3. Пластичность грунтов

Под пластичностью грунта понимается его способность под воздействием внешних условий изменять форму (деформироваться) без разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после того, как действие внешней силы устранено.

Пластичностью при определенной влажности обладают только глинистые и лёссовые грунты, мергели и мел, почвы и, частично, искусственные грунты. В обычных условиях при небольших внешних нагрузках у других типов грунтов она отсутствует.

Пластичность связных грунтов обусловлена наличием рыхлосвязанной воды в этих грунтах.

Пластичность связных грунтов при инженерно-геологических исследованиях характеризуют двумя влажностными показателями:

–влажность на пределе раскатывания Wp;

–влажность на пределе текучести WL.

Методы определения влажностных показателей мы рассмотрели ранее. Ниже остановимся на классификационных признаках грунтов, для этого рассмотрим ещё два показателя.

Число пластичности (Ip), под которым понимается разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе (пределе) текучести WL и на границе (пределе) раскатывания Wp.

Ip =WL −Wp

4. Консистенция грунтов

Под консистенцией грунтов понимается способность грунтов сохранить свою форму без и при наличии внешнего механического воздействия.

Для количественной характеристики консистенции грунтов определяют показатель текучести.

Показатель текучести IL – отношение разности влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: естественной влажности W и на границе раскатывания, к числу пластичности Ip.

5. Набухание грунтов

Набуханием называется увеличение объема грунта в процессе смачивания. Набухание – результат гидратации грунта; оно обусловлено, в основном, образованием в грунте рыхлосвязанной воды. Оболочки связанной воды, формирующиеся вокруг коллоидных и глинистых частиц, уменьшают силы сцепления

между ними, раздвигают их, и этим вызывают увеличение объема грунта. Набухание характеризуется следующими основными показателями:

–относительной деформацией (или степенью) набухания (εSW);

–влажностью свободного набухания (wSW);

–давлением набухания (pSW).

Кинетика процесса набухания характеризуется скоростью набухания (vSW) и периодом набухания (tSW).

Относительная деформация набухания, или степень набухания (εSW), равна отношению абсолютной деформации образца, свободно набухшего в условиях невозможности бокового расширения ( h), к первоначальной высоте образца с исходной (природной) влажностью (ho), измеряется в процентах или долях единицы:

εSW = h / ho .

По этому показателю к набухающим относят грунты при εSW ≥ 0,04.

Влажность свободного набухания (wSW) – это конечная влажность образца,

полностью набухшего без возможности бокового расширения и какого-либо внешнего ограничения (без давления на образец); измеряется в процентах. При набухании грунта под внешним давлением определяется конечная влажность набухшего образца, соответствующая определенному давлению.

Давление набухания (pSW) – это давление, которое грунт оказывает на внешнее ограничение в процессе своего набухания. Численно оно ровно противодавлению, при котором εSW = 0; измеряется в МПа.