تعریف بافت خاک

بافت خاک چیست؟
«بافت» (Texture)، نسبت ذرات ماسه، لای و رس تشکیل دهنده خاک را نمایش می دهد. بافت خاک، بر روی کارایی، میزان آب و هوای قابل ذخیره، نرخ نفوذ و حرکت آب تأثیرگذار است.

طبقه بندی بافت خاک، معمولا بر اساس سیستم های زیر انجام می شود:

• سیستم طبقه بندی اداره کشاورزی ایالات متحده (USDA).
• سیستم طبقه بندی آشتو (AASHTO): مناسب برای پروژه های راه سازی.
• سیستم طبقه بندی متحد (USCS): مناسب برای پروژه های ژئوتکنیکی.

سیستم طبقه بندی USDA چیست؟
سیستم طبقه بندی USDA، انواع خاک را بر اساس میزان ذرات عبوری از الک شماره 10 (قطر 2 میلی متر) را نمایش می دهد.

در این طبقه بندی، علاوه بر رس، لای و ماسه، نوع دیگری از خاک با عنوان «لوم» (Loam) نیز در نظر گرفته می شود. لوم، خاکی است که بخش عمده آن از لای، رس یا ماسه تشکیل نشده باشد.

سیستم طبقه بندی AASHTO چیست؟
طبقه بندی AASHTO، خاک را بر اساس ابعاد ذرات و حدود اتربرگ، به گرو ه ها و شاخص های مختلف تقسیم می کند.

در این طبقه بندی، خاک به گروه های A-1 (بهترین خاک) تا A-7 (بدترین خاک) تقسیم بندی می شود.

• گروه های A-1 تا A-3 (خاک عالی): مقدار عبوری آن ها از الک شماره 200 کمتر از 35 درصد است.
• گروه های A-4 تا A-7 (خاک متوسط تا ضعیف): مقدار عبوری آن ها از الک شماره 200 بیشتر از 35 درصد است.

در طبقه بندی AASHTO، شاخص هر گروه خاک، بر اساس رابطه زیر تعیین می شود:

GI=(F−35)[0.2+0.005(LL−40)]+0.01(F−15)(PI−10)

• F: درصد عبوری از الک شماره 200.
• LL: حد مایع.
• PI: نشانه خمیری.

هر چه عدد این شاخص به صفر نزدیک تر باشد، کیفیت خاک بهتر خواهد بود. خاک هایی با شاخص بیشتر از 20، به عنوان مصالح ساختاری ضعیف در نظر گرفته می شوند.

توجه داشته باشید که طبقه بندی خاک بر اساس استاندارد AASHTO، بیشتر برای مقاصد راه سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

بنابراین، منظور کیفیت بالا یا پایین خاک در گروه ها و شاخص های مختلف، عملکرد آن برای راه سازی است.

سیستم طبقه بندی USCS چیست؟
طبقه بندی USCS، یکی از سیستم های پرکاربرد در مهندسی ژئوتکنیک است که برای توصیف کیفیت خاک بر اساس بافت و اندازه ذرات مورد استفاده قرار می گیرد.

در این طبقه بندی، ابتدا مطابق با استاندارد ASTM D-2487، نوع خاک و کیفیت دانه بندی آن انجام می شود.

حرف و خاک:

• G شن.
• S ماسه.
• M لای.
• C رس.
• O آلی.

جدول زیر حروف مورد استفاده برای توصیف دانه بندی و روانی خاک را نمایش می دهد.

حرف و توصیف:

• P بد دانه بندی شده (اکثر ذرات هم اندازه هستند.).
• W خوب دانه بندی شده (توزیع ابعاد ذرات متنوع است.).
• H خاصیت خمیری بالا.
• L خاصیت خمیری پایین.

در ادامه، کیفیت خاک، با استفاده از نمودار خمیری و بر اساس معیارهایی نظیر درصد عبوری از الک 200، ضریب یکنواختی، ضریب انحنا، حد مایع و شاخص خمیری تعیین می شود.