что такое природная влажность грунта w

Что такое природная влажность грунта w

Объёмная влажность показывает объёмное содержание жидкости, численно равное отношению объёма жидкости в грунте (V_w ) к объёму всего грунта (V_tot ):

Размерность – доли единицы или % (вышеуказанное соотношение необходимо умножить на 100). Диапазон: от 0 до 1.

Весовая влажность показывает массовое содержание жидкости, численно равное отношению массы жидкости в грунте (m_W ) к массе твёрдой фазы грунта (m_sk ):

Размерность – доли единицы или % (вышеуказанное соотношение необходимо умножить на 100). Показатель характеризуется только нижней границей – 0% (соответствует абсолютно сухому грунту) [2].

Максимальная гигроскопическая влажность W_mg – общее количество воды островной, монослойной и полислойной адсорбции в грунте [2].

Гигроскопическая влажность W_g – влажность воздушно-сухого грунта при определённом относительном давлении пара в воздухе (не является классификационным показателем) [2].

Водоудерживающая способность грунта (наименьшая влагоёмкость) – наибольшее количество влаги, которое может удерживаться грунтом [1].

Максимальная молекулярная влагоёмкость W_mmc – общее содержание связанной, капиллярной и части осмотической воды у большинства глинистых грунтов (по А.Ф. Лебедеву: максимальное количество воды, которое удерживается молекулярными силами) [1].

Полная влагоёмкость W_o – максимально возможное содержание в грунте всех возможных видов воды при полном заполнении его пор.

Литература

1. Грунтоведение. / Под ред. Академика Е.М. Сергеева. – М., Изд-во МГУ, 1983. – 392 с.

2. Грунтоведение. / Под ред. В.Т. Трофимова. – М., Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с.

Источник

Вычисляемые характеристики грунтов

Краткое содержание статьи

Вычисление удельного веса грунта

Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

где ρ — плотность грунта, т/м³; g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Определение плотности сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта ρ_d — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.

где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %; ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)

Определение коэффициента пористости грунта

Коэффициент пористости e — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

где ρ_s и ρ_d — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).

Плотность частиц ρ_s принимается равной для песчаных грунтов 2,66 г/см³, супесей — 2,7 г/см³, суглинков — 2,71 г/см³, глин — 2,74 г/см³

Песчаные грунты по плотности сложения

Пе­сок	Ко­эф­фи­ци­ент по­ри­сто­сти е, (в до­лях еди­ни­цы)
	Гра­ве­ли­стый, круп­ный и сред­ней круп­но­сти	Мел­кий	Пы­ле­ва­тый
Плот­ный	e ≤ 0,55	е ≤ 0,6	е ≤ 0,6
Сред­ней плот­но­сти	0,55 0,7	е > 0,75	е > 0,8

Определение показателя текучести глинистых грунтов

Показать текучести I _L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.

Определяется расчетом из формулы:

где W — природная (естественная) влажность грунта; W_p — влажность на границе пластичности, в долях единицы; I _p — число пластичности.

В зависимости от показателя текучести пылевато-глинистые грунты могут иметь плотность сложения согласно таблице 7.

Глинистые грунты по плотности сложения

Грунт		По­ка­за­тель те­ку­че­сти I L
Су­песь	твер­дая	I L ≤ 0
	пла­стич­ная	0 ≤ I L ≤1
	те­ку­чая	I L >1
Су­гли­нок и гли­на	твер­дые	I L ≤ 0
	по­лутвер­дые	0 ≤ I L ≤0,25
	ту­го­пла­стич­ные	0,25 1

Определение степени влажности грунта

Степень влажности грунта S_r — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

где ρ_s — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³); е — коэффициент пористости грунта; ρ_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³); W – природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Источник

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

Номер варианта	Плотность грунта ρ, г/см 3	Плотность частиц грунта ρs, г/см 3	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

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):

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

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:

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)

, (5)

где W принимается в долях единицы.

Подразделение глинистых грунтов по показателю текучести

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести JL
Супесь: твёрдая пластичная текучая	1
Суглинки и глины: твёрдые полутвёрдые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	1,00

, (6)

. (7)

, (8)

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

100, (9)

Источник

Естественная влажность

Комплекс исследований физических свойств грунтов, который производят специалисты компании ООО «ГеоЭкоСтройАнализ», обязательно включает методики по исследованию их естественной влажности.

В понятие естественной влажности входит количество воды, которое содержится в порах почвы или горной породы в ее естественном залегании.

Для определения естественной влажности грунтов высушивают образцы, пока не достигают постоянного веса. Опыт проводится при температуре от 105 до 107 градусов. Обоснования этой температуры не существует, но она указана в стандарте, поэтому данные результатов, полученных разными организациями, являются сопоставимыми между собой.

Обычно величина естественной влажности грунтов больше, чем их максимальная гигроскопичность. Поэтому чаще всего газообразная составляющая грунтов в их природном залегании обладает относительной влажностью, равной 100%.

Абсолютной влажностью называют влажность, которая выражается в отношении к весу сухой породы. Значение относительной влажности используется для характеристики степени заполнения пор водой, поэтому она носит название степени насыщенности породы или коэффициента влажности.

Определение естественной влажности очень важно для изучения физического состояния породы. Она важна для определения ее прочности и других свойств для решения инженерных задач.

Для того, чтобы разобраться с физическим состоянием породы, недостаточно знать только абсолютную влажность, необходимо получить данные по степени заполнения пор водой. Поэтому так важно исследование относительной влажности (коэффициента влажности) грунта.

Влажность грунта различают весовую и объемную. Весовая влажность определяется отношением массы воды к массе твердых частиц, находящихся в грунте (скелете). Объемная влажность определяется отношением объема воды к объему твердых частиц (скелету грунта). В одном и том же грунте значение весовой влажности всегда меньше значения его объемной влажности. У разных грунтов величина влажности грунта бывает различной. Например, у торфа или ила она равняется 100%.

Понятие степени влажности или коэффициента водонасыщенности грунта определяется отношением природной влажности грунта к влажности, которая фиксируется при полном заполнении пор водой. Коэффициент водонасыщенности может быть равным нулю (при абсолютно сухом грунте) и повышается до единицы (при полностью водонасыщенном грунте).

Грунт носит название маловлажного, если Sr 0,8.

Специалисты нашей грунтовой лаборатории в своих исследованиях пользуются самым современным оборудованием, поэтому результаты измерений отличаются гарантированной точностью.

В понятие естественной влажности воды входит весь объем воды, содержащийся в порах. На глубине величина естественной влажности становится заметно выше. Для грунтов недоушютненных, в водонасыщенном и естественном виде, характерна сжимаемость 0,01 – 0,012 – 105 Па. На основании коэффициента просадочности породы считаются среднепросадочными. Чем дальше от горных массивов, тем выше значения просадочных свойств грунтов. Если сравнить грунт на глубине ниже одного метра, то он будет более пластичным. На основании лабораторных исследований определяют коэффициент фильтрации суглинков, который может составлять от 0,1 до 0,45 в сутки.

Показатели естественной влажности могут находиться в диапазоне 3 – 8%, причем показатель нижнего предела связан с песчаными грунтами.

Показатели естественной влажности грунтов могут колебаться в широком диапазоне, доходя до 50-60 процентов и даже выше. Наибольшую влажность наблюдают в составе глинистых и пылеватых грунтов. Влажность песчаных грунтов обычно ниже. Если показатель естественной влажности ниже оптимального, то перед началом трамбования котлован следует замачивать. При пониженной влажности уплотняемого грунта его приходится доувлажнять, заливая воду с помощью специальных скважин.

Источник

Природная влажность грунтов

При изучении особенностей, а именно характеристик грунта их проверяют на естественное содержание воды в породе в природном состоянии. Проведение этого исследования обязательно.

Природная влажность грунтов исследуется следующим образом: высушивается образец при температурных показателях в 105-107 градусов. При достижении грунтом устойчивого веса, опыт завершается. Цена этого исследования достаточно низкая. Геология для проекта включает изучение показателя естественного уровня влажности.

Как правило, он выше, чем максимальная гигроскопичность грунта. Так что влажность относительная газообразной составляющей грунтов равняется 100%. Это значение нужно для выявления степени заполнения пор водой. Ее еще часто называют коэффициентом влажности породы.

Зачем необходимо изучать влажность грунтов?

Заказать выяснение влажности грунтов требуется для того, чтобы определить основные его свойства, знание о которых помогает в решении важных инженерных задач. Смета изысканий должна содержать этот пункт в бюджете. Геологические изыскания фундамента должны опираться, в числе прочего, и на эти показатели.

Существует и такое понятие как абсолютная влажность. Под этим определением понимается отношение количества воды к весу грунта в сухом состоянии. Получение сведений об абсолютной влажности позволяет определить физическое состояние породы.

Природная влажность грунтов может быть двух видов: объемная и весовая. В первом случае определяется отношение объема воды к общему объему грунта, а во втором определяется разница в весе. Объемная влажность всегда больше весовой.

Коэффициент насыщенности – это отношение природной влажности к той, которая фиксируется при полном заполнении пор. В сухом грунте коэффициент насыщенности равен нулю, а в водонасыщенном – единице. Маловлажным грунтом называют тот, в котором значение коэффициента меньше 0,5. Значение влажного грунта варьируется от 0,5 до 0,8.

Естественная влажность грунта – это объем воды, который содержится в его порах. Диапазон показателя от 3 до 8% относится к грунтам песчаного типа. Средние показатели варьируются в 50-60%. Наибольшая влажность отмечается у пылеватых и глинистых грунтов.

Во время проведения изыскания для фундамента, анализируется влажность грунтов. Если обнаруживается что естественная влажность ниже оптимальной, котлован перед началом работ нужно замачивать, что несколько увеличивает стоимость окончательных работ. Выполнение этого условия обеспечивает максимальную крепость будущего фундамента.

В компании ООО «Геолог» имеется специализированная грунтовая лаборатория, позволяющая исследовать не только природную влажность грунтов, но и другие не менее важные физические и механические характеристики грунтового состава на исследуемой строительной площадке. В конечном итоге после проведения полевых испытаний и взятия образцов грунта, на заключительной стадии – камеральной, нашими специалистами составляется технический отчет, в котором указываются все изученные характеристики грунта и воды. В дальнейшем это позволяет главному инженеру принять правильное решение при выборе основания для будущего здания, а также помогает понять: из каких материалов возводить строение и исправить другие особенности конструкции.

Услуги геодезиста в компании ООО «Геолог» стоят не очень дорого, а вот успех нашей компании определяется, прежде всего, высокими показателями качества, оперативности, надежности и опытом. Ждем от вас техническое задание, и смета работ будет подготовлена задолго до начала инженерных изысканий.

Источник