Производственные характеристики.

1. Удельный вес грунта представляет собой вес единицы обьема грунта в естественном состоянии.

γ = ρg

ρ – плотность грунта;

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²

1. γ = ρ g =1400 х 9,81 = 13734 н/ м³

2. γ = ρg = 1850 х9,81=18149 н/ м³

3. γ = ρg = 1800х9,81=17658 н/ м³

4. γ = ρg = 1900х9,81=18639 н/ м³

5. γ = ρg = 1820х9,81=17854 н/ м³

2. Плотность сухого грунта

W = (ρ - ρ_d ) / ρ_d

ρ_d = ρ_d / ( W + 1 )

W - влажность природная

1. ρ_d = ρ_d / ( W + 1 )=1850/0,33+1=1390 кг/м³

2. ρ_d = ρ_d / ( W + 1 )=1800/0,37+1=1314 кг/м³

3. ρ_d = ρ_d / ( W + 1 )=1900/1+0,2=1583 кг/м³

4. ρ_d = ρ_d / ( W + 1 )=1820/0,43+1=1273 кг/м³

3. Удельный вес сухого грунта

γ_d= ρ_d g

2. γ_d= ρ_d g = 1390х9,81=13636 н/ м³

3. γ_d= ρ_d g = 1314х9,81=12890 н/ м³

4. γ_d= ρ_d g = 1583х9,81=15529 н/ м³

5. γ_d= ρ_d g = 1273х9,81=12488 н/ м³

4. Удельный вес частиц грунта определяется отношением веса сухого грунта к обьему частиц грунта.

γ_s= ρ_s g

2. γ_s= ρ_s g = 2680х9,81=26291 н/ м³

3. γ_s= ρ_s g =2700х9,81=26487 н/ м³

4. γ_s= ρ_s g = 2680х9,81=26291 н/ м³

5. γ_s= ρ_s g =2710х9,81=26585 н/ м³

5. Расчетной характеристикой грунтов является коэффициент пористости.

е = ( ρ_s - ρ_d ) / ρ_d

2. е = ( ρ_s - ρ_d ) / ρ_d = (2680-1390)/1390=0,93 -суглинок

3. е = ( ρ_s - ρ_d ) / ρ_d = (2700-1314)/1314=1,05

4. е = ( ρ_s - ρ_d ) / ρ_d =(2680-1583)/1583=0,69

5. е = ( ρ_s - ρ_d ) / ρ_d = (2710-1273)/1273=1,13

6. Удельный вес грунта с учетом взвешывающего действия воды.

γ_sb = [( ρ_s - ρ_w ) / ( 1+e)]g

ρ_w – плотность воды = 9,81 х 1000 =9810 Н / м³ ;

2. γ_sb = [( γ_s - ρ_w ) / ( 1+e)]g=(26291-9810)/1+0,93=8539 н/ м³

3. γ_sb = [(γ_s - ρ_w ) / ( 1+e)]g =(26487-9810)/1+1,05= 8135 Н/м³

4. γ_sb = [(γ_s - ρ_w ) / ( 1+e)]g=(26291-9810 )/1+0.69=9752 н/ м³

5. γ_sb = [(γ_s - ρ_w ) / ( 1+e)]g=(26585 - 9810)/1+1,13 =7876н/ м³

7. Содержание в единичном объеме пор.

n = e / ( 1 + e )

2 n = e / ( 1 + e ) = 0,93/1+0,93=0.48

3 n = e / ( 1 + e ) = 1,05/1+1,05=0,51

4. n = e / ( 1 + e )=0.69/1+0.69=0.41

5 n = e / ( 1 + e )=1,13/1+1,13=0 .53

8. Объем твердых частиц в единичном объеме груета:

m = 1 / ( 1 + e )

2. = 1 / ( 1 + e ) =1/1+0,48=0,52

3.m = 1 / ( 1 + e ) =1/1+0,51=0,49

4.m = 1 / ( 1 + e ) =1/1+0,41=0,59

5.m = 1 / ( 1 + e ) =1/1+0,53=0,47

n + m = 1

2.n+ m₁ = 0,48+0,52=1

3 n₂ + m₂ = 0,51+0,49=1

4.n+ m₃ = 0,41+0,59=1

5.n+ m₄ = 0,53+0,47=1

9. Полная влагоемкость представляет собой такую влажность, когда все поры грунта заполнены водой.

W_sat = e ρ_w / ρ_s

ρ_w – плотность воды = 1000 кг / м³ ;

2.W_sat = e ρ_w / ρ_s =0,48х9810/2680000=0,0018

3W_sat = e ρ_w / ρ_s =0,51х9810/2700000=0,0019

4.W_sat = e ρ_w / ρ_s =0,41х9810/2680000=0,0015

5W_sat = e ρ_w / ρ_s =0,53х9810/2710000=0,0019

Классификационные характеристики.

10. Степенью влажности грунта называется отношение природной влажности к его полной влагоемкости ( определяем согласно ГОСТ 25100 – 95 )

S_r = W ρ_s / e ρ_w

2.S_r = W ρ_s / e ρ_w = 0,,,х2680/0,93х1000=0,95

3 S_r = W ρ_s / e ρ_w = 0,37х2700/1,05х1000=0,95

4 S_r = W ρ_s / e ρ_w = 0,2х2680/0,69х1000=0,78

5 S_r = W ρ_s / e ρ_w = 0,43х2710/1,13х1000=1,03

Разновидность грунтов	Коэффициент водонасыщения Sr, д.е.
Малой степени водонасыщения Средней степени водонасыщения Насыщенные водой	0 – 0,5 0,50 – 0,80 0,80 – 1,00

По коэффициенту водонасыщения все грунты относятся к грунтам, насыщенным водой.

11. Число пластичности - разность влажностей на границах текучести и пластичности.

I_p = W_L – W_p

2. I_p = W_L – W_p = 0,24-0,18=0,06

3. I_p = W_L – W_p = 0,37-0,23=0,14

4. I_p = W_L – W_p = 0

5. I_p = W_L – W_p = 0,46-0,27=0,19

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности Ip
Супесь Суглинок Глина	1 – 7 7 – 17 > 17

12. Показатель консистенции( текучести )

I_L = ( W – W_p ) / (W_L – W_p )

2. I_L = ( W – W_p ) / (W_L – W_p ) =(0,33-0,18)/(0,24-0,18)=2,5

3. I_L = ( W – W_p ) / (W_L – W_p ) =(0,37-0,23)/(0,37-0,23)=1,0

4. I_L = ( W – W_p ) / (W_L – W_p ) =0

5. I_L = ( W – W_p ) / (W_L – W_p ) =(0,43-0,27)/(0,46-0,27)=0,84

По показателю текучести I_L глинистые грунты подразделяются:

Разновидность глинистых грунтов	Число текучести IL
Супеси: твердые пластичные текучие Суглинки и глины: твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	IL <0 < IL <1 IL >1 IL <0 < IL <0.25 0.25< IL <0.5 0.5< IL <0.75 0.75< IL <1 IL >1

13. Дисперсные грунты – такие грунты, которые состоят из объема твердых частиц, объема пор и объема воды, находящейся в порах.

Показатель дисперсности определяется только для песчаных грунтов.

D=k/d²e

k = 1.85x10^-4см²

d -средний диаметр частиц, вычисляемый из выражения:

d = (P₁/d₁ + P₁/d₁ +….. P₁/d₁)^-1

P₁- содержание отдельных фракций грунта в долях единицы,%

d -средний диаметр частиц, отдельных фракций вычисляемый умножением минимального размера диаметра частиц фракции на коэффициент 1,4

Показатель дисперсности определяется только для песчаных грунтов

d= ( 0.0330/0.05x1.4+0.2/0.025x1.4+0.25/0.1x1.4+0.2/0.005x1.4+0.2/0.0005x1.4)^-1=0.182 см

14. Степень морозостойкости - способность грунта сохранять свои свойства при переменном замораживании и оттаивании.

R_f = 0.012 ( W – 0.1 ) + ( W –W_cr )² / W_LW_p M_o

по СНиП 2.01.01-82

М_о – безразмерный коэффициент, численно равный при открытой поверхности промерзающего грунта абсолютному значению среднезимней температуры воздуха для г. Вологда. ( СНиП 23-01-95)

Ноябрь – 4,6; декабрь – 10,8; январь - 13,8 ; февраль – 12,9 ; март – 6,6;

М_о = ( 4,6+10,8+13,8+12,9+6,6) / 5 = 9,74

W_cr – расчетная критическая влажность, ниже значения которой прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте ( определяется по графику пособия по проектированию к СНиП 2.02.01-83 в зависимости от I_p и W_L.

	Ip	WL	Wсr	W	Wp
2	0,6	0,24	0,17	0,33	0,18
3	0,14	0,37	0,2	0,37	0,23
4	-	-	-	0,2	-
5	0,19	0,46	0,26	0,43	0,27

R_f²= 0.012 ( W – 0.1 ) + ( W –W_cr )² / W_LW_p M_o

2.R_f = 0,012(0,33-0,1)+(0,33-0,17)²)/0,24х0,18х =0,0021х100

3.R_f = 0,012(0,37-0,1)+(0,37-0,21)²)/0,37х0,23х =0,0022х100

4.R_f = 0

5.R_f = 0,012(0,43-0,1)+(0,43-0,26)²)/0,46х0,27х =0,0085х100

Наименование Грунтов и пределы нормативных значений числа пластичности	Значения параметра Rf 102 для грунта
	Практически не пучинистые f <0.01	Слабопучини ые 0.01 < f <0.035	Среднепучи нистые 0.035 < f <0.07	Сильнопучи нистые 0.07 < f <0.12	Чрезмерно пучинистые f>0.12
Супесь пластичная Ip = 0,6		0,0021
Суглинок пластичный Ip = 0,14		0,0022
Глина пластичная Ip = 0,19	0,085	0,0024