Водні властивості ґрунтів. Взаємодія ґрунтового скелету з поровою водою. Гідродинамічний тиск при фільтрації води в ґрунті.

Вологість (W) визначається як відношення ваги води в ґрунті до ваги висушеного ґрунту. Тому, як правило, вологість визначають ваговим методом. При цьому зразки ґрунту висушують у сушильних шафах при постійній температурі близько 105°С і протягом тривалого часу. Пластичність властива тільки глинистим ґрунтам завдяки здатності глинистих частинок утримувати воду біля своєї поверхні. Вагові вологості, відповідні до переходу ґрунту з одного стану в інший, називаються границями пластичності. Вологість на границі пластичності - вологість, при якій грунт переходить із твердого стану в пластичний().Вологість на границі текучості - вологість, при якій грунт переходить із пластичного стану в текучий().Вологість на границі пластичності (розкочування) визначають у лабораторії як вологість, при якій джгути товщиною 3 мм, приготовлені стандартним способом з ґрунту розкочуванням, починають розпадатись на відрізки довжиною 3 – 10 мм.

Вологість на границі текучості визначають як вологість, при якій стандартний балансирний конус (масою 76 г з кутом при вершині 300) за 5 секунд під дією власної ваги занурюється в масу ґрунту на 10 мм.

При вологості до 5% ґрунти вважають сухими, 5-30% – вологими, а більше 30% – мокрими.

Зчеплення характеризується початковим опором ґрунту зрушенню і залежить від виду ґрунту, а також його вологості і складає для піщаних ґрунтів 3-50 кПа, для глинистих – 5-200 кПа.

Коефіцієнт фільтрації – показник здатності ґрунту пропускати воду, що визначається кількістю води, яка пропускається за добу і залежить від складу і щільності ґрунту. Для піщаного ґрунту такий показник знаходиться в межах 0, 5-75, а глинистого – 0, 001-1 м/доб.

Вода при фільтрації зустрічає в грунті опір з боку обтічних нею частинок. Якщо б цього опору не було, вона рухалася б у грунті з такою ж швидкістю, як і у відкритому

руслі. Опір грунтового скелета направлено назустріч руху води, і воно точно так само тому тиску, який вода чинить на скелет. Це тиск, яке створюється в процесі фільтрації води в грунті, називають гідродинамічним тиском. Для визначення величини гідродинамічного тиску представимо в поздовжньому розрізі шар грунту, в товщі дії гідродинамічного якого вода тече з деяким ухилом.

Великі труднощі, зокрема, можуть виникнути у разі неправильного пристрої шпунтової стінки, огороджувальної котлован у разі закладення підошви фундаменту нижче за рівень грунтових вод. Тут уривка грунту супроводжується одночасною відкачкою води з котловану, в результаті чого її рівень у котловані виявиться нижче, ніж із зовнішнього боку, на деяку величину h (11). Під впливом цього напору вода стане фільтрувати всередину котловану з-під шпунта, якщо він не буде заглиблений до водотривкого шару.

Висхідними струмами вода може розпушуючи грунт, що знаходиться всередині огорожі, і привести його в стан, непридатне для використання в якості підстави. Послабиться також закладення шпунта в грунті, і він під впливом зовнішньої горизонтального навантаження від тиску грунту і води може нахилитися, зрушитися Всередину котловану і прийти в аварійний стан.