М.3.12. Чому дорівнює питома вага зваженого у воді ґрунту?

Питома вага зваженого у воді ґрунту g _sb дорівнює питомій вазі ґрунту в атмосфері g за винятком питомої ваги води g _w тобто

 

g _sb = g - g _w.

 

Ця формула придатна для ґрунту з будь-якою водо насиченістю, тобто при повнім і неповнім заповненні пор водою (у цьому випадку вважається, що повітря, наявне у ґрунті, не заміщається водою). Питома вага ґрунту, але з повністю заповненими водою порами (w=w_sat), тобто коли

 

може бути визначена по формулі

 

 Для яких цілей потрібні класифікація ґрунтів і класифікаційні показники?

Класифікація ґрунтів необхідна для об'єктивного присвоєння ґрунту того самого найменування й установлення його стану поза залежністю від того, ким і в яких цілях вони виробляються. Найменування й стан ґрунту встановлюються за класифікаційними показниками.

 Як підрозділяються великоуламкові ґрунти?

Великоуламкові ґрунти підрозділяються залежно від переважної крупності часток з аналізу їх гранулометричного складу по ступеню його убування. Вони підрозділяються на валунні, галечникові й гравійні ґрунти. При наявності значної кількості піщаного або глинистого заповнювача пор великоуламкового ґрунту (до 30 - 40 %) повинні приводитися також відомості про цей заповнювач.

По наявності в них вологи, характеризуємій величиною S_r, великоуламкові ґрунти можуть бути мало вологими, вологими й насиченими водою.

 Як підрозділяються піщані ґрунти?

Піщані ґрунти підрозділяються залежно від переважної крупності часток по вазі на:

- гравелисті;

- великі;

- середньої крупності;

- дрібні;

- пилуваті.

По стану пісок може бути щільним, середньої щільності й пухким. По водо насиченню він може бути мало вологим, вологим і насиченим водою.

Стан піску визначається по його коефіцієнту пористості e. Піски гравелисті, великі й середньої крупності при e < 0,55 іменуються щільними, при 0,55 < e < 0,7 середньої щільності й при

e >0,7 - пухкими. Дрібні піски при e < 0,6 щільні, при 0,6 < e <0,75 - середньої щільності й при e>0,75 пухкі. Пилуваті піски при e <0,6 також щільні, при 0,6 < e < 0,8 середньої щільності й при e>0,8 вони вважаються пухкими.

 Що називається індексом щільності й у яких межах він змінюється? Чи застосовується це поняття до глинистих ґрунтів? Якщо індекс щільності дорівнює одиниці щільний або пухкий це ґрунт?

Індексом щільності сипучих ґрунтів I_D називається відношення

 

 

 

яке змінюється в межах від нуля до одиниці, де e_max - коефіцієнт пористості гранично пухкого ґрунту, e_min - коефіцієнт пористості гранично щільного ґрунту, e - коефіцієнт пористості природного піску. До глинистих ґрунтів індекс щільності не застосовується.

Якщо ступінь щільності I_D змінюється в межах від нуля до 1/3, то ґрунт пухкий, якщо він змінюється в межах від 1/3 до 2/3, то пісок має середню щільність, а якщо більше 2/3, то він щільний. Гранично щільний ґрунт має I _D=1 (рис. М. 3.16).

 

Рис. М.3.16. Класифікація сипучих ґрунтів по щільності

 

 Що називається числом (індексом) пластичності I_p глинистого ґрунту й що воно показує?

Числом (індексом) пластичності глинистого ґрунту називається різниця між вологістю на границі плинності w і на границі розкочування або пластичності w_p. Число (індекс) пластичності корелятивно пов'язане із процентним вмістом у ґрунті глинистих часток і може служити класифікаційним показником для віднесення глинистого ґрунту до супісі, суглинку або глини.

При 1 < I_p £ 7 глинистий ґрунт називається супісю, при 7< I_p £ 17 називається суглинком і при

I_p>17 - глиною. У цьому випадку w_p і w виражені у відсотках (рис. М. 3.17).

Рис.М.3.17. Класифікація глинистих ґрунтів: а - по числу пластичності; б - по стану (консистенції)

 Чи залежить чи ні число (індекс) пластичності I_p від природної вологості глинистого ґрунту w чи ні й чому?

Від природної вологості число пластичності I_p не залежить, оскільки вологість на границі плинності w і розкочування w_p визначається на штучно приготовленому із сухого роздрібненого висушеного порошку ґрунтовому тісті.

 Що таке показник консистенції I_L глинистого ґрунту і чи залежить він від природної вологості w ? У яких межах він змінюється?

Показник консистенції I_L глинистого ґрунту характеризує стан глинистого ґрунту (густоту, в'язкість), лінійно залежить від природної вологості, може бути як негативним (тверді ґрунти), так і позитивним, у тому числі й більше одиниці (ґрунти текучої консистенції). При зміні I_L у межах від нуля до одиниці ґрунти мають пластичну консистенцію.

Показник консистенції I_L визначається в частках одиниці по формулі

 

 

Для суглинків і глин діапазон зміни I_L від нуля до одиниці (пластичний стан) підрозділяється на чотири рівних під діапазону: ґрунти напівтверді, туго пластичні, мягко пластичні й текучо пластичні (рис. М. 3.19).

 Де і як звичайно визначаються показники фізичних властивостей ґрунтів?

Показники фізичних властивостей визначаються на зразках ґрунтів, відібраних із ґрунтового масиву, у стаціонарних лабораторіях або польових лабораторіях, що перебувають біля буд майданчиків, по стандартизованих методиках.

Показники деяких фізичних властивостей ґрунтів можуть визначатися безпосередньо в польових умовах без відбору зразків із застосуванням непрямих способів дослідження, наприклад зондування.

 Що називається зондуванням ґрунту і для чого воно служить? Що виміряється при статичному зондуванні? Що виміряється при динамічному зондуванні?

Зондуванням ґрунту називається занурення в ґрунт конуса стандартного розміру. Зондування служить для оцінки щільності піщаних ґрунтів і консистенції глинистих ґрунтів, виявлення слабких прошарків ґрунту. При статичному зондуванні виміряється зусилля занурення (задавлювання домкратом) конуса, при динамічному зондуванні - кількість ударів, необхідне для занурення конуса також на задану відстань по глибині.

У результаті статичного зондування будуються графіки залежності питомого опору зануренню конуса з кутом при вершині 60° залежно від глибини залягання ґрунтів, у які він вдавлюється. При цьому бічний опір зануренню штанги, на яку насаджений конус, виключається.

У результаті динамічного зондування будуються графіки залежності кількості ударів для занурення стандартного конуса (на 10 см) або пробо відбірника залежно від залягання тих або інших шарів ґрунту (рис.М.3.21).

 

Рис. М. 3.21. Інтерпретація результатів зондування по глибині, м: а - статичного; б - динамічного

Після проведення зондування виявляються слабкі шари ґрунтів основи й дається не тільки якісна, але й кількісна оцінка опору ґрунтів при занурені конуса.

 Де і яким чином визначаються характеристики (показники) властивостей ґрунтів?

Показники фізичних властивостей ґрунтів визначаються або на відібрані в натурі в масиві зразках ґрунтів, або безпосередньо шляхом випробування ґрунтів, що перебувають у ґрунтовому масиві, тобто в польових умовах. При випробуваннях варто виконувати вимоги відповідних ДСТ, або відомчих нормативних документів. Для випробувань використовуються стаціонарні або польові лабораторії. Кращими є прямі методи випробувань, але в ряді випадків використаються результати непрямих методів дослідження.

 Яку кількість випробувань варто вважати мінімально достатнім для наступного усереднювання результатів?

Мінімально в математичній статистиці прийнято вважати достатнім 6 визначень. Однак, чим більшу кількість результатів визначень уведено у формулу для статистичного знаходження середнього значення, тим "точніше" виявляється результат.

 Яким чином установлюються показники (характеристики) фізичних властивостей ґрунтів, потрібні для розрахунків?

Нормативними вважаються середні значення показників або характеристик, обумовлені як середньо арифметичні. Якщо характеристику позначити через X, а X_i - її значення, отримане в одному з дослідів, число яких n, то середнє значення буде    . Щоб використати в розрахунку характеристику, варто знайти її розрахункове значення , де g _n - безрозмірний коефіцієнт надійності. Часто приймається, що g _n =1.

 Які види помилок бувають при визначенні показників фізичних властивостей ґрунтів?

Помилки можуть бути прямими, пов'язаними із застосуванням неправильної методики визначення або поганою апаратурою - це помилки систематичні. Для ґрунтів характерна властивість флуктуації, тобто випадкових відхилень величин характеристик, які характеризують систему з великою кількістю елементів, від їхнього середнього значення. Помилки, точніше відскоки, можуть бути більшими. Такі помилки називаються грубими, і ці величини виключаються з подальшого розгляду.

Помилки e i величин, що включають у розглянуту сукупність, з якої виключені більші випадкові відскоки, установлюються як різниці . Відносні помилки обчислюються по формулі Середні значення помилок обчислюються або як

 

,

або як середньоквадратичні відхилення, рівні

 

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: