2851.Механика грунтов конспект лекций [Электронный ресурс]

Чем меньше размер частицы, тем удельная поверхность больше, больше связанной воды в грунтах !!!

Следовательно, чем более десперснее грунт, тем больше его гидрофильность!!!

ПЕСКИ ГЛИНЫ

71

Капиллярная вода поднимается в грунте по свободным порам или удерживается в них в подвешенном состоянии. Высота поднятия капиллярной воды определяется подъемной силой менисков, величина которой зависит от смачиваемости грунта, размеров пор и свойств воды (ее температуры, степени минерализации).

72

Сила капиллярного давления σк при диаметре пор:

– в мелком песке d = 0,01 см и радиусе r = 0,005 см

Сила σк вызывает поднятие воды до того момента, пока вес поднятого столба воды высотой hmax

не уравновесится подъемной силой мениска:

hmax γ= 2α,

r

где γ – удельный вес воды; α – поверхностное натяжение воды, равное 7,7 мг/мм.

73

Усредненная высота капилпярного поднятия в грунтах естественной влажности и нормального уплотнения:

•Суглинок – более 1 м (возможно до 7 м);

•Супесь – 0,4–0,6 м;

•Песок мелкий – 0,3 м;

•Песок крупный – 0,05 м.

При размере пор 10–7 см и менее образование капиллярных менисков невозможно. Следовательно, грунт становится водоупором.

74

• Гравитационная вода подчиняется действию

сил тяжести, она свободно движется в грунте от большего напора к меньшему и пополняет грунтовую воду.

1 – уровень грунтовых вод; 2 – мощность грунтовой воды; 3 – водоупор; П – поверхность земли

75

АРТЕЗИАНСКАЯ (НАПОРНАЯ) ВОДА

Артезианские воды всегда напорные и залегают между двумя водоупорами !!!

А – зона артезианского бассейна; Б – зона гравитационной воды; а – зона питания; б – зона напора; в – зона разгрузки; 1 – водонсный слой; 2 – водоупоры; 3 – пьезометрический уровень; Hi – напоры воды

76

Грунт как трехфазовая модель

ГРУНТ = минеральная часть + вода + газ

От соотношения фаз зависят свойства грунтов !!!

77

Трехфазовая модель грунта

78

Основные характеристики грунтов

(определяемые опытным путем)

• Плотность твердых частиц грунта ρ s, г/см3

ρs = ms

Vs

Для песков – 2,55...2,66 г/см3, для супесей – 2,66...2,68 г/см3,

для суглинков – 2,68...2,72 г/см3,

для глин – 2,70...2,95 г/см3.

79

•Плотность грунта ρ (г/см3) естественной

(ненарушенной) структуры

ρ= m0 .

V0

Плотность грунта обычно колеблется в пределах 1,60...2,1 г/см3.

80