Лекция 2 Физические характеристики грунтов Представим себе объем трехкомпонентного грунта, равный 1см3, с определенной массой , разделенный на отдельные компоненты, где: . . V1 , m1 , V2 , m2 , V3 , m3 — соответственно объем и масса твердой, жидкой и газообразной компонент грунта (рис. 1.1) Рис. 1.1. Схематическое изображение содержания компонент в объеме грунта V V1 V2 V3 M m1 m2 m3 m1 m2 Iая группа характеристик (основные, определяемые опытным путем) 1.Плотность грунта (г/см3, т/м3) - отношение массы грунта к его объему: М / V m1 m2 / V1 V2 V3 2.Плотность частиц грунта (г/см3, т/м3) определяется как отношение массы твердых частиц грунта к их объему: s m1 /V1 3.Природная влажность грунта - отношение массы воды к массе твердых частиц, выражаемое в долях единицы или в процентах: w m2 / m1 M m1 / m1 Режущие кольца пробоотборники Стакан лабораторный Весы лабораторные электронные режущее кольцо à) нож режущее кольцо á) Отбор проб грунта методом режущего кольца Пикнометр лабораторный твердое 0 пластичное wP текучее wL w 4.Влажность на границе раскатыванияW p - влажность на границе между твердым и пластичным состоянием глинистого грунта. Граница раскатывания приближенно соответствует влажности, при которой грунтовая паста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на отдельный кусочки длиной 3…10 мм. <10 мм 3 мм жгут WL - влажность 5.Влажностью на границе текучести на границе между пластичным и текучем состоянием Границу текучести определяют как влажность грунтовой глинистого грунта. пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм. 6. Гранулометрический состав грунта — относительное содержаниесостав в грунте Гранулометрический грунтачастиц различных размеров независимо от их химического или минералогического состава. Грунт Крупнообломочный: Валуны (окатанные) и глыбы (угловатые) Галька (окатанная) и щебень (угловатый) Гравий (окатанный) и дресва (угловатая) Песок: Гравелистый Крупный Средней крупности Мелкий Пылеватый Размер частиц, мм Масса частиц, % от массы воздушносухого грунта 200 10 2 50 50 50 2 0,5 0,25 25 50 50 ≥ 0,1 0,1 ≥ 75 75 . . IIая группа характеристик (определяемые расчетами) Плотность сухого грунта (плотность скелета) отношение массы сухого грунта (частиц грунта) к объему всего грунта: d m1 / V или d / 1 w Коэффициент пористости грунта - отношение объема пор к объему твердых частиц: Пористость грунта отношение объема пор ко всему объему грунта : e s 1 w / 1 n V2 V3 / V Степень влажности (степень водонасыщения) - отношение объема воды в Удельный вес порах грунта к объему пор и соответствует грунта кН/м3): отношению влажности грунта к его полной W W g W s s влагоемкости: Sr W e e . Плотность взвешенного в воде грунта равна плотности грунта в атмосфере за вычетом плотности воды, то есть: s w sb w sb 1 e Число пластичности грунта – диапазон влажностей, в котором грунт сохраняет свои пластические свойства I P wL wP Показатель текучести (консистенция): глинистого I L w wP / wL wP грунта В зависимости от степени влажности различают следующие разновидности песчаных грунтов: 0 S r 0,5 •маловлажные 0,5 S r 0,8 •влажные Характеристика вида песчаных грунтов Плотность сложения Тип песка . Пески гравелистые, крупные и средней крупности Плотные Средней плотности Рыхлые е< 0,55 0,55 ≤ е ≤0,7 е > 0,7 •насыщенные водой 0 ,8 S r 1,0 Пески мелкие е< 0,6 е< 0,6 Пески пылеватые 0,6 ≤ е ≤ 0,75 0,6 ≤ е ≤ 0,8 В зависимости от числа пластичности различают такие виды глинистого грунта: • супеси 0,01 I p 0,07 • суглинки 0,07 I p 0,17 • глины I p 0,17 е >0,75 е >0,8 Разновидности глинистого грунта Наименование глинистого грунта Супеси Суглинки и глины Твердые I L <0,0 Твердые I L <0,0 Пластичные 0,0≤I L ≤1,0 Полутвердые 0,0≤I L ≤0,25 Текучие I L >1,0 Тугопластичные 0,25<I L ≤0,5 - - Мягкопластичные 0,5<I L ≤0,75 - - Текучепластичные 0,75<I L ≤1,0 - - Текучие I L >1,0 Суглинки Супеси Пески По значению коэффициента пористости для песчаных грунтов определяют их плотность сложения. Для песчаных грунтов плотность имеет первостепенное значение при оценке их свойств как оснований для сооружения. Н2О Отложение песка в Н2О, грунт находится в рыхлом состоянии. Н2О ДБН запрещают строить сооружения на рыхлом грунте. Такие грунты воспринимают довольно большую статистическую нагрузку, но при динамических нагрузках они теряют свою структуру (в водонасыщенном состоянии) и грунт переходит в суспензию (плывунное состояние). гвоздь Динамическое воздействие Рыхлый песок Движение Н2О Минеральные частицы Рыхлый песок n = 42% Плотный песок n = 23% уменьшение до 1/5 объема
