Плотность грунта. Методы определения, факторы, влияющие на величину этого показателя
Плотностью р называется отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему.
Плотность
· песчаных и глинистых грунтов — 1,5...2 т/м3;
· полускальных неразрыхленных грунтов — 2... ...2,5 т/м3,
· скальных — более 2,5 т/м3.
Величина плотности грунта может зависеть от минерального состава, характера сложения и влажности (пористости) грунтов.
Способы определения плотности грунта:
Определяемая характеристика грунта | Метод определения | Грунты (область применимости метода) | |
Плотность | Плотность грунта | Режущим кольцом | Легко поддающиеся вырезке или не сохраняющие свою форму без кольца, сыпучемерзлые и с массивной криогенной текстурой |
Взвешивание в виде парафинированных образцов | Пылевато-глинистые немерзлые, склонные к крошению или трудно поддающиеся вырезке | ||
Взвешивание в нейтральной жидкости | Мерзлые | ||
Плотность сухого грунта это отношение массы сухого грунта (без воды в его порах) к его объему (учитывая поры). | Расчетный | Все грунты | |
Плотность частиц грунта отношение массы сухого грунта (исключая воду) к объему его твердой составляющей. | Пикнометрический с водой | Все грунты, кроме засоленных и набухающих | |
То же, с нейтральной жидкостью | Засоленные и набухающие | ||
Метод двух пикнометров | Засоленные |
Понятие об оптимальной плотности и оптимальной влажности.
Уплотняемость грунтов зависит от их влажности и определяется максимальной плотностью скелета уплотнённого грунта ρd,max и оптимальной влажностью w0.
Эти параметры находятся по методике стандартного уплотнения грунта при различной влажности 40 ударами груза весом 215 Н, сбрасываемого с высоты 30 см. По результатам испытания строится график зависимости плотности скелета уплотнённого грунта ρd от влажности грунта w .
Коэффициент пористости и степень влажности грунта и классификация грунтов
По этим показателям.
Понятие пористость и влажность грунта определенным образом связаны друг с другом
· Под пористостью грунтов понимают наличие в них мелких пустот. Пористость грунта может характеризоваться отношением объема пустот (Vn) к объему твердой фазы ( Vs); эта величина называется коэффициентом пористости Е , или приведенной пористостью, и выражается обычно в долях единицы.
Коэффициент рассчитывается по формуле:
e = (ρs/ρ)(1+ ω)-1, где:
ρs – плотность частиц грунта;
ρ – плотность грунта;
ω – влажность грунта
Различают грунты:
· Степень влажности , или степень насыщения Sr (иначе коэффициент насыщения, коэффициент влажности, относительная влажность), характеризует степень заполнения пор водой, т. е. содержание воды в грунте по отношению к объему пор.
Sr> = ω* ρs/(e *ρw), где:
· ω – природная влажность грунта;
· ρs - плотность частиц грунта;
· e – коэффициент пористости грунта;
· ρw – плотность воды.
·
По величине Sr песчаные грунты подразделяются на три группы
· маловлажные при 0 < Sr ≤ 0,5;
· очень влажные при 0,5< Sr ≤ 0,8 и
· насыщенные водой при Sr > 0,8.