Физические характеристики грунтов

(рис. 1.5)

Рисунок 1.5. Состав грунта

Пористость, очень важная величина, во многом определяющая сжимаемость грунтов под нагрузкой:

При этом чаще, в инженерных расчетах, используют коэффициент пористости:

Объем пор определить непосредственным путем очень сложно, поэтому его определяют через весовые показатели.

Плотность минеральных частиц, p_s зависит от минералогического состава:

Для различных видов грунтов могут быть приняты следующие значения:

• - песок: p_s =2,6г/м³;
• - супесь; p_s =2,67г/м³;
• - суглинок; p_s =2,76г/м³;
• - глина; p_s =2,86г/м³.

Плотность грунтов ненарушенной структуры:

пористые сухие 1,5 г/см³ < р > 2,1 г/см³ плотные влажные

Влажность, определяют путем взвешивания образца естественной влажности с дальнейшим высушиванием при t = 105°С:

Плотность сухого (скелета) грунта определяется расчетом:

Исходя из весовых показателей коэффициент пористости определяется по формуле:

По е определяют плотность сложения песчаных грунтов, а также индекс плотности:

Так, например, для мелких песков:

е < 0,6 - плотный песок;

0,6 < е < 0,75 - песок средней плотности; е > 0,75- рыхлый песок.

Для пылевато-глинистых грунтов важной характеристикой является коэффициент водонасыщения:

При 5, > 0,85 грунт называют водонасыщенным.

Определение вида грунта и его физического состояния

Для дисперсных грунтов характерны три основных состояния - твердое, пластичное, текучее. При этом пластичностью называют способность грунта изменять форму без изменения объема и образования трещин и сохранять форму после снятия нагрузки.

Определение вида грунта

Вид грунта определяют на основании числа пластичности, которое является разностью между значением влажности на границе перехода из пластичного состояния в твердое и влажности на границе перехода из пластичного состояния в текучее - число пластичности:

где W_L - влажность, соответствующая переходу из пластичного состояния в текучее - границе текучести (конус Васильева), W_p - влажность, соответствующая переходу из пластичного состояние в твердое - границе раскатывания (выкатывание с началом раскрашивания жгутиков из грунта, диаметром около Змм). Чем более пластичен грунт, тем больше диапазон влажности между границами текучего и твердого состояния (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Классификация грунтов по числу пластичности

Определение физического состояния (консистенции) пылевато- глинистых грунтов (рис. 1.6)

Физическое состояние пылевато-глинистых грунтов определяется показателем консистенции - Д:

где W - влажность в естественном состоянии.

Рисунок 1.6. Наименование грунтов по показателю консистенции

Примечание. В Германии, например, показатель консистенции определяется по W, -W

формуле: 1_С = —--. где при / _f > 1 - грунт полутвердый (твердый), при /<- < 0 - те-

W_L-W_p

кучий, т.е. величины обратные Российской классификации.