Коэффициент водонасыщения грунта: ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация (с Поправками), ГОСТ от 12 июля 2012 года №25100-2011 – Коэффициент Водонасыщения Грунта + Влияние На Технологии Возведения Фундаментов » Подробная Инструкция + Фото + Видео

Содержание

Коэффициент Водонасыщения Грунта + Влияние На Технологии Возведения Фундаментов » Подробная Инструкция + Фото + Видео

Устройство фундаментов в водонасыщенных грунтах

Степень водонасыщения грунта является одним из наиболее важных показателей, по которому ориентируются проектировщики и строители. Именно от этого него зависят конструкция и размеры фундамента, глубина его заложения.

Влияет он также и на перечень мер, которые необходимо принять, чтобы правильно построить и комфортно эксплуатировать здание. Далее мы поговорим о свойствах влажных грунтов, особенностях земляных работ и устройства фундаментов в таких условиях.

Видео в этой статье поможет вам разобраться, что же такое коэффициент водонасыщения грунта.

Характеристики и свойства грунтов

Устойчивость заглубляемых конструкций и сооружений, их цена и трудоёмкость работ целиком и полностью зависят от характеристик грунта. Кроме уровня влажности, это плотность, коэффициент разрыхления, сцепление грунта и сопротивление сдвигу.

Итак:

На фото снизу приведена таблица, в которой прописаны все категории строительных грунтов. Плотность, а так же сцепление, определяемое первоначальным сопротивлением сдвигу, влияет на выбор землеройной техники для его разработки. И вообще, природные свойства грунтов взаимозависимы.

Разделение грунтов по категориям

Например: чем меньше плотность грунта, тем сильнее он может увлажниться. Соответственно, пески, супеси и рыхлые суглинки обладают способностью максимально впитывать влагу. Что такое водонасыщенные грунты? Данный показатель характеризуется степенью их насыщенности водой. Это отношение массы влаги в грунте к массе сухих твёрдых частиц, которое выражается в процентном соотношении.

Обратите внимание! Если коэффициент водонасыщения не превышает 5%, то грунт считается сухим. Влажность, превышающая 30%, относится к категории мокрых грунтов. Ну а всё, что между этими двумя показателями – это грунты с неполным водонасыщением.

Влияние водонасыщенности на качество грунта

Рыхлые грунты, а вернее, их свойства, находятся в полной зависимости от присутствия влаги. При определённой степени увлажнения они сначала размягчаются, а затем переходят в пластичное состояние. Если же поры грунта полностью насыщены и ещё остаётся свободная вода, он становится текучим.

Итак:

Что такое пластичный грунт, мы можем представить себе на примере пластилина. Если к нему не прикладывается усилие, он сохраняет свою форму. При определённом воздействии он, оставаясь сплошной массой, деформируется. Такое же состояние свойственно пылеватым и глинистым грунтам, которые находятся в нём лишь в определённом влажностном диапазоне.

Водонасыщенный глинистый грунт

Под сцеплением грунта подразумевается сопротивление его структурных связей какому-либо перемещению. В основном, это актуально для грунтов I категории, так как они имеют неустойчивую структуру. При строительстве по водонасыщенным грунтам сцепление имеет решающее значение.
Самый низкий показатель удельного сцепления у рыхлых песков и суглинков. А если они ещё имеют и высокий коэффициент водонасыщения, это доставляет строителям немало проблем. Стоит заметить, что человеку, который своими руками строит дом, справиться с ними без помощи специалистов бывает весьма затруднительно.

Свайное поле: фундамент на водонасыщенных грунтах

Тут главное — правильно сориентироваться и принять решение о выборе конструкции фундамента. Возможно, не имеет смысла приступать к земляным работам, чтобы возвести фундаментную ленту или залить монолитную плиту. Проблема в том, что при высоком уровне влажности глинистые и пылеватые грунты становятся липкими.
Это одно из самых неприятных свойств, присущее, в основном, глинам. Липкость усложняет работу землеройной техники, особенно при выгрузке грунта из ковша экскаватора в кузов грузового транспорта. Слабые водонасыщенные грунты в масштабном строительстве вообще не разрабатывают, а ставят здания и сооружения на сваи.

Взятие пробы грунта для лабораторного исследования

По мере повышения водонасыщенности грунта из состояния липкости он переходит в состояние размокаемости. То есть, под воздействием влаги он полностью утрачивает свою прочность. Это опять же касается рыхлых песков и суглинков, и по мере их перехода к плотным, малопористым грунтам вероятность размокания пропорционально снижается.

Обратите внимание! Размокание грунта чревато его полным распадом, и чем ниже была его первоначальная влажность, тем быстрее это происходит. Особенно быстро размокает почва с нарушенной структурой — именно поэтому откосы и стенки котлованов нуждаются в укреплении. Дренажные подушки под фундаментом и обратную засыпку пазух приходится плотно трамбовать, хотя вернуть грунту исходную плотность практически невозможно.

Если под землёй есть напорные воды, то стадия размокания рано или поздно переходит в стадию размывания. Этот процесс достаточно длительный и зависит от уровня минерализации почвы и скорости водного потока. Под его воздействием частицы отрываются и перемещаются, и больше всего этому явлению подвержены пылеватые грунты.

Определение УГВ и исследование влажности грунта

Плотная глина, благодаря устойчивым структурным связям, размыва практически не боится и вообще считается водоупорным материалом. С одной стороны, это хорошо, так как она не пропускает грунтовую воду к фундаменту. С другой стороны – это плохо, так как поверхностная вода не может уйти в грунт и застаивается. Вот поэтому в основании и устраивается дренажная подушка, и чем она толще, тем лучше.

Есть ещё такое свойство грунта, как набухание. Оно характеризуется способностью образца увеличиваться по мере насыщения водой в объёме. Мы упомянули даже ещё не все показатели, которые учитываются при проектировании и строительстве зданий. В каждом случае принимаются индивидуальные решения.

Делается это на основе геологического анализа грунта на участке, отведённом под строительство. Такими исследованиями занимаются специализированные организации, имеющие для этого оснащённые необходимым оборудованием лаборатории, а также соответствующих специалистов.

Сооружение фундаментов в водонасыщенных грунтах

Естественно, что конструкциям, непосредственно контактирующим с грунтом, при проектировании уделяется особое внимание. Основная задача – поиск наиболее оптимального решения, которое поможет исключить неравномерную усадку здания.

Для этого при возведении ленточных и монолитных плитных опор применяют такие меры, как увеличение площади опирания фундамента и изменение глубины его заложения. Если на дне котлована имеется плотный верхний слой, под фундаментной лентой устраивают опорную подушку, и она может быть не только насыпной, но и бетонной (монолитной или сборной). Песчаная подушка обязательна и в этом случае.

Лента фундамента, опирающаяся на бетонную подушку

В тех местах, где есть вероятность наибольшей осадки, может быть предусмотрен более глубокий подвал либо, наоборот, отметка подошвы фундамента поднимается выше.

Уровни ответственности зданий: что это

Вообще, проектирование нулевого цикла здания связано с уровнем его ответственности. Государственный стандарт устанавливает три таких уровня: повышенный, нормальный и пониженный. К первому уровню относятся все промышленные объекты, высотные здания и уникальные сооружения.

Постройка с пониженным уровнем ответственности

Жилые дома и прочие здания массового строительства относятся ко второму уровню. К категории объектов пониженной ответственности, относятся постройки павильонного типа и МАФ (малые архитектурные формы). К ним относятся беседки, теплицы, гаражи, небольшие складские помещения и бани – всё, что возводится на приусадебных и дачных участках.

Обратите внимание! К фундаментам частных особняков, таунхаусов, коттеджей и комфортабельных загородных домов предъявляются требования, соответствующие II (нормальной) категории ответственности. А значит, при их строительстве должны быть выполнены геологические изыскания и разработана конструкция фундамента, привязанная к реальным условиям участка.

Строительство дома с подвалом на ленточном фундаменте

И вот какие рекомендации по выбору конструкции фундамента для зданий нормального уровня ответственности, дают специалисты:

Разновидность грунта	Рекомендуемый тип фундамента
Пески средней и высокой плотности;Глинистые грунты с нижним показателем текучести 0,75	Строить дом без подвала, на мелкозаглублённом или незаглублённом фундаменте.
Непучинистые грунты	Фундаменты столбчатые, ленточные, монолитная плита. Подвал можно предусмотреть.
Пучинистые грунты	Только ленточный мелкозаглублённый или плитный фундамент. Без подвала.
Водонасыщенные биогенные грунты: торфы, илы, рыхлые пески, текучие глины	Сваи либо плитные фундаменты. О подвалах не может быть и речи.

Как уплотнить основание под фундамент

В масштабном строительстве используют самые разные способы понижения уровня влажности грунта (см. Как выполнить осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод). Это и установка вертикальных дрен, и устройство дренажных скважин, и замораживание грунта, и установка иглофильтров. А что же делать обычному частнику, решившему самостоятельно построить дом?

Основным средством спасения от грунтовой влажности в данном случае является подушка из песка и гравия под подошвой фундамента. С её помощью можно уменьшить величину его заглубления и размеры, лучше распределить давление на грунт и сделать осадку более равномерной. Для устройства ложа под фундамент используют песок, песчано-гравийную смесь, щебень.

Схема монолитного фундамента на песчаной подушке

В идеале, это два слоя: сначала песок, затем гравий. Их толщина определяется, исходя из качества грунта и размеров фундамента, и может быть достаточно большой. Но, к примеру, при подготовке основания под небольшой частный дом подушку можно насыпать из одного песка. Только в этом случае толщина насыпного слоя будет, к примеру, не двадцать, а тридцать сантиметров.
Важно только, чтобы песок был крупнозернистый и ни в коем случае не содержал примесей глины, так как вода в такой подушке будет застаиваться. При разработке котлована необходимо учитывать её толщину. Как уже было замечено, максимальное уплотнение подушки имеет огромное значение, и сделать это нужно правильно.
Понятно, что для этой цели следует использовать виброплиту, ведь котлован – это не ямка для заборного столба, и подушку в 30 см вручную не утрамбуешь. Тут есть ещё один, очень значимый нюанс: каждому известно, что сухой грунт, а тем более песчаный, вообще невозможно утрамбовать.

Утрамбовка песчаной подушки

Поэтому при устройстве подушки под фундамент необходимо знать, какова влажность песка. Если она окажется ниже 5%, то по нормам должно производиться его доувлажнение, при этом количество воды определяется расчётом. Насыпают подушку поэтапно, трамбуя каждый слой по отдельности, только вот смачивать песок непосредственно во время утрамбовки не рекомендуется.

Имейте в виду, что если грунтовые воды находятся ближе полуметра к дну котлована, сооружать заглублённый ленточный или плитный фундамент вообще не имеет смысла, так как в результате воздействия сил морозного пучения он может запросто всплыть. В этой ситуации лучше отдать предпочтение свайному варианту, и небольшая инструкция по его обустройству вам будет предложена в следующей главе.

Сваи: панацея для слабых грунтов

Земная кора имеет пластовую структуру, и если на поверхности слабый грунт, то под ним всегда есть более прочный слой. Толщина верхнего слоя может составлять как три метра, так и все пятьдесят, и построить что-либо на таком грунте можно только с помощью свай. Их задача: пройти сквозь некачественный грунт и зацепиться за прочный подстилающий пласт.

Итак:

Если геологический анализ показал, что грунт на участке слабый, необходимо выяснить, какова глубинная протяжённость этого слоя. Делается это с помощью разведочного бурения. Такие данные просто необходимы для того, чтобы правильно подобрать длину свай.

Фундамент по технологии ТИСЭ: прекрасный вариант для частного дома

В строительстве применяется несколько видов свай: трубные, железобетонные, монолитные и винтовые. Первые два вида – это забивные сваи, монтаж которых возможен только с помощью специализированной техники. Для строительства частных домов используют либо винтовые сваи, либо устраивают фундаменты по технологии ТИСЭ.
Если описать её кратко, то выглядит она так: в грунте бурят отверстия, вставляют туда асбоцементные трубы, армируют их полость и заливают бетоном, оставляя снаружи выпуски арматуры. Затем по периметру свайного поля устанавливают опалубку, в неё – армирующий каркас, который связывают закладной арматурой свай, и заливают ростверк.

Фундамент из винтовых свай

Винтовые сваи монтируются ещё проще. Их вкручивают в предварительно пробуренные лунки, а полость заполняют щебнем или обломками кирпича и заливают цементным раствором. Армирование не производится, так как оболочка свай стальная и достаточно прочная, чтобы обеспечить прочность фундамента.
Внутреннее заполнение бетоном осуществляется из соображений защиты металла от коррозии. Оголовки свай обрезают на нужной отметке и закрывают их приваривающимися пластинами. К ним впоследствии крепят швеллер или деревянные балки, которые будут выполнять функции ростверка.

Преимущество винтовых свай перед предыдущим вариантом состоит в том, что их гораздо проще использовать, если строить приходится на участке с неровным рельефом, либо просто в силу климатических условий здание нужно поднять как можно выше над уровнем земли. Если это расстояние превышает 60 см, для придания цокольной части свайного фундамента производят обвязку его периметра уголком или швеллером.

Вопрос № 9. Определение коэффициента водонасыщенности грунта.

Степень заполнения пор в грунте характеризуется коэффициентом водонасыщения (G)

, где

w – природная влажность грунта

— предельная влажность грунта, возможная при данной пористости, или полная влагоемкость.

При полном заполнении пор грунта водой влажность будет равна отношению веса воды в объеме пор к весу твердых частиц , т.е. , или

и подставляя это выражение в первую формулу получим:

Приняв , получим , т.е. коэффициент пористости полностью водонасыщенного грунта равен произведению влажности на удельный вес частиц грунта.

Коэффициент водонасыщенности природных глинистых грунтов близок к 1,0. Однако во многих случаях вследствие наличия в грунтовой воде пузырьков газов он несколько больше 1,0, что в большей степени сказывается на сжимаемости поровой воды.

При G < 1,0 состояние грунта называется трехфазным, а при полном заполнении пор водой – двухфазное состояние.

Несвязные (сыпучие) грунты по степени влажности разделяют на группы:

— маловлажные при G ≤ 0,5

— влажные при 0,5 ≤ G ≤ 0,8

— насыщенные при G > 0

Для грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, скелет грунта будет испытывать взвешивающее действие воды. Учитывая для единицы объема грунта вес твердых частиц в воде и их объем , получим для удельного веса грунта, облегченного весом вытесненной им воды, выражение: .

Вопрос № 10. Консистенция глинистых грунтов.

У глинистых грунтов при изменении влажности изменяется его состояние, свойства, консистенция, т.е. степень подвижности слагающих грунт частиц, при механическом на него воздействии. Различают три формы состояния глинистого грунта: твердое, пластичное, текучее.

Для глинистых грунтов первостепенное значение имеет не только влажность, но и диапазон влажности, в котором грунт будет пластичным. Этот диапазон характеризуется так называемым число , или индексом пластичности, и равен разности между двумя влажностями, выраженными в %: , где

— влажность на границе текучести; — влажность на границе раскатывания.

соответствует влажности, при которой грунт переходит в текучее состояние. Стандартный конус погружается в грунт от собственного веса на глубину в 10 мм за 5 секунд. соответствует влажности, при которой теряет свою пластичность. Она приблизительно равна влажности жгута, сделанного из грунта и раскатываемого по бумаге до потере пластичности, т.е. когда жгут диаметром 3 мм, подсыхая во время раскатывания, начинает крошиться.

По иерее содержания увеличения влаги глинистый грунт переходит из одного состояния (консистенция) в другое. Если влаги мало, то глина сухая и твердая. При увеличении влажности, когда ее значение достигает “нижнего предела пластичности” ( или “границы раскатывания”), глина перейдет в новое состояние пластичной консистенции. Она будет легко меситься, изменять и сохранять приданную ей при сжатии форму. Величина влажности, соответствующая этому пределу колеблется для глинистых грунтов от 8 до

40 % в зависимости от химического, минералогического состава и содержания тонких глинистых частиц (менее 0,002 мм). Если продолжить увеличивать влажность глинистого грунта, то можно достигнуть верхнего предела пластичности (границы текучести), при которой глина теряет свою прочность и начинает течь. Из грунта с влажностью выше этого предела ничего сформировать не удается. Строить на такой глине опасно: она будет выдавливаться из-под фундамента, и здание на ней будет оседать. Грунт в этом случае, говорят, превращается в слабый, водонасыщенный. Эта граница перехода из пластичной в текучую консистенцию зависит еще в большей степени, чем граница раскатывания, от химических и минералогических особенностей глин, а также от содержания тонких частиц.

По числу пластичности определяют наименование глинистого грунта.

Если < 1,0 – грунт песчаный;

= от 1 до 7 – грунт называется супесью;

= от 7 до 17 – суглинок;

> 17 – глина.

Уплотненность глинистых грунтов определяется их консистенцией, под которой понимают густоту и в известной мере вязкость грунтов, обуславливающие способность их сопротивляться пластичному изменению формы. Густота и вязкость грунтов зависят от количественного соотношения твердых частиц и воды в единице объема грунта, а также от сил взаимодействия между частицами грунта. Показателем консистенции, или индексом текучести, служит выражение:

По глинистые грунты классифицируются на категории: супеси – на твердые, пластичные и текучие; суглинки и глины – на твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные и текучие.

Грунт — Википедия

Техногенные грунты

Грунт — многокомпонентные динамичные системы (горные породы, почвы, осадки и техногенные образования), рассматриваемые как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека^[1]. Грунты используют в качестве оснований зданий и сооружений, материалов для строительства дорог, насыпей и плотин, среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ) и др. Грунты изучаются в инженерной геологии и её разделе грунтоведении.

Классы грунтов[править | править код]

По природе структурных связей между частицами они разделены на три класса:

скальные — с жёсткими кристаллизационными и цементационными связями;
дисперсные — с физическими, физико- химическими и механическими связями. Для дисперсных грунтов выделяются подклассы связанных и несвязанных грунтов.
мерзлые — c дополнительными криогенными связями.

Типы грунтов[править | править код]

По генезису(происхождению) выделяются следующие типы грунтов:

Скальные грунты[править | править код]

Имеют две разновидности — скальные и полускальные. Чисто скальным грунтом называется грунт, минералы которого имеют структурные связи кристаллизационного типа. Полускальные грунты состоят из минералов, имеющих структурные связи цементационного типа. Условная граница между скальными и полускальными грунтами определяется значением предела прочности на одноосное сжатие R_c. У полускальных разновидностей R_c < 5 МПа.

Дисперсные грунты[править | править код]

Состоят из минеральных частиц разного размера, слабосвязанных друг с другом. Дисперсные грунты образуются при выветривании скальных грунтов с последующим переносом продуктов выветривания водным или эоловым путём и переотложением.

Мёрзлые грунты[править | править код]

Имеют отрицательную или нулевую температуру в течение многих лет, содержат включения льда и(или) цементирующий лёд, содержат дополнительные криогенные структурные связи.

Физические свойства[править | править код]

Плотность грунта ρ, г/см³ — это отношение общей массы образца грунта при естественной влажности и строении, к занимаемому образцом объёму. Плотность грунта зависит от минералогического состава, влажности и пористости.

ρ=mV{\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}}

где:

ρ — плотность грунта, г/см^3;

m — масса грунта с естественной влажностью и сложением, г;

V — объём, занимаемый грунтом, см³.

Плотность скелета грунта ρ_d^[2] — плотность сухого грунта , г/см³, определяемая по формуле

ρd=ρ1+W{\displaystyle \rho _{d}={\frac {\rho }{1+W}}}

где

ρ — плотность грунта, г/см³;
W — влажность грунта, д. ед.

Коэффициент пористости е определяется по формуле:

e=ρs−ρdρd{\displaystyle e={\frac {\rho _{s}-\rho _{d}}{\rho _{d}}}}

где

ρ_s — плотность частиц грунта, г/см³;
ρ_d — плотность сухого грунта, г/см³.

Предел прочности грунта на одноосное сжатие R_c, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

Водно-физические свойства[править | править код]

Влажность грунта, W % — массовое(весовое) W или объёмное W_n относительное содержание воды в порах грунта. Объёмная влажность W_n изменяется от 0 до 100 %.

ρ=mV{\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}}

Коэффициент водонасыщения S_r, д. ед. — степень заполнения объёма пор водой. Определяется по формуле:

Sr=Wρseρw{\displaystyle S_{r}={\frac {W\rho _{s}}{e\rho _{w}}}}

где

W — природная влажность грунта, д. ед.;
е — коэффициент пористости;
ρs — плотность частиц грунта, г/см³;
ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp.

Ip=WL−Wp{\displaystyle I_{p}=W_{L}-W_{p}}

WL и Wp определяют по ГОСТ 5180-84.

Количественные характеристики гранулометрического состава[править | править код]

Степень неоднородности гранулометрического состава C_u — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

Cu=d60d10{\displaystyle C_{u}={\frac {d_{60}}{d_{10}}}}, (А.3)

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

Кэффициент выветрелости К_wr, д. ед. — отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов К_wr, д. ед., определяется по формуле

Kwr=K1−K0K1{\displaystyle K_{wr}={\frac {K_{1}-K_{0}}{K_{1}}}}

где К₁ — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;
К₀ — то же, в природном состоянии.

Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов К_fr, д. ед., определяется по формуле:

Kfr=q1q0{\displaystyle K_{fr}={\frac {q_{1}}{q_{0}}}}

где q₁ — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;
q₀ — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

Коэффициент размягчаемости в воде К_sof, д. ед. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

Коэффициент сжимаемости мёрзлого грунта δ_f — относительная деформация мёрзлого грунта под нагрузкой.

Льдистость грунта за счёт видимых ледяных включений i_i, д. ед. — отношение содержащегося в нём объёма видимых ледяных включений к объёму мёрзлого грунта. Определяется по формуле:

ii=ρs(Wtot−Wm)ρi+ρs(Wtot−Ww){\displaystyle i_{i}={\frac {\rho _{s}(W_{tot}-W_{m})}{\rho _{i}+\rho _{s}(W_{tot}-W_{w})}}}

ρ_s — плотность мёрзлого грунта, г/см³;
ρ_i — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;
W_tot — суммарная влажность мёрзлого грунта, д. ед.;
W_m — влажность мёрзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. ед.
W_w — влажность мёрзлого грунта за счёт содержащейся в нём при данной отрицательной температуре незамёрзшей воды, д. ед.

Относительная деформация набухания без нагрузки ε_sw, д. ед. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143-80.

Относительная деформация просадочности ε_s, д. ед. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определённом давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161-78.

Относительное содержание органического вещества I_r, д. ед. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

Показатель текучести I_L — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания W_p, к числу пластичности I_p.

Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации К_ф, м/сут. Определяется по ГОСТ 25584-90.

Степень заполнения объёма пор мёрзлого грунта льдом и незамёрзшей водой S_r, д. ед., определяется по формуле:

Sr=(1,1Wic+Ww)ρsefρw{\displaystyle S_{r}={\frac {(1,1W_{ic}+W_{w})\rho _{s}}{e_{f}\rho _{w}}}}

где W_ic — влажность мёрзлого грунта за счёт порового льда, цементирующего минеральные частицы (лёд-цемент), д. ед.;
W_w — влажность мёрзлого грунта за счёт содержащейся в нём при данной отрицательной температуре незамёрзшей воды, д. ед.;
ρ_s — плотность частиц грунта, г/см3;
е_f — коэффициент пористости мёрзлого грунта;
ρ_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Степень засолённости — характеристика, определяющая количество водорастворимых солей в грунте D_sal, %.

Степень зольности торфа D_ds, д. ед. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306-83^*.

Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения ε_fh, д. ед. (доли единицы), которая определяется по формуле:

εfh=ho,f−hoho{\displaystyle \varepsilon _{fh}={\frac {h_{o,f}-h_{o}}{h_{o}}}}

где

h_{o, f} — высота образца мёрзлого грунта, см;

h_o — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

Степень плотности песков I_D определяется по формуле

ID=emax−eemax−emin{\displaystyle I_{D}={\frac {e_{max}-e}{e_{max}-e_{min}}}}, (A.6)

где е — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении;
e_max — коэффициент пористости песка в самом рыхлом сложении.
e_min — коэффициент пористости песка в самом плотном сложении.

Степень разложения торфа D_dp, д. ед. — характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650-72.

Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, q_sr, г/л.

Структура грунта — пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

Суммарная льдистость мёрзлого грунта i_tot, д. ед. — отношение содержащегося в нём объёма льда к объёму мёрзлого грунта. Определяется по формуле:

itot=ii+ic=ρ⋅iρi=ρf(Wtot−Ww)ρi(1+Wtot){\displaystyle i_{tot}=i_{i}+i_{c}={\frac {\rho \cdot i}{\rho _{i}}}={\frac {\rho _{f}(W_{tot}-W_{w})}{\rho _{i}(1+W_{tot})}}}, (A.10)

Состав грунта вещественный — категория, характеризующая химико-минеральный состав твёрдых, жидких и газовых компонентов.

Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др.).

Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536-79.

Приборы для исследования физико-химических свойств грунта[править | править код]

Влагоёмкость грунтов — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Влагоёмкость грунтов — способность грунтов вмещать и удерживать максимальное количество воды, обусловленная их структурными особенностями и, прежде всего, той или иной категорией пористости.

Различают несколько её видов.

Полная влагоёмкость грунта (w_sat) — численно равна влажности грунта (весовой или объёмной) при полном заполнении всех его пор водой. Для ненабухающих грунтов полная влагоёмкость является постоянной величиной и, выраженная в объемных долях, совпадает с их пористостью или максимальным значением объемной влажности. Для набухающих грунтов она является переменной величиной, зависящей от степени набухания грунта. Полная влагоемкость определяется для всех типов грунтов (скальных и дисперсных) и характеризует содержание в грунте всех категорий воды, включая свободную. Сравнивая естественную влажность грунта с влажностью, соответствующей полной влагоемкости, судят о степени его водонасыщения (S_r). Наибольшей полной влагоёмкостью обладают грунты с наибольшими значениями открытой пористости.

Капиллярная влагоемкость (w_кап) грунта численно равна влажности грунта (весовой или объемной) при капиллярном его насыщении, т.е. при наличии всех форм капиллярной воды. Она всегда меньше полной влагоемкости грунта и характеризует общее содержание в грунте связанной и капиллярной воды. Зная капиллярную влагоёмкость (w_кап) грунта и его максимальную гигроскопичность (w_mg) можно найти общее количество капиллярной воды в грунте: w_к = w_кап — w_mg. Наибольшей капиллярной влагоемкостью обладают грунты с наибольшим содержанием мезо- и микропор капиллярного размера (0,001 — 1 мм) — пески, супеси, песчаники, алевролиты, высокопористые скальные грунты и т.п.

Влагоотдачей (w_отд), или водоотдачей, называют способность водонасыщенных грунтов отдавать воду путём её свободного стекания (т.е. под действием силы тяжести). Влагоотдача характеризует наличие в грунте свободной воды. Влагоотдача скальных, крупнообломочных и песчаных грунтов примерно равна разности их полной влагоемкости (w_sat) и влажности капиллярной влагоемкости (w_кап), т.е. w_отд = w_sat — w_кап. Влагоотдача глинистых грунтов определяется как разность между их полной влагоемкостью и влажностью свободного набухания (w_sw): w_отд = w_sat — w_sw.

При исследовании влагоемкости неразмокающих скальных и полускальных грунтов определяют их водопоглощение (w_пог), водонасыщение (w_нас) и коэффициент водонасыщения (К_нас). Водопоглощение (w_пог) — способность грунта поглощать (впитывать) воду при погружении его в воду в обычных условиях, выражают в долях единицы или в процентах от веса абсолютно сухой породы. Водонасыщение (w_нас) — способность грунта принудительно поглощать (впитывать) воду при погружении его в воду в особых условиях — под вакуумом, при повышенном давлении, при кипячении и др. Отношение водопоглощения к водонасыщению называют коэффициентом водонасыщения (К_нас) грунта: К_нас = w_пог/ w_нас.

Грунтоведение / Учебник. Под ред. В.Т.Трофимова, 6-е изд. М.: Изд-во МГУ, 2005, 1024 с.
Королев В.А. Влагоёмкость грунтов / / Российская геологическая энциклопедия. В трех томах. Том 1 (А-И). – М. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2010. С. 198-199
Базовые понятия инженерной геологии и экологической геологии: 280 основных терминов./ Под ред. В.Т.Трофимова. — М., ОАО Геомаркетинг, 2012, 320 с.

Водоотдача водопоглощение и набухание грунтов

Водоотдача — это способность водонасыщенных песков отдавать гравитационную воду путем свободного вытекания из грунта. В качестве наиболее общего показателя водоотдачи служит коэффициент водоотдачи, представляющий собой отношение объема воды, вытекающей под действием силы тяжести из некоторого объема грунта, ко всему этому объему.

Водоотдача является важнейшей характеристикой песков, используемой при определении статических и динамических запасов грунтовых вод, водопритока к водозаборным сооружениям, при расчете водопонижения и определении расстояния между осушительными каналами и др.

Водоотдача песчаных пород зависит от следующих факторов:
а) гранулометрического и минералогического состава, формы зерен, плотности, слоистости, наличия защемленного воздуха, капиллярности и др.;
б) глубины осушения, определяющей положение зон влагосодержания, количества и характера поступления дождевой и талой воды и др.

Водоотдача зависит также от положения осушенного слоя в разрезе и глубины залегания уровня грунтовых вод.

Большое влияние на водоотдачу песков оказывает их слоистость. При наличии слоев, неодинаковых по составу и плотности, водоотдача может быть различной не только для всей толщины в целом, но и для каждого слоя в отдельности.

Водопоглощение (свободное водонасыщение) — способность грунта поглощать воду при нормальном (атмосферном) давлении и комнатной температуре. Выражается отношением количества поглощенной воды к весу абсолютно сухого грунта в процентах.

Этот показатель особенно большое значение имеет для скальных и полускальных грунтов. Чем выше водопоглощение, тем сильнее проявляется размягчающее действие воды на грунт и тем ниже его морозостойкость, устойчивость по отношению к агентам выветривания.

Степень насыщения (коэффициент водонасыщения) — весьма важный показатель для оценки морозостойкости пород. Коэффициент водонасыщения характеризует количество пор, заполненных водой, по отношению к общей пористости и выражается обычно в долях единицы или в процентах.

Величина коэффициента водонасыщения изменяется от нуля (для абсолютно сухого грунта) до единицы (при полном насыщении пор грунта водой).

Наибольшее заполнение пор достигается при вакуумировании и принудительном насыщении (98—100%), меньшее — при свободном насыщении в течение 45 суток (85—95%) и кипячении (90—95%). При свободном насыщении в течение пяти суток степень заполнения пор относительно низкая (35—60%).

Понятия о набухании, пластичности, проницаемости, водопрочности и плывунности грунтов.

Набухание — это увеличение объема грунта в процессе смачивания. Способность к набуханию связана с гидрофильным характером глинистых минералов и большой удельной поверхностью глинистых грунтов.

Большинство исследователей считает, что процесс набухания носит осмотический характер и причиной его является разница концентраций порового раствора и воды, окружающей грунт. Если концентрация порового раствора больше, чем в свободном растворе, то объем грунта увеличивается, и наоборот.

Набухание грунта обусловливают следующие основные факторы:
1) природа грунта, т. е. минералогический и гранулометрический состав, состав обменных катионов, тип текстуры грунта, начальные плотность и влажность грунта; 2) концентрация и химический состав водного раствора; 3) действующая нагрузка.

Величина набухания является одним из основных показателей инженерно-геологических свойств горных пород при расчете крепи горных выработок, выемок, котлованов под сооружения и пр. Она позволяет прогнозировать состояние грунта при изменении водного режима, является некоторой характеристикой дисперсности грунта.

Способность породы к набуханию характеризуется следующими основными величинами.

Инженерное грунтоведение.

Какие показатели характеризуют состав грунтов?

Основными показателями состава дисперсных грунтов являются:

Петрографический, минералогический и химический составы;
Гранулометрический состав;
Плотность частиц грунта;
Показатели пластичности (для связных грунтов): предел текучести (граница текучести), предел пластичности (граница раскатывания), число пластичности.

Какие характеристики относятся к показателям состояния грунтов?

К основным показателям состояния дисперсных грунтов относятся:

Влажность;
Пористость;
Коэффициент пористости;
Плотность сухого и влажного грунта;
Показатель консистенции глинистых пород.

Какими методами определяется гранулометрический состав грунтов и условия их применения.

Методы, применяемые для определения гранулометрического состава, подразделяют на прямые (ситовой, пипеточный и т.д.) и косвенные (визуальный и ареометрический).

Прямые методыпозволяют непосредственно выделять необходимые фракции, определять их массу и процентное содержание в грунте.

Косвенные методы основаны на изучении некоторых свойств исследуемых грунтов, по изменению которых можно судить о содержании в породе тех или иных фракций.

Ситовой метод используют для определения гранулометрического состава песчано-гравелистых грунтов (с размером частиц более 0,1 мм).

Пипеточный метод используют главным образом для определения гранулометрического состава глинистых пород.

Метод Рутковского дает приближенное представление о гранулометрическом составе и часто используется в полевых условиях.

В основе метода лежат:

Способность глинистых частиц набухать в воде;
Различная скорость падения частиц в воде в зависимости от их размера (на основе формулы Стокса).( гдеr – радиус частиц, см;γ_s– плотность частиц, г/см³; γ_w–плотность воды, г/см³;g– ускорение свободного падения, см/с²;η– коэффициент вязкости воды.)

Показатели состояния грунтов. Методы их определения.

К основным показателям состояния дисперсных грунтов относятся:

Влажность; (6 вопрос)
Пористость; (10 вопрос)
Коэффициент пористости; (10 вопрос)
Плотность сухого и влажного грунта; (19 вопрос)
Показатель консистенции глинистых пород.

Схема (?) определения капиллярных явлений в грунтах. Физическая их природа и влияние гранулометрического состава на высоту капиллярного поднятия.

Грунты обладают способностью поднимать воду по капиллярным порам снизу вверх вследствие воздействия капиллярных сил, которые возникают на границах раздела различных компонентов грунта.

Капиллярные свойства грунтов обычно характеризуются максимальной величиной капиллярного поднятия и скоростью капиллярного поднятия.

Высота и скорость капиллярного поднятия сильно зависят от гранулометрического состава грунтов, поскольку он в первую очередь определяет размер и характер пор. С возрастанием дисперсности грунтов размер пор в них уменьшается, а в соответствии с этим увеличивается высота капиллярного поднятия и, наоборот, уменьшается скорость подъема воды. Эти капиллярные свойства грунта связаны между собой обратной зависимостью.

Метод определения и расчета влажности грунтов. Характерные влажности. Зачем определяются.

Влажность грунта – это отношение массы водыm_в,заключенной в порах грунта, к массе сухого грунтаm_ск

W = m_В/m_скиногда ее выражают в процентах.

Влажность грунтов в лаборатории принято определять высушиванием образцов до постоянной массы при температуре 105..107 градусов. Влажность грунтов может изменяться от нескольких процентов для скальных грунтов до сотен процентов для илов или торфов.

В полевых условия природную влажность (без отбора образцов) можно определить с помощью нейтронного влагометра.

Пластичность– способность грунта под внешним воздействием изменять форму без разрушения или разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после устранения действия внешней силы. Влажности, ограничивающие интервал появления пластических свойств грунтов, называютпределами пластичности, илихарактерными влажностями. Они нужны для определения числа пластичности грунтов.

Плотность грунтов. Методы определения плотности сыпучих и связных грунтов.

Плотностью грунта называют массу единицы объема грунта в его природном состоянии, т.е. ненарушенной структуры с естественной пористостью и влажностью. Она численно равна отношению массы грунта m_гр к его объемуV_гр.

ρ = m_гр/ V_гр.

Для связного (глинистого) грунта применяют методы режущего кольца и гидростатического взвешивания. Последний метод используется в тех случаях, когда нельзя изготовить образцы правильной геометрической формы, а образцы глинистого грунта перед взвешиванием в воде парафинируют.

Плотность сыпучих грунтов нарушенной структуры определяется в двух состояниях: рыхлом и плотном, что необходимо для оценки их строительных свойств и состояния.

Схема определения коэффициента фильтрации грунтов. От чего он зависит?

Коэффициент фильтрации К_Фхарактеризует способность грунта пропускать воду, т.е. его водопроницаемость, и представляет собой скорость движения потока воды в грунте при единичном градиенте напора.

Определение коэффициента фильтрации проводится при трех различных, но постоянных значениях гидравлического градиента в трубке Каменского по методу Дарси.

В трубку с песчаным грунтов наливают воду до определенного уровня h_i, который затем поддерживают постоянным в течение 2…3 мин, подливая воду из мерного цилиндра, что позволяет определить объем профильтровавшейся воды за отрезов времени. На основе полученных данных определяют значение коэффициента фильтрации по формуле Дарси

К_Ф = Q/FI

Где К_Ф– коэффициент фильтрации, см/с;

Q– количество воды, профильтровавшейся за единицу времени, см³/с, т.е.Q= V/t;

F – площадь сечения трубки, см²;

I– напорный (гидравлический) градиент, равный отношению разности напоров к длине пути фильтрации, т.е.I = (h₁—h₂)/L

Величина К_Фзависит от гранулометрического состава, структуры и пористости грунта, формы грунтовых частиц (т.е. их окатанности), температуры воды и содержания в ней растворенных веществ, в том числе и воздуха (газов).

Как определяется число пластичности грунта и как они классифицируются по этому показателю?

Интервал влажности между пределами пластичности характеризуется числом пластичности и используется как классификационный показатель грунта:I_P= W_L – W_P.

Для определения наименования глинистого грунта используют следующую классификацию:

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности
Супесь	1…7
Суглинок	7…17
Глина	>17

Что такое пористость и коэффициент пористости? Как эти характеристики определяются?

Между твердыми частицами грунта в результате их неплотного прилегания одна к другой образуются промежутки различной величины, которые называются порами. Поры могут быть заполнены воздухом или водой.

Пористостью грунта n называют отношение объема пустот (пор) в грунте к общему объему грунта, выраженное в процентах или в долях единицы,

n = V_пор/V_грунта

Вычисление пористости грунта производится по данным определения плотности частиц грунта и плотности сухого грунта.

n = ρ_s – ρ_d/ ρ_s

Часто пористость грунта характеризуют отношением объема пор к объему, занимаемому твердой фазой (скелетом) грунта. Эта величина называется коэффициентом пористости, или приведенной пористостью

е = V_пор/V_грунта

Коэффициент пористости может быть вычислен по плотности частиц грунта ρ_sи плотности сухогоρ_d(ρ_ск) грунта

е = ρ_s – ρ_d/ ρ_d

Метод определения коэффициента фильтрации грунтов.

К_Ф = Q/FI

Где К_Ф– коэффициент фильтрации, см/с;

Q– количество воды, профильтровавшейся за единицу времени, см³/с, т.е.Q= V/t;

F – площадь сечения трубки, см²;

Гранулометрический состав грунтов. Методы определения. Назначение.

Гранулометрический состав характеризует содержание в грунте частиц (фракций) определенных размеров, взятых по отношению к массе абсолютно сухой породы в процентах. Размер фракций, слагающих тот или иной грунт, выражают обычно в миллиметрах.

Ситовой метод используют для определения гранулометрического состава песчано-гравелистых грунтов (с размером частиц более 0,1 мм).Суть ситового метода состоит в разделении средней пробы на фракции с помощью набора сит с различным диаметром ячеек – от 10 до 0,1 мм.

Пипеточный метод используют главным образом для определения гранулометрического состава глинистых пород. Этим методом с достаточной точностью определяют содержание в породе фракций диаметром менее 0,1 мм. При наличии в грунте более крупных частиц пипеточный метод применяется в комбинации с ситовым методом.

Ареометрический метод используется для определения гранулометрического состава грунтов, содержащих фракции диаметром менее 0,25 мм, и основан на измерении плотности суспензии в процессе ее отстаивания. Так, если во взмученную суспензию опустить ареометр, то в процессе отстаивания плотность ее будет изменяться (в связи с выпадением из неё частиц грунта) и ареометр будет погружаться в суспензию. Через определенные отрезки времени снимаем отсчеты по глубине погружения ареометра и далее рассчитываем содержание каждой фракции, меньшей 0,25 мм.

В основе метода лежат:

Способность глинистых частиц набухать в воде;
Различная скорость падения частиц в воде в зависимости от их размера (на основе формулы Стокса).

При производстве массовых определений гранулометрического состава грунтов в полевых условиях часто выделяют только три основные группы фракций: глинистую (по набуханию), песчаную (по скорости падения частиц в воде) и пылеватую (вычитая из 100% суммарное содержание глинистых и песчаных частиц в процентах).

Приведите примеры показателей и состава и состояния грунтов.(?)

Основными показателями состава дисперсных грунтов являются:

Петрографический, минералогический и химический составы;
Гранулометрический состав;
Плотность частиц грунта;
Показатели пластичности (для связных грунтов): предел текучести (граница текучести), предел пластичности (граница раскатывания), число пластичности.

К основным показателям состояния дисперсных грунтов относятся:

Влажность;
Пористость;
Коэффициент пористости;
Удельный вес сухого и влажного грунта плотность;
Показатель консистенции глинистых пород.

Примеры (?)

Определение оптимальной влажности ( W_опт ) и максимальной плотности ( ρ_dmax) методом стандартного уплотнения.

Оптимальной влажностью W_оптназывается влажность, при которой достигается наибольшая плотность сухого грунта при затрате стандартной работы на уплотнение, а достигнутая при этом плотность ρ_dmax называетсямаксимальной плотностью грунта.В лабораторных условиях определениеW_опти соответствующей ейρ_dmaxпроизводят на приборе стандартного уплотнения.

Метод заключается в последовательном уплотнении в приборе стандартного уплотнения (СоюздорНИИ) при одинаковых условиях пробы грунта с постоянным увеличением его влажности.

Испытания грунта на уплотнение с наращиванием влажности проводят до тех пор, пока плотность сухого грунта ρ_dне станет уменьшаться. По полученным при каждом уплотнении значениям ρ_d и W_i строят график ρ_d= ƒ (W_i).

За максимальную плотность грунта ρ_dmax принимают наибольшее значение ρ_d, а за оптимальную влажность W_опт– влажность, соответствующую максимальной плотности сухого грунта.

Показатели состава грунтов. Их характеристика. Методы определения.(4 вопрос)
Капиллярные явления в грунтах. Метод определения. Физическая природа. Величина поднятия в различных грунтах.

Поднятие воды в грунте по капиллярам можно представить как результат действия подъемной силы вогнутых менисков, которая по формуле Лапласа выражается как:

Q= 2a/Rгдеa – поверхностное натяжение жидкости;

R– радиус кривизны мениска, который связан прямой зависимостью с диаметром капилляра

R = d/2cosΘ;

d, r – соответственно диаметр и радиус капилляра;

Θ – краевой угол смачивания.

Число пластичности. Классификация грунтов по числу пластичности. Показатель консистенции глинистого грунта.

Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее, называют верхним пределом пластичности или границей текучести. В текучем состоянии грунт может рассматриваться как тяжелая вязкая жидкость.

Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое, называют нижним пределом пластичности или границей раскатывания. В твердом состоянии изменение формы грунта сопровождается появлением в нем разрывов.

Определение границы текучести W_Lпроизводится методом балансирного конуса, а границы раскатыванияW_P– путем раскатывания грунтового теста в жгут.

Для определения наименования глинистого грунта используют следующую классификацию:

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности
Супесь	1…7
Суглинок	7…17
Глина	>17

Для определения состояния глинистых грунтов вычисляют показатель консистенции

I_L = W – W_P/W_L— W_P

Где W– природная влажность грунта.

Влажность грунтов. Метод определения. Характерные влажности. Показатель консистенции глинистого грунта.

Влажность грунта – это отношение массы водыm_в,заключенной в порах грунта, к массе сухого грунтаm_ск

W = m_В/m_скиногда ее выражают в процентах.

Для определения состояния глинистых грунтов вычисляют показатель консистенции

I_L = W – W_P/W_L— W_P

Где W– природная влажность грунта.

Плотность частиц грунта, влажного грунта, сухого грунта.

Плотность частиц грунта ρ_sпредставляет собой отношение массы твердой части сухого грунтаm_s(исключая массу воды в его порах) к его объемуV_s: ρ_s=m_s/V_s.

Плотность влажного грунта ρ_wпредставляет собой отношение массы влажного грунтаm_wк его объемуV_w: ρ_w=m_w/V_w.

Плотность сухого грунта ρ_dпредставляет собой отношение массы сухого грунтаm_d (исключая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтов объему, который включает в себя объем имеющихся в этом грунте пор: ρ_d=m_d/V_w.

Коэффициент водонасыщения. Классификация грунтов по степени водонасыщения.

Для характеристики физического состояния породы знания одной природной влажности недостаточно, необходимо еще установить степень заполнения пор грунта водой, т.е. коэффициент водонасыщения.

Коэффициент водонасыщения обычно определяют по выражению

S_r = W/W_sat,

Где W – природная влажность грунта;

W_sat – предельная влажность грунта, возможна при данной его пористости (т.е. полная влагоемкость грунта).

Коэффициент водонасыщения чаще всего вычисляют по формуле

S_r =ρ_sW/eρ_W

Где W – влажность грунта в долях единицы;

ρ_s – плотность частиц грунта;

e– коэффициент пористости грунта;

ρ_W– плотность воды.

В зависимости от величины S_rгрунты подразделяют на:

Разновидность грунтов	Коэффициент водонасыщения S_r, доля ед.
Малой степени водонасыщения	0…0,5
Средней степени водонасыщения	0,5…0,8
Насыщенные водой	0,8…1,0

Капиллярные явления в грунтах. Физическая природа и значение в дорожном строительстве. Величина поднятия в различных грунтах. Метод определения.(16 вопрос, лабораторный практикум стр 17-20).

Механика грунтов (ответы на тест)

По теории предельного равновесия активное давление сыпучего грунта на стенку на глубине z от горизонтальной поверхности засыпки зависит от … (максимального главного напряжения на глубине z)

Гидродинамическое давление грунтовой воды при выходе фильтрационного потока через поверхность откоса _______________ угол устойчивого откоса. (уменьшает)

Коэффициент крыльчатки для определения сопротивления грунта сдвигу зависит от … (высоты лопастей)

Песчаный грунт (песок) по происхождению является __________ горной породой. (осадочной)

Величина где − коэффициент сжимаемости грунта, а – начальный коэффициент пористости (до приложения давления), называется коэффициентом … (относительной сжимаемости)

Для грунта в твердом состоянии значение показателя текучести … ()

Одометр – прибор, используемый при испытаниях грунта на … (одноосное сжатие)

Для грунта массой с пористостью в объеме режущего кольца плотность равна … (1,9)

К неводопроницаемым грунтам относятся грунты с коэффициентом фильтрации ()

Напряжения, возникающие от собственного веса грунта, называются … (природными (бытовыми))

Для определения в грунте вертикальных сжимающих напряжений от действия внешней нагрузки грунт рассматривается как _______________ тело. (изотропное)

С учетом влияния пригрузки от соседних фундаментов увеличивается глубина … (сжимаемой толщи)

Напряжения от собственного веса однородного грунта при отсутствии подземных вод с увеличением глубины от природной поверхности … (возрастают по линейной зависимости)

Развитие местных сдвигов в грунте вызывает деформации … (пластические)

При вычислении величины осадки методом послойного суммирования учитываются только ________________ напряжения. (вертикальные)

При последовательном увеличении нагрузки на грунт на графике зависимости «давление на грунт (P) – осадка грунта (S)» прослеживаются __ стадии (фазы) напряженного состояния грунта. (3)

Развитие осадок грунта во времени зависит от коэффициента … (фильтрации)

Устойчивость откосов грунта считается обеспеченной, если коэффициент устойчивости k_st больше или равен коэффициенту … (нормативному)

При приложении равномерно распределенной нагрузки q к поверхности грунта точка приложения равнодействующей активного давления Е_а … (повышается)

Давление грунта на подпорную стенку, которое соответствует ее нулевому перемещению, называется давлением … (покоя)

Центры вращения массивов грунта при разных значениях радиуса круглоцилиндрических поверхностей назначают на расчетной схеме на луче, проведенном из вершины откоса под углом __ к горизонту. (36°)

Напряжения в любой точке грунтового основания ниже подошвы фундамента равны сумме давлений … (природного и дополнительного)

При определении в грунте напряжения от внешней нагрузки в инженерных расчетах используется теория … (упругости)

Метод угловых точек применяется при проектировании фундаментов для определения напряжений … (дополнительных сжимающих)

Чтобы происходили деформации грунта от давления фундаментом, величина давления должна … (превышать природное давление на основание на отметке расположения)

Коэффициент консолидации отражает … (скорость прохождения процесса консолидации)

Учет влияния соседних фундаментов при определении осадки методом послойного суммирования достигается корректировкой эпюры ____________ давления. (дополнительного)

Уплотнение песчаного образца грунта рыхлого сложения при сдвиге называется … (контракцией)

Удельный вес грунта с природной влажностью с учетом взвешивающего действия воды при удельных весах грунта частиц грунта воды значениях пористости и коэффициента пористости равен … (10,2)

Числовое значение коэффициента β в формуле назначается по ______________ грунта. (виду)

Давление, создаваемое столбом воды высотой = 1,2 м (плотность воды ρ = 1 г/м³, ускорение свободного падения g = 10 м/c²), составляет … (12 кПа)

С учетом влияния пригрузки от соседних фундаментов в грунте под подошвой проектируемого фундамента увеличивается … (дополнительное напряжение)

При определении напряжения от собственного веса грунта используется величина удельного веса … (грунта в природном состоянии)

Модель упругого полупространства предложил … (Проктор)

Для определения по СНиП 2.02.01-83٭ дополнительного вертикального давления от внешней нагрузки в какой-либо точке грунта необходимо знать глубину … (расположение точки от плоскости приложения внешней нагрузки)

Значения модулей деформации грунта Е по компрессионным испытаниям являются … (заниженными)

График зависимости между нормальным давлением на грунт (р) и сопротивлением сыпучего грунта сдвигу (τ) имеет вид ___________ линии. (восходящей прямой)

Для грунта с плотностью ρ = 1,79 г/см³ и влажностью w = 0,61 плотность грунта в сухом состоянии ρ_d(г/см³)составляет … (1,11)

Для предотвращения опрокидывания подпорной стенки с трапециевидной формой сечения от воздействия активного давления наиболее эффективная анкеровка будет при расположении анкерующего закрепления ______________ стенки. (в верхней части)

При определении активного давления грунта на подпорные стенки поверхность скольжения призмы обрушения принята … (плоской наклонной)

Теория предельного равновесия позволяет определять высоту откоса … (равноустойчивого)

Деформации грунта от природного давления считаются … (закончившимися)

Учёт влияния соседних фундаментов при определении осадки методом послойного суммирования достигается корректировкой эпюры ____________ давления. (дополнительного)

Модуль общих деформаций грунта Е может быть определен по результатам компрессионных испытаний по формуле где − относительный коэффициент сжимаемости, − коэффициент, зависящий от коэффициента Пуассона Для глин (0,4)

Гидродинамическое давление D имеет размерность … (кН/м³; Н/м³)

Испытаниями грунта на сдвиг определяются … (угол внутреннего трения и удельное сцепление)

Песчаный грунт называется заторфованным, если содержит по массе ________ % торфа. (от 10 до 50)

Коэффициент водонасыщения грунта с плотностью влажностью коэффициентом пористости при плотности частиц грунта и плотности воды равен … (0,45)

При вертикальном откосе однородного грунта наиболее неблагоприятное напряженное состояние по поверхности скольжения АБВГД (см. рис.) возникает … (у подошвы откоса (точка А))

Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения для оценки устойчивости откосов считается методом приближенным, так как в нем не учитывается … (взаимодействие грунта в призме скольжения)

Равнодействующая активного давления на подпорную стенку при отсутствии нагрузки на поверхности грунта приложена на ___ высоты от низа подпорной стенки. (1/3)

Напряжения по поверхности взаимодействия конструкций с массивами грунта называются … (контактными)

Вертикальное напряжение в точке М на глубине на вертикали, проходящей через край площадки с размерами и , загруженной равномерной нагрузкой , где − природное давление на глубине − коэффициенты затухания напряжений для площадок, соответственно, , и , определяемые по СНиП 2.02.01 – 83* «Основания зданий и сооружений», вычисляется по формуле … ()

При проектировании фундаментов напряжения от собственного веса грунтов используются для определения под подошвой фундамента ____________ напряжения. (дополнительного)

Главные радиальные напряжения в линейно деформируемой среде от погонной нагрузки в условиях плоской задачи (см. рис.) определяются по формуле , предложенной … (Фламаном)

Для расчета осадки фундамента методом эквивалентного слоя при слоистом залегании грунтов необходимо определять ____________ коэффициент сжимаемости. (средний относительный)

Предельной нагрузкой на грунт является нагрузка, при которой под подошвой нагруженного фундамента … (формируются сплошные поверхности пластических деформаций)

Резкое замачивание лессовых грунтов вызывает деформации … (просадки)

Боковой сдвиг частиц грунта начинает учитываться в стадии (фазе) номер ___ деформации грунта зависимости «давление на грунт (P) – осадка грунта (S)». (2)

Слой грунта, осадка поверхности которого при сплошной нагрузке равна осадке фундамента, называется … (эквивалентным)

Число пластичности грунта зависит от влажности … (на границе текучести)

Плотность твердых частиц грунта ρ_s (г/см³) при массе сухого грунта m_s= 31.8 г/см³и объеме твердой части этого грунтаV_s = 12 см³ составляет … (2,65)

Тангенс угла наклона отрезка компрессионной кривой к оси давлений характеризующий сжимаемость грунта в рассматриваемом диапазоне давлений, называется коэффициентом … (сжимаемости)

Удельное сцепление грунта с в системе единиц СИ имеет размерность … (кПа)

При определении модуля общей деформации грунта по данным его испытания статической нагрузкой используется … (жёсткий штамп)

Величину коэффициента запаса устойчивости откоса на сдвиг k_st принимают в пределах … (1,1÷1,3)

Для повышения устойчивости откоса рекомендуется … (уменьшить крутизну откоса)

Решения по определению активного и пассивного давлений на подпорные стенки методами теории предельного равновесия получены … (В. В. Соколовским)

При неизменном значении угла внутреннего трения в грунте за стенкой и увеличении удельного сцепления в грунте пассивное давление грунта на стенку … (увеличивается)

В общем случае предельного равновесия призмы обрушения грунта с наклонной поверхностью засыпки количество учитываемых результирующих сил равно … (3)

Наиболее точным положением центра и радиуса дуги окружности является точка, … (относительно которой отношение удерживающих сил и сдвигающих сил минимально)

В состоянии предельного равновесия массива сыпучего грунта угол естественного откоса равен … (углу внутреннего трения грунта)

Движение гравитационной воды в грунте с удельным весом и влажностью W на участке длиной L и напорами и на границах участка при происходит при гидравлическом градиенте i, который определяется по формуле … ()

Удельный вес глинистого грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней, при удельных весах частиц грунта воды и значении пористости равен … (19,57)

Коэффициент сжимаемости m₀ имеет размерность … (МПа^-1, кПа^-1)

К крупнообломочным грунтам относятся грунты, у которых доля частиц крупнее 2 мм составляет более _____ %. (50)

Для оценки плотности сложения песков по коэффициенту пористости е необходима информация о … (гранулометрическом составе)

При испытании грунтов по методике медленного сдвига очередная ступень статической нагрузки прикладывается после затухания минутной деформации от предыдущей ступени до величины ______ мм. (0,01)

Осадка разуплотнения возникает в результате … (возведение зданий в открытых котлованах)

Величина А, входящая в коэффициент эквивалентного слоя А∙ω, зависит от коэффициента … (Пуассона)

В основу метода послойного суммирования для определения осадки грунта положено допущение, что грунт представляет собой _______________ тело. (линейно-деформированное)

Изолинии напряжений в грунте – это линии ____________ напряжений. (равных)

На эпюре природного давления грунта давление от столба вышележащей воды изображается … (горизонтальной линией)

Задача определения вертикального напряжения в грунте от сосредоточенной вертикальной силы на поверхности грунта была решена … (Буссинеском)

Разрушение скелета грунта и его отдельных частиц в точках контактов, выдавливание поровой воды, обуславливающие уменьшение пористости грунта, вызывают остаточные деформации … (уплотнения)

При расчете осадки методом послойного суммирования эпюра природного давления отсчитывается от … (отметки поверхности природного рельефа)

Величина удельного веса грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней, используемая для определения напряжения от собственного веса такого грунта, зависит от … (пористости n)

Плоское напряженное состояние в точке основания от полосовой равномерной нагрузки может быть охарактеризовано главными напряжениями, определяемыми по формуле И. Х. Митчелла: , где – угол … (видимости)

В формуле определения в грунте вертикального сжимающего напряжения от внешней равномерно распределенной нагрузки , коэффициент учитывает … (рассеивание напряжений в массиве грунта)

Для определения принадлежности грунтов к пескам необходимо знать … (гранулометрический состав)

Величина коэффициента β в формуле зависит от коэффициента … (Пуассона)

В образце грунта естественной структуры с плотностью сухого грунта ρ_d = 1,61 г/см³ и плотностью твердых частиц грунта ρ_s= 2,6 г/см³ пористость n cоставляет … (0,38)

При загружении массива водонасыщенного грунта внешней нагрузкой эффективное давление при наличии водопроницаемости грунта будет … (возрастать)

Сопротивление однородных сыпучих грунтов сдвигу по закону Кулона при увеличении глубины … (увеличивается)

Для определения по СНиП 2.02.01-83٭ дополнительного вертикального давления от внешней нагрузки в какой-либо точке грунта необходимо знать глубину … (расположения точки от плоскости приложения внешней нагрузки)

Величина удельного веса грунта с учетом взвешивающего действия воды используемая для определения напряжения от собственного веса такого грунта, зависит от … (коэффициента пористости е)

Если при расчете осадки методом послойного суммирования нижняя граница сжимаемой толщи окажется в слое грунта с модулем деформации то эту границу следует опустить до отметки, где дополнительное давление составит от природного давления _____ процентов. (10)

Предельная критическая нагрузка для сыпучего грунта под подошвой фундамента зависит от … (глубины заложения подошвы)

Наименьшее активное давление на подпорную стенку будет при положении задней грани стенки … (с уклоном в сторону засыпки)

При испытании грунтов на трехосное сжатие используется … (стабилометр)

Наиболее точные значения модуля деформации грунта Е можно получить по данным … (испытание грунта статической нагрузкой в шурфе или скважине)

Для величин нормальных и касательных напряжений на контуре предельно устойчивого откоса без пригрузки (см. рис.) верно, что … (, )

Упругие деформации в грунте могут проявляться в грунте при напряжениях, когда сохраняется его … (структурная прочность)

При расчете осадки методом послойного суммирования с учетом влияния соседних фундаментов увеличивается … (мощность сжимаемой толщи)

График зависимости осадки грунта от времени в координатах «время t – осадка S» имеет вид _____________ линии. (вогнутой нисходящей)

Изменение показателя текучести I_L глинистых грунтов обратно пропорционально … (числу пластичности)

Минеральные частицы грунта размером 0,005 < d ≤ 0,05 мм называются … (пылеватыми)

Диаграмма Мора отражает в точке грунтового массива ____________________ , действующие по любой, как угодно направленной площадке. (все компоненты напряжений)

Между скоростью фильтрации (q) и гидравлическим градиентом (i) зависимость … (прямо пропорциональная)

При компрессионных испытаниях грунтов график зависимости P − e («давление на грунт − коэффициент пористости») имеет вид ______________ линии. (вогнуто-нисходящей кривой)

Распределение напряжений в грунте только в одной плоскости может рассматриваться при соотношении размеров площадки передачи давления на грунт ()

При компрессионных испытаниях в формуле определения модуля деформации грунта коэффициент β учитывает … (невозможность бокового расширения грунта)

Для осреднения (статической обработки) результатов одноименных испытаний для выделенного грунтового элемента их минимально достаточное количество должно быть … (не менее 6)

Деформации грунта, вызываемые понижением уровня грунтовых вод, называются … (оседаниями)

При определении давления на подпорные стенки методом, предложенным Ш. Кулоном, перемещающийся массив грунта призмы обрушения рассматривается как ____________ тело. (твёрдое)

В формуле определения мощности эквивалентного слоя величина учитывает … (форму и жёсткость фундамента)

Напряжения от собственного веса однородного грунта при отсутствии подземных вод с увеличением глубины от природной поверхности … (возрастает по линейной зависимости)

Изменение коэффициента пористости грунта е пропорционально изменению … (давления)

Винтовые штампы могут применяться для определения … (модуля общей деформации)

Коэффициент фильтрации грунтов имеет размерность … ()

На графике зависимости между нормальным давлением на грунт (р) и сопротивлением связного грунта сдвигу (τ) величина отступа от начала координат по оси τ указывает на величину … (силы сцепления)

Чтобы происходили деформации грунта от давления фундаментом, величина давления должна … (превышать природное давление на основание на отметке расположения подошвы фундамента: )

Коэффициент устойчивости откоса k_st определяется как отношение величины предельных воздействий на основание к величине … (реального воздействия)

При расчете коэффициента устойчивости откоса в методе круглоцилиндрических поверхностей скольжения определяется отношение моментов ____________ в массиве скольжения. (удерживающих и смещающих сил)

При определении деформации грунта основания от действия центрально загруженного фундамента контактное давление на грунт в практических расчетах принимается распределенным по ______________ эпюре. (прямоугольной)

Упругие деформации грунта характеризует … (модуль упругости)

Полускальный грунт состоит из твердых частиц одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи _________________ типа. (цементационного)

Грунт с числом пластичности называется … (суглинком)

При оценке устойчивости откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения след такой поверхности на расчетной схеме проводят через точку … (основания откоса)

Для определения ординат активного давления на подпорные стенки по теории предельного равновесия составлены таблицы безразмерных коэффициентов, зависящих от угла трения грунта о стенку, от угла наклона задней грани стенки к вертикали, а также от угла … (внутреннего трения)

Если задняя грань подпорной стенки имеет уклон в сторону засыпки, то, по сравнению со стенкой при вертикальной задней грани, активное давление грунта на стенку … (уменьшается)

В формуле определения высоты вертикального откоса в условиях предельного равновесия угол внутреннего трения для идеально связного грунта принимается равным … (0⁰)

Природное давление в любом слое толщи грунта рассматривается как … (равномерно распределенная нагрузка)

С увеличением глубины заложения фундамента мощность сжимаемой толщи грунта … (убывает)

Свойства твердых частиц грунта зависят от … (минералогического состава)

Число пластичности грунта зависит от влажности … (на границе текучести)

На величину коэффициента фильтрации грунтов влияют: плотность грунта, гранулометрический и минеральный составы грунтов и … (температура воды)

В формуле для расчета осадки основания методом послойного суммирования коэффициент допускается принимать равным … (0,8)

При расчете устойчивости откосов методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения потенциальная поверхность скольжения проходит через точку ________________ откоса. (основания)

При определении напряжения от собственного веса глинистого грунта с показателем текучести лежащего ниже уровня подземных вод, используется величина удельного веса … (грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней)

На рисунке показано распределение в грунте от полосовой равномерной нагрузки q изолиний напряжений … (нормальных горизонтальных)

При решении вопроса о распределении напряжений в грунтах применяется теория … (линейно-деформируемых тел)

Давление от столба вышележащей воды учитывается при определении природного давления … (на кровле водоупорного слоя)

При расчете подпорной стенки, имеющей разные углы наклона отдельных участков задней грани, эпюра активного давления грунта на стенку получается … (ломаной)

При определении напряжений в точках грунтового массива принято считать грунт ____________ телом. (сплошным)

По решению Буссинеска вертикальное напряжение в точке грунтового массива на расстоянии от точки М до линии действия вертикальной силы Р с увеличением глубины z от плоскости приложения силы Р … (уменьшается)

Эпюра активного давления сыпучего грунта на подпорную стенку при горизонтальной поверхности засыпки и вертикальной гладкой стенке имеет вид … (треугольника)

Наличие газов в защемленном состоянии повышает ____________ грунта. (упругость)

Движение воды с удельным весом в грунтах с удельным весом и влажностью W происходит при действии напора, вызываемого в поровой воде внешним давлением р и определяемого по формуле … ()

При равной величине равномерно распределенной нагрузки на площадках загружения квадратной, прямоугольной, ленточной и круглой форм наибольшие вертикальные дополнительные напряжения будут под площадкой __________ формы (глубина удаления от площадок одинакова). (ленточной )

Для применения решений теории упругости в задачах проектирования грунтовых оснований принято допущение, что в пределах фаз упругих деформаций, уплотнения и местных сдвигов грунт является ___________ телом. (линейно-деформируемым)

При расчете осадки методом послойного суммирования в формуле величина есть … (дополнительное вертикальное давление на основание)

Наиболее близко к поверхности минеральных частиц в грунте располагаются молекулы ______________ воды. (адсорбированной)

Наименьшее боковое горизонтальное давление на подпорную стенку оказывают _______ грунты. (глинистые)

Показатель текучести I_L используется для определения состояния подвижности ______ грунтов. (глинистых)

Коэффициент сжимаемости грунтов m₀ представляет собой отношение изменения _______ грунта в зависимости от давления на грунт. (коэффициента пористости)

Из газов, встречающихся в грунтах, на скорость сжатия грунта меньше всего оказывают влияние газы … (свободные, сообщающиеся с атмосферой)

Если при расчёте осадки методом послойного суммирования нижняя граница сжимаемой толщи окажется в слое грунта с модулем деформации Е<5МПа, то эту границу следует опустить до отметки, где дополнительное давление составит от природного давления ____ процентов. (10)

Винтовые штампы могут применяться для определения ____ . (модуля общей деформации)

Напряжение в любой точке грунтового основания ниже подошвы фундамента равна сумме давлений ___ . (Природного и дополнительного)

Коэффициент Водонасыщения Грунта + Влияние На Технологии Возведения Фундаментов » Подробная Инструкция + Фото + Видео

Характеристики и свойства грунтов

Влияние водонасыщенности на качество грунта

Сооружение фундаментов в водонасыщенных грунтах

Уровни ответственности зданий: что это

Как уплотнить основание под фундамент

Сваи: панацея для слабых грунтов

Вопрос № 9. Определение коэффициента водонасыщенности грунта.

Вопрос № 10. Консистенция глинистых грунтов.

Грунт — Википедия

Классы грунтов[править | править код]

Типы грунтов[править | править код]

Скальные грунты[править | править код]

Дисперсные грунты[править | править код]

Мёрзлые грунты[править | править код]

Физические свойства[править | править код]

Водно-физические свойства[править | править код]

Количественные характеристики гранулометрического состава[править | править код]

Приборы для исследования физико-химических свойств грунта[править | править код]

Влагоёмкость грунтов — Википедия

Водоотдача водопоглощение и набухание грунтов

Инженерное грунтоведение.

Механика грунтов (ответы на тест)

Добавить комментарий Отменить ответ