Задача 3. Характеристика органического вещества

Органическое вещество –органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, а также продуктов их разложения и преобразования. По приведенным данным (таблица 1.13) дать название грунта по содержанию органического компонента (таблица 1.14).

Таблица 1.13 Содержание органического вещества в грунтах

Тип грунта	Варианты
Пески	0,08	0,03	0,08		0,13	0,04
Глинистые грунты	0,43	0,39	0,27	0,21	0,11	0,08

Таблица 1.14 Классификация грунтов по содержанию органического вещества

Разновидность грунта	Глинистые грунты	Пески
Сильнозаторфованный	0,50-0,40	-
Среднезаторфованный	0,40-0,25	-
Слабозаторфованный	0,25-0,10	-
С примесью органических веществ	0,10-0,05	0,10-0,03

Задача 4. Характеристика влажности грунтов

Количество воды в грунтах характеризует влажность грунтов (естественную влажность). По данным, приведенным в таблице 1.15 рассчитать весовую влажность грунта.

Таблица 1.15 Результаты определения весовой влажности грунта

Показатели	Варианты
Масса бюкса с влажным грунтом	98,25	85,20	98,31	83,75	87,46	101,34
Масса бюкса с сухим грунтом	85,34	81,77	79,64	74,55	81,53	84,67
Масса бюкса	56,34	57,81	58,00	55,97	58,32	61,08

В инженерной геологии используют несколько показателей влажности:

Весовая влажность W - отношение массы воды к массе сухого грунта W=(g-g₀)/g₀ , где – масса образца грунта при естественной влажности, - масса высушенного грунта. Весовая влажность выражается в %%;

Объемная влажность W_v – отношение объема воды, содержащейся в грунте, к общему объему грунта. W_v=W×ρ_d, где W – естественная влажность грунта, ρ_d -плотность скелета.

Относительная влажность (коэффициент водонасыщения) S_r – отношение объема воды к объему пор – степень заполнения пор водой (плотность воды принимается равной 1 г/см³) S_r=W_v /n. По степени водонасыщения грунты подразделяются:

Малой степени водонасыщения: 0-0,50

Средней степени влажности: 0,05-0,80

Насыщенные водой: 0,80-1,00

Полная влагоемкость – влажность грунта, соответствующая полному заполнению пор водой W_max=n×ρ_w/ρ_d, где n – пористость грунта, ρ_w - плотность воды = 1г/см³, ρ_d -плотность скелета.

Задание 2. Определение свойств грунтов

Задача 1. Физические свойства грунтов.

По данным, приведенным в таблице 2.1 и 2.2, рассчитать плотность грунта в естественном сложении, естественную влажность грунта, плотность скелета грунта, объемную влажность, пористость, коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения, полную влагоемкость. Для песчаного грунта дополнительно расcчитать степень плотности. Дать название грунту по значению степени плотности (таблица 2.3).

Таблица 2.1. Исходные данные для расчета физических свойств глинистых грунтов

Вариант	g	g0	V	ρs
	87,52	81,09		2,69
	86,14	75,62		2,71
	88,35	72,41		2,74
	94,46	70,34		2,80
	99,67	78,48		2,79
	100,05	87,35		2,81

g -масса грунта в естественном сложении; g₀ - масса абсолютно сухого грунта; V –объем грунта в естественном сложении; ρ_s - плотность твердых частиц грунта.

Таблица 2.2. Исходные данные для расчета физических свойств песчаных грунтов

Вариант	g	g0	V	ρs	ρmin	ρmax
	80,55	75,43		2,65	1,48	1,69
	79,57	69,94		2,58	1,36	1,65
	83,15	71,12		2,62	1,39	1,69
	81,25	75,06		2,68	1,45	1,67
	74,18	69,33		2,49	1,32	1,62
	85,09	74,22		2,67	1,43	1,73

Плотность грунта в естественном сложении – масса грунта в естественном сложении к его объему. Зависит от минерального состава, влажности и пористости ρ= m/V, где m-масса грунта, V-объем грунта в естественном сложении, выражается в г/см³;

Плотность скелета грунта – масса твердых частиц грунта к объему в естественном сложении. Определяется расчетным путем:ρ_d= ρ/(1+0,01W), где ρ – плотность грунта в естественном сложении, W– естественная, весовая влажность грунта. Зависит от минерального состава и пористости, выражается в г/см³

Плотность твердых частиц грунта ρ_s – масса твердых частиц к объему твердых частиц. Зависит от минерального состава, выражается в г/см³/ Значения плотности твердых частиц грунта и плотности скелета грунта позволяют рассчитать значения пористости и коэффициента пористости, которые являются структурными характеристиками грунта.

Пористость – n –характеризует объем пор к объему всего грунта и выражается в %. n=( ρ_s-ρ_d)/ρ_s.

Коэффициент пористости – ε –характеризует объем пор к объему твердых частиц и выражается в долях единицы ε=( ρ_s-ρ_d)/ρ_d.

Степень плотности – I_p= (ε_max-ε)/(ε_max-ε_min) определяется по формуле и показывает способность песков к дополнительному уплотнению. Для расчета степени плотности необходимо рассчитать коэффициенты пористости в рыхлом и плотном сложении, используя данные, приведенные в таблице 2.2 (ρ_min, ρ_max). Градация песков по степени плотности приведена в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Подразделение песков по степени плотности (ГОСТ 25100-95)

Разновидность песков	Степень плотности, доли единицы,Ip
Слабоуплотненный	0-0,33
Среднеуплотненный	0,33-0,66
Сильноуплотненный	0,66-1