3.2. Классификация по плотности сложения.
Зерна сыпучих грунтов взаимодействуют друг с другом через прямой контакт, при этом они образуют скелет более устойчивый или менее устойчивый к внешним воздействиям. Строительные показатели грунтового основания тем выше чем плотнее компоновка скелета грунта, в зависимости от плотности компоновки зависят прочностные и деформационные показатели основания. Классификация грунтов по плотности сложения осуществляется по показателю коэффициента пористости (e). В массиве сыпучего грунта частицы не занимают всего объема, между ними образуются пустоты, эти пустоты образуют непрерывные (длинные) ходы, которые называются порами. Объем пор в массиве грунта характеризуются пористостью (n). Пористость – объем пор в единице объема грунта природного сложения.
Масса единицы
объема грунта природного сложения
получила название плотность грунта
(
).
Масса твердых частиц грунта в единице
объема получила название – плотность
грунта в сухом состоянии (
)
(плотность скелета грунта). В порах
грунта содержится разное количество
влаги, ее содержание характеризуется
показателем весовой влажности:
,
-
масса воды содержащейся в данном объеме
грунта, Мd
– масса твердых частиц в этом объеме
грунта. Твердые частицы грунта могут
состоять из различных минералов и
отличаться друг от друга по массе, масса
горной породы образующей частицы
характеризуется показателем
- плотности минеральных зерен. (
- масса минерала в единице объема при
отсутствии пор).
Приведенные
показатели служат для характеристики
физических свойств грунта. Показатели
плотности грунта (
),
плотности минерала (
),
влажности (
)
определяются опытным путем. Остальные
показатели определяются путем вычислений.
Для определения плотности сложения грунта необходимо определить показатель пористости (n) и объем твердых частиц в единице объема грунта (m).
.
Объем твердых частиц в единице объема грунта:
;
;
Пористость:
;
По показателю пористости (e) по табл. 5 определяется плотность сложения песчаного грунта.
Таблица 5
Вид песка по крупности |
Плотность сложения песков |
||
плотные |
Средней плотности |
Рыхлые |
|
Песок гравелистый, крупный, средней крупности |
|
|
|
Песок мелкий |
|
|
|
Песок пылеватый |
|
|
|
Грунты рыхлого сложения не рекомендуются к применению в качестве опорного слоя основания без предварительного улучшения свойств.
3.3. Классификация песчаных грунтов по степени влажности.
В природных условиях, в процессе строительства или процессе эксплуатации в поровом пространстве природных грунтов может накапливаться разное количество воды, что может сильно влиять на их свойства в основании, на технологию производства работ при возведении и особенности эксплуатации подземной части сооружения.
Степень влажности – степень заполнения пор грунта водой определяется соотношением объемов воды к объему пор в единице объема грунта:
;
Объем воды в порах
грунта определяется из условия, что ее
плотность равна
:
масса воды в единице объема грунта:
;
;
;
По величине степени влажности по таблице 6 определяется наименование грунта.
Таблица 6
Наименование песчаного грунта по Sr |
Степень влажности Sr |
Маловлажный |
|
Влажный |
|
Насыщенный водой |
|
Песчаные грунты насыщенные водой испытывают взвешивающие действие.