Лекция 3
Характеристики физических свойств грунтов
Строительные
свойства
грунтов
определяются
рядом
его
характеристик.
Изобразим
схему
1
см3
грунта
(3х
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/м3]
2 Удельный вес твердых частиц грунта
G1
gs = = 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);
IIая группа характеристик (определяемая расчетами)
1 Удельный вес сухого грунта
gd =
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- rc
m = rcтогда e =m =rc s
rs
rs - rc rc
e =
rs - rc
rc (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´ rw m´ rs
=
e´ rw rs
9
W = e´rw (5)W0= e s s
e=W ´rs (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. (gs - gw) – вес твердых частиц
Резервуары ля топлива
овзв = ( s - gw)(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