Преобразуем подход к изучению почв с самого основания

Исследователи из Лаборатории энергетической геоинженерии Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) разработали новую систему классификации почв, которая позволит инженерам точнее предсказывать их свойства и поведение на основе простых показателей. Профессор Х. Карлос Сантамарина, постдок Джунбонг Джан (ныне в Геологической службе США, USGS) и аспирант Чжунхи Парк создали систему, учитывающую не только размер, но и форму частиц, а также химию окружающей жидкости.

Новая система призвана заменить широко используемую Единую систему классификации грунтов (USCS), корни которой уходят в период строительства аэродромов Второй мировой войны. Накопленные за десятилетия данные и более глубокое понимание свойств осадков указали на необходимость тщательного пересмотра подхода. Ключевое улучшение — возможность разделить фракцию грунта, отвечающую за несущую способность, и фракцию, контролирующую фильтрацию жидкости.

«Сосуществование этих материалов порождает увлекательные возникающие явления и загадочные реакции, такие как разжижение», — отмечает профессор Сантамарина, описывая сложную природу грунтов как нелинейных, неупругих, пористых материалов.

Классификация — относительно простой процесс с использованием стандартного лабораторного оборудования. Полученные параметры можно ввести в уравнения, подробно описанные в публикациях команды, или проанализировать с помощью таблицы или приложения для смартфона. Результатом является двухчастное описание, например, «S(F)», где «S» указывает на механические свойства, определяемые песком, а «(F)» — на проницаемость, контролируемую мелкими частицами (fines). Эта работа является первым шагом к созданию интегрированной системы «лаборатория-база данных-ИТ», разрабатываемой совместно с исследователями по всему миру.