Трещины на поверхности слитой почвы в Краснодарском крае

Однако немногие из нас задумывались над таким простым вопросом: «Под каким углом друг к другу расположены эти трещины?». А вот проф. К. Хартге и его коллега Й. Бахманн, будучи уже всемирно известными учеными, задумались над таким, казалось бы, наивным вопросом. Они измеряли углы между двумя образовавшими трещинами для самых различных материалов. Оказалось, что большинство первичных, самых крупных трещин в высыхающих глинистых почвах расположено под углом в 90° друг к другу. Эти перпендикулярно расположенные трещины наблюдались во всех рассмотренных материалах. Их происхождение связано с процессом усадки. Давления, возникающие при усадке материала, приводит к возникновению именно перпендикулярно расположенных трещин. А вот более мелкие трещины, расположенные внутри первично выделенных при усадке блоков, имеют уже совсем не обязательно перпендикулярное расположение. Углы этих неперпендикулярных трещин были как больше, так и меньше 90°, хотя сумма средних для этих двух групп всегда была близка к 180°. Силы, вызывающие появление этих неперпендикулярных трещин имеют уже иную природу. Их появление связано с возникновением деформаций сдвига при усадке почвенного блока. Действительно, по мере развития «усадочной» трещины верхние, более сухие слои, вынуждены двигаться по подстилающим их менее сухим слоям (см. рис.). Возникает деформация сдвига, и образовавшийся угол между растрескивающимся материалом будет уже в большей степени определяться силами внутреннего трения. Точнее, углом внутреннего трения. Оказалось, что этот угол внутреннего трения был наибольшим для монтмориллонитовых почв южных регионов при их сушке в лаборатории. А вот для трещин, возникающих при замораживании тех же объектов, углы внутреннего трения были, как правило, значительно меньше. Так что расположение трещин всегда определяется процессами и силами соответствующей природы, которые и приводят к закономерному виду трещинной сети.

Литература