что нужно знать для определения пористости грунта

fioletovyy sirenevyy goluboy cvety uzory 271 1280x720 Что значит
Содержание
  1. Что нужно знать для определения пористости грунта
  2. Использование показателей плотностных свойств для расчёта пористости и коэффициента пористости
  3. Пористость грунта
  4. Разновидности пор
  5. Определение пористости
  6. Значения пористости горных пород
  7. Измеряемые характеристики грунтов
  8. Удельный вес грунта
  9. γ = ρ * g
  10. Плотность сухого (скелета) грунта
  11. ρd = ρ / (1+0,01W)
  12. Коэффициент пористости грунта
  13. e = (ρs — ρd) / ρd
  14. Принимаемая плотность частиц ρs (г/см³) для грунтов
  15. Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности
  16. Степени влажности грунта
  17. Sr = (W * ρs) / (е * ρw)
  18. Грунты по степени влажности
  19. IP = WL — WP
  20. Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице:
  21. Текучесть глинистых грунтов
  22. IL = (W — WP) / IP
  23. Показатель текучести для грунтов разной плотности
  24. Статьи о грунте
  25. Поставка сыпучих строй материалов
  26. Контактные данные
  27. Пористость грунтов
  28. Пористость грунтов
  29. Вычисляемые характеристики грунтов
  30. Вычисление удельного веса грунта
  31. Определение плотности сухого (скелета) грунта
  32. Определение коэффициента пористости грунта
  33. Определение показателя текучести глинистых грунтов
  34. Определение степени влажности грунта

Что нужно знать для определения пористости грунта

Плотностью скелета грунта (плотность сухого грунта) называют массу твердой компоненты в единице объема грунта при естественной (ненарушенной) структуре. Ее значения изменяются в более узком пределе по сравнению с плотностью грунта, поскольку она зависит только от минерального состава и характера сложения (пористости) грунта. Чем ниже пористость и выше содержание тяжелых минералов в грунте, тем выше плотность его скелета. В дисперсных грунтах, не содержащих значительных примесей органических веществ, плотность скелета грунта практически зависит только от характера его сложения.

Плотность скелета грунта (ρd) определяется экспериментально или чаще вычисляется по величинам плотности грунта (ρ) и его влажности (W) по формуле:

где W — весовая влажность в долях единицы.

Для песчаных грунтов (в силу невозможности практического определения плотности скелета при естественной структуре) часто проводят определение ρd на воздушно-сухих образцах с нарушенным сложением при двух состояниях: предельно рыхлом и плотном. Соответственно этому может быть получена плотность песков при рыхлом и плотном сложениях.

Величина плотности скелета грунта широко используется для вычисления пористости, коэффициента пористости, а также для характеристики степени уплотненности глинистых грунтов в теле земляных плотин [1, 2].

Использование показателей плотностных свойств для расчёта пористости и коэффициента пористости

Для расчета пористости (n) и коэффициента пористости (е) обычно используется зависимость, связывающая эти величины с плотностью твердых частиц (ρs) и плотностью грунта (ρ) или плотностью скелета грунта (ρd).

Пористость характеризует объем пор в единице объема грунта и вычисляется по формуле:

где Vs — объем твердых частиц в единице объема грунта. Пористость выражается в % или долях единицы.

Коэффициент пористости, равный отношению объема пор к объему твердой компоненты грунта, выражается в долях единицы и рассчитывается по формуле:

Показатели, характеризующие пористость грунтов, используются в грунтоведении и механике грунтов для различных целей. Они часто служат классификационными характеристиками и входят в формулы для расчета водопроницаемости, сжимаемости и других свойств грунтов.

По величине коэффициента пористости песчаные грунты подразделяются на группы по характеру (плотности) их сложения (Таб. 3). При этом предусматривается, что его величина рассчитывается по данным определения плотности грунтов по образцам, отобранным без нарушения природного сложжения [1, 2].

При инженерно-геологических исследованиях путем сравнения величины коэффициента пористости песка при естественном или искусственно созданном в насыпи (е), предельно рыхлом (ер) и плотном (епл) сложениях рассчитывают коэффициент плотности (относительную плотность) песчаных пород:

По величине этого коэффициента пески подразделяются на три категории: рыхлые (0

Источник

Пористость грунта

m – объём минеральной части грунта; ρd – плотность скелета грунта; ρs – плотность минеральных частиц; е – коэффициент пористости.

Таким образом, для ее определения достаточно иметь значения плотности и плотности частиц.

Пористость грунтов формируется в процессе их образования и постдиагенетических преобразований, связанных с развитием трещин, выветриванием, выщелачиванием и с различными геохимическими процессами. У обломочных и глинистых грунтов она существенно зависит от степени дисперсности и литификации, формы частиц, типа цемента, плотности сложения, глубины залегания от поверхности Земли или в пределах геологической структуры.

Читайте также:  back service app что это

Ее высокие значения свойственны для песчано-глинистых грунтов (до 80 %). Осадочные и вулканогенные породы (известняки, лавы, туфы и др.) характеризуются большим диапазоном ее значений (от 10 % и менее до 50 %), в отличие от магматических и метаморфических (0,1 – 3 %).

Разновидности пор

По величине пор выделяются следующие разновидности: мелкопористые – составляют сотые и тысячные доли мм; и крупнопористые материалы – от десятых долей мм до 2 мм.

Поры в грунтах по величине принято делить на субкапиллярные (менее 0,2 мк), капиллярные (0,2-100 мк), сверхкапиллярные (более 100 мк).

Различают пористость общую (абсолютную, физическую, полную), открытую и закрытую. Общая – это совокупность всех пор, заключенных в грунте; открытая п. – это объём связанных между собой пор. Закрытая п. – это совокупность замкнутых, взаимно не сообщающихся пор. В нефтяной геологии выделяют эффективную п., представленную совокупностью пор, занятых нефтью, газом, и динамическую п. – выраженную объёмом пор, через который при определённом давлении и температуре происходит движение насыщающих жидкостей или газов.

Определение пористости

В лабораторных условиях, помимо расчетного, пористость определяется методами свободного вакуумного и принудительного (под давлением) насыщения грунтов жидкостью, а также методами, основанными на расширении газа, и др. В поле применяют различные виды каротажа скважин. В геологии результаты ее изучения используют для оценки запасов нефти, воды, газа, выбора технологии их разработки и др.

Значения пористости горных пород

Значение пористости нескальных грунтов

Наименование горной породы

Источник

Измеряемые характеристики грунтов

Удельный вес грунта

Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

γ = ρ * g

где ρ — плотность грунта, т/м³;
g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Плотность сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта ρd — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³. Устанавливается расчетом:

ρd = ρ / (1+0,01W)

где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %;
ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³).

Коэффициент пористости грунта

Коэффициент пористости — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

e = (ρs — ρd) / ρd

Принимаемая плотность частиц ρs (г/см³) для грунтов

Грунт Плотность частиц ρs (г/см³)
песчаные грунты 2,66
супеси 2,7
суглинки 2,71
глины 2,74

Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности

Песок Гравелистый, крупный и
средней крупности
Мелкий Пылеватый
Плотный e ≤ 0,55 е ≤ 0,6 е ≤ 0,6
Средней плотности 0,55 0,7 е > 0,75 е > 0,8

Степени влажности грунта

Степень влажности грунта Sr — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

Sr = (W * ρs) / (е * ρw)

где ρs — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³);
е — коэффициент пористости грунта;
ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³);
W — природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Грунты по степени влажности

Грунт Степень влажности
Маловлажный 0 WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.

Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта IP. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:

IP = WL — WP

Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице:

Грунт Число пластичности IP Содержание песчаных частиц
(2-0,5мм) % по массе
✦ Супесь
песчанистая 1 — 7 ≥ 50
пылеватая 1 — 7 27 не регламентируется

Текучесть глинистых грунтов

Показать текучести IL выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов. Определяется расчетом из формулы:

IL = (W — WP) / IP

Показатель текучести для грунтов разной плотности

Грунт Показатель текучести IL
✦ Супесь
твёрдая IL ≤ 0
пластичная 0 ≤ IL ≤1
текучая IL > 1
✦ Суглинок и глина
твёрдые IL ≤ 0
полутвёрдые 0 ≤ IL ≤ 0,25
тугопластичные 0,25 1

Статьи о грунте

Поставка сыпучих строй материалов

Непрерывное изучение рынков спроса и предложения позволяет нам своевременно реагировать на происходящие в нем изменения, расширять число товаров и услуг, улучшать сервис и регулировать цены.

Контактные данные

Юридический адрес:
МО, Балашихинский р-н, п/о Черное, ул.Агрогородок, д.10, вл 2А

    Москва, ул. Дорожная, д.3 к.10 info@ckhb.ru +7 (495) 665 0332, +7 (499) 707 7634

Источник

Пористость грунтов

Пористость грунтовbrick 2765308 1920

Плотность грунта характеризуется весом его единицы объема. Данный показатель используется в различных вычислениях и расчетах.

У грунта существуют несколько параметров, характеризующих его вес. К ним относятся такие показатели, как вес объема влажного грунта, в котором сохраняется его естественная влажность и ненарушенная структура, вес объема грунта, который находится под водой, скелетная масса грунта и масса сухого грунта.

1. Удельная масса

Отношение массы твердых частиц (Gs) к массе воды при температуре 4°С с объемом, равному объему его частиц (Vs), называется его удельным весом.

В численном исчислении удельный вес грунта приравнивается к весу объема его скелета в воздухе при отсутствии каких-либо пор.

Грунтовой удельный вес увеличивается, когда грунт содержит в своем составе тяжелые минералы и зависит только от его минералогического состава. Наиболее распространенные породообразующие минералы имеют небольшое колебание своего удельного веса. Исходя из этого, рыхлые песчано-глинистые грунты имеют также небольшие пределы изменения своего удельного веса. Для приблизительного расчета можно брать удельный вес для песка – 2.65, глин – 2.75 и суглинков – 2.7.

Для расчета пористости грунта используется его удельный вес.

Следует учитывать при расчетах удельного веса следующие моменты:

1. Меньшие значения удельной массы могут получаться из-за возможного растворения простых солей. Для того чтобы избежать этого, необходимо при расчетах удельного веса засоленного грунта произвести замену воды на нейтральную жидкость, например, на толуол, керосин или бензин.

2. Увеличенные значения удельной массы грунта получаются из-за возможности сильного сжатия водяных слоев около коллоидальных частиц глин, образованного за счет сил молекулярного притяжения. В этом случае используются жидкости, которые имеют небольшие показатели поверхностного натяжения, например, такие как ксилол, толуол и им подобные.

3. Заниженные данные для удельного веса также могут получаться в результате неполного удаления частиц воздуха абсорбированного на поверхности. Для того чтобы этого не происходило, удельный вес рекомендуется определять после кипячения грунта или поместив грунт под вакуум.

2. Определение объемной массы увлажненного грунта

В численном выражении объемная масса для влажного грунта определяется при данной влажности и пористости, как масса единицы его объема.

Зависит объемная масса влажного грунта от его влажности и минералогического состава. Объемная масса грунта прямо пропорциональна его влажности. Когда практически все поры в грунте заполнены водой, его объемная масса становится максимальной.

Обычно используют в качестве непосредственного расчетного показателя объемный вес при следующих расчетах:

Также значение объемной массы грунта используют для определения его классификации, пористости и расчета объемного веса его скелета.

Объемную массу влажного грунта можно определить различными способами.

3. Объемная масса скелета (твердой фазы) для грунта

В численном отношении он принимается равным массе единицы грунтового объема за разницей веса воды, находящейся в порах при условии естественной пористости грунта.

Чем меньше будет пористость грунта и больше его плотность, тем больше объемная масса его скелета (твердой фазы).

Для тех типов грунтов, которые не меняют свой объем в процессе высушивания, объемный вес его скелета определяют путем непосредственного взвешивания образца, находящегося в абсолютно сухом состоянии. Для тех грунтов, которые в процессе высушивания меняют свой объем, объемную массу твердой фазы вычисляют используя определенную формулу.

4. Пористость.

Наличие в грунте мелких пустот определяют, как пористость грунта.

Численно пористость выражается, как отношение общего объема (Vn) всех пустот ко всему объему (V) грунта. Полученная величина называется пористостью и обозначается через n. Пористость грунта характеризуется такой величиной, как коэффициент пористости. Выражается он в виде отношения объема (Vn) пустот к имеющемуся объему (Vs) твердой фазы. Коэффициент пористости еще называют приведенной пористостью и выражают в долях единицы.

Кроме этого, величину пористости можно определить, как отношение (Gw) – веса воды, которая полностью заполнила все поры в грунте, к (Gs) – массе абсолютно высушенного грунта.

Лабораторных методов определения пористости для глинистых грунтов не существует. Для связных грунтов величину пористости определяют по объемному и удельному весу. Для всех остальных типов грунтов величина пористости определяется непосредственным путем, но, как правило, рассчитывается, используя те же формулы, что и для расчета связных грунтов.

Величины пористость и дополнительный коэффициент пористости определяют структуру грунта. Характеристикой влажности грунта является его весовая пористость, то есть когда поры полностью заполнены водой. Пористость, не будучи расчетной величиной, используется, как важная вспомогательная величина при расчетах. Примером таких расчетов может быть определение характеристик сжимаемости, определение сопротивления грунта или построение компрессионной кривой.

Источник

Вычисляемые характеристики грунтов

Краткое содержание статьи

Вычисление удельного веса грунта

Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

где ρ — плотность грунта, т/м³; g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Определение плотности сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта ρd — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.

где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %; ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)

Определение коэффициента пористости грунта

Коэффициент пористости e — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

где ρs и ρd — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).

Плотность частиц ρs принимается равной для песчаных грунтов 2,66 г/см³, супесей — 2,7 г/см³, суглинков — 2,71 г/см³, глин — 2,74 г/см³

Песчаные грунты по плотности сложения

Пе­сок Ко­эф­фи­ци­ент по­ри­сто­сти е, (в до­лях еди­ни­цы)
Гра­ве­ли­стый, круп­ный и сред­ней круп­но­сти Мел­кий Пы­ле­ва­тый
Плот­ный e ≤ 0,55 е ≤ 0,6 е ≤ 0,6
Сред­ней плот­но­сти 0,55 0,7 е > 0,75 е > 0,8

Определение показателя текучести глинистых грунтов

Показать текучести I L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.

Определяется расчетом из формулы:

где W — природная (естественная) влажность грунта; Wp — влажность на границе пластичности, в долях единицы; I p — число пластичности.

В зависимости от показателя текучести пылевато-глинистые грунты могут иметь плотность сложения согласно таблице 7.

Глинистые грунты по плотности сложения

Грунт По­ка­за­тель те­ку­че­сти I L
Су­песь твер­дая I L ≤ 0
пла­стич­ная 0 ≤ I L ≤1
те­ку­чая I L >1
Су­гли­нок и гли­на твер­дые I L ≤ 0
по­лутвер­дые 0 ≤ I L ≤0,25
ту­го­пла­стич­ные 0,25 1

Определение степени влажности грунта

Степень влажности грунта Sr — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

где ρs — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³); е — коэффициент пористости грунта; ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³); W – природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Источник

Моя дача
Adblock
detector