Спорядження і устаткування

Для проведення грунтових досліджень і складання грунтової карти необхідно вибрати і підготувати певне спорядження та устаткування залежно від характеру робіт, особливостей грунтового покриву і завдань грунтового картування.

Топографічна карта. Найбільш поширені при грунтовій зйомці топографічні карти з горизонталями в масштабі 1: 10000, 1: 25000, 1: 50000, рідше застосовуються карти дрібнішого і крупнішого масштабів. При підборі карт слід звернути особливу увагу на те, щоб на них точно, з достатньою повнотою була змальована ситуація — рельєф, мережа гідрографії, дорожня мережа, лісосмуги, населені пункти і інші особливості місцевості. Рекомендується мати три екземпляри топографічних карт, з яких один служить для нанесення на нього остаточних результатів грунтової зйомки, другий — для польової роботи і третій — в резерві. Бажано також мати екземпляр топографічної карти на весь район досліджень дрібнішого масштабу— 1: 100000 або 1:200000. Така карта украй необхідна в початковий період робіт при рекогносцирувальних грунтових обстеженнях і установці загальних закономірностей в грунтовому покриві.

Щоб забезпечити велику точність грунтової карти, необхідно користуватися топографічною основою крупнішого масштабу, ніж масштаб грунтової карти, що складається. Якщо ж це виконати неможливо, то, при всіх обставинах, масштаб топооснови не повинен бути дрібніше масштабу грунтової карти, що складається. Наявність в руках грунтознавця хорошої топооснови набагато полегшує його працю і значно підвищує якість грунтової карти.

Прилади, апарати і спорядження, які використовуються при картуванні грунтів:1. Компас системи Адріанова і 2. Звичайний гірський компас системи Геологорозвідки. 3. Екліметр Брандіса або простий (з транспортира з схилом) для визначення крутизни схилів. 4. Курвіметр для визначення відстаней по карті; він дуже зручний при вимірюваннях довжини дороги, маршрутів по кривих, звивистих лініях. 5. Візирна лінійка для оглядання і прокреслювання напрямів при роботі з картою на місцевості, для визначення місцезнаходження, нанесення «прив'язки» грунтових розрізів. 6. Тека-планшет з компасом для окомірної зйомки. 7. Польовий циркуль для вимірювання відстаней по карті. 8. Бінокль восьмикратний призматичний з дюралевим корпусом. 9. Фотоапарат з світлофільтрами різної густини і фотоматеріали для кольорового фотографування. 10. Польова шкіряна сумка військового зразка для зберігання і носіння в полі грунтового щоденника, карт, книжок, етикетоки, олівців, соляної кислоти, ножа, стамески, лупи, складаного метра, або тесмянной стрічки з діленнями на сантиметри і інших дрібних предметів, необхідних при грунтовому картуванні.

Спорядження для розкопки грунтових розрізів, бурінь і відбору монолітів. 11.Лопати. Кращими вважаються сталеві саперні лопати великого зразка, гостро наточені. Окрім них, украй необхідно мати і «грабарки», які набагато полегшують працю робітника при викиданні грунтової маси з ям. Дуже зручною при відборі зразків грунту, препаруванні стінок грунтових розрізів, зачистці оголень є маленька саперна «піхотинська» лопатка. Кількість лопат визначається об'ємом роботи грунтової партії, щільністю і каменястістю грунтів, але у всіх випадках повинно бути придбано з розрахунку на одного робітника партії — не менше двох великих «штикових» лопат і по одній «грабалці». Малих же саперних лопат потрібно значно менше, не більше числа грунтознавців в партії.

12. Ломи і кирки для роботи на щільних або кам'янистих грунтах.

Для відбору монолітів бажано спеціально замовити довгий широкий міцний сталевий ніж, що не гнеться, типу «тесака».

13. Грунтовий бур. При грунтових дослідженнях і картуванні грунтів часто доводиться користуватися бурами. У практиці застосовуються бури різних конструкцій: Ізмаїльського, Малькова, Смертіна, Розанова, Качинського, Неговелова і ін. На торф'янистих грунтах слід застосовувати бур системи Гіллера, Сукачьова, Інсторфа. Названий бур має свої переваги і недоліки, тому залежно від завдань дослідження, характеру грунтів необхідно підбирати бури тієї або іншої системи.

Для точіння лопат, бурів і інших ріжучих інструментів повинні бути в необмеженій кількості напилки і бруски. 14. При картуванні грунтів широко застосовується обертальний бур конструкції Смертіна і Розанова.

Грунтовий бур Смердіна складається з циліндрового стакана, рукоятки і штанги.

Стакан (желонка) заввишки 219 мм і зовнішнім діаметром 53 мм, має два ріжучі зуби заввишки 12 мм, кожний з яких розведений убік від стінки стакана на 2,5 мм, і два ножі (лопаті) для забирання грунтів, встановлені під кутом 25°.

Сполучна муфта центрована і складає одне ціле із стаканом; останній у верхній своїй частині обтічний.

Штанга бура порожниста, роз'ємна і складається з ланок двометрової довжини. Перші дві ланки штанги з'єднуються муфтами з різьбленням, решта ланок — муфтами з скріплюючими болтами.

Металева рукоятка з штангою кріпиться муфтою і шпонкою. Бур дає можливість брати зразки грунту до глибини 6—8 м.

Бур Розанова складається з гвинтового жала, ріжучих лопатей і сполучної муфти з різьбленням для того, щоб скріпляти з штангою. Діаметр бура і ріжучі лопаті змінюються залежно від механічного складу грунтів. На грунтах важкого механічного складу застосовується бур з конічними лопастями, а на грунтах легкого механічного складу — бура з паралельними лопатями.

Спорядження для вивчення морфолого-генетичних ознак грунтів і опису грунтових розрізів. Для вивчення морфологічних ознак грунтів необхідні мала саперна лопатка, звичайний кухонний ніж або стамеска, мірна стрічка, кишенькова лупа 6 - 8-кратного збільшення, розведена (10%) соляна кислота в міцному флаконі з каучуковою пробкою, маленька піпетка. Флакон для кислоти повинен бути поміщений в мішечок з щільного сукна або в дерев'яний футляр.

Для ведення записів використовуються: грунтовий щоденник, топооснова, простий графітовий олівець, кольорові олівці (для замальовки грунтових розрізів), лінійка офіцерська і складний ніж. Грунтовий щоденник, топооснова і дрібні предмети спорядження укладаються в особисту польову сумку грунтознавця.

Спорядження і матеріали для упаковки грунтових зразків і збору рослин. Грунтовімоноліти беруть в спеціальні ящики довжиною 100 см, завширшки — 20 см, товщиною 5 – 10 см. Залежно від потужності грунтів довжина ящика може змінюватися. Раму ящика (бічні стінки) роблять з дощок товщиною в 2 см, кришку і дно — з дикта. Бічні стінки скріпляють наглухо в пази, дно і кришку краще прикріплювати шурупами, а не цвяхами. Якщо кришку прикріплюють цвяхами, то від ударів молотка моноліт сильно деформується.

Для упаковки грунтових зразків використовують обгортувальний папір, достатньо щільний, або мішечки (розмір 15х25 см) з щільного білого матеріалу. Запас мішечків або паперу визначається з розрахунку потрібної кількості грунтових зразків. Для нумерації зразків і вказівки їх місцерозташування, глибини відборуі дати, необхідні спеціальні відривні блокноти етикеток.Для зав'язування мішечків або паперових пакетів із зразками слід мати міцний шпагат. Для зберігання протягом робочого дня грунтових зразків бажано запастися брезентовим мішком типу рюкзака з верхом, що зашнуровується, і великою кишенею для шпагату і мішечків. Дуже корисно також мати невеликі (розміром 20x5х2 см) коробочки з внутрішніми перегородками для зразків грунтів по генетичних горизонтах. Відбір зразків в подібного типу коробочки, зіставлення грунтів в них, набагато полегшують працю грунтознавця в камеральний період обробки польового матеріалу. Крім того, узяті в такі коробочки зразки дуже зручні для демонстрації грунтів під час доповідей, вони займають мало місця і дають досить правильні уявлення про морфолого-генетичні ознаки грунтів: забарвлення, потужность, структуру, новоутворення.

В процесі грунтових досліджень, особливо в районах мало освоєних землеробською культурою, украй корисно запастися спеціальним устаткуванням для збору рослин: гербарними теками, сітками, фільтрувальним або м'яким не проклеєнних папером, маленькою лопаткою або совком для викопування рослин.

Устаткування для вивчення хімічних і фізичних властивостей грунту в польовій обстановці. Для вивчення деяких хімічних і фізичних властивостей грунту безпосередньо в полі, бажано придбати спеціально виготовлені для цих цілей похідні лабораторії і прилади. Для проведення хімічних аналізів грунтів і грунтових вод можуть бути корисними: а) похідна гідрохімічна лабораторія; розроблена Різником, б) лабораторія, що випускається Геолснабом, і в) польова лабобораторія конструкції Я. В. Пейве і Р. Я. Ріпкіса для агрохімічних аналізів грунтів. Якщо придбати готові похідні лабораторії не вдається, то дуже корисно до виїзду на польові роботи власними силами змонтувати в невеликому ящику або похідній сумці польову лабораторію — з урахуванням тих аналізів, які має намір проводити грунтознавець в полі.

В усякому разі в грунтовій партії повинні бути підібрані реактиви і устаткування для проведення нескладних хімічних аналізів грунтів. У числі їх, в першу чергу, необхідно мати: соляну кислоту, азотну кислоту, хлористий барій, азотнокислий калій, азотнокисле срібло, розчин червоної кров'яної солі, спиртовий розчин фенолфталеїну, дистильовану воду, лакмусовий папір, фільтрувальний папір, запас скляних пробірок і лійок малих розмірів, крапельниці, градуйовані піпетки, хімічні стакани, скляні палички, невеликі колби, гумові пробки, штатив для пробірок.

Для визначення деяких фізичних властивостей грунтів при польових грунтово-картографічних дослідженнях бажано забезпечити грунтову партію необхідними приладами.

Вимірник вологості грунту ИВП-53. Цей прилад призначений для вимірювання вологості грунту в польових умовах при температурі вище за 0°С. Принцип дії приладу заснований на залежності опору скловолокна, що знаходиться між електродами, від вологості грунту. Електровугільні датчики вологості грунту складаються з двох вугільних електродів, розділених ізоляторами — невеликими стрижнями з ебоніту, тексоліту або вініпласту. Простір між вугільними електродами заповнюється тампоном з скловолокна. Зверху електроди обмотані скляною ниткою (у три шари). Кінці вугільних електродів, не покриті скловолокном, покривають водотривким клеєм.

Для вимірювання вологості грунту електровугільні датчики закладають в грунт на бажану глибину. Для вимірювання опору між електровугільними електродами (опір датчиків) користуються стандартним мегометром. Габаритні розміри датчика (електрод в скловолокні) — 18х14х32 мм, габаритні розміри мегометра—195х130х150мм. Вага приладу —3,6 кг

Прилад Качинського для визначення об’ємної ваги грунту складається з двох сталевих цилиндрів-бурів об'ємом близько 100 і 500 см³, направителя для вертикального занурення циліндра (малого) в грунт, шомполи для втискування циліндра в грунт, молотка, ножа і лопатки, совка, алюмінієвих банок і бюксів з кришками. Внутрішній діаметр нижньої ріжучої частини кожного циліндра на 1 мм менше діаметру решти його частини, завдяки чому при відборі проби не відбувається деформації зразка.

Малий бур циліндра призначений для відбору зразків з ущільнених горизонтів і використовується за допомогою направника і шомполів. Направник є дерев'яним бруском прямокутної форми з металевою підставкою, розміром 60х120х200 мм, з наскрізним отвором для циліндра-бура. Шомпол — дерев'яний з металевою порожниною на нижньому кінці. Діаметр і висота порожнини шомполу рівні діаметру і висоті отвору в направителі.

Циліндром-буром великого об'єму беруться зразки грунту з рихлого орного горизонту. Занурення його в грунт здійснюється за допомогою дерев'яної пластини.

Щілономір-твердомір Н. А. Качинського для визначення опору грунту здавленню і розклинюванню.

Прилад використовується для визначення твердості грунту. Ним також можна визначати щільність по генетичних горизонтах грунту при морфологічному описі грунтового профілю.

Твердомір діє на револьверному принципі: силою розтиснення пружини плунжер занурюється в грунт.

Прилад складається з циліндрового корпусу, закритого кільцем, що знизу нагвинчує, з отвором для плунжера. Зверху він закритий масивною кришкою на байонітовому замку. Усередині корпусу вільно ковзає поршень з плунжером на нижньому кінці. Над поршнем, у верхній частині корпусу, поміщена пружина, що спирається верхнім торцем на направляючу гайку, а нижнім — на головку поршня. Коли поршень піднятий до межі вгору, пружина знаходиться в стислому стані. У такому положенні поршень утримується пружинною клямкою з кнопкою. Натисненням на кнопку клямка виводиться із зачеплення з поршнем, який під дією пружини «вистрілює».

На корпусі твердоміра нанесена шкала з міліметровими діленнями. Довжина шкали (60 мм) відповідає максимальному ходу плунжера. За шкалою реєструється глибина занурення плунжера в грунт і опір здавленню або розклинюванню (розраховується в кг/см² по тарувальним таблицях стосовно пружин різної потужності).

У комплекті приладу є пружини, що створюють (при максимальній деформації) наступні зусилля на плунжері (у кг): 0,6; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 18.

Для визначення опору грунту здавленню, використовується плунжер циліндровий, для визначення опору розклинюванню — конічний.

Твердомір з набором пружин укладений в ящик.

Габарити ящика: 330х140х130 мм.

Щільномір системи І. Ф. Голубев а, що складається із стрижня, на нижньому кінці якого прикріплений сталевий клин для втискування в грунт. У підставці клину, перетином 1 см², є пластинка, до якої вдавлюється клин в грунт. З протилежної сторони пластинки на стрижні є шкала з діленням від 0 до 32 і повзунок, який у міру втискування клину в грунт пересувається за шкалою і показує, яке було потрібно зусилля (у кілограмах) для втискування клину в грунт на глибину 5 см тобто до поперечної пластинки. Верхній кінець стрижня з системою пружин поміщений в сталевий циліндр, який одночасно служить ручкою щільноміра при втискуванні клину в грунт.

Коли організована підготовка устаткування і робочого спорядження грунтознавця для проведення грунтових досліджень і їх картування, слід звернути належну увагу на підготовку спорядження особистого користування, загального спорядження партії і транспорту.

Спорядження особистого користування. При тривалих експедиційних грунтових роботах, особливо в слабоосвоєних районах, необхідно передбачити наступні предмети особистого ужитку: рюкзак для продуктів харчування і особистого посуду, невелика, але міцна валіза для зберігання вихідного одягу, білизни і ін., робочий костюм — «спецівка» і дорожній плащ з капюшоном, чоботи або черевики військового зразка, підібрані по нозі, похідне ліжко, спальний мішок і невеликий доладний намет, накомарник, сітки-вуалі, запони, захисну мазь «Тайга», диметилфталат або гексамід, аптечку, кишеньковий ліхтар, свічки, казанок, флягу, чашку, ложку і інші предмети особистого ужитку.

Спорядження загального користування. У числі предметів загального користування слід назвати, в першу чергу: доладні столи, стільці, креслярську дошку, готувальню, лінійки, туш різних кольорів, кальку, міліметровий і писальний папір, загальні зошити, блокноти, ящики для зразків, сокири, пилу, молоток, цвяхи, мотузок. Для приготування їжі: набір кухонного посуду, відро, миски і ін., примус або гасницю і запас пального. Також необхідно мати завжди у запасі продукти для приготування їжі: муку, крупу, консерви, цукор, сіль, чай і ін. і стежити за їх поповненням у міру потреби.