Свойства газа в грунте

Газы, находящиеся в грунте, могут быть растворёнными в воде и свободными. Свободные газы могут быть связаны с атмосферой, а также находиться в защемлённом состоянии. Следует подчеркнуть, что защемлённые газы при производстве работ, связанных с разработкой котлованом, могут переходить в состояние связанное с атмосферой, вызывая нарушение структуры грунтов оснований. Такие явления требуют особых исследований, поскольку имеют негативные последствия.

Таким образом, газы, находящиеся в грунте, могут быть классифицированы следующим образом:

Газы, находящиеся в грунте:

• Свободные газы.

1. Связанные с атмосферой.

2. Защемлённые газы (в глинистых грунтах).

• Растворённые в воде.

Следует различать структуру грунта, т.е. взаимное расположение частиц грунта и характер связи между ними, и текстуру грунта, т.е. сложение грунта в массиве. Данные различия, позволяющие правильно оценить свойства оснований, а , следовательно, и работу возводимых сооружений, представлены в следующей таблице.

Структура грунта	Текстура грунта
зернистая	слоистая
сотообразная	порфировидная
хлопьевидная	слитная (однородная)

Характеристики физических свойств грунтов

Для оценки строительных свойств грунтов пользуются рядом его характеристик.

Изобразим схему 1 см³ грунта (3^х фазная система, состоящая из минеральных частиц, воды в порах и воздуха).

Аппроксимированная схема грунта для определения его характеристик.

Введем обозначения:

• m₁ – масса твердых частиц грунта;

• V₁ – объем твердых частиц грунта;

• m₂ – масса воды в порах (массу воздуха не учитываем);

• V₂ – объем пустот (заполненных водой и воздухом).

В результате трёхфазную систему грунта можно аппроксимировать в упрощенную, представленную в правой половине рисунка, необходимую для дальнейших расчетов (см. таблицу 1).

Первая группа характеристик, определяемых опытным путём

1.	Плотность грунта ненарушенной (естественной) структуры	Удельный вес грунта
		[15…22] кН/м3
2.	Плотность твердых частиц грунта	Удельный вес твёрдых частиц
		[25…28] кН/м3
3.	Весовая влажность грунта
	(изменяется в широких пределах и особенно важна для глинистых грунтов)

Вторая группа характеристик, определяемых расчётами

1.	Плотность сухого грунта	Удельный вес сухого грунта
	отсюда (1)	[10…19] кН/м3
2.	Пористость грунта	Если обозначить:
		n - объем пор в единице объёма грунта; m - объем твёрдых частиц в единице объёма грунта Тогда: n + m = 1
3.	Коэффициент пористости грунта
		Для слабых грунтов может быть и больше (до 12 – в торфах)
	тогда                   (2)              (3)                (4)