Физические характеристики грунтов

И. П. Миронова, В. П. Перов

Определение основных

Физических характеристик

Пылевато-глинистого грунта

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом федерального

государственного бюджетного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Оренбургский государственный

университет» в качестве методических указаний для студентов

обучающихся по направлению 270800.62 - Строительство

Оренбург

УДК 624.1(076.5)

ББК 38.58я7

П 26

Рецензент

кандидат технических наук, доцент И. С. Иванов

Перов, В. П., Миронова, И. П.

П 26 Определение основных физических характеристик пылевато-глинистого

грунта: методические указания / В. П. Перов, И. П. Миронова; Орен

бургский гос. ун-т. - Оренбург: ОГУ, 2013 – 6 с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы №2, 3, 4 «Определение основных физических характеристик пылевато-глинистого грунта» по дисциплине «Механика грунтов» для студентов всех форм обучения направления строительство - 270800.62

УДК 624.1(076.5)

ББК 38.58я7

© Перов В. П., Миронова И. П., 2013

© ОГУ, 2013

Содержание

1 Основные положения……………………………………………………………...4

1.1 Физические характеристики грунтов…………………………………………...4

1.2 Оценка водопроницаемости…………………………………………………....12

1.3 Оценка несущей способности……………………………………………….…13

1.4 Примеры исследования физических свойств грунтов………………………..15

2 Лабораторные работы №2, 3, 4...………………………………………………..18

2.1 Цель работы……………………………………………………………………..18

2.2 Подготовительные работы……………………………………………………..19

2.3 Необходимое оборудование и материалы…………………………………….20

2.4 Методика проведения испытаний……………………………………………..20

2.5 Ход работы……………………………………………………………………...20

3 Вопросы для самопроверки……………………………………………………...24

Список использованных источников……………………………………………...26

Основные положения

Физические характеристики грунтов

Физические характеристики описывают физическое состояние грунтов.

С физическим состоянием грунтов непосредственно связаны его важнейшие механические свойства, такие как прочность и деформируемость. Поэтому определение физических характеристик необходимо при решении любых задач проектирования оснований и фундаментов. От правильного определения физических характеристик во многом зависят надежность и экономичность проектных решений фундаментов.

Среди физических характеристик выделяют:

- основные;

- производные.

Основные характеристики могут быть определены только путем непосредственных лабораторных исследований грунтов. К таким характеристикам относятся:

- гранулометрический состав;

- плотность частиц ρ _s;

- плотность грунта ρ;

- естественная влажность W.

Для пылевато-глинистых грунтов, кроме того, существуют еще две основные характеристики (пределы пластичности):

- влажность на границе текучести W_L;

- влажность на границе раскатывания W_P.

Производные характеристики определяются аналитически, т.к. всегда могут быть выражены через основные. К производным относятся:

- плотность сухого грунта ρ _d;

- пористость n;

- коэффициент пористости e;

- полная влагоемкость W_sat;

- степень влажности S_R;

Для пылевато-глинистых грунтов существуют также:

- индекс пластичности I_P;

- индекс текучести I_L.

Гранулометрический состав - это относительное (по весу) содержание в грунте частиц различной крупности.

Согласно /1/ гранулометрический состав грунта определяется содержанием в нем частиц различной крупности. Частицы одинаковой крупности составляют фракцию.

Среди гранулометрических элементов принято выделять основные фракции, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Основные фракции частиц

По гранулометрическому составу определяется наименование грунта. Если грунт содержит менее 3% глинистых частиц, то он, как правило, относится к песчаным. Пылевато-глинистые грунты содержат 3 и более процента глинистых частиц.

Согласно /2/ песчаные грунты делятся в зависимости от гранулометрического состава на следующие виды, представленные в таблице 2:

Таблица 2 – Песчаные грунты в зависимости от гранулометрического состава

Для дальнейшего рассмотрения физических характеристик мысленно выделим в грунте некоторый объем V, объем, занятый частицами V_s и объем, приходящийся на поры между ними.

В природном состоянии в порах между частицами грунта всегда присутствует некоторое количество воды, которая занимает в них объем V_{w .} Объем V_g, незанятый водой, занят газами (чаще всего воздухом).

Масса грунта внутри объема V равна m, частицы грунта внутри объема V_s имеют массу m_s , вода внутри объема V_w имеет массу m_w (см. рисунок 1)

Рисунок 1- Схема состава грунта

Плотность частиц – это отношение массы частиц к занимаемому ими объему.