Показатели физических свойств грунтов

Грунт представляет собой дисперсную систему, состоящую из минеральных частиц, воды 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 физических 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 (производные):

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

n - пористость (%);

е - 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 минеральных частиц, выраженное в долях единиц. Природная влажность определяется путем выпаривания воды из грунта в сушильном шкафу с доведением образца до значения постоянной массы.

Плотность (ρ) - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому им объему. На практике чаще всего плотность определяют методом непосредственных измерений, парафинирования 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.

Граница текучести ( w _L) - верхний предел влажности - влажность, при превышении которой глинистые грунты переходят в текучее состояние.

Граница раскатывания ( w _P) - нижний предел влажности - влажность, при превышении которой глинистый грунт переходит в пластичное состояние.

Расчетные показатели определяются из выражений:

Число пластичности (I_P) - разность влажностей, соответствующих двум состояниям глинистого грунта на границе текучести и на границе раскатывания (используется для установления вида глинистого грунта):

I_P = w_L - w_P

Показатель текучести (I_L) - характеристика состояния глинистого грунта по пластичности:

I_L = (w - w_P) / I_P

Плотность грунта в сухом состоянии (ρ_d) - отношение массы сухого грунта (без массы воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему (включая поры):

ρ_d = ρ / (1 + w)

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

е = (ρ_S / ρ_d) - 1

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

S_r = (w · ρ_S)/ (е · ρ_w),

где: ρ _w = 1 т/м³ - плотность воды.

Дата добавления: 2015-12-01