2. Физические характеристики грунтов

По определению [ 4 ], грунт – это любая горная порода или почва (а также твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека), которая представляет собой многокомпонентную систему, изменяющуюся во времени и используемую как основание, среда или материал для возведения зданий и инженерных сооружений.

С помощью физических характеристик, прежде всего, определяют тип, вид и состояние грунта, слагающего основание. Кроме того, их использует в различных расчетах по оценке несущей способности, прочнос­ти и осадки оснований, устойчивости откосов и насыпей, при опре­делении давления грунта на ограждающие конструкции и др.

Лабораторная работа № 1

Определение плотности грунта

Плотностью грунта называется отношение массы грунта, вклю­чая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему, г/см³, т/м³:

, ( 1 )

где т - масса грунта; V - объем грунта.

Плотность зависит от минералогического состава, пористости и природной влажности грунта. Чем тяжелее минералы и больше влажность, тем больше , и, наоборот, чем больше пористость, тем меньше .

При полном насыщении пор водой значение  нередко пре­вышает 2,0 т/м³. Значения плотность грунтов, встречающихся в строитель­ной практике, колеблются в пределах 1,4...2,2 т/м³.

Для определения величины  в лабораторных условиях наиболее распространенным и универсальным является метод режущего кольца. Исследования производятся согласно требованиям соответствующих Норм [ 3 ].

Необходимое оборудование: режущее кольцо, штангенциркуль (линейка), лабораторный нож с прямым лезвием длиной больше диаметра кольца, два плоских стекла и технические весы с разновесами или электронные весы.

Методика определения. 1. Взвесить пустое режущее кольцо т₁, г, а при определении плотности песчаных и сыпучих грунтов определить и массу стекол (т₃ , г).

2. Замерить внутренний диаметр, высоту режущего кольца и вычислить его внутренний объем V, см³:

,

где d, h - соответственно внутренний диаметр и высота кольца, см.

3. Заполнить режущее кольцо грунтом путем вдавливания коль­ца в грунт с незначительным усилием, а затем с помощью лабораторного ножа отделить заполненное кольцо с грунтом от монолита.

4. Наружную поверхность кольца тщательно очистить от грун­та. Если испытывается песчаный грунт, то торцовые поверхности покрыть заранее взвешенными стеклами.

5. Взвесить кольцо с грунтом (и стеклами) (т₂ , г).

6. Кольцо очистить от грунта, а данные занести в журнал испытаний (табл.1) и определить плотность грунта:

. ( 2 )

7. Произвести параллельно не менее двух определений. Рас­хождение в конечных результатах для однородных грунтов более 0,03 г/см³ не допускается. За величину  принять среднее арифметическое значение. Результаты занести в табл. 1.1.

Таблица 1.

Результаты определения плотности грунта

№ п/п	Масса, г				Размеры кольца		Объем грунта V, см3	Плот­ность грунта , см3
	пустого кольца т1	кольца с грунтом и стеклом т2	стекол т3	грунта т	высота h, см	внутренний диаметр d,см
1 2