Физические свойства и классификационные показатели.

38. Какие физические характеристики грунта являются основными?

1- Удельный вес природного грунта γ равен отношению массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объёму, включая поры, умноженному на ускорение свободного падения g.. Обозначим для некоторого объёма грунта V₁ – объём твёрдых частиц; V₂ – объём пустот (пор); q₁ – масса твёрдых частиц; q₂ – масса воды в порах грунта, тогда плотность ρ: ρ=(q₁+q₂)/(V₁+V₂) Удельный вес природного грунта γ=ρg.

Введём дополнительные понятия: удельный вес сухого грунта γ_d – отношение массы твёрдых частиц ко всему объёму грунта, умноженное на g: γ_d=(q₁/(V₁+V₂))g; удельный вес воды γ_w – отношение массы воды в некотором объёме к этому объёму, умноженное на g: γ_w=9,81 Н/м³. 2)Удельный вес частиц грунта γ_s является показателем, главным образом, минералогического состава данного грунта и определяется пикнометрически. Меняется в незначительных пределах от 24,5 до 27,5 кН/м³ и в среднем равен для песков 26,5 и для глин 27 кН/м³.Удельным весом частиц грунта назовём отношение массы твёрдых частиц грунта только к их объёму, умноженное на g: γ_s=(q₁/V₁)g. 3) Влажность грунта W определяют по результатам взвешивания естественной пробы грунта и после его полного высушивания (при 105⁰С).

Влажностью грунта называют отношение массы воды к массе высушенного грунта (или к массе твёрдых частиц), т.е. W=q₂/q₁

39. Что называется удельным весом грунта?

Удельный вес- это важнейшая исходная характеристика грунтов, без кот-ой невозможно определить целый ряд показателей. Удельный вес природного грунта γ равен отношению массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объёму, включая поры, умноженному на ускорение свободного падения g.. Обозначим для некоторого объёма грунта V₁ – объём твёрдых частиц; V₂ – объём пустот (пор); q₁ – масса твёрдых частиц; q₂ – масса воды в порах грунта, тогда плотность ρ: ρ=(q₁+q₂)/(V₁+V₂) Удельный вес природного грунта γ=ρg.

40. Что называется удельным весом скелета грунта?

Это удельный вес грунта в сухом состоянии. Удельный вес сухого грунта γ_d – отношение массы твёрдых частиц ко всему объёму грунта, умноженное на g: γ_d=(q₁/(V₁+V₂))g, где

V₁ – объём твёрдых частиц; V₂ – объём пустот (пор); q₁ – масса твёрдых частиц

41. Вопрос: Удельный вес сухого грунта γ_d равен … (где g – ускорение свободного падения; q₁ – масса твердых частиц в образце грунта; q₂ – масса воды в порах в образце грунта; V₁ – объем твердых частиц; V₂ – объем пор).

Ответы: ;

;

;

42. Что называется удельным весом твёрдых частиц грунта?

Удельный вес частиц грунта γ_s является показателем, главным образом, минералогического состава данного грунта и определяется пикнометрически. Меняется в незначительных пределах от 24,5 до 27,5 кН/м³ и в среднем равен для песков 26,5 и для глин 27 кН/м³.Удельным весом частиц грунта назовём отношение массы твёрдых частиц грунта только к их объёму, умноженное на g: γ_s=(q₁/V₁)g., где V₁ – объём твёрдых частиц, q₁ – масса твёрдых частиц

43. Что больше – удельный вес грунта γ или удельный вес твёрдых частиц грунта γ_s и почему?

Удел. вес тв. частиц больше

44. Что называется пористостью грунта n ? (напишите формулу).

Это степень заполнения объема материала порами П= V_П/ V_е ,где V_П –объем пор в материале, V_е - объем пор в естественном состоянии. Пористость состоит из открытой пористости и закрытой

45. Что называется коэффициентом пористости грунта е?

Коэффициентом пористости грунта е называется отношение объема пор грунта n к объему его скелета m, т.е. е=n/m.; n+m=1. Объём твёрдых частиц m=ρ_d/ρ_s.

Тогда, принимая во внимание, что n=1-m, получим е=(ρ_s-ρ_d)/ρ_d. (Рs-плотность скилета, Рd-плотность грунта). Значение коэфф.пористости для грунтов меняется примерно от е=0,2 до е=1,5 и для органо-минеральных грунтов – до2-12). Для уплотнённых грунтов е<1, если е>1, то грунт весьма рыхлого, неуплотнённого сложения

46. Вопрос: Коэффициент пористости грунта е равен … (где γ – удельный вес природного грунта; γ_d – удельный вес сухого грунта; γ_s – удельный вес частиц грунта).

Ответы: ;

+ ;

;

47. От чего зависит удельный вес грунта γ?

Удельный вес природного грунта γ=ρg зависит от плотности грунта. ρ=(q₁+q₂)/(V₁+V₂), где V₁ – объём твёрдых частиц; V₂ – объём пустот (пор); q₁ – масса твёрдых частиц; q₂ – масса воды в порах грунта

48. От чего зависит удельный вес твёрдых частиц грунта γ_s?

49. Что называется естественной влажностью грунта w?

Влажностью грунта называют отношение массы воды к массе высушенного грунта (или к массе твердых частиц):W=q2/q1

50. Напишите формулу для вычисления коэффициента пористости грунта е через его удельный вес, удельный вес твёрдых частиц и влажность.

Коэффициентом пористости грунта е называется отношение объема пор грунта n к объему его скелета m, т.е.: е=n/m. Объем твердых частиц: m = ρd/ ρЅ. Тогда принимая во внимание, что n = 1- m, получим e = ( ρЅ-ρd)/ρd.

51. Что называется степенью влажности грунта S_r?

52. Вопрос: Степень влажности грунта S_r равен … (где W – влажность природного грунта; W_p – влажность на границе раскатывания; W_L – влажность на границе текучести; W_sat – полная влагоемкость).

Ответы: ;

;

;

53. Напишите формулу для вычисления степени влажности грунта S_r.

Ѕr = W/ Wsat, W- естественная влажность. Wsat-полная влагоемкость-влажность грунта, который полностью насыщен водой. Ѕr=W*γЅ / е*γw, γw - удельный вес воды.

54. Как подразделяются песчаные грунты по степени влажности?

По степени влажности песчаные грунты делятся на маловлажные(0 <Ѕr<0.5), влажные (0.5 <Ѕr<0.8), насыщенные водой(0.8 <Ѕr<1).

55. Как подразделяются песчаные грунты по плотности сложения?

В зависимости от значения показателя плотности ID различают три состояния сыпучего грунта: рыхлое (0<ID<0.33), средней плотности(0.33<ID<0.67), плотное (0.67<ID<1)

56. Чему равен удельный вес взвешенного в воде грунта γ_sb (напишите формулу)?

γSB = γЅ - γw /1+е

57. Что называется индексом плотности грунта? Напишите его формулу.

Индекс плотности – характеристика плотности песчаных грунтов.

I_D = (e_max - e)/( e_max - e_min), еmax - коэффициент пористости песчаного грунта в самом рыхлом состоянии. e min – коэффициент пористости грунта в самом плотном состоянии. е – коэффициент пористости грунта в естественном состоянии.

58. Вопрос: Степень плотности песков I_d равна … (где e – коэффициент пористости при естественном сложении; e_max – коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении; e_min – коэффициент пористости в предельно-плотном сложении).

Ответы: ;

+ ;

;

59. Что называется числом пластичности I_p грунта? Напишите его формулу.

Диапазон влажности глинистых частиц характеризуется числом пластичности и равен разности между двумя влажностями, выраженными в %.

I_p = W_L - W_P

W_L – граница текучести

W_P – граница пластичности

60. Что такое характерные влажности грунта и как их определить?

Один и тот же глинистый грунт, в зависимости от влажности, может существенно изменять механические и иные свойства. Согласно Аттербергу такой грунт может иметь три состояния консистенции (густоты): твердое, пластичное и упругое. Граничные значения W, при которых отмечается переход грунта из одного состояния консистенции в другое, называются аттерберговыми пределами, или характерными влажностями грунта

61. Вопрос: Влажность глинистого грунта на границе раскатывания W_p соответствует переходу грунта из …

Ответы: сухого состояния в водонасыщенное;

твердого состояния в пластичное;

пластичного состояния в текучее

твердого состояния в текучее

62. Зависит или нет число пластичности I_p от естественной влажности грунта и почему?

Не зависит, т.к. число пластичности есть разница между границей текучести и границей раскатывания грунта, полученных в искусственных условиях увлажнением и высушиванием соответственно

63. Что такое показатель текучести грунта I_L грунта? Напишите его формулу?

Показатель текучести есть сравнение естественной влажности грунта с влажностью на границах раскатывания (пластичности) и текучести. IL =(ω-ωp)/(ωL- ωp)

64. Зависит ли показатель текучести грунта I_L от естественной влажности грунта и почему?

Зависит, т.к.густота и вязкость грунтов зависит от количества соотношения твердых частиц и воды в единице объема грунта, а также от сил взаимодействия между частицами грунта

65. Что такое консистенция пылевато-глинистого грунта?

Под ней понимают густоту и вязкость грунтов, обуславливающие способность их сопротивляться пластическому изменению формы

66. Классифицируйте пылевато-глинистые грунты по консистенции.

Глины и суглинки: твердая, полутвердая, тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная, текучая. Супеси: твердая, пластичная, текучая.

67. Понятие об оптимальной плотности и влажности грунта?

Оптимальной влажностью ωopt влажность, при кот. стандартным уплотнением достигается наибольшая плотность скелета грунта ρd.

Оптимальной плотностью скелета грунта ρd.opt называется наибольшее значение ρd , достигнутое в приборе стандартного уплотнения при оптимальной влажности.

68. Где и как обычно определяются показатели физических свойств грунтов?

Показатели физических свойств грунтов определяют в процессе инженерно-геологический изысканий. из шурфоф и скважин отбирают монолиты - большие образцы грунта не нарушенной структуры. В лабораторных условиях экспериментально характеристики грунта

69. Что называется зондированием грунта и для чего оно служит? Что измеряется при статическом зондировании? Что измеряется при динамическом зондировании?

Называется вдавливание в грунт стандартного конуса, оно осуществляется спец.установкой,при этом по динамометру определяется предельное сопротивление грунта вдавливанию. Для испытания естественной ненарушенной структуры грунта, в затрудненных условиях. При статистическом зондировании измеряется относительная плотность сложения песков и консистенции глинистых грунтов методом вдавливания. При динамическом зондировании тоже, только методом забивки

70. Какое количество испытаний следует считать минимально допустимым для последующего осреднения результатов?

Минимальное количество испытаний – 2(для полевых условиях).

71. Что такое нормативные и расчётные характеристики грунтов?

Расчетные характеристики – характеристики, используемые в расчетах прочности.

Нормативные характеристики – частное определение какой-либо характеристики физического состояния.

, где n-число экспериментов

Xi – частное (i-e)значение характеристики