Показатель пластичности глинистых грунтов

Пластичность – это способность грунта под действием внешнего усилия изменять свою форму без изменения объема и образования трещин и сохранять измененную форму после устранения внешнего воздействия. Глинистые грунты проявляют свойство пластичности при увлажнении, причем в зависимости от влажности проходят три состояния (или консистенции) – твердое, пластичное и текучее (рис. 1.4).

Построив шкалу изменения влажности грунта от 0 до 1, мы можем отметить на ней две характерные влажности: влажность на границе пластичности (раскатывания) w_p, и влажность на границе текучести w_L . Влажность на границе текучести w_L соответствует влажности, при которой грунт из пластичного состояния переходит в текучее. Эта влажность – верхний предел пластичности грунта. Влажность на границе пластичности (раскатывания) w_p соответствует влажности, при которой грунт теряет свою пластичность. Это нижний предел пластичности грунта.

Рис. 1.4. Состояния глинистого грунта в зависимости от влажности

Сами по себе эти влажности не являются характеристиками пластичности грунта. Однако диапазон влажности, в котором грунт будет пластичным, имеет для глинистых грунтов первостепенное значение. Этот диапазон характеризуется числом пластичности I_p. Число пластичности равно разности между влажностью на границе текучести w_L и влажностью на границе пластичности (раскатывания) w_p:

I_p = w_L - w_p . (1.22)

Число пластичности обычно выражают в процентах.

Число пластичности тесно связано с содержанием в грунте глинистой фракции и поэтому используется в классификации для определения наименования глинистого грунта (супесь, суглинок, глина).

Показатель текучести глинистых грунтов

В зависимости от естественной влажности (ее положения на шкале влажности) глинистый грунт может находиться в том или ином состоянии, то есть иметь ту или иную консистенцию (рис.1.4).

Консистенция (состояние) грунта характеризуется показателем текучести I_L, который определяется сравнением естественной влажности грунта с влажностями на границах текучести и раскатывания по формуле

. (1.23)

Из рис. 1.4 видно, что при w < w_p показатель текучести I_L < 0, и консистенция грунта твердая; при w > w_L I_L > 1 и консистенция текучая, а при w_p < w < w_L и 0 < I_L < 1 – пластичная. Для суглинков и глин изменение их свойств в интервале пластичной консистенции очень существенно, и для них указанный интервал дополнительно разделяется на четыре состояния: полутвердое, тугопластичное, мягкопластичное и текучепластичное.

Степень плотности сыпучих грунтов

Плотность сложения песков оценивается по коэффициенту пористости. Общей характеристикой плотности песчаных грунтов является степень плотности I_D – сравнение коэффициента пористости природного грунта с коэффициентом пористости этого грунта в самом рыхлом и самом плотном состояниях:

. (1.24)

Здесь e_max - коэффициент пористости грунта в самом рыхлом состоянии (при насыпании сухого грунта в сосуд);

e_min – то же в самом плотном состоянии (при постукивании или вибрировании насыпанного песка в мерной колбе).