Жердің беткі қабаты іргетастардың негізі ретінде қызмет етеді.
Жерткі беткі қабатындағы топырақтар деп – жер бетінің негізінен әртүрлі отырған таулы жыныстарынан тұратын; құмнан, құмдақтардан, супестерден, лайдан, суглинкалардан, әктен және т.б. тұратын қабатын айтады. Топырақтың беткі қабаты келесі кластарға бөлінеді.
Сырғанақты қатты түрі – ол негізінен отырған немесе шөккен жыныстардан, яғни цементтелген блоктардан және суға төзімді, тұтас қабат түрінде жататын (әктерден, құмдақтардан, граниттен және т.б.) қабат болып табылады.
Ірітүйіршікті қабатты топырақтар – құмцементтелген қыртыстардан, кристалды немесе отырған жынысты қабаттан, яғни массасына салыстырғанда 50 пайыздан жоғары мөлшерде өлшемдері 2 мм жоғары болатын (малта тас, және қиыршық тастардан) тұратын топырақ қабаты.
Құмдақты қабатты - цементтелмеген, сусымалы, құрғақ жағдайдағы өлшемдері 0,15 тен 5 мм дейін жететін бөлшектерден тұратын, құрамында 5 пайыздан жоғары лайлы өлшемдері 0,005 мм фракциялардан тұратын топырақ қабаты. Бөлшектердің ірілігіне және олардың жалпы көлемдегі массасына байланысты құмдақты қабаттар келесідей топтарға бөлінеді: бөлшектердің өлшемдері 2 мм жоғары болып келетін және сол бөлшектердің мөлшері 25 пайыздан жоғары болатын бұдырлы топырақ қабаты; ірі топырақты құмды қабат, мұнда бөлшектер, өлшемдері 0,5 мм жоғары болып келетін түрі 50 пайыздан жоғары болады; орта іріліктегі құмдық қабат, мұнда бөлдшектер, өлшемдері 0,25 мм жоғары болып келетіндері 50 пайыздан жоғары болып келеді; ұсақ топырақты құмды қабат, мұнда өлшемі 0,1 мм жоғары болып келетін бөлшектер жалпы мөлшері 75 паыздан жоғары болып келеді; шаңды құмды қабат, мұнда өлшемі 0,1 мм жоғары болатын бөлшектер жалпы мөлшері 75 пайыздан төмен болады.
Лайлы қабат, бұл негізінен байланысқан, ылғал жағдайдағы пластикалық бөлшектерден тұратын, өлшемдері 0,005 мм кіші болып келетін лайлы бөлшектер негізгі құрамды құрайды; лайлы бөлшектердің мөлшері 60 тан 30 пйызға дейінгі мөлшерді құраған жағдайда мұндай топырақ қабаты лайлы қабат деп аталады, егер ол бөлшектердің мөлшері 30 дан 10 пайызға дейінгі аралықта болатын болса, онда суглинка, ал егер мөлшері 010 нан 5 пайызға дейінгі аралықта болатын болса, онда – құрғақ лайлы қабат деп аталады.
Таулы жыныстар, яғни топырақ беткі қабатын құраушы жыныстар негізінен төмендегі қасиеттерге ие болады:
Кеуектілік – жыныстардың жеке бөлшектерінің арасында бос орынның, кеуектіліктің, жарықшақтар мен каверналардың болуы. Кеуектілік кеуектілік коэффициентімен – кеуектердің жалпы көлемінің топырақ – жыныс қабатының жалпы мөлшеріне қатынасымен өлшенеді.
Тығыздығы – жыныстардың көлем бірләігінің массасының оның кеуектеріндегі сұйықтықтар мен газдар мөлшерінің жалпы қосынды шамасына қатынасы. Орташа тығыздық деп массаның жалпы көлемге қатынасын айтады.
Пластикалылық – жыныстардың күш түскен кезде өзінің тұтастығын бұзбастан көлемін өзгерту қабылеттілігі болып табылады.
Борпылдақтылық – жыныстар көлемінің бұзу кезінде табиғи ену көлемімен салыстырғанда көлемін өзгерту қаблеті болып табылады. Борпылдаушылық уақыт өткен сайын көлемнің шөгуі нәтижесінде төмендейді.
Беріктік – топырақ қабатының сыртқы күштерге қарсыласу қабілеті болып табылады (кесу, қазу, таптау), олар топырақтарда бұзушы кернеуді туғызаду. Топырақ қабатының беріктігі бөлшектер арасындағы ілінісу күштерінің дәрежесімен сипатталады. Тапталмаған топырақ қабатындағы ілінісу дәрежесі оның ылғалдылық шамасына байланысты өзгеріп отырады.
Едәуір тығыздыққа және кіші кеуектілікке ие топырақ қабаты жоғары беріктікке ие болады (таплаған топырақ қабаты). Мұндай топырақ қабатының ерекшелігі болып өзінің құрылымдық байланыстарын бұзылудан кейінгі қалпына келтіру қабілетіне ие болуы есептеледі. Тапталмаған лайлы топырақ қабаты тығыздалған соң белгілі бір уақыттан кейін бөлшектер арасындаы байланыстарын қалпына келтіре алады. Жыныстар негізінен сығу күшіне жоғары қарсыласа алады, ал – созу, иію және бұрау күштеріне төзімділігі төмен болып келеді.
Құмды топырақ қабаттары тығыздығы және олардың орналасу тәртібіне байланысты тығыз, орта тығыздықтағы және борпылдақ болып бөлінеді, борпылдақтылғы негізінен кеуектілік коэффициентіне байланысты болады. Құмды қабаттардың орналасу тығыздығы және кеуектілік коэфициенттерінің шамасы төмендегі кестеде келтірілген.
Кесте
Құмдақты топырақ қабаты Топырақтардың кеуектілік коэффициенттері
Тығызы қабат Орташа тығыздықтағы Борпылдақ
Түйіршікті, ірі және орташа іріліктегі <0,55 0,55-0,70 >0,70
Ұсақ құмдақты <0,60 0,60-0,75 >0,75
Шаңды құмдақтар <0,60 0,60-0,80 >0,80
Құрғақ жағдайларда құмды топырақ қабаттары пластикалылық қасиеттеріне ие болмайды, пластикалылық саны құмды топырақтарда 1 ден кем болып келеді.
Пластикалылық лайлы топырақтардың ылғал жағдайда байланысқандығымен сипатталады. Пластикалыщық саны деп (Wn) топырақтың екі жағдайына; аққыштық шекарасында (Wτ ) және тапталғандық шекарасында (Wр) сай келетін пайыздық түрде өрнектелген салмақтық ылғалдылықтың салмақтың айырымдары болып саналады.
Іргетастардың арналуы және оларға қойылатын талаптар
Іргетастар механизмдер құрылғылар үшін тірек болып саналады. Олар топыраққа статикалық және динамикалық күштерді құрылғылар мен механизмдер жұмыс істеуі кезінде туындаған бойда беріп отырады.
Іргетастар келесі негізгі талаптарды қанағаттандыруы тиіс: