طبقه بندی خاک ها

طبقه‌بندی خاک یعنی خاک‌های با خواص مشابه را به گروه‌های مختلف بر اساس کاربردشان تتقسیم بندی کنیم. در بحث طبقه بندی آنچه که خواص خاک‌ها را تاثیر می‌گذارد درصد خاک رس است که رفتار خاک را به کلی متفاوت و غیر قابل پیش‌بینی می‌کند. برای طبقه بندی خاک‌ها از دو سیستم رایج آشتو و متحد استفاده می‌شود.

سیستم طبقه بندی خاک

عبارت است از مرتب کردن خاک های مختلف با خواص مشابه به گروه ها و زیرگروه هایی برحسب کاربردشان. سیستم های طبقه بندی  یک زبان مشترک برای بیان مشخصات خاک به طور خلاصه به وجود می آورند.
اغلب سیستم های طبقه بندی خاک که برای مقاصد مهندسی تدوین یافته اند، بر پایه خواص ساده ای از خاک نظیر دانهبندی و خواص خمیری قرار دارند. اگرچه سیستم های طبقه بندی مختلفی وجود دارد، لیکن به علت تنوع در خواص خاک،هیچکدام از آن ها به طور کامل جوابگوی توصیف هر خاک برای تمام کاربردهای ممکنه نیستند. طبقه بندی خاک بر دو نوع است:

 

۱ .طبقه بندی بافت خاک:

در این طبقه بندی ملاک حدود اندازه ذرات خاک می باشد و ابتدا نام گروه اصلی و بعد نام گروه فرعی به صورت صفت ذکرمی گردد.
مثل رس لای دار، رس ماسه دار و غیره. طبقه بندی USDA از این نوع است.

۲ .طبقه بندی خاک ها بر حسب استفاده:

اگر چه طبقه بندی بافت خاک نسبتاً ساده است، لیکن کاملاً متکی بر دانه بندی خاک می باشد. مقدار کانی رسی که در خاک های ریزدانه ظاهر می شود، تاثیر بسیار عمده ای بر خواص فیزیکی خاک دارد. بنابراین برای تفسیر خواص یک خاک باید به خواص خمیری آن توجه داشت.

از آنجایی که طبقه بندی های بافتی خاک توجهی به خواص خیری خاک ندارند، بنابراین برای اغلب  کاربردهای مهندسی کافی نیستند.در حال حاضر استفاده از دو سیستم طبقه بندی پیچیده بین مهندسان خاک معمول است.
 که هر دو سیستم دانه بندی و حدود اتربرگ را در طبقه بندی منظور می کنند.

این دو سیستم عبارتند از:
سیستم طبقه بندی آشتو و سیستم طبقه بندی متحد. سیستم طبقه بندی آشتو اغلب توسط مهندسان راه و سیستم طبقه
بندی متحد، اغلب توسط مهندسان ژئوتکنیک مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستم طبقه‌بندی خاک به روش آشتو

خاک‌ها در هر سیستمی به دو دسته‌ی عمده‌ی درشت دانه و ریزدانه تقسیم بندی می‌شوند که اندازه‌ی الک ۲۰۰ تعیین کننده‌ی  نوع درشت دانه و ریزدانه بودن آن است.

نامگذاری در این روش را می‌توان بر اساس نمودار انجام داد چارت نام‌ها در شکل زیر آمده است که از  دانه‌های بزرگ به کوچک دسته‌بندی‌ می‌شود. برای نامگذاری به دو پارامتر مهم LL و PI یا همان حد روانی و نشانه‌ی خمیری خاک نیازمند هستیم که از آزمایش به دست می‌آیند.

‫در ﺟﺪول ۳-۱ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی آﺷﺘﻮ ﻛﻪ در ﺣﺎل ﺣﺎﻇﺮ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد، ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻃﺒﻖ اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ، ﺧﺎک‬ ﺑﻪ ﮔﺮوه ﻫﺎی اﺻﻠﻲ ۱-‪ ‏A‬‎‏ ﺗﺎ ‏‏۷-‪ ‏A‬‎‏ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺧﺎک ﻫﺎی ﮔﺮوه ۱-‪ ‏A-2‎‏ ،A‬‎‏ و ۳-‪ ‏A‬‎‏ ﻣﺼﺎﻟﺢ داﻧﻪ ای ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ درﺻﺪ ﻋﺒﻮری‬ آن ﻫﺎ از اﻟﻚ ﻧﻤﺮه ۲۰۰ ﻛﻤﺘﺮ از ۳۵ درﺻﺪ اﺳﺖ. ‏ﺧﺎک ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ درﺻﺪ ﻋﺒﻮرﻳﺸﺎن از اﻟﻚ ﻧﻤﺮه ۲۰۰ ﺑﻴﺸﺘﺮ از ۳۵ درﺻﺪ اﺳﺖ‬ در ﮔﺮوه ﻫﺎی ‏A7‎‏-‪ ‏A-6‎‏ ،A-5‎‏ ،A4‬‎‏ ‏‎‬‎ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ. اﻳﻦ ﮔﺮوه ﻫﺎ اﻏﻠﺐ ‏ﻣﺼﺎﻟﺢ ﻻی و رس ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺮ‬ ‫ﻣﺒﻨﺎی ﻣﻌﻴﺎرﻫﺎی زﻳﺮ ﻗﺮار دارد.‬‏

دانلود اپ دستیار مهندس

سیستم طبقه‌بندی خاک به روش متحد

در این روش طبقه بندی خاک نیز همانند روش آشتو ملاک جدایی ریزدانه و درشت دانه ها درصد عبوری از الک نمره ی ۲۰۰ است، بدین صورت که اگر کمتر از ۵۰ درصد دانه ها از الک نمره ۲۰۰ عبور کنند آنگاه خاک ما ریزدانه است.

ملاک جدایی شن و ماسه نیز الک شماره‌ی ۴ و با همان نسبت ۵۰ درصد می‌باشد. برای نامگذاری به این روش علایم اختصاری تعریف شده است که در ادامه آنها را به شما معرفی می‌کنیم. این نام گذاری بدین صورت است که نام هر خاک را با دو حرف مشخص میکنیم که حرف اول آن مشخصا نوع خاک را بیان می‌کند و حرف دوم آن ویژگی آن را نشان می‌دهد.

خاک‌ها بر اساس اندازه قطر ذراتشان طبقه‌بندی می‌شوند و به دو دستهدرشت دانه و ریزدانه تقسیم می‌شوند.

انواع خاک در این نوع طبقه‌بندی عبارت‌اند از:

۱-شن
۲-ماسه
۳-لای
۴-رس

که شن و ماسه خاک‌های درشت دانه و لای و رس ریزدانه نامیده می‌شوند.

خاک شنی

خاک ماسه ای

خاک رسی و لای

ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺳﺎزﻣﺎن ﻛﺸﺎورزی آﻣﺮﻳﻜﺎ (‏USDA‏) ‬‏

‫از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﻋﻤﻮﻣﻲ، ﺑﺎﻓﺖ ﺧﺎک ﺑﻪ ﻇﺎﻫﺮ ﺳﻄﺤﻲ آن ﻧﺴﺒﺖ داده ﻣﻲ ﺷﻮد. ﺑﺎﻓﺖ ﺧﺎک ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ اﻧﺪازه ذرات ﻣﻮﺟﻮد ﻣﻮﺟﻮد در‬ آن ﻗﺮار دارد. در اﻏﻠﺐ ‏ﺣﺎﻻت، ﺧﺎک ﻫﺎی ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﮔﺮوه ﻫﺎ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. در ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﻫﺎی ﺑﺎﻓﺖ‬ ‫ﺧﺎک، اﺑﺘﺪا ﻧﺎم ﮔﺮوه اﺻﻠﻲ و ﺑﻌﺪ ﻧﺎم ﮔﺮوه ﻓﺮﻋﻲ ‏ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺻﻔﺖ ذﻛﺮ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻣﺜﻞ رس ﻣﺎﺳﻪ دار، رس ﻻی دار و ﻏﻴﺮه.‬‏

‏‫در ﺷﻜﻞ ۳-۱ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺎﻓﺖ ﺧﺎک ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ اداره ﻛﺸﺎورزی اﻳﺎﻟﺖ ﻣﺘﺤﺪه ﺗﺪوﻳﻦ ﻳﺎﻓﺘﻪ، ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ‬ ‫ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻪ ﺣﺪود اﻧﺪازه ‏ذرات ﻃﺒﻖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ‪ ‏USDA‬‎ﻗﺮار دارد:‬‏

• ‏‫ﻣﺎﺳﻪ: ﻗﻄﺮ داﻧﻪ ﻫﺎ ﺑﻴﻦ ۲ ﺗﺎ ۰.۰۵ ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ‬‏
• ‏‫ﻻی: ﻗﻄﺮ ذرات ﺑﻴﻦ ۰.۰۵ ﺗﺎ ۰.۲۰۰ ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ‬‏
• رس: ﻗﻄﺮ ذرات ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از ۰.۲۰۰ ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ‬‏

طبقه بندی خاک آمریکا

‏‫ﺷﻜﻞ ۳-۱ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺎﻓﺖ ﺧﺎک ﻃﺒﻖ ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی اداره ﻛﺸﺎورزی اﻳﺎﻻت ﻣﺘﺤﺪه (‪(‏USDA‬‬‎

‏‫اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻤﻮدار ﻓﻮق را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ اراﺋﻪ ﻳﻚ ﻣﺜﺎل ﻧﺸﺎن داد. اﮔﺮ ﻣﻨﺤﻨﻲ داﻧﻪ ﺑﻨﺪی ﺧﺎک ‪ ‏A‬‎‏ ﻣﻘﺪار ﻣﺎﺳﻪ را ۳۰ درﺻﺪ، ﻻی را‬ ۴۰ درﺻﺪ و ذرات ﺑﺎ ‏اﻧﺪازه رﺳﻲ را ۳۰ درﺻﺪ ﻧﺸﺎن دﻫﺪ، ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺎﻓﺖ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺎ رﺳﻢ ﺧﻄﻮط ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه در ﺷﻜﻞ‬ ‫۳-۱ ﺑﻪ دﺳﺖ آورد. اﻳﻦ ﺧﺎک در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻟﻮم رس ‏دار ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد.‬‏

‏‫ﻟﻮم ﺧﺎﻛﻲ اﺳﺖ ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﻣﺎﺳﻪ، ﺳﻴﻠﺖ و رس ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﻫﺎی ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ۴۰-۴۰-۲۰ (۴۰ درﺻﺪ ﻣﺎﺳﻪ، ۴۰ درﺻﺪ ﺳﻴﻠﺖ و ۲۰ ‫درﺻﺪ رس). ﻟﻮم ﺑﻪ ﻃﻮر ‏ﻃﺒﻴﻌﻲ دارای ﻣﻮاد ﻣﻐﺬی و ﻫﻮﻣﻮس ﺑﻴﺸﺘﺮی از ﺧﺎک ﻫﺎی ﻣﺎﺳﻪ ای ﺑﻮده و ﻧﻔﻮذﭘﺬﻳﺮی و زﻫﻜﺸﻲ‬ ﺑﻬﺘﺮی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﻴﻠﺖ ﻫﺎ دارد. ﻟﻮم اﻳﺪه آل ﺗﺮﻳﻦ ﺧﺎک ‏ﺑﺮای ﻛﺎﺷﺖ ﮔﻴﺎﻫﺎن، ﺑﺎﻏﺪاری و ﻛﺸﺎورزی اﺳﺖ زﻳﺮا ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻣﻮاد‬ ‫ﻣﻐﺬی در ﺧﺎک را ﺣﻔﻆ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ آب اﺟﺎزه ﺣﺮﻛﺖ آزاد و راﺣﺖ در ‏داﺧﻞ ﺧﺎک را ﻣﻲ دﻫﺪ.‬‏

‏‫ﻧﻜﺘﻪ :‬‏
‏‫ﻧﻤﻮدار ﺷﻜﻞ ۳-۱ ﺑﺮﭘﺎﻳﻪ ﻗﺴﻤﺖ ﻋﺒﻮری از اﻟﻚ ﻧﻤﺮه ۱۰ ﻗﺮار داد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﮔﺮ داﻧﻪ ﺑﻨﺪی ﺧﺎک ﻃﻮری ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ درﺻﺪ ﻣﺸﺨﺼﻲ‬ از ذرات ﺧﺎک ﺑﺰﮔﺘﺮ از ‏‏۲ ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ، اﺻﻼﺣﺎﺗﻲ در ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﻪ روش ‪ ‏USDA‬‎‏ ﻻزم ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. ‏