Физические свойства грунтов

Физические свойства грунтов - особенности грунтов, определяющие их поведение в естественных условиях и при взаимодействии с продуктами инженерной и хозяйственной деятельности человека. Ниже приведены основные физические свойства грунтов.

1. Гранулометрический состав (для дисперсных грунтов) - количественное содержание в грунте первичных частиц по фракциям (размерам зерен), выраженное в процентах от общей массы грунта.

2. Плотность. При этом различают плотность грунта и плотность скелета грунта (т.е. частиц грунта).

3. Пористость и коэффициент пористости. Пористость характеризует объем пор в единице объема грунта, а коэффициент пористости - отношение объема пор к объему твердой компоненты.

4. Влажность. Различают естественную влажность - т.е. влажность образца на момент его отбора из горной выработки (причем она может быть весовой, т.е. отношение массы воды к массе скелета грунта, или объемной, т.е. отношение объема воды в грунте к объему всего грунта); степень влажности (коэффициент водонасыщения) - относительную долю заполнения пор водой в данном грунте; гигроскопическую влажность - отношение массы воды, удаляемой из образца воздушно-сухого грунта, высушенного при температуре 105 градусов до постоянной массы, к массе высушенного грунта.

5. Пределы пластичности (только для глинистых грунтов). Пластичность - это способность грунта деформироваться без разрыва сплошности под воздействием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения воздействия. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее называется верхним пределом пластичности. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое - влажность нижнего предела пластичности. Разность между значениями влажности для верхнего и нижнего пределов называется числом пластичности. Показатель консистенции - отношение разности весовой влажности и влажности нижнего предела к числу пластичности.

6. Набухаемость грунтов (только для глинистых) - способность грунтов увеличивать свой объем при замачивании. при этом развивается давление набухания.

7. Усадочность (для глинистых и органогенных грунтов) - способность грунтов уменьшать свой объем при обезвоживании.

8. Размокаемость - способность грунтов при замачивании в спокойной воде терять свою связность и превращаться в рыхлую массу.

9. Размягчаемость - способность скальных грунтов снижать свою прочность при взаимодействии с водой.

Физические свойства грунтовявляются их характеристиками, которые описывают физическое состояние того или иного грунта, а также его способность к изменению своего состояния под воздействием различных физико-химических факторов.

К наиболее главным физическим свойствам грунтов можно отнести следующие:

· гранулометрический состав;

· удельный вес;

· объемный вес;

· влажность;

· границы текучести и раскатывания;

· усадка;

· липкость;

· структурная связность;

· водопроницаемость.

Гранулометрический состав грунта характеризуется наличием в породе фракций разного размера. От данного свойства зависят и другие показатели грунта: пористость, влагоемкость, водопроницаемость и т.д.

Физические свойства грунтов также во многом зависят от показателя их объемного веса. Благодаря данному свойству можно определить структурно-текстурные особенности исследуемого грунта. Также данный показатель проектировщики используют с целью вычисления природного давления горных пород на подпорную стенку, в частности для оползневых склонов и устойчивости откосов. В лабораторных условиях величина объемного веса используется для расчета коэффициента пористости и просто пористости грунта.

При изменении влажности существенно меняются физические свойства грунтов глинистых, а именно: пластичность и консистенция. Глинистые грунты имеют особенность переходить из одного состояния в другое (из твердого в полутвердое, далее в пластичное и текучее), поэтому очень важно детально исследовать эти грунты на влажность и по возможности спрогнозировать изменение их состояния в ходе эксплуатации и при различных геологических условиях.

Водопроницаемость, влагоемкость и водоотдача также являются важными физическими свойствами грунтов, поскольку показывают особенности конкретных грунтов при взаимодействии их с подземными водами. На территории России уровень грунтовых вод по большей степени является завышенным, что приносит свои последствия. Зная физические свойства грунтов можно заранее разработать на участке под строительство дренажную систему либо другие защитные меры.

Грунт свойства. Определение и расчет основных физических и механических свойств грунта в лабораторных условиях регламентируется ГОСТ 5180-84, ГОСТ 12248-2010 и позволяет принимать соответствующие рациональные проектные решения на этапе проектирования строительства.

От 40 до 50% объема инженерно-геологических работ приходится на лабораторные испытания. Инженерные изыскания предоставляют заказчику детальную информацию об исследуемом участке под застройку: данные о геологии участка, основные геологические особенности территории, а также прогноз на возможное изменение данных условий в ходе строительства и эксплуатации возведенного здания или сооружения.