Лабораторная работа №8.
Характеристики физических свойств грунтов.
Различают основные и производные характеристики грунтов. Основные - определяются экспериментальным или опытным путем в лабораторных или полевых условиях. Производные характеристики определяются расчетом по формулам.
Основные характеристики физических свойств грунтов.
Схема основных частей грунта:
Представим некоторый объем V трехкомпонентного грунта массой М, разделенный на отдельные компоненты.
1- твердый компонент грунта
2- жидкий компонент грунта
3- газообразный компонент (его масса ничтожна мала и не оказывает влияния на результаты определения)
М1 – масса твердых частиц
М2 – масса воды
V1 - объем твердых частиц, V2 – объем пор грунта.
1. Гранулометрический состав – характеризует содержание в грунте частиц раз личной
крупности, выраженное в процентах от общей массы сухой пробы грунта.
Методы определения:
для песков – ситовый метод
для пылевато-глинистых грунтов исследования проводят с помощью ареометра и пипетки.
2. Плотность грунта – отношение массы образца грунта к его объему (масса единицы объема грунта), г/см3, т/м3
. Для песков определяется методом режущего кольца, а для глинистых грунтов – метод режущего кольца или метод парафинирования. 
3. Плотность частиц грунта – отношение массы частиц грунта к их объему (масса единицы объема грунта в абсолютно плотном состоянии), г/см3, т/м3. Определяется с помощью пикнометра.
для песков – 2,65…2,67 г/см3
для глинистого грунта – 2,68…2,76 г/см3.
4. Влажность грунта – отношение массы воды к массе твердых частиц, выражается в %, д.е.
Определяется с помощью высушивания образца грунта в термостате при t=1050С до постоянной массы высушенной пробы грунта.
5. Характеристики пластичности грунта.
Пластичностью называют способность образца грунта изменять свою форму при механическом воздействии без разрыва сплошности и сохранять ее после снятия нагрузки.
Пластичность грунтов характеризуется влажностью на границе раскатывания WP и влажностью на границе текучести WL.
WP – это влажность соответствующая границе перехода грунта из твердого состояния в пластичное или соответствует влажности при которой образец грунта раскатанный в жгут диаметром 3мм самопроизвольно начинает крошится на кусочки длиной 5-10мм.
WL – это влажность соответствующая границе перехода грунта из пластичного состояния в текучее или при которой конус с углом конусности 300 под действием собственного веса погружается за 5с в пробу грунта на 10мм.
Производные характеристики физических свойств грунтов.
| Песок | Пылевато-глинистый грунт |
| Тип: | Тип: Разновидность: |
| ρ = ρs = W = 7 – 11% | ρ = 1,9 г/см3 ρs = 2,72 г/см3 W = |
1. Плотность сухого грунта – масса единицы объема грунта в сухом состоянии.
 г/см3
| |
| ρd = | ρd = |
2. Коэффициент пористости грунта – отношение объема пор к объему твердых частиц.
 , д.ед.
| |
| e = | e = |
| Вид песка по плотности сложения определяется по табл.Б18 ГОСТ25100-95. | |
3. Степень влажности грунта – определяется как отношение объема воды в порах грунта к его объему.
 д.ед.
ρw – плотность воды, 1г/см3.
| |
| Sr = | Sr = |
| Определяем разновидность грунта по степени влажности по табл. Б17 ГОСТ25100-95. | |
4. Пористость – отношение объема пор ко всему объему.
| |
| n = | n = |
5. Полная влагоемкость – влажность соответствующая полному заполнению всех пор грунта водой.
| |
| Wsat = | Wsat = |
6. Плотность грунта во взвешенном водой состоянии – масса объема грунта во взвешенном водой состоянии.
| |
| ρsb= | ρsb= |
7. Удельный вес грунта, кН/м3
g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2
| |
| γ = | γ = |
8. Удельный вес частиц грунта, кН/м3
| |
| γs = | γs = |
9. Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии, кН/м3
| |
| γsb = | γsb = |
10. Удельный вес водонасыщенного грунта, кН/м3
| |
| γsat = | γsat = |
| 11. Расчетное сопротивление грунта, кПа. | |
| R0 = f (тип песка, e, Sr), определяется по табл. 2 прилож. 3 СНиП 2.02.01-83* | R0 = f (Ip, IL, e), определяется по табл. 3 прилож 3 СНиП 2.02.01-83*. Il = |
Таблица Б17 ГОСТ25100-95.
| Разновидность крупнообломочных и песчаных грунтов по степени влажности | Степень влажности Sr |
| Маловлажные | 0 < Sr £ 0,5 |
| Влажные | 0,5 < Sr £ 0,8 |
| Насыщенные водой | 0,8 < Sr £ 1 |
Таблица Б18 ГОСТ25100-95.
| Вид песков | плотные | средней плотности | рыхлые |
По коэффициенту пористости 
| |||
| Пески гравелистые, крупные и средней крупности | е < 0,55 | 0,55 £ е £ 0,7 | е > 0,7 |
| Пески мелкие | е < 0,6 | 0,6 £ е £ 0,75 | е > 0,75 |
| Пески пылеватые | е < 0,6 | 0,6 £ е £ 0,8 | е > 0,8 |
Таблица 2 прил. 3 СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.
Расчетные сопротивления 
песчаных грунтов
| Пески | Значения  , кПа (кгс/см2), в зависимости от плотности сложения песков
| |
| плотные | средней плотности | |
| Крупные | 600 (6) | 500 (5) |
| Средней крупности | 500 (5) | 400 (4) |
| Мелкие: | ||
| маловлажные | 400 (4) | 300 (3) |
| влажные и насыщенные водой | 300 (3) | 200 (2) |
| Пылеватые: | ||
| маловлажные | 300 (3) | 250 (2,5) |
| влажные | 200 (2) | 150 (1,5) |
| насыщенные водой | 150 (1,5) | 100 (1) |
Таблица 3 прил. 3 СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.
Расчетные сопротивления пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
| Пылевато-глинистые грунты | Коэффициент пористости е | Значение , кПа (кгс/см2), при показателе текучести грунта
| |
| 
| ||
| Супеси | 0,5 | 300 (3) | 300 (3) |
| 0,7 | 250 (2,5) | 200 (2) | |
| 0,5 | 300 (3) | 250 (2,5) | |
| Суглинки | 0,7 | 250 (2,5) | 180 (1,8) |
| 1,0 | 200 (2) | 100 (1) | |
| 0,5 | 600 (6) | 400 (4) | |
| Глины | 0,6 | 500 (5) | 300 (3) |
| 0,8 | 300 (3) | 200 (2) | |
| 1,1 | 250 (2,5) | 100 (1) |