При вычислении e природная влажность W принимается в долях единицы

Коэффициент пористости e – отношение объёма пор в грунте к объёму твёрдой части сухого грунта. Коэффициент пористости вычисляется по формуле

Пластичности

Подразделение глинистых грунтов по числу

Граница текучести WL – это влажность, при которой глинистый грунт переходит из пластичного состояния в текучее. Определяют границу текучести балансирным конусом А.М. Васильева по ГОСТ 5180-84.

Варианты задания

ЗАДАЧА 1

Определить наименование глинистого грунта, его консистенцию, а также вычислить коэффициент пористости e, пористость n, плотность сухого грунта ρ_d, удельный вес грунта γ, удельный вес частиц грунта γ_s, удельный вес грунта во взвешенном состоянии γ_в, полную влагоёмкость W_п, используя данные табл. 1.

Таблица 1

Номер варианта	Плотность грунта ρ, г/см3	Плотность частиц грунта ρs, г/см3	Влажность грунта, %
природная W	на границе
текучести WL	раскатывания Wp
	2,05	2,74	22,7	37,6	19,5
	1,97	2,69	27,0	30,0	19,0
	1,98	2,72	24,0	25,0	10,0
	1,86	2,70	18,3	30,0	17,1
	1,87	2,70	32,8	34,6	26,3
	2,01	2,70	23,9	25,8	20,7
	2,07	2,73	31,6	34,7	27,6
	2,02	2,68	20,1	25,4	21,5
	2,04	2,75	30,2	42,7	22,4
	2,00	2,70	20,1	26,3	21,2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ 1

Наименование глинистого грунта определяют по табл. 2 в зависимости от числа пластичности J_p.

Числом пластичности J_p называется разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L и на границе раскатывания W_p, т.е. это диапазон влажности, при котором грунт находится в пластичном состоянии (рис. 1):

J_p= W_L - W_p. (1)

Граница раскатывания W_p – это влажность, при которой глинистый грунт переходит из пластичного состояния в твердое (рис. 1). Определяют W_p раскатыванием грунта в жгут толщиной 3 мм.

Рис.1. Схема изменения состояний глинистого грунта

в зависимости от его влажности

Таблица 2

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности
Супесь Суглинок Глина	1–7 7–17 >17

Консистенция (лат. сonsistentis – состояние) – состояние глинистого грунта, зависящее от его влажности. Консистенцию глинистого грунта оценивают показателем текучести J_L согласно табл. 3.

Показатель текучести – это отношение разности естественной влажности грунта, консистенцию которого оценивают, и влажности на границе раскатывания к числу пластичности:

J_L= (W - W_p)/J_p. (2)

e = ( 1 +W)- 1. (3)

Пористость n – это отношение объёма пор в грунте к объёму всего грунта, включая поры. Определяют пористость по формуле

n = . (4)

Плотность сухого грунта ρ_d, г/см³, – это отношение массы твёрдых частиц к объёму образца грунта. Этой характеристикой пользуются для контроля качества искусственного уплотнения грунтов. Плотность сухого грунта вычисляют по формуле

, (5)

где W принимается в долях единицы.

Таблица 3

Подразделение глинистых грунтов по показателю текучести

(ГОСТ 25100 [1])

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести JL
Супесь: твёрдая пластичная текучая	< 0 0-1 > 1
Суглинки и глины: твёрдые полутвёрдые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	< 0 0-0,25 0,25-0,50 0,50-0,75 0,75-1,00 > 1,00

Удельный вес грунта γ, кН/м³, можно найти через его плотность:

, (6)

где g – ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Удельный вес частиц грунта g_s, кН/м³, вычисляют через их плотность:

. (7)

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии g_в, кН/м³, определяют для всех дисперсных грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод, кроме глин и суглинков твёрдых и полутвёрдых, так как они являются водоупором. Вычисляют удельный вес грунта во взвешенном состоянии по формуле

, (8)

где γ_w – удельный вес воды, принимаемый равным 9,81 кН/м³.

Полную влагоёмкость W_п, %, т.е. влажность, соответствующую полному заполнению пор водой, определяют по выражению

100, (9)

где плотность воды ρ_w = 1 г/см³.