- •Лекция 2. Состав и строение мерзлых пород Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород
- •Лекция 3. Криогенные геологические процессы и явления
- •Лекция 4. Текстурные особенности мерзлых пород
- •Классификация шлировых криогенных текстур (по е.А. Втюриной, б.И. Втюрину)
- •Лекция 5. Структурообразование в промерзающих и протаивающих породах
- •5.1. Структурные связи и типы контактов в мерзлых породах
- •6.1. Строение криолитозоны и пространственная изменчивость её мощности
- •6.1.1. Субаэральная криолитозона
- •6.1.2. Субмаринная криолитозона
- •6.1.3. Субгляциальная криолитозона
- •Лекция 7. Распространение основных типов сезонного оттаивания и промерзания пород
- •Лекция 8. Физические, механические, воднопрочностные и теплофизические свойства мерзлых грунтов
- •8.1. Физические свойства мерзлых грунтов
- •8.1.1. Льдистость грунтов
- •8.1.2. Определение количества незамерзшей воды и льдистости по физическим характеристикам
- •8.1.3. Влажность мерзлых грунтов
- •8.1.4. Засоленность грунтов
- •Определение сухого остатка водной вытяжки
- •8.1.5. Плотность скелета грунтов
- •Плотность различных горных пород γу, г/см3
- •8.1.6. Расчет физических характеристик грунта
- •Совмещенное определение основных физических характеристик
- •Объемная масса и влажность грунтов в некоторых районах рф
- •8.1.7. Расчетные физические характеристики Объемная масса скелета мерзлого грунта
- •8.1.8. Коэффициент пористости
- •Степень заполнения объема пор грунта льдом и незамерзшей водой
- •8.1.9. Относительная плотность мерзлых песчаных грунтов
- •8.1.10. Определение объемной массы несвязных грунтов при максимальной и минимальной плотности
- •Определение объемной массы скелета грунта в предельно рыхлом состоянии
- •Определение объемной массы скелета грунта при максимальной плотности
- •8.1.11. Определение объемной массы по объему вытесненной жидкости
- •Определение объемной массы по объему вытесненной жидкости
- •8.1.12. Определение пределов пластичности
- •Определение пределов пластичности
- •8.2. Механические свойства мерзлых грунтов
- •Нормативное сопротивление мерзлых грунтов нормальному давлению rh , кгс/см2
- •8.2.1. Сопротивление мерзлых грунтов сдвигу
- •Нормативные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по бетонным и деревянным поверхностям фундаментов, кгс/см2
- •Нормативное сопротивление сдвигу грунта по грунту, кгс/см2
- •Нормативное сопротивление сдвигу мерзлых засоленных грунтов по поверхностям смерзания с железобетонными фундаментами, в кгс/см2
- •8.3. Воднопрочностные свойства мерзлых пород
- •8.4. Теплофизические свойства
Определение сухого остатка водной вытяжки
№ п/п |
Лабораторный № грунта |
Масса влажного грунта gв , г |
Влажность грунта W , % |
№ чашки |
Масса чашки go, г |
Масса чашки с сухим остатком, г |
Масса сухого остатка gz = g1 – go, г |
Засоленность грунта Z = (gz/gc) 100, % |
|||
I взвешивание |
II взвешивание |
III взвешивание |
Принятое значение g1 |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Массы сухого или плотного остатка, содержащиеся во всех чашках, суммируют и вычисляют засоленность грунта (в %) по формуле:
Z = (gz/gc) 100,
где gz – масса сухого остатка водной вытяжки, г.
8.1.5. Плотность скелета грунтов
Под плотностью грунта γу понимается плотность (удельный вес) его скелета; она выражается как отношение массы частиц грунта, высушенных до постоянной массы, к их объему или к объему вытесненной ими жидкости. Плотность зависит только от минерального состава и не зависит от дисперсности. Однако существует связь между гранулометрическим составом и плотностью грунтов. Пески, например, состоят в основном из кварца, а в глинах содержатся вторичные глинистые минералы (каолинит, гидрослюда, монтмориллонит), а также различные рудные минералы и др.
Д. Е. Польшин и В. П. Ушаков на основании статистической обработки большого количества показателей плотности, полученных опытным путем для грунтов различного состава, установили ее средние значения для полиминеральных не засоленных грунтов четвертичного возраста. Этими значениями плотности можно пользоваться в тех случаях, когда для расчетов не требуется высокая точность данной характеристики. Однако следует иметь в виду, что плотность мономинеральных рыхлых продуктов выветривания, а также различных петрографических типов магматических, осадочных и метаморфических пород и продуктов их выветривания может значительно отклоняться от средних показателей.
Определение плотности мерзлых грунтов, как и талых, производится с помощью пикнометров.
Подготовка грунта к анализу. Воздушно-сухой грунт просеивается или протирается через сито с отверстиями 2 мм. Оставшиеся на сите крупные частицы раздробляются, добавляются к мелкой пробе, и грунт тщательно перемешивается шпателем или ложечкой.
Определение плотности. Подготовленный грунт рассыпается слоем примерно в 1см, из сектора ложечкой отбирается навеска средней пробы 15 – 20 г песчаного грунта или 12 – 15 г связного и помещается в предварительно взвешенную (масса go) мерную колбу (пикнометр) объемом 100 см3. Грунт с колбой взвешивается на технических весах с точностью до 0,01г (масса g1) и вычисляется масса воздушно-сухого грунта gвс = g1 - go. Одновременно из подготовленного грунта отбирается проба на гигроскопическую влажность W (в %).
Масса абсолютно сухого грунта gc определится из выражения:
gc = gвс/(1 + 0,01 W).
В колбу приливают 40 – 50 см3 дистиллированной воды, взбалтывают до полного смачивания всего грунта и кипятят в течение 30 мин (пески и супеси) или 1 ч (глины и суглинки). После кипячения колбу с грунтом охлаждают до постоянной температуры, доливают до черты дистиллированной водой, имеющей такую же температуру, как и в колбе с грунтом, и взвешивают (масса g2). Затем колбу освобождают от содержимого, тщательно ополаскивают, наполняют до черты дистиллированной водой и взвешивают (масса g3).
Таблица 4