Основные характеристики грунта, определяющие его свойства

В курсе " МГОФ" рассматриваются физические, прочностные и деформационные характеристики грунта. Физические характеристики подразделяются на основные, производные и классификационные. Основными являются характеристики, определяемые из опыта. Остальные физические характеристики являются расчетными.

Данные о свойствах грунтов для большей наглядности представим в табличной форме (табл. 1.1 – 1.3).

Таблица 1.1.
Основные физические характеристики грунта

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула для вычисления
Плотность грунта	r	кг/м3	r = G / V
Удельный вес грунта	g	кН/м3	g = r × g
Плотность частиц грунта	r s	кг/м3	r s = Gs / Vs
Удельный вес частиц грунта	g s	кН/м3	g s = r s × g
Влажность грунта	W	безразмерна	W = ( G – Gs) / Gs = Gw / Gs
Влажность на границе пластичности	Wp	безразмерна	Wp  = Gw, p / Gs
Влажность на границе текучести	WL	безразмерна	WL = Gw, L / Gs

Таблица 1.2.
Производные физические характеристики грунта

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула для вычисления
Плотность сухого грунта	r d	кг/м3	r d = Gs / V = r / (1+W)
Удельный вес сухого грунта	g d	кН/м3	g d = r d × g = g / (1+W)
Коэффициент пористости	e	безразмерна	e = Vn / Vs = ( r s - r d ) / r d = r s / r d - 1
Пористость	n	безразмерна	n = Vn / V = ( r s - r d ) / r s = 1 - r d / r s

Таблица 1.3.
Классификационные физические характеристики грунта

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула для вычисления
Число пластичности	Ip	безразмерна	Ip = WL - Wp
Показатель текучести	IL	безразмерна	IL = ( W - Wp) / Ip
Степень влажности	Sr	безразмерна	Sr = Vw / Vn = ( r s / r w) × ( W / e)
Полная влагоемкость	Wsat	безразмерна	Wsat = ( r w / r s) × e (соответствует Sr = 1)

Разделение физических характеристик грунта на производные и классификационные весьма условно, так как и те и другие одновременно являются и производными и классификационными. По величине плотности сухого грунта можно делать предварительные выводы о пригодности данного грунта для целей строительства. Грунты с плотностью сухого грунта в пределах 1100–1300 кг/м³, как правило, являются непригодными для целей строительства. Прочным грунтам соответствует плотность в сухом состоянии в пределах 1600–1800 кг/м³. Коэффициент пористости и пористость позволяют более дифференцированно оценить пригодность грунтов для целей строительства. Например, при значении коэффициента пористости больше единицы грунты, как правило, непригодны для целей строительства. Прочным грунтам соответствуют значения коэффициентов пористости в пределах 0, 4‑ 0, 6. Кроме этого, коэффициент пористости и показатель текучести являются входными параметрами в нормативные таблицы, позволяющие определять для предварительных расчетов прочностные и деформационные характеристики грунта. По числу пластичности устанавливают вид пылевато-глинистого грунта (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Значение числа пластичности	Наименование вида грунта
Ip < 0, 01	песчаный грунт
0, 01 £ Ip < 0, 07	супесь
0, 07 £ Ip < 0, 17	суглинок
Ip ³ 0, 17	глина

Для большей наглядности классификацию вида грунта по числу пластичности удобно представить в форме диаграммы:

 

 

По показателю текучести устанавливают состояние (консистенцию) грунта (табл. 1.5). Прочные грунты находятся, как правило, в состоянии от твердого до тугопластичного.

Таблица 1.5

Состояние глинистых грунтов 

Состояние грунта	Показатель текучести IL
Супесь
Твердые	IL < 0
Пластичные	0≤ IL ≤ 1
Текучие	IL> 1
Суглинок и глины
Твердые	IL < 0
Полутвердые	0 ≤ IL≤ 0, 25
Тугопластичные	0, 25< IL≤ 0, 5
Мягкопластичные	0, 5 < IL≤ 0, 75
Текучепластичные	0, 75 < IL≤ 1
Текучие	IL > 1

Текучее и текучепластичное состояние грунта делают его непригодным для целей строительства. Если полная влагоемкость грунта W_sat превышает его влажность на границе текучести W_L, это свидетельствует о непригодности грунта для целей строительства при потенциальной подтопляемости территории. Физические характеристики грунта используются для анализа инженерно-геологических условий площадки строительства с выводами о пригодности грунтов, слагающих сжимаемую толщу в основании фундаментов.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: