Физические свойства грунтов

Основные характеристики:

§ Плотность мерзлого грунта естественной структуры

где  масса образца;  объем образца;

§ Плотность твердых частиц мерзлого грунта , определяется с помощью пикнометра.

§ Суммарная влажность мерзлого грунта , равна отношению массы всех видов воды в грунте к массе твердых частиц. В составе массы воды в грунте учитываются и включения льда, поэтому значение  зависит от места взятия пробы грунта (наименьшая ошибка получается при отборе пробы по всей высоте слоя грунта из вертикальной бороздки в стене шурфа или в монолите).

Cуммарную влажность можно выразить в виде суммы влажностей:

§ Влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды

Дополнительные характеристики:

§ Влажность грунта за счет включений льда . Если экспериментально определены , то  определяется расчетом:

§ Влажность грунта между включениями льда  

§ Влажность за счет льда-цемента

§ Суммарная льдистость мерзлого грунта - это отношение всех видов содержащегося в грунте льда к объему мерзлого грунта

§ Льдистость мерзлого грунта за счет включений льда

§ Степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой

§ Пористость n_f это отношение объема пор ко всему объему грунта

§ Коэффициент пористости e_f равен отношению объема пор к объему твердых частиц.

§ Плотность скелета грунта

§ Удельный вес мерзлого грунта, кН/м³, определяется расчетом

Мерзлые грунты можно классифицировать по льдистости и температуре.

1) По льдистости:

· Сильнольдистые

· Среднельдистые

· Cлабольдистые

Ледяные включения, количественно определяемые льдистостью , дают представление о величине осадки грунта после оттаивания под действием собственного веса. Например, если , то это означает, что в слое мерзлого грунта толщиной 100см находятся прослойки льда общей (суммарной) толщиной 20 см. При оттаивании максимально возможная осадка мерзлого грунта под действием собственного веса будет приблизительно равна сумме толщины ледяных включений, т.е. 20 см.

2) В зависимости от температуры:

· Твердомерзлые, характеризующиеся температурой ниже температуры перехода T_sg(зависит от вида грунта и изменяется от -0,1˚С(крупные и средней крупности пески) до -1,5˚С(глины)) или коэффициентом сжимаемости ;

· Пластичные, характеризуются температурой от начала замерзания Т_hf до температуры перехода в твердомерзлое состояние T_sg и достаточно большой сжимаемостью (;

· Сыпучемерзлые – грунты, имеющие отрицательную температуру, но не сцементированные льдом. К ним относятся крупнообломочные, гравелистые и песчаные грунты с суммарной влажностью