Читать книгу Инженерная геология. Методическое пособие - Кимкина Валентина Михайловна - Страница 15

Физические свойства определяю состав и состояние грунта. К ним относятся: минеральный состав, гранулометрический состав, плотность (масса), влажность пористость.

Вводятся следующие условные обозначения:

М – масса грунта естественного сложения;

V – объем грунта;

mт – масса твердых частиц;

mв – масса воды в грунте;

mт+mв=M

Vт – объем твердых частиц;

Vп – объем пор в грунтах;

Vт+Vп=V

Vв – объем воды в грунтах.

Vп=Vв

Показатели плотности (массы) грунта

К показателям плотности (массы) грунта относятся: плотность влажного грунта, плотность сухого грунта, плотность твердых частиц грунта.

Плотностью грунта называется отношение массы грунта к его объему.

Плотность влажного грунта – это отношение массы всего грунта, включая воду в порах к объему всего грунта, включая объем пор.

ρ₀ = (m_т+m_в) / (V_т+V_п) =M/V (1)

Для большей части грунтов (исключая илы, торф и др.) значения плотности грунта колеблются в пределах 1,5—2,2 г/см3, плотность относится к расчетным показателям свойств грунтов. Наиболее распространенным способом определения плотности песчано-глинистых связанных грунтов являются методы режущего кольца и гидростатического взвешивания.

Плотность сухого грунта – это отношение массы твердых частиц грунта, исключая воду в порах к массе сего грунта, включая объем пор.

ρ_d=m_т/ (V_т+V_п) =m_т/V= ρ ₀/ (1+We) (2)

Сравнивая формулы 1 и 2 можно сделать вывод о разнице значений по массе воды содержащейся в грунтах, т.е. вычислить влажность.

Плотность твердых частиц грунта – это отношение массы твёрдых частиц к объему твердых частиц грунта

ρ_s=m_т/V_т (3)

Сравнивая формулы 2 и 3, можно получить информацию о величине пористости пород.

Показатели пористости

Пористость – это объем пор в грунте. Пористость имеет 2 показателя – абсолютная пористость (n) и коэффициент (e) пористости.

Абсолютная пористость – это отношение объема пор в грунте к объему всего грунта.

n=V_п/V= (ρ_s– ρ_d) / ρ_s

Коэффициент пористости – это отношение объема пор в грунте к объему твердых частиц.

e=V_п/V_т = (ρ_s– ρ_d) / ρ_d