3. Запись результатов и определение влажности

Результаты взвешиваний и вычислений заносят в журнал (табл.18).

При обработке результатов испытаний влажность до 30 % вычисляют с точностью до 0,1%, влажность 30 % и выше – с точностью до 1 % [3].

Таблица 18

ЖУРНАЛ

определения влажности грунта

№ п/п	Дата	Лабораторный номер образца	Номер бюкса	Масса бюкса с крыш- кой m, г	Масса влажного грунта с бюксом и крышкой m0, г	Масса высушенного грунта с бюксом и крышкой m0, г		Влажность W, %
						1-е взвешивание	2-е взвешивание

Влажность грунта W, %, вычисляют по формуле

31

, (23) где т – масса пустого бюкса с крышкой, г;

m₁ – масса влажного грунта с бюксом и крышкой, г;

m₀ – масса высушенного грунта с бюксом и крышкой, г.

Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.

2.5. Вычисление коэффициента пористости

Коэффициентом пористости е называется отношение объема пор к объему твердых частиц в образце грунта.

, (24)

где V₃ – объем пор; V₁ – объем твердых частиц.

Коэффициент пористости измеряется в долях единицы. Для вычисления е используются значения основных характеристик , _s и W, определенные в предыдущих работах.

Коэффициент пористости вычисляют по формуле

(25)

где _s – плотность частиц грунта, г/см³ (п. 2.3);

 – плотность грунта, г/см³ (п. 2.1, 2.2);

W – влажность грунта (п. 2.4) в долях единицы.

В зависимости от коэффициента пористости е разновидность песков по степени плотности устанавливается согласно табл. 19.

Таблица 19

Классификация песков по коэффициенту пористости е

(извлечение из ГОСТ 25100-95 [2])

Разновидность песков	Коэффициент пористости е
	Пески гравелистые, крупные и средней крупности	Пески мелкие	Пески пылеватые
Плотный	<0,55	<0,60	<0,60
Средней плотности	0,55—0,70	0,600,75	0,600,80
Рыхлый	>0,70	>0,75	>0,80

2.6. Вычисление коэффициента водонасыщения

Коэффициентом водонасыщения S_r называется отношение объема воды, находящейся в порах, к объему пор 1:

, (26)

32

где V₂ – объем воды в порах; V₃ – объем пор.

По коэффициенту водонасыщения S_r крупнообломочные грунты и пески классифицируют согласно табл. 20.

Таблица 20

Классификация песков по коэффициенту водонасыщения S_r

(извлечение из ГОСТ 25100-95 [2])

Разновидность грунтов	Коэффициент водонасыщения Sr, д. е.
Малой степени водонасыщения	0 – 0,50
Средней степени водонасыщения	0,50 – 0,80
Насыщенные водой	0,80 – 1,00

Определяется коэффициент водонасыщения S_r по формуле

(27)

где W – природная влажность грунта, д. е. (п.2.4);

е – коэффициент пористости (п.2.5);

_s – плотность частиц грунта, г/см³;(п.2.3);

_w – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

2.7. Вычисление плотности сухого грунта

Плотностью сухого грунта называется отношение массы твердых частиц к объему образца грунта:

, (28)

где m₁ – масса твердых частиц (скелета грунта); V – общий объем образца грунта.

Плотность сухого грунта измеряется в г/см³ или т/м³ и определяется по формуле

(29)

где  – плотность грунта, г/см³ (п.2.1,2.2);

W – влажность грунта, д. е.(п.2.4).

2.8. Вычисление удельного веса грунта

Удельным весом грунта  называется вес единицы объема грунта.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

33

, (30)

где  – плотность грунта (п. 2.1), т/м³;

g – ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Удельный вес грунта измеряется в кН/м³.

2.9. Вычисление удельного веса частиц грунта

Удельный вес частиц грунта _s вычисляется через плотность частиц

(31)

где _s – плотность частиц грунта (п. 2.3), т/м³;

g – ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

2.10. Вычисление удельного веса грунта

во взвешенном состоянии

Необходимость в этой характеристике возникает при определении давления водопроницаемых грунтов, расположенных ниже горизонта грунтовых вод, с учетом взвешивающего действия воды.

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии _в вычисляется по формуле

, (32)

где _s – удельный вес частиц грунта (п.2.8); _w – удельный вес воды, принимаемый равным 9,81 кН/м³; е – коэффициент пористости (п. 2.5).

2.11. Вычисление плотности двухфазных

водонасыщенных грунтов

Для двухфазных грунтов, у которых коэффициент водонасыщения S_r=1, например, водопроницаемых грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, плотность, помимо ее непосредственного определения, рассмотренного в п. 2.1, 2.2, может быть вычислена через плотность частиц _s и его влажность W:

, (33)

где W – влажность грунта, д. е.(п.2.4);

_s – плотность частиц грунта, г/см³ (п.2.3);

_w – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

34

2.12. Вычисление коэффициента пористости двухфазных

водонасыщенных грунтов

Для таких грунтов коэффициент пористости е, помимо вычисления по общей формуле в п. 2.4, может быть вычислен с использованием только двух основных характеристик грунта – плотности частиц грунта _s и его влажности W:

, (34)

где W – влажность грунта, д. е.(п.2.4);

_s – плотность частиц грунта, г/см³ (п.2.3);

_w – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

2.13. Вычисление влажности грунта, соответствующей

его полному водонасыщению

В ряде случаев необходимо знать влажность грунта при полном заполнении его пор водой, например, при подъеме уровня грунтовых вод, а также для корректировки влажности образцов грунта, когда при извлечении их ниже уровня грунтовых вод из скважин возникают потери влаги.

Влажность в долях единицы при полном заполнении пор грунта водой W_п вычисляется по выражению

, (35)

где е – коэффициент пористости (п.2.5);

_w – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

_s – плотность частиц грунта, г/см³ (п.2.3).