Geotechniker und Geologen sammeln Bodenproben, um die Eigenschaften der Schichten unter der Landoberfläche zu ermitteln. Um die Proben zu sammeln, verwenden Wissenschaftler häufig Bohrgeräte oder Handschnecken und spezielle Probenahmewerkzeuge, um sowohl gestörte als auch ungestörte Bodenproben zu sammeln. Die geotechnischen Untersuchungen, die der Geologe oder Ingenieur durchführen muss, bestimmen letztendlich die Art der Probenahme.
Kredit: BartCo / E + / GettyImagesDisturbed Vs. Ungestörte BodenprobenahmeGestörte Bodenproben
Gestörte Bodenproben behalten während des Sammelprozesses nicht die in-situ-Eigenschaften des Bodens bei. Die Ingenieure betrachten diese Proben nicht als repräsentativ für unterirdische Böden, außer für geotechnische Tests, die sich nicht auf die Struktur des Bodens selbst stützen. Wissenschaftler testen gestörte Bodenproben unter anderem auf Bodentyp und -textur, Feuchtigkeitsgehalt sowie Nährstoff- und Kontaminationsanalyse. Die meisten Bodenproben, die Ingenieure und Geologen sammeln, sind gestörte Proben, da sie einfacher zu entnehmen sind und die Genauigkeit, die für die Entnahme einer ungestörten Probe erforderlich ist, für die meisten geotechnischen Untersuchungen nicht erforderlich ist.
So sammeln Sie gestörte Bodenproben
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, geotechnische Tests durchzuführen, um gestörte Bodenproben zu sammeln. Grundlegende geotechnische Untersuchungen umfassen die Verwendung eines Baggers, um eine Testgrube zu erstellen, in der Sie Boden aus dem Eimer sammeln, oder die Verwendung von Handschnecken, um eine Probe aus einer vertikalen Bohrung zu entnehmen. Mit Bohrgeräten können Sie gestörte Proben aus großen Tiefen sammeln. Entnahmewerkzeuge wie Split-Spoon-Sampler, Shelby-Röhren und Macrocore-Push-Sampler werden in Verbindung mit dem Bohrgerät oder einem Direct-Push-Gerät verwendet, um die Probe zu entnehmen, nachdem das Bohrgerät die gewünschte Tiefe erreicht hat.
Ungestörte Bodenproben
Ungestörte Bodenproben bewahren die strukturelle Integrität des Bodens und weisen eine hohe Rückgewinnungsrate im Probenehmer auf. Das Sammeln einer perfekt ungestörten Probe ist schwierig, und die Probenehmer können oben und unten auf der Probenlänge eine kleine Portion ungestörten Bodens enthalten. Durch ungestörte Proben kann ein Ingenieur unter anderem die geotechnischen Eigenschaften Festigkeit, Permeabilität, Kompressibilität und Bruchmuster bestimmen. Die Ergebnisse dieser Analysen sind maßgeblich für die Planung eines neuen Gebäudes.
So sammeln Sie ungestörte Bodenproben
Ingenieure verwenden Bohrgeräte, um ungestörte Bodenproben in der Tiefe zu sammeln. Zu den gebräuchlichen Probenahmewerkzeugen gehören lange Probenehmer mit geteiltem Löffel, Kolbenprobenehmer und ein Pitcher Barrel Sampler. Kolbenprobenehmer sind dünnwandige Röhrenprobenehmer, die ungestörte Proben in weichem Boden sammeln. Die Kolbenproben funktionieren nicht gut in Kies, Sand oder lithifizierten Sedimenten. Wie beim Kolbensammler wird ein Krugfasssammler in den Boden gedrückt, um die ungestörte Probe zu sammeln. Diese Methoden erzeugen die bestmöglichen ungestörten Proben. Die Ingenieure müssen jedoch daran denken, die Probe auf Anzeichen zu untersuchen, dass der Boden während der Entnahme gestört war, insbesondere in der Nähe der Ober- und Unterseite der Probe. Ingenieure werden die gestörten Teile der Probe während des Tests ignorieren.
Wissenswertes für Hausbesitzer
Das Testen von gestörten und ungestörten Bodenproben kann auch für Hausbesitzer nützlich sein. Wenn Sie die Beschaffenheit des Bodens in der Umgebung eines neuen Hauses kennen, wissen Sie, welche Art von Rasen oder Pflanzen Sie in Ihrem Garten anbauen möchten.
Mit geotechnischen Tests können Hausbesitzer einen Eindruck davon bekommen, was mit ihrem Boden vor sich geht, warum bestimmte Pflanzen möglicherweise nur schwer gewachsen sind oder im Laufe der Zeit gestorben sind.
