Лекция 3

Характеристики физических свойств грунтов

Строительные свойства грунтов определяются рядом его характеристик. Изобразим схему 1 см³ грунта (3^х фазная система).

m₂ (V₂)

m₁ (V₁)

m₁ – масса твердых частиц грунта V₁ – объем твердых частиц грунта

m₂ – масса воды в порах (массу воздуха не учитываем)

V₂ – объем пустот (заполненных водой и воздухом)

Н₂О _{Iая группа характеристик (определяемая опытным путем)}

1 Удельный вес грунта ненаршенной (естественной) структуры

G +G

^{g =} V +V ^(кН/м3^{); [15…22 кН/м}3^]

2 Удельный вес твердых частиц грунта

G₁

g_s = = ^V (кН/м³); [25…28 кН/м³];

3 Весовая влажность грунта

W =

G ₂

G₁

% _{(изменяется в широких}

пределах и особенно важна для глинистых грунтов);

II^ая группа характеристик (определяемая расчетами)

1 Удельный вес сухого грунта

g_d =

G₁ V₁ + V₂

(кН/м³); [10…19 кН/м³]

g _d = _{1 + W (1)}

8

2 Пористость грунта Если обозначить:

объем пор весь объем

m n

V2

⁼V1 +V2 ^·100%

n – объем пор в единице

объема грунта;

- бъем твердых частиц в

единице объема грунта

_{3 Коэффициент пористости грунта} e =n (0,5…1)

Для слабых грунтов может быть и

больше (до 12 – в торфах)

_1- r_c

^{m =} rc^тогда e =^m =^rc s

r_s

r_s - r_c r_c

e =

r_s - r_c

r_c ⁽²⁾

е

n =

_{(3) e} =n =

n

- ^;

(4)

Характеристики физического состояния грунтов

1. Коэффициент водонасыщения грунта (степень влажности)

природная влажность

^{G = =} влажн. при полном заполнении пор водой

W

⁼Wo(полная влагоемкость)

W₀ –влажность, при которой все поры заполнены водой

m₂ W = =

1

=

n´ r_w m´ r_s

=

e´ r_w r_s

9

_{W =} e´r_w (5)_W0_{= e} s _s

e=W ´r_{s (6) G =} ^{W ´rs} ₍₇₎ w

0 £ G £ 1

при G = 0 G= 1

0 £ G £ 1

2 Фазная система

3Х фазная система

Для песчаных грунтов G £ 0,5 – маловлажные 0,5 < G £ 0,8 – влажные

0,8 < G £ 1 – насыщенные

Если грунт находится в природном состоянии ниже уровня грунтовых вод, то на него будет действовать взвешивающее действие воды (Н₂О).

У.г.в. Взвешивающие действия будут испыты-вать частицы грунта

У.г.в. (g_s - g_w) – вес твердых частиц

Резервуары ля топлива

_о^взв = ( _s - g_w)(n – 1)

Выталкивающая сила (по закону

Архимеда)

взв

о

gs -gw

1+ ⁽⁸⁾

Удельный вес оды

2. Плотность

Для песчаных грунтов плотность имеет первостепенное значение при оценке их свойств как оснований для сооружения.

Н₂О

Н₂О

Отложение песка в Н₂О, грунт находится в рыхлом состоянии.

Нормы запрещают строить сооружения на рыхлом грун, тОн может вос-принимать статическую нагрузку, но обычно неоднороден и при динамич-е ских нагрузках и водонасыщении переходит в суспензию (плывунное состоя-ние).

10

^Рыхлый гвоздь

^есок Динамическое