2. Определение показателей физических свойств и состояния грунтов

Физические свойства и состояние дисперсных грунтов оцениваются целым рядом показателей, которые еще называются физическими характеристиками грунта. Некоторые характеристики (основные характеристики) являются независимыми. Их значения устанавливаются только опытным

путем. Другие характеристики (производные) вычисляются по формулам через известные значения опытных (основных) характеристик.

Число основных характеристик соответствует фазности грунта. Так, для грунтов трехфазных (состоящих из минеральных частиц, воды в жидком состоянии и воздуха) число независимых (основных) характеристик равно трем. К ним относятся: плотность грунта, плотность частиц грунта и его влажность в естественном состоянии. У грунтов двухфазных (насыщенных водой) независимых характеристик две: плотность частиц грунта и влажность.

К характеристикам, определяемым через основные, относятся: коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения, плотность сухого грунта, удельный вес грунта, удельный вес частиц грунта, удельный вес во взвешенном состоянии и некоторые другие показатели.

Показателями физических свойств и состояния глинистых грунтов являются и характеристики, по которым оценивается консистенция таких грунтов. Определение этих характеристик рассматривается самостоятельно в следующем разделе настоящих указаний.

Физические характеристики грунтов используются на практике при проектировании и строительстве фундаментов инженерных сооружений и сооружений из грунта.

Так, знание удельного веса грунта необходимо для определения напряжений от собственного веса грунта (природного давления) при расчетах осадок оснований, для определения давления грунтов на ограждающие конструкции. Он используется также в расчетах устойчивости оснований и грунтовых откосов, в определении прочности оснований по теоретическим и эмпирическим формулам и т.п.

Такая характеристика, как естественная влажность грунта, непосредственно используется при оценке способности грунтов к уплотнению в насыпях, при оценке консистенции глинистых грунтов, от которой зависят их прочностные свойства грунта.

Значения коэффициента пористости непосредственно используются при оценке плотности сложения песчаных грунтов, при определении расчетных сопротивлений грунтов сжатию по таблицам норм проектирования искусственных сооружений на автомобильных дорогах, при оценке просадочных свойств грунтов и в других случаях. Эта характеристика входит во многие расчетные выражения механики грунтов.

Коэффициент водонасыщения служит для оценки степени заполнения пор водой и определения его фазности. Он используется при выборе методов искусственного уплотнения грунтов, оценке их просадочности и т.п.

Плотность сухого грунта является основным показателем, по значению которого оценивается качество возведения различных сооружений из грунта (насыпи, дамбы, искусственные основания и т.п.).

Существует определенная связь между перечисленными выше физическими характеристиками и механическими характеристиками грунта, такими как: модуль деформации, угол внутреннего трения и сцепления. Определив значение физических показателей грунта, можно по таблицам норм установить приближенное значение его механических характеристик.