3. Фізичні характеристики ґрунтів

Характеристики ґрунтів поділяються на фізичні та механічні. Фізичні характеристики визначають стан ґрунту у природі, а механічні - поведінку ґрунту під навантаженням.

Визначення фізичних характеристик:

а) Визначаються лише дослідним шляхом.

Відбір проб непорушеної структури (моноліти) і вологості, або визначення у польових умовах.

1. γ – питома вага ґрунту в природному стані, кН/м³;

Визначається методом ріжучого кільця (в основному для піщаних ґрунтів) і парафінуванням, статичним та динамічним зондуванням, радіоізотопним методом (γ-коротаж).

2. γ_s – питома вага ґрунту в абсолютно щільному стані або питома вага частинок ґрунту, кН/м³;

Визначається за допомогою пікнометру.

3. w – вологість ґрунту в природному стані, %;

Метод висушування при t=105°C (ваговий), пікнометричний, бензометод (для ґрунтів, що розчиняються у ґрунті). В польових умовах: спирто-бензометод, радіоактивний або електрометричний.

4. w_L – вологість ґрунту на межі текучості, %;

5. w_p – вологість ґрунту на межі пластичності, %;

Границі пластичності притаманні тільки глинистим (зв’язним) ґрунтам, завдяки наявності глинистих частинок.

Пластичність – здатність змінювати форму під дією зовнішнього зусилля без порушення суцільності і зберігати нову форму після зняття зусилля (припинення дії зусилля).

Стани за консистенцією: твердий – пластичний – текучий. Їх можна досягнути поступово змінюючи вологість ґрунтової маси.

Вологості, які відповідають переходу ґрунту (пасти) з одного стану в другий, називають межами пластичності.

Нижня межа пластичності (вологість на межі розкочування) – це вологість, при якій ґрунт переходить з твердого стану в пластичний.

Визначається розкочуванням джгута ґрунту. Джгут Ø3 мм повинен почати розтріскуватись.

Верхня межа пластичності (вологість на межі текучості) – це вологість, при якій ґрунт переходить з пластичного стану в текучий. Визначається за допомогою балансирного конуса (Васильєва) вагою 76 г, кут при вершині 30º (осадка конуса 1 см).

6. k_ф – коефіцієнт фільтрації.

Обчислені характеристики

1. Число пластичності характеризує ступінь глинистості.

2. Показник текучості , характеризує природний стан за консистенцією : - твердий; (для глин і суглинків напів-

- пластичний; твердий, тугопластичний,

- текучий. мякопласт., текучопласт.)

3. Ступінь вологості - ступінь заповнення пор водою.

За ступенем вологості піщані ґрунти поділяються на: маловологі, вологі і водонасичені.

Треба відмітити, що ступінь вологості не характеризує стан глинистих ґрунтів за консистенцією, тому що при повному заповненні пор водою стан його може бути як твердим, так і пластичним і текучим, у залежності від виду води, яка міститься у порах.

При повному водонасиченні ( =1) ґрунт являє собою двофазну систему. В такому випадку скелет ґрунту буде зазнавати зважуючої дії води.

4. Питома вага ґрунту, зваженого водою: , кН/м³

5. Питома вага сухого ґрунту: , кН/м³

6. Пористість - об’єм пор в одиниці об’єму ґрунту ( ):

7. Коефіцієнт пористості:

За коефіцієнтом пористості піщані ґрунти поділяються на: щільні, середньої щільності, пухкі.