Показатели физических свойств грунтов

Грунт представляет собой дисперсную систему, состоящую из минеральных частиц, воздуха и газа. Содержание воды и газов в одном и том же грунте может изменяться под влиянием различных факторов, поэтому для грунтов различают несколько показателей массы. Показатели физиче-
ских свойств грунтов определяются двумя путями: опытным, в основном, в лаборатории, и расчетом. Опытным путем определяют основные и классификационные показатели, а расчетом - производные.

Основные показатели:

ρ - плотность грунта (т/м³, г/см³);
ρ _s - плотность частиц грунта (т/м³, г/ см³);
w - природная влажность.

Классификационные показатели:
w_p - влажность на границе раскатывания;
w_L - влажность на границе текучести;
гранулометрический состав.

Расчетные показатели:

ρ _d- плотность сухого грунта (т/м³, г/ см³);

n - пористость, (%);

e - коэффициент пористости;
S_r - степень влажности;
I_p - число пластичности;
I_L - показатель текучести

Природная влажность (w) - отношение массы воды, содержащейся в порах, к массе инеральных частиц, выраженное в долях единиц. Природная влажность определяется путем выпаривания грунта в сушильном шкафу.

Плотность ( ρ ) - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему. На практике чаще всего плотность определяют методом непосредственных измерений, парафинирование или режущих колец.

Плотность частиц грунта (ρ _s) - отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к объему твердой части этого грунта. Плотность частиц грунта определяется с помощью пикнометра в дистиллированной воде или нейтральной жидкости (керосин, бензин).

Граница текучести (w_L) — влажность, при превышении которой глинистые грунты переходят в текучее состояние. Граница текучести определяется при помощи балансирного конуса.

Граница раскатывания (w_p) - влажность, при превышении которой глинистый грунт переходит в пластичное состояние. Граница раскатывания определяется путем раскатывания жгутиков.

Гранулометрическим составом песчаных грунтов называется содержание фракций различной крупности, выраженное в процентах, в навеске, взятой для анализа. Анализ песчаных грунтов производится ситовым способом. Ситовой способ - просеивание грунта на ситах с крупными штам-
пованными отверстиями диаметром 10; 5; 2; 1; 0, 5; 0, 25; 0, 10 мм. Последние два сита применяются при ситовом анализе, которому подвергаются глинистые пески.

Расчетные показатели определяют из выражений:

Число пластичности (I_p) - разность влажностей, соответствующих двум состояниям глинистого грунта на границе текучести и на границе раскатывания:

I_p = w_L - w_p

Плотность грунта в сухом состоянии (ρ _d) — отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему (включая поры с водой):

ρ _d = ρ /(l + w)

Коэффициент пористости (е) - отношение объема пор к объему твердых частиц грунта:

e = (ρ _s / ρ _d) - 1

Степень влажности (S_r) - степень заполнения объема пор водой:

S_r = wρ _s /eρ _w,

где: ρ _w = 1 т/м³ - плотность воды.

Показатель текучести (I_L) - характеристика состояния глинистого грунта:

I_L = (w-w_p)/I_p

Классификация грунтов

1. Песчаные грунты

а) по плотности б) по степени влажности

Таблица 2.1. Таблица 2.2.

2. Глинистые грунты

а) по числу пластичности б) по показателю текучести

Таблица 2.4. Таблица 2.5.