что такое удельный вес грунта

Плотность и удельный вес грунта

Учитывая, что грунт представляет собой сложную дисперсную среду, состоящую из минеральных твердых частиц и порового пространства, заполненного в самом общем плане водой (поро-вой жидкостью) и воздухом, понятие плотности как физической величины также является сложным и приобретает определенность только в том случае, если указывается точно, о плотности каких фаз грунта идет речь.

Плотность частиц грунта ρ_s представляет собой отношение массы твердой части сухого грунта m_s (исключая массу воды в его порах) к его объему V:

Плотность частиц грунтов зависит от их минерального состава и присутствия органических и органоминеральных веществ, поэтому она представляет собой средневзвешенную плотность этих частей грунта.

Плотность влажного грунта ρ_w представляет собой отношение массы влажного грунта m_w к его объему V_w:

Плотность сухого грунта ρ_d представляет собой отношение массы сухого грунта m_d (исключая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему, который включает в себя объем имеющихся в этом грунте пор:

Эти параметры используются для характеристики физических свойств грунтов и в динамических расчетах оснований сооружений.

Удельный вес частиц грунта γ_s — отношение веса сухого грунта к объему его твердой части.

Удельный вес влажного грунта γ_w — отношение веса влажного грунта ко всему занимаемому этим грунтом объему.

Удельный вес сухого грунта γ_d — отношение веса сухого грунта (скелета) к занимаемому этим грунтом объему, включая поры.

Определение удельного веса состоит из двух основных операций: определения объема некоторого количества грунта и определения веса этого объема грунта.

Определение объема образца (монолита) непористой скальной породы осуществляется путем погружения образца в воду и определения объема вытесненной при этом воды.

Определение объема образца глинистого грунта путем непосредственного погружения его в воду невозможно, существует реальная опасность, что глинистый образец либо распадется, либо разбухнет, поглощая воду. Поэтому образец глинистого грунта перед погружением в воду предварительно парафинируют, т.е. покрывают его слоем не пропускающего воду парафина. При парафинировании следует избегать возможного защемления воздуха (пузырьков) между грунтом и парафином.

Удельный вес значительных по размеру монолитов связных грунтов определяется с достаточной точностью путем непосредственного измерения монолита, которому придали правильную геометрическую форму, например цилиндрическую, и его последующего взвешивания. На практике для определения удельного веса влажного (и сухого) грунта часто используется металлическое кольцо с заостренным режущим краем диаметром до 15 см и высотой до 5. 10 см. Для отбора пробы кольцо вдавливается в грунт. Объем образца в данном случае определяется внутренним объемом цилиндра.

Объем несвязных песчаных грунтов определяют в двух состояниях: наиболее рыхлом и наиболее плотном. Определение ведется путем укладки песка в мерную емкость, причем пески испытываются в сухом виде или под водой. Требуемая максимальная рыхлость песка достигается осторожным его насыпанием в емкость, a предельная плотность — путем тщательного его штыкования до постоянства массы или путем помещения емкости с песком на вибростол.

Источник

Измеряемые характеристики грунтов

Удельный вес грунта

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

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

γ = ρ * g

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

Плотность сухого (скелета) грунта

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

ρ_d = ρ / (1+0,01W)

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

Коэффициент пористости грунта

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

e = (ρ_s — ρ_d) / ρ_d

Принимаемая плотность частиц ρ_s (г/см³) для грунтов

Грунт	Плотность частиц ρs (г/см³)
песчаные грунты	2,66
супеси	2,7
суглинки	2,71
глины	2,74

Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности

Песок	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

Степени влажности грунта

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

S_r = (W * ρ_s) / (е * ρ_w)

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.

Грунты по степени влажности

Грунт	Степень влажности
Маловлажный	0 WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.

Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта I_P. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:

I_P = W_L — W_P

Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице:

Грунт	Число пластичности IP	Содержание песчаных частиц (2-0,5мм) % по массе
✦ Супесь
песчанистая	1 — 7	≥ 50
пылеватая	1 — 7	27	не регламентируется

Текучесть глинистых грунтов

Показать текучести I_L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов. Определяется расчетом из формулы:

I_L = (W — W_P) / I_P

Показатель текучести для грунтов разной плотности

Грунт	Показатель текучести IL
✦ Супесь
твёрдая	IL ≤ 0
пластичная	0 ≤ IL ≤1
текучая	IL > 1
✦ Суглинок и глина
твёрдые	IL ≤ 0
полутвёрдые	0 ≤ IL ≤ 0,25
тугопластичные	0,25 1

Статьи о грунте

Поставка сыпучих строй материалов

Непрерывное изучение рынков спроса и предложения позволяет нам своевременно реагировать на происходящие в нем изменения, расширять число товаров и услуг, улучшать сервис и регулировать цены.

Контактные данные

Юридический адрес:
МО, Балашихинский р-н, п/о Черное, ул.Агрогородок, д.10, вл 2А

Москва, ул. Дорожная, д.3 к.10 info@ckhb.ru +7 (495) 665 0332, +7 (499) 707 7634

Источник

Удельный вес грунта – отношение объёма грунта к весу твердых частиц, высушенных при температуре 100-105 градусов Цельсия. Зависит, удельный вес грунта, от наличия органических веществ и минералогического состава и обычно имеет почти постоянную величину, если не содержит растительных остатков. Ниже представлена таблица удельного веса различных грунтов.

Вес грунта в зависимости от типа

Объёмный вес грунта – вес грунта, выраженный в единице объёма. Величина не постоянная, а изменяется в зависимости от влажности грунта. Различают два типа объёмного веса грунта: влажный и сухой.

Объемный вес сухого грунта, также его называют вес скелета грунта, определяется по формуле: О = У (1 – N), где У – удельный вес грунта, а N– выраженная в долях единицы пористость грунта.

Объемный вес влажного грунта определяется по другой формуле: О2 = О (1+W), где О – объёмный вес сухого грунта, а W– весовая влажность грунта.

Усреднённые значения объемного веса для влажного грунта представлены в таблице ниже:

Источник

Плотность грунта

Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.

Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:

где m — масса грунта;
V — объем грунта с учетом влаги и газов;
m₁, V₁, m₂, V₂, m₃, V₃ — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта.
Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.

К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.

К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.

Тип грунта	Удельный вес (т/м3)	Отклонение удельного веса (в положительную и в отрицательную сторону)
		т/м3	%
Глина (свежая)	2,74

Средняя плотность грунта — таблица естественной плотности

Грунт	Плотность, кг/м 3
Алевролиты
Слабые, низкой прочности	1500
Крепкие, малопрочные	2200
Аргилиты
Крепкие, плитчатые, малопрочные	2000
Массивные, средней прочности	2200
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты
Растительный слой, торф, заторфованные грунты	1150
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей	1750
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты	2100
Глина
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1750
Мягко- и тугопластичная без примесей	1800
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10%	1900
Мягкая карбонная	1950
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая	1950…2150
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных)
Грунт при размере частиц до 80 мм	1750
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси	1900…2200
Грунт при размере частиц более 80 мм	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10%	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30%	2000
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70%	2300
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70%	2600
Грунты ледникового происхождения (моренные)
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1800
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1850
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35%	1800
То же, до 65%	1900
То же, более 65%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 %	2000
То же, до 65%	2100
То же, более 65%	2300
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции	2500
Грунт растительного слоя
Без корней кустарника и деревьев	1200
С корнями кустарника и деревьев	1200
С примесью щебня, гравия или строительного мусора	1400
Диабазы
Сильно выветрившиеся, малопрочные	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные	2800
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные	2900
Доломиты
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности	2700
Плотные, прочные	2800
Крепкие, очень прочные	2900
Змеевик (серпентин)
Выветрившийся малопрочный	2400
Средней крепости и прочности	2500
Крепкий, прочный	2600
Известняки
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные	1200
Мергелистые слабые, средней прочности	2300
Мергелистые плотные, прочные	2700
Крепкие, доломитизированные, прочные	2900
Плотные окварцованные, очень прочные	3100
Кварциты
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности	2500
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные	2600
Слабо выветрившиеся, очень прочные	2700
Не выветрившиеся, очень прочные	2800
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные	3000
Конгломераты и брекчии
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные	1900…2100
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности	2300
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные	2600
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные	2900
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др.)
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные	2500
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности	2600
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные	2700
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные	2800
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	2900
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3100
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3300
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.)
Сильно выветрившиеся, средней прочности	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Со следами выветривания, очень прочные	2800
Без следов выветривания, очень прочные	3100
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные	3300
Лёсс
Мягкопластичный	1600
Тугопластичный с примесью гравия или гальки	1800
Твердый	1800
Мел
Мягкий, низкой прочности	1550
Плотный, малопрочный	1800
Мергель
Мягкий, рыхлый, низкой прочности	1900
Средний, малопрочный	2300
Плотный средней прочности	2500
Мусор строительный
Рыхлый и слежавшийся	1800
Сцементированный	1900
Песок
Без примесей	1600
Барханный и дюнный	1600
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1600
То же, с примесью более 10%	1700
Песчаник
Выветрившийся, малопрочный	2200
На глинистом цементе средней прочности	2300
На известковом цементе, прочный	2500
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный	2600
Кремнистый, очень прочный	2700
На кварцевом цементе, очень прочный	2700
Ракушечники
Слабо цементированные, низкой прочности	1200
Сцементированные, малопрочные	1800
Сланцы
Выветрившиеся, низкой прочности	2000
Окварцованные, прочные	2300
Песчаные, прочные	2500
Кремнистые, очень прочные	2600
Окремнелые, очень прочные	2600
Слабо выветрившиеся и глинистые	2600
Средней прочности	2800
Солончаки и солонцы
Мягкие, пластичные	1600
Твердые	1800
Суглинки
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей	1700
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей	1700
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10%	1750
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10%	1950
Супеси
Легкие, пластичные без примесей	1650
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1650
То же, с примесью до 30%	1800
То же, с примесью более 30%	1850
Торф
Без древесных корней	800…1000
С древесными корнями толщиной до 30 мм	850…1050
То же, более 30 мм	900…1200
Трепел
Слабый, низкой прочности	1500
Плотный, малопрочный	1770
Чернозёмы и каштановые грунты
Твердые	1200
Мягкие, пластичные	1300
То же, с корнями кустарника и деревьев	1300
Щебень
При размере частиц до 40 мм	1750
При размере частиц до 150 мм	1950
Шлаки
Котельные, рыхлые	700
Котельные, слежавшиеся	700
Металлургические невыветрившиеся	1500
Прочие грунты
Пемза	1100
Туф	1100
Дресвяной грунт	1800
Опока	1900
Дресва в коренном залегании (элювий)	2000
Гипс	2200
Бокситы плотные, средней прочности	2600
Мрамор прочный	2700
Ангидриты	2900
Кремень очень прочный	3300

Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:

Источник