Значение плотности песка в практике строительства

Классификационные показатели грунтов.

Строительная классификация грунтов

Для оценки строительных свойств грунтов пользуются рядом его характеристик.

Изобразим схему 1 см³ грунта (3^х фазная система).

m₁– масса твердых частиц грунта

V₁ – объем твердых частиц грунта

m2 (V2)     m1 (V1)

m₂ – масса воды в порах (массу

воздуха не учитываем)

V₂ – объем пустот (заполненных

водой и воздухом)

Н2О

I^ая группа характеристик (определяемая опытным путем)

	Плотность грунта ненарушенной (естественной) структуры	Удельный вес грунта
	r = = (т/м3)	g=r·q (кН/м3)   [15…22 кН/м3]
	Плотность твердых частиц грунта	Удельный вес твердых частиц
	rs = = (т/м3)	gs=rs·q (кН/м3)   [25…28 кН/м3]
	Весовая влажность грунта
	W = = % (изменяется в широких пределах и особенно важна для глинистых грунтов)

II^ая группа характеристик (определяемая расчетами)

	Плотность сухого грунта	Удельный вес сухого грунта
	rd = = = (т/м3) W = = ; отсюда (1)	g d =r d ·q (кН/м3)   [10…19 кН/м3]
	Пористость грунта	Если обозначить:
	n = = ·100%     m + n = 1	n- объем пор в единице объема грунта; m- объем твердых частиц в единице объема грунта
3	Коэффициент пористости грунта     Для слабых грунтов может быть и больше (до 12 – в торфах)	e = (0,5…1)
	тогда (2) e = = ; (3) (4)

Характеристики физического состояния грунтов.

1. Коэффициент водонасыщения грунта (степень влажности).

G = =

W₀ –влажность, при которой все поры заполнены водой

W_o - ? W_o= =

(5) (6) (7)

0 £ G £ 1

2х фазная система при G = 0 G= 1 0 £ G £ 1 3х фазная система

Для песчаных грунтов, согласно СНиП 2.02.01-83* G £ 0,5 – маловлажные 0,5 < G £ 0,8 – влажные 0,8 < G £ 1 – насыщенные

Если грунт находится в природном состоянии ниже уровня грунтовых вод, то на него будет действовать взвешивающее действие воды (Н₂О).

У.г.в. Взвешивающие действия будут испытывать частицы грунта

У.г.в. (g_s - g_w) – вес твердых частиц

(8)

g_о^взв =

Плотность.

Для песчаных грунтов плотность имеет первостепенное значение при оценке их свойств как оснований для сооружения.

Отложение песка в Н₂О, грунт находится врыхлом состоянии.

СНиП запрещает 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).

	Рыхлый песок Плотный песок n = 42% n = 23% уменьшение до 1/5 объема
		Если Н = 10м, то возможная осадка составит S » 2м

Значение плотности песка в практике строительства.

Как определить состояние грунта по плотности?

(9)

Коэффициент относительной плотности (индекс плотности)

e_max – коэффициент пористости грунта в max рыхлом его состоянии

e_min – коэффициент пористости грунтов в min рыхлом его состоянии

e – коэффициент пористости грунтов в естественном состоянии

Если

0 £ D £ 1/3 – рыхлое состояние R » 0(строить нельзя)

1/3 £ D < 2/3 – средняя плотность R » 0,25 МПа

2/3 < D £ 1 – плотное состояние R » 0,5 МПа

В полевых условиях плотность грунтов часто определяют методом зондирования (пенетрации).

3. Критерием физического состояния глинистых грунтов является (J_p ;J_L) (обозначения по СНиП 2.02.01 – 83*)

число пластичности - J_p (10)

показатель текучести – J_L (11)

W_L - граница текучести соответствует такой влажности, при незначительном увеличении которой, грунт переходит в текучее состояние.

W_p - граница раскатывания соответствует такой влажности, при незначительном уменьшении которой, грунт переходит в твердое состояние.

Текуч. сост.   0,75 0,5     0,25 Тверд. сост.

JL

По величине e и J_L в СНиП приводятся величины

текучепластичное

мягкопластичное

WL

расчетного сопротивления грунтов, т.е. оценивается их прочностные свойства, необходимые для возведения сооружения.

Практическое применение:

От J_L - зависит расчетное сопротивление грунта нагрузкам R (см. табл. СНиП 2.02.01-83*)

J_L < 0 R » 4 кг/см² = 0,4 МПа

0 < J_L < 1 R » 0,2 МПа

J_L > 1 R » 0 (строить практически невозможно)