3.2 Второй слой грунта – песок пылеватый, его физико-механические свойства:

• плотность частиц (ρ_s) – 2,69 т/м³;

• плотность грунта (ρ) – 1,994 т/м³;

• природная влажность (W) – 0,26 д.е.;

• угол внутреннего трения (φ_II и φ_I) – 28 и 25 град;

• удельная сила сцепления (С_II и С_I) – 4,8 и 0 кПа;

• модуль деформации (Е) – 15 мПа, грунт среднесжимаемый;

− Определим плотность сложения песка:

коэффициент пористости (е) − 0,760: определим по формуле:

е = (ρ_s−ρ_d)/ρ_d

ρ_d – плотность сухого грунта, равна отношению массы твердых частиц к общему объему образца ненарушенной структуры:

ρ_d = /(1+w)

Тогда коэффициент пористости:

е = (ρ_s/ρ)×(1+ w)−1

е = (2710/1959)×(1+0,272)–1 = 0,760

0,6 < е = 0,760 < 0,8, что по табл. 1.7 [3] соответствует песку средней плотности;

− степень влажности (S_r) – 0,970: определяем по формуле:

S_r = w×ρ_s/(е×ρ_w),

где ρ_w – плотность воды,

S_r = 0,272×2710/(0,760×1000)=0,970

0,8 < S_r = 0,970 < 1, что по табл. 1.6 [3] соответствует водонасыщенному грунту;

грунт непросадочный, т.к. S_r>0,8, насыщенный водой;

− удельный вес грунта и его твердых частиц (γ, γ_s) определяют соот­ветственно по формулам: γ = ρ×g; γ_s = ρ_s×g, где g – ускорение свободного падения.

γ = 1,994×9,81 = 19,561 кН/м³,

γ_s = 2,69×9,81 = 26,389 кН/м³;

− уменьшение удельного веса грунта в результате взвешивающе­го действия воды, возникающего в соответствии с законом Архимеда для грунта, залегающего ниже уровня подземных вод (γ_sb) − 9,312: определим из выражения:

γ_sb = (γ_s– γ_w)/(1+е), γ_w − удельный вес воды.

γ_sb = (26,389–10)/(1+0,760) = 9,312;

ρs	ρ	W	φII	φI	СII	СI	Е	е	Sr	γ	γs	γsb
2,69	1,994	0,26	28	25	4,8	0	15	0,760	0,970	19,561	26,389	9,312

Итак, грунт − песок пылеватый, водонасыщенный, среднесжимаемый, средней плотности.

3.3 Третий слой грунта – песок средней крупности, его физико-механические свойства:

• плотность частиц (ρ_s) – 2,66 т/м³;

• плотность грунта (ρ) – 2,044 т/м³;

• природная влажность (W) – 0,222 д.е.;

• угол внутреннего трения (φ_II и φ_I) – 13 и 10 град;

• удельная сила сцепления (С_II и С_I) – 3,5 и 0 кПа;

• модуль деформации (Е) – 35 мПа, Е > 20 МПа, грунт слабосжимаемый;

− Определим плотность сложения песка:

коэффициент пористости (е) − 1,001: определим по формуле:

е = (ρ_s−ρ_d)/ρ_d

ρ_d – плотность сухого грунта, равна отношению массы твердых частиц к общему объему образца ненарушенной структуры:

ρ_d = /(1+w).

Тогда коэффициент пористости:

е = (ρ_s/ρ)×(1+ w)−1.

Коэффициент е обычно используют для оценки плотности сложения песков.

е = (2720/1569)×(1+0,154)–1 = 1,00;

е = 1,001 > 0,8, что по табл. 1.7 [3] соответствует рыхлому песку;

− степень влажности (S_r) – 0,418: определяем по формуле:

S_r = w×ρ_s/(е×ρ_w),

где ρ_w – плотность воды,

S_r = 0,154×2720/(1,001×1000) = 0,418

0 < S_r = 0,418 < 0,5, что по табл. 1.6 [3] соответствует маловлажному грунту;

− удельный вес грунта и его твердых частиц (γ, γ_s) определяют соот­ветственно по формулам: γ = ρ×g; γ_s = ρ_s×g, где g – ускорение свободного падения.

γ = 2,044×9,81 = 20,052 кН/м³,

γ_s = 2,66×9,81 = 26,095 кН/м³;

− уменьшение удельного веса грунта в результате взвешивающего действия воды, возникающего в соответствии с законом Архиме­да для грунта, залегающего ниже уровня подземных вод (γ_sb) − 8,048: определим из выражения:

γ_sb = ( γ_s – γ_w)/(1+е), γ_w − удельный вес воды.

γ_sb = (26,095–10)/(1+1,00) = 8,048;

ρs	ρ	W	φII	φI	СII	СI	Е	е	Sr	γ	γs	γsb
2,72	1,569	0,154	13	10	3,5	0	35	1,001	0,418	20,052	26,095	8,048

Итак, грунт − песок средней крупности, слабосжимаемый, рыхлый, маловлажный.