Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Физические свойства грунтов





Лекция 4.

 

В прошлой лекции мы узнали что грунт- это многокомпонентная динамичная система, выделили четыре компоненты (твердая, жидкая, газовая и биотическая), рассмотрели четыре вида структурных связей в грунтах (кристаллизационная, цементационная, водно-коллоидная и механическая), а так же узнали, в каких видах содержится вода в горных породах. Сегодня мы рассмотрим физико-механические свойства грунтов.

 

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

К важнейшим физическим свойствам грунтов, определяемым в лабораторных условиях, относят плотность частиц грунта, влажность и плотность (ГОСТ 5180-84).

Плотность частиц грунта ρs, г/см3, т/м3, — отношение массы твердых (скелетных) частиц грунта к их объему. Этот показатель характеризует твердую компоненту грунта и зависит от его мине­рального состава. Присутствие в грунте органических веществ сни­жает величину ρs.

Для определения плотности частиц грунта в лабораторных усло­виях используют пикнометр (мерную колбу), заполняя ее дистил­лированной водой или, во избежание растворения солей, нейтраль­ной жидкостью (керосин, толуол и др.).

Плотность частиц грунта определяют по формуле:

,

 

где m0 — масса сухого грунта, г; m1 - масса пикнометра с грунтом и водой, г; m2 — масса пикнометра с водой, г; ρb — плотность воды, г/см3.

Средние значения ρs песчаных и пылевато-глинистых грунтов следующие (в г/см3): песок — 2,66; супесь — 2,70; суглинок — 2,71; глина — 2,74.

С увеличением содержания в грунте тяжелых минералов плот­ность частиц грунта увеличивается, достигая 3,0—3,4 г/см3 в магма­тических основных породах (габбро, диабаз и др.).

Данные о значении плотности частиц грунта используют для оп­ределения пористости и коэффициента пористости грунтов, а также для ориентировочной характеристики минерального состава.

Влажность природная W, % или доли ед. — отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

В лабораторных условиях влажность определяют путем высу­шивания грунта в сушильном шкафу при t=105°C в течение 3-5 часов до постоянной массы (абсолютно-сухого состояния).

Влажность определяют по формуле

 

где g — масса грунта в бюксе (стаканчике) с крышкой до высушива­ния, г; gc — то же после высушивания, г; g0 — масса пустого бюкса с крышкой.

Влажность грунтов зависит от их минерального и фануломет-рического состава, пористости, содержания органических веществ, глубины залегания подземных вод и др. Для глинистых грунтов она может колебаться от 3—5 до 100% и более, во многом определяя их прочность, сжимаемость и другие важнейшие свойства. На свойства других типов грунтов влажность оказывает меньшее влияние.



Плотность грунта ρ, г/см3, т/м3, — отношение массы грунта (включая массу воды в порах) к его объему.

Величина плотности грунтов колеблется в широких пределах: от 1,2—1,3 до 3,5 г/см3 и зависит от минерального состава, пористос­ти, влажности и других показателей. В лабораторных условиях плот­ность грунтов определяют:

1) методом режущего кольца, залавли­ваемого в грунт, и

2) путем взвешивания парафинированных образ­цов грунта в воде и в воздушной среде.

Плотность крупнообломоч­ных грунтов можно установить в полевых условиях с помощью про­ходки небольшого шурфа (вертикальной горной выработки глуби­ной до 0,5 м). Взвесив извлеченный из шурфа грунт и разделив его на объем шурфа, получают значение плотности крупнообломочного Грунта.

Показатели плотности широко используются при инженерно-гео­логической оценке различных типов грунтов.

Остальные показатели физических свойств грунтов определяют­ся расчетным способом.

Плотность сухого грунта ρd г/см3, т/м3, — отношение массы грунта (за вычетом массы воды и льда) к его объему:

или ,

 

где W — естественная влажность, в первом случае — в долях едини­цы, во втором — в процентах.

Значения плотности сухого грунта в песчано-глинистых грунтах колеблются от 1,1 до 1,9 г/см3. Величина ρd служит основным пока­зателем, контролирующим степень уплотнения грунтов в земляных сооружениях.

Пористость грунта n, %, — отношение объема пор ко всему объему грунта:

или .

 

Чем больше показатель n, тем более рыхлый грунт.

Пористость глинистых грунтов колеблется обычно в пределах 40— 60%, в песчаных 30—40, а в илах она может достигать 70—90%. Наи­меньшей пористостью обладают магматические интрузивные и мно­гие метаморфические грунты (от долей процента до 1—3%).

Величина пористости грунтов влияет на сжимаемость, прочность и другие свойства.

Коэффициент пористости е, доли ед., — отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта

.

 

 

Значение n и е можно преобразовать одно в другое по форму­лам:

;

Коэффициент водонасыщения (степень влажности) Sr, доли ед., — степень заполнения объема пор водой:

где W — природная влажность, доли ед.; е — коэффициент пористо­сти, доли ед.; ρs— плотность частиц грунта, г/см3; ρw, — плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.

В зависимости от степени влажности песчаные и крупнообло­мочные грунты разделяют на водонасыщенные при Sr > 0,8, влаж­ные — при 0,5 < Sr < 0,8 и маловлажные — при 0 < Sr < 0,5.

 





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1892; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. B-адреномиметики. Фармакологические свойства. Показания к применению. Побочные эффекты.
  2. I. Средство, обладающее свойствами антигипоксанта и ноотропа
  3. IV. Адгезионные свойства частиц.
  4. А-адреноблокаторы. Фармакологические свойства. Показания к применению. Побочные эффекты.
  5. А. Грунтовые анкера
  6. А. Свойства и виды рецепторов. Взаимодействие рецепторов с ферментами и ионными каналами
  7. Алгоритм и его основные свойства
  8. Арифметическая середина и ее свойства
  9. Биологически активные неорганические соединения (строение, свойства, участие в функционировании живых систем). Физико-химия поверхностных явлений и свойства дисперсных систем
  10. Биология как наука. Сущность жизни. Свойства живого. Уровни организации живого. Клеточная теория.
  11. Булевые функции и их свойства.
  12. В какой области размеров специфические свойства дисперсных систем проявляются особенно интенсивно?

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.