Свойства грунтов

5.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить свойства грунтов и их показатели, применяемые в практике строительства.

5.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Грунтами называются горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) основанием зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

Физические свойства грунтов. К числу наиболее важных физических свойств, согласно ГОСТ 25100–95, относятся плотность и пористость.

Плотность грунта — это отношение массы породы, включая массу воды в ее порах, к занимаемому этой породой объему. Плотность породы зависит от минералогического состава, влажности и характера сложения (пористости):

,

где р — плотность грунта, г/см³, кг/м³, т/м³; т — масса породы с естественной влажностью и сложением, г; V —объем, занимаемый породой, см³.

Плотностью частиц грунта называют отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к объему твердой части этого грунта:

,

где p_s —плотность грунта, г/см³, кг/м³, т/м³, т_в — масса воды в порах грунта, г; V_T —объем твердой части грунта, см³.

Плотность скелета грунта, или плотность сухого грунта, представляет собой отношение массы минеральных частиц породы (твердой части грунта) при естественной структуре, исключая массу воды в его порах, к занимаемому этой породой объему:

,

ρ _d — плотность скелета породы (плотность сухого грунта), г/см³, г/см³, т/м³; т — т_в = т ₁—масса сухого грунта, г; V —объем, занимаемый породой, см³.

Плотность скелета грунта величина более постоянная по сравнению с плотностью породы и обычно вычисляется по данным определений плотности и влажности по формуле:

где ρ — плотность породы, г/см³; ρ _d — плотность скелета породы, г/см³; W — влажность породы, %.

Пористость пород представляет собой характеристику пустот или свободных промежутков между минеральными частицами, составляющими породу.

Пористость обычно выражают в виде процентного отношения объема пустот к общему объему породы:

,

где V_П — объем пустот породы, см³; V —объем, занимаемый породой,

Кроме того, пористость можно выразить через значение плотности грунта:

Приведенной пористостью или коэффициентом пористости называют отношение объема пустот (пор) к объему твердых минеральных частиц породы. Коэффициент пористости выражается в долях единицы по формуле:

Гранулометрический состав ¾ процентное соотношение (взятое по массе) частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.