Лекция 3 основы физико-химической теории состояния глинистых грунтов

Обозначение	Размерность
Формула для вычисления
Плотность грунта	ρ	кг/м	ρ = G/ V
Удельный вес грунта	γ	кН/м3	γ = ρ ∙ g
Плотность частиц грунта	ρs	кг/м	ρs = Gs / Vs
Удельный вес частиц грунта	γs	кН/м3	γs = ρs ·g
Влажность грунта	W	безразмерна	W= (G – Gs)/ Gs = Gw/Gs
Влажность на границе пла стичности (раскатывания)	WP	безразмерна	WР = Gw,P / Gs
Влажность на границе текучести	WL	безразмерна	WL = Gw,L / Gs

Таблица 2.2
Основные физические характеристики грунта

Таблица 2.3 Производные физические характеристики грунта

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула для вычисления
Плотность сухого грунта	ρd	кг/м3	ρd = Gs / V = ρ / (1+W)
Удельный вес сухого грунта	γd	кН/м3	γd = ρd · g = γ / (1+W)
Коэффициент пористости	e	безразмерна	e = Vn / Vs = (ρs – ρd) / ρd = ρs / ρd – 1
Пористость	n	безразмерна	n = Vn / V = (ρs – ρd) / ρs = 1 – ρd / ρs
Плотность грунта с учетом взвешивающего действия воды	ρовзв	кг/м3	ρовзв = (ρs - ρw) / ( 1+e)
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды	γовзв	кН/м3	γовзв = (γs - γw) / (1+e)

Таблица 2.4 Классификационные физические характеристики грунта

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула для вычисления
Число пластичности	Ip	безразмерна	IP = WL – WP
Показатель текучести	IL	безразмерна	IL = (W – Wp) / (WL – WP) = = (W – WP) / IP
Степень влажности (коэффициент водонасыщенности)	Sr	безразмерна	Sr = Vw / Vn = (ρs / ρw)·(W/e)
Полная влагоемкость	Wsat	безразмерна	Wsat = (pw / ps)·e (соответствует Sr = 1)
Коэффициент отно сительной плотности (индекс плотности)	D	безразмерна	D = (emax- e)/( emax- emin) emax – коэффициент пористости грунта в max рыхлом его состоянии; emin – коэффициент пористости грунтов в min рыхлом его состоянии
Относительная деформация проса дочности	εsl	безразмерна	εsl = (hn,p- hsat,p)/ hn,g где hn,p и hsat,p – высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = w(sat)) при давлении p, равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта p = σzp + σzg hn,g – высота того же образца природной влажности при p = σzg

Приведенные в таблицах формулы для вычисления производных и классификационных физических характеристик грунта получены в результате преобразования выражений, являющихся определениями этих характеристик:

• Приведенные в таблицах формулы для вычисления производных и классификационных физических характеристик грунта получены в результате преобразования выражений, являющихся определениями этих характеристик:

Строительная классификация грунтов по физическим свойствам

Плотность – отношение массы твердых частиц грунта к их объему. Эта характеристика зависит только от плотности слагающих грунт минералов. Кроме того, различают еще несколько подобных характеристик, учитывающих содержание в грунте воды, газов и т. д. (объемная масса скелета грунта, объемная масса абсолютно сухого грунта, объемная масса влажной породы).

Плотность грунта определяют взвешиванием чаще всего по образцу, взятому в режущее кольцо, иногда парафинированием или другими методами, в т. ч. путем гамма-каротажа. Плотность твердых частиц находят с помощью пикнометра. Влажность грунта устанавливают взвешиванием образца естественной влажности до и после высушивания (до постоянной массы) при температуре 105(±2) °С.

Влажность – содержание в грунте того или иного количества воды.

Влажность – содержание в грунте того или иного количества воды.

Влажность грунта бывает весовой и объемной. Весовой влажностью называется отношение веса воды в образце грунта к весу твердых частиц грунта (скелета). Объемной влажностью называется отношение объема воды в образце грунта к объему, занимаемому твердыми частицами (скелетом грунта). Для одного и того же грунта весовая влажность меньше, чем его объемная влажность. Влажность грунта может быть больше единицы или 100 % (например у ила, торфа).

Разделение физических характеристик грунта на производные и классификационные весьма условно, так как и те, и другие одновременно являются и производными, и классификационными. По величине удельного веса сухого грунта можно делать предварительные выводы о пригодности данного грунта для целей строительства. Грунты с удельным весом сухого грунта в пределах 11 – 13 кН/м3, как правило, являются непригодными для целей строительства. Прочным грунтам соответствует удельный вес в сухом состоянии в пределах 16 – 18 кН/м3.

Пористость – суммарный объем всех пор в единице объема грунта, независимо от их величины, заполнения и характера взаимосвязи.

Пористость – суммарный объем всех пор в единице объема грунта, независимо от их величины, заполнения и характера взаимосвязи.