Влажность мерзлых грунтов

Для характеристики влажности мерзлых грунтов приняты две формы выражения: обычная форма выражения влажности – суммарная (естественная) влажность мерзлых грунтов, по которой понимается отношение массы всех категорий воды (воды и льда) к массе сухого грунта в процентах или долях единицы, и общая влажность, выражающая в процентах или в долях единицы отношение массы всех категорий воды (воды и льда) к массе всего грунта (масса скелета с водой и льдом). Общая влажность изменяется от 0 до 1 или от 0 до 100% (для чистого льда W _об = 1, или 100%), в то время как суммарная влажность может достигнуть сотен и тысяч процентов. Общая и суммарная влажность связаны между собой зависимостью:

W _об = W /(1 + W).

Способ выражения влажности в виде W _об в практике исследования мерзлых грунтов широкого распространения не получил.

Как правило, в мерзлых грунтах прослойки льда перемежаются с прослойками минеральных агрегатов, причем в последних содержится со льдом и незамерзшая вода.

Для полноты характеристики влажности мерзлого грунта в целом и отдельных его фаз выделяются:

1) суммарная влажность мерзлого грунта – W _с;

2) влажность мерзлых прослоек минеральных агрегатов, не содержащих видимых невооруженным глазом ледяных тел– W _г;

3) влажность за счет незамерзшей воды – W _н. Этот вид влажности выражается в процентах или долях единицы отношение массы воды в незамерзшем состоянии при данной отрицательной температуре к массе сухого грунта;

4) влажность за счет сегрегационного льда ­– W _в;

5) влажность за счет льда – цемента – W _ц.

Выделенные виды влажностей мерзлых грунтов связаны между собой следующей зависимостью:

W _с = W _г + W _в = (W _ц + W _с) ₊ W _в,

где W _с, W _н, W _г определяются опытным путем, а W _ц и W _в вычисляются по формулам:

W _ц = W _г - W _н; W _в = W _с - W _г.

W _ц и W _в правильнее называть массовой (весовой) льдистостью соответственно за счет льда – цемента и льда прослоек, а их сумму – суммарной массовой льдистостью Л _в.

Влажность мерзлых грунтов принято выражать в долях единицы от массы сухого грунта, а талых грунтов – в процентах.

Мерзлые грунты в природной обстановке, в силу их текстурных особенностей, могут быть весьма неоднородными, и влажность их в различных частях даже небольшого образца может резко колебаться. Эти важные особенности строения мерзлых грунтов в значительной степени усложняют методику определения влажности.

Обычный для немерзлых грунтов точечный способ определения влажности путем отбора небольших (40 – 50 г) навесок грунта в бюксы с последующим высушиванием может оказаться слишком грубым для многих мерзлых грунтов. Этот способ можно рекомендовать только для тех случаев, когда видимые ледяные тела в грунте отсутствуют.

Мерзлые грунты отличаются неоднородностью по степени насыщенности ледяными телами. Поэтому для определения их влажности следует рекомендовать методы, при которых отбираются возможно большие навески – 500 – 1000 г и более.

Учитывая, что метод определения влажности в некоторых случаях требует и соответствующего способа отбора проб, далее дается их совместное описание.

Дата добавления: 2014-12-08