Плотность твердых частиц грунта

Плотностью твердых частиц грунта называется отношение массы твердых частиц грунта к занимаемому ими объему:

. (1.3)

Единица измерения плотности твердых частиц грунта – г/см³.

Удельный вес твердых частиц грунта:

. (1.4)

Единица измерения удельного веса твердых частиц грунта– кН/м³.

Плотность твердых частиц грунта характеризует, главным образом, минералогический состав грунта и изменяется в незначительных пределах (_s = 2,45... 2,75 г/см³).

Для основных разновидностей грунтов: песок – _s = 2,65 г/см³; супесь – _s= 2,70 г/см³; суглинок – _s = 2,71 г/см³; глина – _s = 2,75 г/см³.

Влажность грунта

Влажность грунта – отношение массы воды к массе твердых частиц грунта:

. (1.5)

Влажность измеряется в процентах или долях единицы. Влажность изменяется в широких пределах и особенно важна для глинистых грунтов.

Гранулометрический (зерновой) состав грунта

Содержание частиц различной крупности, выраженное в процентах от общего веса сухого грунта, называется гранулометрическим составом грунта. Для определения гранулометрического состава (G) грунт разделяют на фракции, включающие частицы определенных размеров:

G %, (1.6)

где m_i – масса фракции; m₀ – масса исследуемого грунта.

Гранулометрический состав грунта определяется экспериментально.

Степень неоднородности гранулометрического состава песчаного грунта С_u определяется по формуле

, (1.7)

где d₆₀ и d₁₀ – диаметры (размеры) частиц, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % (по массе).

Вычисляемые показатели физического состояния грунтов

Зная величины , _s и w, можно вычислить еще ряд физических характеристик грунта.

Плотность сухого грунта (скелета)

Плотность сухого грунта (скелета) _d – отношение массы твердых частиц грунта ко всему объему грунта:

. (1.8)

Единицы измерения плотности сухого грунта (скелета) – г/см³.

Удельный вес сухого грунта (скелета):

. (1.9)

Единицы измерения удельного веса сухого грунта (скелета) – кН/м³.

Для образца грунта единичного объема (v₁ + v₂ = 1 см³) плотность  = q₁ + q₂, а плотность сухого грунта _d = g₁. Тогда влажность грунта может быть выражена через  и _d следующим образом:

. (1.10)

Отсюда получим формулу для расчета плотности сухого грунта (скелета):

. (1.11)