Физические характеристики грунтов 30.03.2014

Физические характеристики грунтов

Одним из важнейших элементов инженерных изысканий является определение физических характеристик грунтов. Физические характеристики напрямую определяют способность грунтов служить основаниями фундаментов и потому знать их очень важно.

Если речь идет о строительстве обычного жилого дома высотой 1…3 этажа, вам понадобится минимум информации. Фактически вам необходимо будет узнать.

  • какой грунт находится под плодородным слоем?
  • каково сопротивления этого грунта (хотя бы приблизительно)?
  • является ли грунт основания просадочным?
  • является ли грунт основания пучинистым?
  • однороден ли грунт в пределах пятна застройки?

Для строительства более сложных и тяжелых зданий и сооружений используют более подробные сведения о физических характеристиках грунтов. Какие именно – читайте ниже.

Плотность грунта

Плотность грунта ρ определяют экспериментально. Плотностью называют отношение массы грунта с содержащейся в нем влагой к занимаемому грунтом объему.

Плотность частиц грунта

Плотность частиц грунта – это отношение массы сухого грунта к объему, который он занимал в нормальном сложении и состоянии. Обычно обозначается как ρs. Плотность частиц составляет:

  • для пылевато-глинистых грунтов – порядка 2,7 тонн на кубометр;
  • для песков в среднем – порядка 2,65 тонн на кубометр.

Плотность или удельный вес грунта?

В строительной практике вместо плотности грунта часто используют характеристику удельного веса который, измеряется в Кн.м3. Удельный вес рассчитывается как ρ*g, где g – ускорение свободного падения.

Влажность грунта

Влажность ω определяется как отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе абсолютно сухого грунта. Измеряется в долях или процентах. Определить влажность можно только экспериментально: для этого надо взвесить грунт до и после полного высушивания.

Влажность на границе текучести

Влажность на границе текучести определяется для пылевато-глинистых грунтов. Это влажность, при которой пластичный грунт становится текучим. Обычно обозначается как ωl.

Влажность на границе пластичности

Влажность на границе пластичности также определяется для пылевато-глинистых грунтов. Это влажность, при которой твердый глинистый грунт переходит в пластичное состояние.

Гранулометрический состав грунта

Гранулометрический состав грунта определяется содержанием в нем частиц различной плотности. В рамках инженерных изысканий определить гранулометрический состав можно только экспериментально.

Для определения гранулометрического состава грунта необходимо определить массу и массовую долю фракций – групп сходных по размерам частиц.

В рамках инженерных изысканий выделяют два типа грунтов - крупнообломочные и песчаные. Все довольно просто: к примеру, в почвоведении используется очень сложная классификация почв по гранулометрическому составу.

Для крупнообломочных грунтов необходимо определить коэффициент выветрелости, который рассчитывается по формуле:

Кв.к. = (К10)/К1, где:
  • К1 – соотношение массы части размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания грунта во вращающемся полочном барабане;
  • К0 - то же соотношение, но до испытания.

Плотность сухого грунта

Обозначается как ρd. Рассчитывается по формуле:

ρd = ρ/(1 +ω), где:
  • ρ – плотность грунта;
  • ω – влажность грунта.

Коэффициент пористости

Коэффициент пористости грунтов используется для:

  • оценки плотности сложения песчаных грунтов;
  • определения некоторых характеристик пылевато-глинистых грунтов;
  • определения расчетного сопротивления грунтов.

Чем ниже коэффициент, тем меньше пор в грунте. Это означает, что он меньше подвержен сжатию и, как следствие, осадке под весом фундамента и наземной части здания.

Коэффициент рассчитывается по формуле:

e = (ρs/ρ)(1+ ω)-1, где:
  • ρs – плотность частиц грунта;
  • ρ – плотность грунта;
  • ω – влажность грунта.

Эту формулу можно использовать, подставляя вместо плотности удельный вес – суть не меняется.

Степень влажности

Показатель степени влажности используется для классификации крупнообломочных, песчаных и некоторых глинистых грунтов. Он определяется как отношение природной влажности грунта к влажности грунта при его полном водонасыщении, то есть:

Sr> = ω* ρs/(e *ρw), где:
  • ω – природная влажность грунта;
  • ρs - плотность частиц грунта;
  • e – коэффициент пористости грунта;
  • ρw – плотность воды.

Число пластичности

Число пластичности используется для классификации пылевато-глинистых грунтов. Это интервал влажности, при котором глинистые грунты находятся в пластичном состоянии. Обозначается как lp, рассчитывается по формуле:

lp = ωl – ωp, где:
  • ωl – влажность на границе текучести;
  • ωp – влажность на границе пластичности.

Показатель текучести

Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов используется для оценки их консистенции. Рассчитывается по формуле:

lL> = (ω - ωp)/ lp, где:
  • ω – природная влажность глинистого грунта;
  • ωp – влажность на границе текучести;
  • lp – число пластичности.

Калькулятор для расчета параметров грунта

Поскольку считать все характеристики грунтов вручную скучно, «Усадьба» предлагает вашему вниманию калькулятор, который сделает это за вас. Вам необходимо подставить лишь те характеристики, которые определяются экспериментально. Калькулятор рассчитывает:

  • плотность сухого грунта;
  • коэффициент пористости;
  • степень влажности;
  • число пластичности (для глинистых грунтов);
  • показатель текучести (для глинистых грунтов).



Возврат к списку

1 комментарий свернуть все
 
написать комментарий
*Имя *e-mail
Минимальная длина комментария 20 символов.
Максимальная длина комментария 1000 символов. Осталось:
1000

 
Защита от автоматического заполнения
CAPTCHA
обновить изображение
Введите слово с картинки*:
3.151503400339