Понятие о текстуре и структуре грунтов.

Под структурой подразумевается строение минерального скелета, характеризуемое формой, размерами и количественным соотношением отдельных частиц.

При формировании естественной структуры каждая отдельная частица находится под действием гравитационных сил и сил взаимодействия. Чем больше размер частицы, тем больше гравитационная сила, и поэтому частицы большего диаметра формируют зернистые структуры со сравнительно плотной упаковкой. Мелкие (глинистые) частицы образуют агрегатные структуры, которые в основном определяются силами сцепления между частицами.

Зернистая структура Плотность упаковки разная, зависит мот величины и формы частиц.

Агрегатная структура. Характерна для глинистых грунтов.

Текстура – пространственное расположение элементов грунта, определяющее его строение.

Текстура грунта зависит от условий его формирования и геологической истории, в ходе которой грунт претерпел различные преобразования (перекрытие отложениями, смыв, нагружения ледниками и прочее), то есть уплотнение и разуплотнение.

Физические свойства грунтов и их характеристики.

Физические свойства грунта отражают его состав, состояние, соотношение составных частей. В основном – это плотность, влажность, пористость, консистенция и прочность. На рисунке 2.6.1 приведены обозначения объемов и масс компонентов грунта, которые используются ниже.

Модель грунта: m₁ – масса твердых частиц грунта; V₁ – объем твердых частиц грунта; m₂ – масса воды в порах (масса воздуха не учитывается); V₂ – объем пустот, заполненных водой и воздухом.

1. Плотность грунта [г/см³, кг/м³] .

2. Удельный вес частиц [кн/м³].

3. Плотность тве. част. грунта [г/см³,кг/м³] .

4. Удельный вес частиц [кн/м³].

5.Природная влажность грунта .

6. Плотность сух. грунта [г/см³, кг/м³] 7. Удельный вес скелета [кн/м³].

8. Пористость грунта ; .

9.коэффициентом пористости (от 0.5 до 12) .

Для песчаных грунтов с точки зрения работы под фундаментом важными характеристиками являются:

· крупность частиц

· коэффициент пористости

Для глинистых грунтов эти 2 характеристики не совсем удовлетворительно отражают строительные свойства, т. к. в них очень существенно влияние воды.

Пределы Аттерберга

Для определения пластических свойств глинистых грунтов точных количественных методов нет. В большинстве стран и в России используют, так называемые, пределы Аттерберга.

Если предел А большой – грунт пластичный. Если частицы крупные, предел А меньше.

Для характеристики состояния влажного глинистого грунта приняты:

ω_Р – влажность на границе раскатывания – это влажность, при которой шнур из глинистого грунта диаметром 3 мм начинается крошиться. Грубо это влажность соответствует максимальной молекулярной влагоемкости.

При ω_Р грунт теряет пластичность и начинает приобретать сходство с твердым телом.

ω_L – влажность на границе текучести – влажность, при которой грунт переходит в текучее состояние; она определяется погружением стандартного конуса (вес конуса 76 г, угла 30º при вершине на глубину 10 мм за 6 секунд).

Иногда величины ω_Р, ω_L называют соответственно нижним и верхним пределами пластичности.

Для определения ω_Р, ω_L из исследуемого грунта приготовляется глинистая паста, влажность которой доводится (путем добавления в нее воды или высушивания) до значения, соответствующих ω_Р и ω_L.

I_P – число пластичности (или индекс пластичности) – разность между ω_L и ω_Р

Используется как классификационный показатель, характеризующий вид глинистого грунта:

I_P = 1…7 – супесь;

I_P = 7…17 – суглинок;

I_P > 17 – глина.

I_L – показатель консистенции (индекс текучести)

где ω – природная влажность.

Индекс текучести в общих чертах уже характеризует строительные свойства глинистых грунтов, например: твердая и полутвердая глина – надежное грунтовое основание, текуче – пластичный и текучий грунт нельзя использовать в качестве оснований, а мягко – пластичный грунт требует особого внимания при расчете фундаментов.

Для супесей установлена более простая классификация:

I_L < 0 – твердые;

I_L = 0…1 – пластичные;

I_L > 1 – текучие.