1.Характеристики, показывающие содержание пор в объеме грунта.

1) коэффициент пористости (5)V=V₀+V_S(1)

3) относительное содержание твердых частиц

(9) (3)

(4)

2.Плотность грунта в природном состоянии (в естественном состоянии).

; [г/см³]

Где: q_s- масса твердых частиц;

q_w- масса воды

Плотность минеральных частиц грунта:

; [г/см³]

3.Удельный вес сухого грунта- отношение веса твердых частиц ко всему объему грунта, включая поры.

Где: G_s – вес твердых частиц, кг.

V- полный объем

Удельный вес сухого грунта - (2)

(3) ,

где ε - коэффициент пористости.

ε=0,4…0,85

Удельный вес грунта в естественном состоянии

(4),

где G_w - вес воды

4. Свойства грунта и характеристики содержания воды

по содержанию воды:

а) весовая влажность (12)

G_W - вес воды

G_S - вес твердых частиц

б) объемная влажность (13)

в) индекс водонасыщенности (l 4)

V₀ - объем пор.

(15)

Из (15) выразим (16)

J_W = 0…1

J_W используется для классификации грунтов по водонасыщению. Существует 3 градации:

1) J_W <0,5 - маловлажные грунты

2) J_W = 0,5.. .0,8 - грунты средней водонасыщенности

3) J_W =0,8... 1 - водонасыщенные грунты

Арифметическое соотношение между основными физическими свойствами грунтов.

Коэффициент пористости ε, сложно с достаточной точностью определить объем пор в массиве грунта, особенно для связных грунтов. Между тем, некоторые другие характеристики определить легче и сделать это с высокой точностью и сравнительно простыми способами. Поэтому ε лучше определять постепенно, через другие характеристики:

Рассмотрим удельный вес грунта в естественных условиях, когда в порах имеется какое либо количество воды:

Из (17) выразим (19) т.е.(18)

Для определения характеристик пористости грунта при естественной влажности необходимо определить весовую влажность W; удельный вес грунта природного сложения γ [кН/м ], вид, минеральный состав грунта.

ε =0,4…0,8 – для грунтов природного сложения.

ε =0,8…1,0 – для грунтов органического происхождения и минеральных грунтов с нарушенной природной структурой

Этих характеристик не достаточно для расчетов деформаций, прочности и устойчивости оснований.

1. Например для расчета (…………….) деформации осадки, нужно знать исходное значение коэффициентов пористости ε.

2. Кроме того, от ε зависит и характеристики прочности и деформаций, а значит, чтобы их определить также нужно знать ε и другие физические свойства грунтов(……).

(…….) через другие значительные характеристики, которые легче определить (……….) измерения, методами, которые легче стандартизировать, в том числе и через удельный вес грунта ϒ.

Пластичность и консистенция глинистых грунтов.

Пластичность - способность грунта принимать при деформировании заданную форму без разрыва сплошности и сохранять ее после снятия воздействия.

Пластичностью обладают глины, суглинка, супеси, пылеватые влажные пески.

Консистенция - подвижность частиц, слагающих грунт.

Пластичность грунтов может проявляться при наличии влаги, когда образуются водно-коллоидные вязко-пластичные связи.

Консистенция зависит от количества воды в грунте, т.е. от весовой влажности W.

При W<W_P - твердая консистенция.

W_p - граница раскатывания (нижняя граница пластичности) - весовая влажность, при которой грунт переходит из твердой консистенции в пластичную или обратно.

Граница раскатывания определяется по стандарту, как весовая влажность образца грунта в виде жгута диаметром 5мм при уменьшении до 3 мм, если он при этом самопроизвольно крошится.

W_L - граница текучести (верхняя граница пластичности) - весовая влажность, при которой грунт переходит из пластичного в текучее состояние.

J_P -число (индекс) пластичности.

J_P=W_L-W_r (20)

Таблица 1

вид грунта	JР, %
супесь	менее 7
суглинок	7…17
глина	более 17

J_P служит для уточнения вида глинистого грунта.

Консистенция характеризуется индексом текучести (показателем консистенции)

(21)

1) если W < W_Р, то J_l < 0 - твердая консистенция

2) если W > W_L, то J_l > 1 - текучая консистенция.

3) 0 < J_L < 1 - пластичная консистенция.

J_L, J_W по этим значениям можно классифицировать глинистые грунты по виду и консистенции, а также по J_l , зная показатели пористости и влажности, другие, очень важные характеристики грунта.

Плотность сложения песчаных грунтов

Плотность сложения песчаных грунтов имеет важнейшее значение для оценки их в качестве оснований сооружений, такое для глинистых – консистенция и пластичность.

Плотность сложения определяют(…………….)

Для песчаных грунтов главным является плотность сложения, которая характеризуется индексом плотности:

(22)

Где:

ε _max – коэффициент пористости в максимально разрыхленном состоянии(…………….).

ε _min- коэффициент пористости грунта в самом плотном состоянии(определяется для …… грунтах, уплотнением в колбе путем вибрации или постукиванием).

- плотные грунты;

- средней плотности;

- рыхлые грунты.

Диагностическими показателями являются:

1) в глинистых грунтах → ε, J_W, J_L, J_р, J_L

2) в песчаных грунтах → ε,J_W,J_р

Для песчаных оснований, некоторые основные характеристики назначаются по СНиП в зависимости от плотности сложения, водонасыщенности и состава песка по крупности зерен: I_t, I_w и состав по крупности φ,Е, R_o и С.