דעפֿאָרמאַציעס פֿון דער ערד צוליב דער ווירקונג פֿון פֿראָסט
בײַ דער ווירקונג פֿון פֿראָסט פֿרירט פֿרײַע וואַסער אָן שטראָם אויף 0°C און דאָרט בײַפֿאַרגרעסערט זיך מיט 9% פֿון זײַן באַנד. אָבער וואַסער אין שמאָלע קאַפּילאַרע רערן פֿרירט ניט אויף 0°C, נאָר בײַ נידעריקערע טעמפּעראַטורן, וואָס ריינגן פֿון -1°C ביז -78°C. די לעצטע פֿראָסט־טעמפּעראַטור איז באַשטימט געוואָרן דורך לאַבאָראַטאָרישע פֿאַרזוכן אין אַמעריקע. אַלץ שמאָלער די קאַפּילאַרע רער, אַלץ נידעריקער איז די פֿראָסט־טעמפּעראַטור.
אין באָדן עקזיסטירן פּאָרן, וואָס זײַנען צווישן זיך פֿאַרבונדן אין אַלע ריכטונגען און פֿאָרמען קאַפּילאַרע רערן. אין זאַמד זײַנען די פּאָרן גרויס און פֿאָרמען ברייטע קאַפּילאַרע רערן, אין וועלכע וואַסער פֿאַרפֿרירט בײַ 0°C אָדער בײַ אַ ביסל נידעריקער טעמפּעראַטור. דער וואַסער פֿאַרפֿרירט גלײַכמעסיק, בשעת אין די פּאָרן פֿאָרמען זיך אײַז־קריסטאַלן, וועמענס פאַרגרעסערונג אין באַנד פֿון 9% ברענגט קיין באַדײַטנדיקע דעפֿאָרמאַציע פֿון באָדן ניט אַרויס. אין באָדן מיט פײַן־גראַנולירטער סטרוקטור זײַנען די פּאָרן קלענער און פֿאָרמען שמאָלע קאַפּילאַרע רערן, אין וועלכע וואַסער פֿאַרפֿרירט בײַ טעמפּעראַטורן נידעריקער פֿון 0°C. אָבער אין דער אויבערפֿלאַכלicher שיכט איז דער באָדן שטענדיק מער לופֿטיק, מיט גרעסערע פּאָרן, אין וועלכע וואַסער פֿאַרפֿרירט בײַ 0°C און פֿאָרעמט אײַז־קריסטאַלן. די דאָזיקע קריסטאַלן ציען צו זיך אויסגעקילטע וואַסער פֿון שמאָלע פּאָרן מיט אַ גרויסער כּוח, דער אַזוי־גערופֿענער קריסטאַליזאַציע־כּוח. ווען אַזעלכע צוגעצויגענע וואַסער קומט אין קאָנטאַקט מיט די אײַז־קריסטאַלן און פֿאַרפֿרירט אַליין, פֿאַרגרעסערנדיק דעם באַנד פֿון די אײַז־קריסטאַלן, וואָס ווערן אײַז־לענסן, וועמענס דיקטע קען זײַן אַרום 0,1 ביז 10 mm. די געשאַפֿענע אײַז־לענסן ברענגען אַ באַדײַטנדיקע דעפֿאָרמאַציע פֿונעם באָדן בעתן ווירקן פֿונעם פֿראָסט, וואָס אין באַזונדערס אומגינציקע אומשטאַנדן קען דערגרייכן 30 און 50 cm.
דער אויפטריט און די גרייס פֿון באָדן־דעפֿאָרמאַציע צוליב דער ווירקונג פֿון פֿראָסט הענגט מערסטנס אָפּ פֿון די ווײַטערדיקע 3 פֿאַקטאָרן:
-
ניװאָ פֿון גרונטוואַסער
-
דויער פֿון דער פֿראָסט־צײַט.
Ad 1) אין באַציִונג צו דער גראַנולאָמעטרישער זאַץ איז די גרעסטע ווירקונג פֿונעם פֿראָסט בײַ פֿײַנער ערד, וועמענס פּאָרן זײַנען גענוג פֿײַן צו פֿאָרמירן שמאָלע קאַפּילאַר־רערן, און Zugleich האָט זי גענוג גרויס דורכדרינגלעכקייט, וואָס דערמעגלעכט אַ שנעלע צירקולאַציע פֿון וואַסער בעת דער ווירקונג פֿונעם פֿראָסט. אַזאַ ערד איז די מערסט סענסיטיווע קעגן פֿראָסט, סײַ אין באַציִונג צו דער גיכקייט פֿון אויפֿטרעטן, סײַ אין באַציִונג צו דער גרייס פֿון דעפֿאָרמאַציעס. דאָס זײַנען שטויביקע ערדנס, וואָס באַשטייען מערסטנס פֿון קערנד מיט אַ גרייס פֿון 0,02-0,002 mm. קערנד מיט אַ גרייס >0,02 mm האָבן אַ קליינע הייך פֿון קאַפּילאַרן העכשטײַג, בשעת קערנד מיט אַ גרייס < 0,002 mm האָבן אַ פּאַמעלעכן קאַפּילאַרן העכשטײַג, אַזוי אַז אין ביידע פֿאַלן קען בעת דער פֿראָסט־צײַט אַרײַנקומען בלויז אַ קליינע מאָס וואַסער אין דער זאָנע פֿון פֿראָסט־ווירקונג. אויב לײַמעדיקע ערד אַנטהאַלט איבער 25% פּאַרטיקלעך מיט אַ גרייס < 0,002 mm, איז די דורכדרינגלעכקייט פֿון דער ערד זייער קליין און די צירקולאַציע פֿון וואַסער אין די פּאָרן אַזוי פּאַמעלעך, אַז זי פֿרירט אין די פּאָרן פֿריִער אָפּ, ווי די אייז־לענסן קענען עס צוציִען.
אד 2) אויסער די באדינגונגען בנוגע דעם גראַנולאָמעטרישן זאַץ פֿון דעם באָדן מוז נאָך אַן אַנדער באַדינגונג מקוים ווערן כּדי עס זאָל קומען צו דיפאָרמאַציעס פֿון דעם באָדן בײַ פראָסט. דאָס איז, אַז עס זאָל זײַן אַן מעגלעכקייט פֿון צופֿאָרן וואַסער אין דער זאָנע פֿון דער פראָסט־ווירקונג. אויב די באַדינגונג וואָלט נישט געווען מקוים, ד.ה. אויב די קאַפּילאַרן פֿון באָדן וואָלטן נישט געווען פֿאַרבונדן מיט וואַסער, וואָס וועט זיך שטענדיק דורך זיי באַוועגן בעת דער פראָסט־ווירקונג, וועלן נישט אויפֿטרעטן דיפאָרמאַציעס בײַ פראָסט, נישט געקוקט אויף וועלכן גראַנולאָמעטרישן זאַץ דער באָדן האָט.
כּכל וואָס דער גרונט־וואַסערשפּיגל איז העכער, אַלץ גרעסער איז די מעגלעכקייט פֿון דעפֿאָרמאַציעס פֿון דער ערד צוליב דערווירקונג פֿון פֿראָסט. אויב דער גרונט־וואַסערשפּיגל געפֿינט זיך אויף אַ גרעסערער טיפעניש ווי די הייך פֿון קאַפּילאַרן שטײַגן פֿון וואַסער בײַ דער געגעבענער ערד, זײַנען די דעפֿאָרמאַציעס צוליב דערווירקונג פֿון פֿראָסט נישט באַמערקבאַר.
Ad 3) אויב דער צײַט־פּעריאָד פֿון אַ קאָנטינויִערן פראָסט איז לענגער, אַלץ גרעסער זײַנען די דעפאָרמאַציעס צוליב פראָסט, צוליב דער בײַשטעלונג פֿון גרעסערע און מערערע לינזן. שטאַרקער און קורצער פראָסט ברענגט אַרויס קלענערע דעפאָרמאַציעס, ווײַל אין דעם פֿאַל קומט פֿאָר אַ פּלוצעמדיקע פֿאַרפֿרירונג פֿון וואַסער אין די פּאָרן און אַן אונטערבראָך פֿון דעם קאַפּילאַרן וואַסער־פֿלוס. פֿאַרקערט, מיטלערער און לאַנג־דויערנדיקער פראָסט ברענגט אַרויס גרעסערע דעפאָרמאַציעס צוליב דעם אומגעשטערטן באַלד־פֿאָרמירן פֿון אײַזלינזן.
ווירקונג פֿון אָפּקראַווליקייט
בײַם אָפּטויען צעלאָזט מען צום ערשטן די אייז־לענסן אין דעם אויבערשטן טייל פֿון דעם אויבערפֿלאַך־באָדן, בזמן וואָס גלײַך אונטער אים בלײַבט אַ פֿאַרפֿראָרענער, און דערפֿאָלגיק אויך אומדורכדרינגלעכער שיכט. ווײַל די צעלאָזטע אייז־לענסן געבן אַ גרויסע מאָס וואַסער, וואָס קען נישט דורכניסן דורכן פֿאַרפֿראָרענעם נידערן שיכט, זעט די פֿאַרגרעסערטע וואַסער־מאָס אין דעם אויבערפֿלאַך־שיכט איבערזעטיקן דעם באָדן און שאַפֿט פֿון אים אַ פֿליסיקע מאַסע, וואָס האָט קיין שום פֿעסטקייט ניט, נאָר ווערט אונטער דרוק זײַטיק אַרויסגעשטויסן. דעפֿאָרמאַציעס פֿונעם באָדן צוליב דער ווירקונג פֿון אָפּטויען קענען זײַן באַדייטנד און אין געוויסע פֿאַלן געפֿערלעך. די דאָזיקע דעפֿאָרמאַציעס זענען אָפֿט בײַ אויסהויקלונגען אויף באַן־שפּורן און וועגן, וווּ אין פֿרילינג קומט עס צו טיילווײיזן גליטשן פֿון שיפּוען צוליב איבערזעטיקונג פֿונעם באָדן מיט וואַסער פֿון די צעלאָזטע אייז־לענסן, ווי אויך אויף וועגן, וועמענס פֿאָרשטעל־שטחים דעפֿאָרמירירן זיך אונטער פֿאַרקער אויף באָדן וואָס האָט פֿאַרלוירן טראַגפֿעיִקייט צוליב איבערזעטיקונג מיט וואַסער.
קריטעריום פֿאַר אָפּשאַצן דעם ווירקונג פֿון פֿראָסט אויף דער ערד
דורך באַטראַכטן דעם ווירקונג פֿון פֿראָסט אויף פֿאַרשיידענע סאָרטן באָדן איז מען געקומען צום מסקנא, אַז אין באַציִונג צו פֿראָסט־באַפֿעלקערטקייט דאַרף מען אונטערשיידן צוויי סאָרטן באָדן: זיכערע און פֿראָסט-געפֿערלעכע.
פֿאַר פראָסט־זיכערע באָדנס זײַנען יענע, אין וועלכע עס שאַפֿן זיך נישט קיין אײַז־לענזן, ווי לאַנג עס זאָל נישט זײַן די פראָסט־צײַט. בײַ דער סאָרט באָדן עקזיסטירט נאָר דאָס פֿאַרפֿרירן פֿון וואַסער אין זײַנע פּאָרן און די בײַפֿורמונג פֿון אײַז־קריסטאַלן, מיט קלעינע דעפֿאָרמאַציעס בײַ דער ווירקונג פֿונעם פֿראָסט. צו דער גרופּע געהערן גראַוואַל, זאַמד און ענלעכע באָדנס.
פראָסט־געפֿערלעכע באָדנס זענען יענע, אין וועלכע עס פֿאָרמירן זיך אײַז־לעכטער, דערפֿאַר קענען אויפֿטרעטן גרעסערע דעפֿאָרמאַציעס. פֿאַרזאַמלט וואַסער אין דער אויבערפֿלאַך־שיכטע אין פֿאָרעם פֿון אײַז־לעכטער בעת פֿראָסט־אײַנווירקונג ברענגט אויך אַ אָפּטו־אײַנווירקונג־ווירקונג אַרויס. אין דער גרופּע קומען אַרײַן געוויסע שטויביק־ליימיקע און ספּעציעל שטויביקע באָדנס.
עס עקזיסטירן עטלעכע קריטעריעס פֿאַר דער אָפּשאַצונג פֿון דער פראָסט־שטענדיקייט פֿון באָדן, צווישן וועלכע די באַקאַנטסטע זײַנען די קריטעריעס פֿון Arthur Casagrande און Rukli, וועלכע מיר וועלן דאָ באַשרײַבן.
קריטעריום A. Casagrandea
דער דאָזיקער קריטעריום באַזירט זיך אויף דעם גראַנולאָמעטישן צוזאַמענשטעל פֿון באָדן און זאָגט:
a) בײַ אַ באָדן מיט גלײַכן זאַץ, וועמענס גראַד פֿון אומגלײַכקייט U < 5, איז דער באָדן געפֿערלעך פֿאַר פֿראָסט אויב ער אַנטהאַלט מער ווי 10% קערנדלעך מיט גרייס אונטער 0,02 mm.
ב) בײַ באָדן פֿון אומגלײַכן צוזאַמענשטעל, וועמענס גראַד פֿון אומגלײַכקייט U > 15, איז דער באָדן געפֿערלעך קעגן פֿראָסט, אויב ער אַנטהאַלט מער ווי 3% גריינלעך מיט אַ גרייס אונטער 0,02 mm.
כאָטש דער קריטעריום איז לאַנג צײַט גענוצט געוואָרן און האָט שטענדיק געגעבן פֿאַרלאָזלעכע רעזולטאַטן, איז זײַן חסרון, אַז ער באַשטייט בלויז אויף דער גראַנולאַציע פֿון באָדן און באַטראַכט נישט אַנדערע פֿאַקטאָרן, וואָס האָבן השפּעה אויף דער ווירקונג פֿון פֿראָסט אין באָדן. דערפֿאַר האַלט מען הײַנט, אַז דער קריטעריום איז צו שטרענג און נישט עקאָנאָמיש.
רוקליעוו־קריטעריום
לויט דער דאָזיקער מעטאָד ווערט דער באָדן צעטיילט אין צוויי פֿראַקשיעס לויט דער האַרטע פֿון די פֿעסטע טיילכלעך, און דאָס הייסט אין אַ גראָב־גראַנולירטע פֿראַקשיע, קערנדלעך מיט אַ דיאַמעטער d > 2 mm און אין אַ פֿײַן־גראַנולירטע פֿראַקשיע, קערנדלעך מיט אַ דיאַמעטער d < 2 mm. פֿאַר אָפּשאַצן די קעגנשטעליקייט פֿון באָדן קעגן מאָרד שטעלט מען אויפֿן שײַכות צווישן דער מאָס פֿון דער פֿײַן־גראַנולירטער פֿראַקשיע און דער מאָס פֿון דער גראָב־גראַנולירטער פֿראַקשיע, און דער שײַכות איז געגעבן דורך דער אונטערשטער און אויבערשטער גרענעץ (פֿיג. 1).
די אונטערשטע גרענעץ באַדײַט דעם גרעסטן ערלויבטן פּראָצענט פֿון פֿעסטע פּאַרטיקלעך מיט אַ דיאַמעטער d < 0,02 mm פֿון דער טראָקענער וואָג פֿון דער אויפֿפֿילונג, ד.ה. די פֿראַקציע 0-2 mm, בײַ וועלכער עס קומען כּמעט קיין שום שאָדנס נישט פֿאָר צוליב פֿראָסט אונטער אומגינסטיקע באַדינגונגען, ווי למשל הויכער שטאַנד פֿון גרונט־וואַסער, אומגינסטיקע קלימאַטישע באַדינגונגען (לאַנגע פֿראָסטן) און גרויסער נאַטירלעכער נאַסקייט פֿון דער ערד.
די אויבערשטע גרענעץ באַדײַט דעם גרעסטן דערלויבטן פּראָצענט פֿון פּאַרטיקלעך d < 0,02 mm פֿון דער טרוקענער וואָג פֿון דער פֿײַן־גראַנולאַרער פֿראַקציע, בײַ וועלכן עס קומען אין פּראַקטיק כּמעט קיין שום שאָדנס דורך פראָסט נישט פֿאָר אונטער גינסטיקע באַדינגונגען, ווי נידעריקער גרונטוואַסער־שטאַפּל, גינסטיקע קלימאַטישע באַדינגונגען (קורצדויערדיקע פראָסטן) און נידעריקע נאַטירלעכע פֿײַכטקייט פֿון באָדן.
פיג. 1 אונטערע און אויבערשטע גרענעץ פֿאַר דער באַשאַצונג פֿון דער באָדן־געפֿאַר בײַ פֿראָסט לויטן רוקליעס קריטעריאָן
שוץ קעגן דער ווירקונג פֿון פראָסט אין באָדן
די טיפֿן פֿון פֿראָסט־ווירקונג אין דער ערד הענגט אָפּ פֿון די קלימאַטישע באַדינגונגען פֿון דער געגנט. אין אונדזער לאַנד איז זי מערסטנס 0,8 ביז 1,0 m אונטער דער ערד־איבערפֿלאַך. דעריבער וועלן קאַנסטרוקציעס, וואָס זײַנען פֿונדירט אויף אַ טיפֿן גלײַך צו אָדער גרעסער פֿון 1,0 m, נישט זײַן אונטער דער ווירקונג פֿון פֿראָסט.
פּליטקע פאָונדירטע קאַנסטרוקציעס ווי וועג־באַלעגונגען זײַנען אויסגעזעצט דער מאָרד־ווירקונג, וואָס קען אַרויסרופֿן גרעסערע דעפֿאָרמאַציעס און שאָדנס אויפֿן באַלעג, סײַ בײַן פֿאַרפרוירן ווערן סײַ בײַם אײַנאָפּרירן. דעריבער דאַרף מען בײַם מאַכן באַלעגונגען אויף וועגן און סטאַרט־און־לאַנדע־פּאַסן אויף פֿליפֿעלדער דורכפּרוּוון דעם באָדן אין באַציִונג אויף דער מאָרד־ווירקונג, און אין דעם פֿאַל ווען דער יסוד־באָדן איז געפֿערלעך אין באַציִונג צום מאָרד, דאַרף מען נעמען שוץ־מאָסן. בײַ וועג־באַלעגונגען און פֿליפֿעלדער איז די עפֿעקטיווסטע מאָס די אויפֿבוי פֿון אַ באַפֿעסטיקונג־שיכט, וועמענס גרעב ווערט באַשטימט אַזוי, אַז די גאַנץ־גרעב פֿון דעם באַלעג און דער באַפֿעסטיקונג־שיכט זאָל זײַן 0,80 m פֿאַר שווערן פֿאַרקער ביז 0,60 m פֿאַר לײַכטן פֿאַרקער. אַ מאָל איז אַ באַפֿעסטיקונג־שיכט פֿון 0,30 m אונטערן באַלעג אַ גענוגער שוץ קעגן דער מאָרד־ווירקונג.
דער מאַטעריאַל פֿאַר דער אויספֿיר פֿון דעם בופֿער־שיכט איז געוויינטלעך זאַמד אָדער זאַמדיקער גראַוואַל, וואָס דאַרף מקיים זײַן די ווײַטערדיקע באַדינגונגען:
פּלאַסטיציטעט־אינדעקס IP < 5
אינהאַלט פֿון דער פֿראַקציע d < 0,02 mm קלענער ווי 3%
גראַד פֿון אומגלײַכקייט U > 7.
דער אויבערשטער טייל פֿון דער קישן־שיכט אין אַ גרעב פֿון 20 cm טאָר נישט זײַן אַ גלײַכפֿאַרטיקער, פֿײַן־קאָרניקער זאַמד צוליב דער ניט־גענוגדיקער פֿאַרדריקונג און באַגרענעצטער טראַגקײַט. אין דעם טייל דאַרף די קישן־שיכט זײַן אַ זאַמדיקער גראַוול מיט 30-70% קערנדל גרייס פֿון 2-30 mm. קערנדל גרעסער ווי 30 mm ווערן נישט רעקאָמענדירט.
פֿלאַך־פֿונדירטע אָפּצוימ־ווענט זײַנען אויך אונטער דעם אײַנפֿלוס פֿון פֿראָסט אין דער ערד, דערפֿאַר נייגן זיי זיך, וואָס פֿירט בײַ ריפּיטירטן פֿראָסט־אײַנפֿלוס מיט דער צײַט צו זייער איבערקיפּן און צעשטערונג. דערפֿאַר דאַרף מען די ווענט פֿונדירן אויף 1,0 m טיפֿקייַט, אויב דער באָדן איז פֿראָסט־געפֿערלעך.