крыше, стоящая внутри дома мебель и т.д. Таким образом, сопротивление насыпного грунта может быть различным, и его сжатие может составлять до 6-8 метров под полностью готовым строением, что обязательно должно быть учтено при всех расчетах.

В случае, если вы не произведете необходимых исследований, не учтете возможное уплотнение под воздействием массы дома, и в составе насыпного грунта будет большое количество строительного мусора, других посторонних компонентов, это приведет к следующим последствиям:

• Большая усадка дома, вызванная неожиданным уплотнением почвы под домом, которое не было учтено при расчетах.
• Попадание в грунтовые воды различных токсичных веществ, которые содержались в почве. Это может привести к любым последствиям, в том числе для здоровья, если эти вещества попадут внутрь дома.

Как выполнять уплотнение

Для создания той самой однородной почвы, которая бы позволила безопасно строить на ней, нужно произвести уплотнение. Учитывайте, что не считается уплотнением простая прокатка трактором по поверхности почвы. Под уплотнением мы понимаем использование специальной тяжелой строительной техники, либо ручной техники, послойная обработка земли с контролем качества уплотняемого слоя. Уплотнять нужно всю площадь участка, а не только пятно застройки, добиваясь природного состояние грунта – только тогда можно с уверенностью сказать, что он вполне подходит для застройки.

Чтобы выбрать адекватного подрядчика для строительства фундамента, воспользуйтесь удобным поиском по строителям на сайте Building Companion. Вы найдете примеры реализованных проектов и отзывы клиентов по каждому подрядчику и сможете запросить оценку стоимости работ.

Найти строителя для обустройства фундамента дома под ключ »

Разумеется, если у вас огромный участок в несколько соток, сделать это затруднительно. Тогда один способ сократить расходы на отсыпку и уплотнение: обустройте лестницы внутри дома, а не снаружи, сделав переходы между прихожей с залом, другими помещениями.

Особенности насыпного грунта с разным составом и предварительные мероприятия перед возведением основания

Как сказано выше, насыпной уплотненный грунт подлежит тщательному геологическому изучению на предмет его состава, плотности. Если в ходе исследования будет выяснено, что он является неоднородным, то есть содержит смесь песка, глины, суглинка и других веществ, то он в идеале подлежит выемке и замене на более однородный состав. Также после того, как грунт был насыпан и утрамбован, специальные правила обязывают строителей произвести статические испытания грунтового полотна, только после них возможно начинать закладку фундамента.

Кроме того, для насыпных почв производится такая процедура как их стабилизация. Для этого на площадку приезжает экскаватор со специальным навесным оборудованием, которые подает на грунты специальный цементный или цементно-силикатный состав, за счет которого происходит стабилизация почвы. Это требует погружения в землю на 5 метров и более, а также расширения фундамента как минимум на пару метров, поэтому такая стабилизация считается недешевым мероприятием.

Технологии строительства

Насыпной слой грунта требует определенной специфики основания для дома, которое можно на нем возводить. Перечень таких типов фундамента и их соотношение с различными видами грунтов можно найти в Своде правил «Основания зданий и сооружений», СП 22.13330.2016. В пункте 6.6 указаны различные типы грунтов, а также возможность использования с ними разных фундаментов. Как мы писали ранее, в идеале это должен быть однородный грунт, так как только в таком случае можно максимально точно рассчитать предполагаемый уровень его уплотнения. Однако если сделать это по тем или иным причинам невозможно, можно использовать свайный фундамент, углубив сваи до плотного основания.

Какой тип фундамента вы бы ни выбрали, главная задача строителей – обеспечить ровное положение фундаментной плиты, так как в противном случае при серьезной нагрузке один из краев плиты начнет усаживаться, что приведет к разрушению как самого основания, так и стен дома.

Какие фундаменты можно закладывать

Произведем небольшое технико-экономическое сравнение вариантов оснований, которые можно использовать на такой почве. Все возможные варианты можно разделить на несколько больших категорий:

• Фундаменты мелкого заложения. Их чаще всего используют с данным типом почвы, так как такой вариант является самым дешевым из-за того, что не требует больших трат на земляные работы. Особенно это актуально для тех почв, у которых имеется большая глубина промерзания. Это может быть мелкозаглубленный ленточный фундамент, либо основание из монолитной плиты. Также используются столбчатые фундаменты мелкого заложения и комбинированные варианты. Выбирать следует исходя из несущей способности грунта: если она достаточно высока, можно использовать плиту, которая требует высокой плотности грунта, если же нет – подойдут столбчатые или ленточные варианты. В любом случае нужно сделать качественный дренаж.
• Фундаменты глубокого заложения. Сюда включаются свайные фундаменты – будь они винтовые, буронабивные и т.д. Ключевой показатель качества и надежности такого основания – глубина его заложения. Принципиально, чтобы концы свай упирались в одинаковые твердые слои, так как в противном случае возможно смещение плиты фундамента, как итог – усадка дома, постепенное разрушение стен и другие негативные последствия.

Рекомендации строителей

Приведем несколько общих рекомендаций, которые касаются возведения фундаментов и в целом строительства на насыпных грунтах:

• Используйте комплексный подход, формируя равномерный грунт не только для самого фундамента, но и для подъездных дорожек, расположения беседок, террас, веранд и других объектов благоустройства вашего участка. Если вы этого не учтете, даже если вы безупречно грамотно спроектировали основание и строительство самого дома, у вас может через некоторое время, к примеру, завалиться забор, под которым будет неравномерная почва, неготовая воспринять его нагрузку.
• Производите достаточно глубокие геологические изыскания. Очень часто встречается ситуация, когда вы исследовали поверхностный грунт, он оказался достаточно однородным для строительства, однако под ним находится, к примеру, торф. Даже через несколько лет после строительства при попадании в торф воды он набухает, увеличивается в объеме, либо наоборот – вода уходит из-за установленной дренажной системы, и торф оседает. В результате все эти перемещения обязательно скажутся и на верхний слоях, а значит – и на всем, что вы на них возвели.
• Обязательно производите дренаж, поскольку правильное отведение воды с участка будет единственной гарантией того, что ваши грунты не «поплывут», а также избегут эффекта морозного пучения.
• При трамбовке почвы допускайте включение в ее состав только мелкого строительного мусора – мелкий бетон, кирпич и т.д. Все это легко смешивается с песком и другими составляющими грунта. Однако если это крупный лом железобетона, применять его нельзя. Это связано с тем, что между крупными элементами мусора будут образовываться большие пустоты, и со временем туда будет попадать вода, основание будет просаживаться.

Качество почвы: Показатели: Объемная плотность

Главная > Показатели >

Объемная плотность

Что это такое: Насыпная плотность является показателем уплотнения почвы. Он рассчитывается как сухой вес почвы, деленный на ее объем. Этот объем включает в себя объем частиц почвы и объем пор среди частиц почвы. Насыпная плотность обычно выражается в г/см3.

Почему это важно: Объемная плотность отражает способность почвы выполнять структурную поддержку, движение воды и растворенных веществ и аэрацию почвы. Объемная плотность выше пороговых значений указывает на нарушение функции (см. таблицу 1). Насыпная плотность также используется для преобразования веса в объем почвы. Он используется для выражения физических, химических и биологических измерений почвы на объемной основе для оценки качества почвы и сравнения между системами управления. Это повышает достоверность сравнений за счет устранения ошибки, связанной с различиями в плотности почвы во время отбора проб.

Конкретные проблемы, которые могут быть вызваны плохим функционированием: Высокая насыпная плотность является показателем низкой пористости и уплотнения почвы. Это может вызвать ограничение роста корней и плохое движение воздуха и воды через почву. Уплотнение может привести к неглубокому укоренению растений и плохому росту растений, влияя на урожайность и уменьшая растительный покров, способный защитить почву от эрозии. Уменьшая инфильтрацию воды в почву, уплотнение может привести к усилению стока и эрозии на склонах или заболоченных почвах на более плоских участках. В целом, некоторое уплотнение почвы для ограничения движения воды через почвенный профиль полезно в засушливых условиях, но во влажных условиях уплотнение снижает урожайность.

Следующие действия могут привести к снижению насыпной плотности:

• Постоянная вспашка или дискование на одинаковую глубину,
• Разрешение движения оборудования, особенно по влажной почве,
• Использование ограниченного севооборота без изменения структуры корня или глубины укоренения,
• Заделка, сжигание или удаление пожнивных остатков,
• Перевыпас кормовых растений и создание мест для выпаса скота и троп, и
• Использование тяжелой техники для подготовки строительной площадки или сглаживания и выравнивания земли.

Что вы можете сделать: Любая практика, улучшающая структуру почвы, снижает объемную плотность; однако в некоторых случаях эти улучшения могут быть только временными. Например, обработка почвы в начале вегетационного периода временно уменьшает объемную плотность и нарушает уплотненные слои почвы, но последующие перемещения по полю сельскохозяйственной техники, дожди, животные и другие действия, вызывающие беспокойство, могут привести к повторному уплотнению почвы.

На пахотных землях долгосрочные решения проблем объемной плотности и уплотнения почвы связаны с ее уменьшением
нарушение и увеличение органического вещества почвы. Система, использующая покровные культуры, пожнивные остатки, многолетнюю дернину и/или уменьшенную обработку почвы, приводит к увеличению содержания органического вещества в почве, меньшему ее нарушению и уменьшению объемной плотности. Кроме того, использование многокультурных систем, включающих растения с разной глубиной укоренения, может помочь разбить уплотненные слои почвы.

Для снижения вероятности высокой объемной плотности и уплотнения:

• Сведение к минимуму нарушения почвы и производственной деятельности, когда почва влажная,
• Использовать обозначенные полевые дороги или ряды для движения оборудования,
• Уменьшить количество поездок по району,
• Грунт для разрушения существующих уплотненных слоев и
• Используйте методы, которые поддерживают или увеличивают органическое вещество почвы.

Системы выпаса, которые сводят к минимуму движение скота и безделье, обеспечивают защищенные зоны интенсивного использования и придерживаются рекомендуемой минимальной высоты выпаса, снижают объемную плотность, предотвращая уплотнение и обеспечивая почвенный покров.

Методы сохранения, приводящие к увеличению объемной плотности, благоприятной для функции почвы, включают:

• Сохранение севооборота
• Покровная культура
• Глубокая обработка почвы
• Предписанный выпас
• Обработка пожнивных остатков и обработка почвы

Дополнительную информацию см. в разделе «Практика управления почвой».

Измерение объемной плотности:

Метод цилиндрического керна описан в Руководстве по тестированию качества почвы, Раздел I, Глава 4, стр. 9–13.
См. Раздел II, Главу 3, стр. 57 — 58 для интерпретации
Результаты.

Фото: кольцо диаметром три дюйма забивается в почву для отбора проб объемной плотности.

Аршад М.А., Лоури Б. и Гроссман Б. 1996. Физические тесты для мониторинга качества почвы. В: Доран Дж. В.,
Джонс А.Дж., редакторы. Методы оценки качества почвы. Мэдисон, Висконсин. стр. 123-41.

Характеристики почв и методы управления городскими жилыми ландшафтами

Брайан Дж. Пирсон

Введение

Строительство домов, дорог и другой городской инфраструктуры изменяет характеристики почвы и обычно приводит к сильному уплотнению почвы, низкой инфильтрации осадков и ограниченной аэрации (Craul 1985; Пуят и др. 2007). Модификация почвы может быть преднамеренной для укрепления почвы для инженерных нагрузок, таких как фундаменты домов и дороги, или непреднамеренной в результате использования тяжелого оборудования и движения по площадке.

Уплотнение почвы может происходить довольно легко. Например, путешествие по одной и той же местности на внедорожнике или некоммерческом пикапе всего девять раз может привести к уплотнению песчаных почв до уровня, аналогичного уплотнению самосвала или экскаватора-погрузчика (Грегори и др., 2006).

Высокая степень уплотнения почвы негативно влияет на укоренение, рост и качество растений в недавно построенных сообществах. Глубокое понимание этих характеристик городской почвы необходимо для разработки соответствующих планов управления ландшафтом, которые максимизируют рост и укоренение растений при минимизации водопотребления и стока питательных веществ.

Чтобы лучше понять характеристики почвы в недавно построенных жилых районах, были отобраны образцы на 40 участках в девяти недавно созданных жилых районах в округах Ориндж, Лейк и Семинол в Восточно-Центральной Флориде (Пирсон и др., 2013). Эти сообщества представляли собой типичные ландшафтные почвенные условия после строительства в городских районах с высокой плотностью населения. Образцы почвы были отобраны в верхних 3 дюймах поверхности почвы с участков, подготовленных для жилищного строительства, но еще не застроенных. Эти образцы были проанализированы на текстуру, сохранение влаги в почве, уплотнение и инфильтрацию.

Текстура почвы

Почвы классифицируются по гранулометрическому составу минеральных частиц. Частицы почвы подразделяются на три размера: песок (0,05–2,0 мм в диаметре), ил (0,002–0,05 мм) и глина (<0,002 мм). Все отобранные почвы в основном представляли собой песок. Почвы с преобладанием песка распространены по всей Флориде, на ощупь они грубые и песчанистые, и визуально их можно идентифицировать по большой доле крупных частиц песка (рис. 1).

Рисунок 1. Крупнозернистые минеральные частицы песка при 40-кратном увеличении.
Авторы и права: Брайан Пирсон, UF/IFAS

Удержание влаги

Почвы с преобладанием песка обладают низкой водоудерживающей способностью из-за относительно больших поровых пространств между частицами песка. На основе анализа водоудерживающей способности 40 недавно созданных ландшафтных почв было определено, что только 0,4 дюйма влаги будет удерживаться и быть доступной для использования растениями в верхнем слое почвы (таблица 1).

Для ухода за почвами с низким удерживанием влаги следует применять полив по мере необходимости, определяемой визуально по потере тургора растений или при увядании листьев. Дерновая трава имеет неглубокие корни, поэтому, когда 30–50% газонной травы проявляют визуальные признаки увядания в течение дня, следует применять полив, но не более 0,5–0,75 дюйма за раз. Если орошение превышает этот объем, вода выщелачивается ниже верхнего слоя почвы и становится недоступной для однолетних растений и газонов. Для орошения однолетних и многолетних растений, кустарников и деревьев можно использовать системы капельного или микроорошения. В этих системах применяется медленное контролируемое нанесение воды на корневую зону растительного материала. Такой способ применения сводит к минимуму вымывание воды ниже корневой зоны и обеспечивает высокую эффективность использования воды. Системы микроорошения рекомендуются для городских жилых ландшафтов.

Уплотнение почвы

Движение транспорта и строительная техника почти всегда уплотняют почву в новых городских ландшафтах (Грегори и др., 2006; Рандруп, 1997). Визуальные признаки уплотненной почвы включают чрезмерный поверхностный и боковой рост корней растительного материала, застой воды или чрезмерный сток воды во время дождей или орошения. Уплотнение почвы количественно определяется путем расчета объемной плотности (масса сухой почвы [г] на единицу объема [см ³ ]). Когда насыпная плотность превышает 109lb ft ^-3 в почве с преобладанием песка рост корней растений за пределами посадочной лунки ограничивается или подавляется, что приводит к плохому укоренению и росту растений (Daddow and Warrington 1983; Voorhees 1992).

Значения объемной плотности, зарегистрированные в недавно построенных городских поселениях в Центральной Флориде, варьировались от 103 до 111 фунтов на фут ^-3 (таблица 1). Большинство отобранных городских сообществ имели значения объемной плотности примерно 109 фунтов на фут ^-3 . Аналогичные значения объемной плотности наблюдались в недавно построенных населенных пунктах в северной части центральной Флориды (Грегори и др., 2006 г.).

Состояние уплотненной почвы можно уменьшить за счет обработки почвы. Обработка почвы может быть использована для смягчения условий уплотнения вблизи поверхности почвы и должна выполняться при подготовке грядок для мелкокорневого растительного материала, такого как однолетние и многолетние растения, дерновые травы и кустарники. Органические вещества следует вносить в верхние 4–8 дюймов почвы с помощью культиватора, лопаты или лопаты, чтобы увеличить объем почвенных пор, улучшить аэрацию и повысить способность удерживать питательные вещества. Источники органического вещества включают компостированный навоз, твердые биологические вещества и дворовые отходы. Эти модификации почвы помогают улучшить приживаемость растений и способствуют правильному росту растений и эстетическим качествам.

Инфильтрация почвы

Инфильтрация почвы — это показатель того, насколько быстро вода может проходить через поверхность почвы. Когда скорость инфильтрации почвы низкая, может произойти сток или поверхностное запрудивание воды, которое будет заметно на ландшафте. Почвы можно обрабатывать, чтобы увеличить инфильтрацию почвенной воды. Органические вещества следует вносить в почву во время обработки почвы, чтобы улучшить агрегацию и инфильтрацию частиц почвы. Когда объемы осадков или орошения превышают инфильтрацию, может произойти сток. Сток представляет собой проблему в городской среде, поскольку он может привести к эрозии почвы и перемещению питательных веществ из целевых районов в поверхностные водоемы (рис. 2).

Рисунок 2. Эрозия почвы, вызванная ливневыми стоками.
Авторы и права: Брайан Пирсон, UF/IFAS

Инфильтрация почвы во вновь построенных городских жилых массивах была очень изменчивой и колебалась от 0,8 до 44 дюймов в час ^-1 (таблица 1). Аналогичная скорость инфильтрации наблюдалась в общинах Северной и Центральной Флориды (Грегори и др., 2006).

Когда происходит сток, качество поверхностных вод может ухудшиться и привести к цветению водорослей в поверхностных водоемах. Из-за цветения водорослей вода может казаться покрытой густой зеленой массой. Такое цветение снижает концентрацию кислорода в воде и может привести к гибели рыбы.

Частицы песка представляют собой кристаллы кремния, похожие на стекло, острые края которых стерлись. Почвы с преобладанием песка обладают плохой способностью удерживать питательные вещества; поэтому следует избегать высоких норм внесения удобрений, чтобы предотвратить вымывание внесенных питательных веществ под корни. Если питательные вещества выщелачиваются ниже корневой зоны растений, они становятся недоступными и могут попасть в подземные воды и ухудшить качество воды. Удобрения с медленным высвобождением снижают риск выщелачивания питательных веществ и рекомендуются для песчаных почв Флориды.

Дождевые сады могут быть построены в качестве инструмента управления в районах, где происходят стоки или запруды, чтобы удерживать ливневые воды и обеспечивать их инфильтрацию на месте, тем самым уменьшая эрозию почвы и перенос питательных веществ. Низкорослые растения или декоративные травы идеально подходят для дождевых садов, поскольку их физическая структура помогает уменьшить сток и способствует инфильтрации (рис. 3).

Рисунок 3. Дождевой сад, созданный для удержания ливневых вод и улучшения фильтрации на месте.
Авторы и права: Хуанита Попено, UF/IFAS

Резюме

Почвы нового городского жилого ландшафта, отобранные в Центральной Флориде, состоят из крупных частиц песка и обладают низким коэффициентом удержания влаги в почве. Таким образом, орошение и внесение удобрений следует регулировать в соответствии с условиями участка и предотвращать чрезмерное использование воды и выщелачивание питательных веществ. Было обнаружено, что пробы почвы в недавно застроенных городских жилых районах сильно уплотнены и, вероятно, препятствуют укоренению и росту растений. Состояние уплотненной почвы следует восстанавливать путем обработки почвы, чтобы максимизировать успех растения. Скорость инфильтрации почвы в выбранных ландшафтах сильно различалась. Там, где инфильтрация почвы низкая или наблюдается сток, можно построить дождевые сады, чтобы улучшить инфильтрацию и снизить риск переноса питательных веществ.

Каталожные номера

Craul, PJ 1985. «Описание городских почв и их желаемых характеристик». Журнал лесоводства 11: 330–339.

Даддоу, Р. Л. и Г. Уоррингтон. 1983. Объемная плотность почвы, ограничивающая рост, под влиянием текстуры почвы . Форт-Коллинз, Колорадо: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.

Грегори, Дж. Х., доктор медицины Дюкс, П. Х. Джонс и Г. Л. Миллер. 2006. «Влияние уплотнения городской почвы на скорость инфильтрации». Журнал почво-водосбережения 61 (3): 117–128.

Пирсон, Б.Дж., Р.К. Бисон, К. Рейнхардт-Адамс и А. Шобер. 2013. Определение изменчивости характеристик почв селитебных ландшафтов, влияющих на скорость инфильтрации. Журнал лесоводства и городского лесоводства 39(6): 249-255.

Pouyat, R.V., Y.D. Yesilonis, J. Russell-Anelli, and N.K. Neerchal. 2007. «Химические и физические свойства почвы, которые отличают городское землепользование и типы покрытия». Почвоведение. соц. Являюсь. Дж. 71 (3): 1010–1019.

Randrup, TB 1997. «Уплотнение почвы на строительных площадках». Журнал лесоводства 23 (5): 207–210.

Voorhees, WB 1992. «Физические ограничения почвы для роста корней, вызванные колесом». Достижения в области почвоведения 19: 73–95.

Таблица 1.

Сводка характеристик почвы на 40 участках в Центральной Флориде.

Вид

Публикация #ENh2218

Дата: 17.12.2019

• Пирсон, Брайан Дж.

Экологическое садоводство

СВЯЗАННЫЕ ТЕМЫ

• Городские почвы

• DOI: doi.org/10.32473/edis-ep479-2013
• Важный вопрос: качество воды и сохранение

Об этой публикации

Это документ ENh2218, один из серии Департамента экологического садоводства, UF/IFAS Extension.