Значение плотности песка в практике строительства

Классификационные показатели грунтов.

Строительная классификация грунтов

Для оценки строительных свойств грунтов пользуются рядом его характеристик.

Изобразим схему 1 см³ грунта (3^х фазная система).

m₁– масса твердых частиц грунта

V₁ – объем твердых частиц грунта

m₂(V₂) m₁(V₁)

m₂ – масса воды в порах (массу

воздуха не учитываем)

V₂ – объем пустот (заполненных

водой и воздухом)

Н₂О

I^аягруппа характеристик (определяемая опытным путем)

	Плотность грунта ненарушенной (естественной) структуры	Удельный вес грунта
	r = = (т/м³)	g=r·q (кН/м³) [15…22 кН/м³]
	Плотность твердых частиц грунта	Удельный вес твердых частиц
	r_s = = (т/м³)	g_s=r_s·q (кН/м³) [25…28 кН/м³]
	Весовая влажность грунта
	W = = % (изменяется в широких пределах и особенно важна для глинистых грунтов)

II^аягруппа характеристик (определяемая расчетами)

Плотность сухого грунта

Удельный вес сухого грунта

r_d =

= =

(т/м³)

W =

; отсюда (1)

g_d =r_d ·q (кН/м³) [10…19 кН/м³]

Пористость грунта

Если обозначить:

n =

·100%

m + n = 1

n- объем пор в единице объема грунта; m- объем твердых частиц в единице объема грунта

Коэффициент пористости грунта Для слабых грунтов может быть и больше (до 12 – в торфах)

e =

(0,5…1)

тогда

(2)

e = = ; (3) (4)

Характеристики физического состояния грунтов.

1. Коэффициент водонасыщения грунта (степень влажности).

G = =

W₀ –влажность, при которой все поры заполнены водой

W_o- ? W_o= =

(5) (6) (7)

0 £ G £ 1

2^х фазная система

при G = 0

G= 1

0 £ G £ 1 3^х фазная система

Для песчаных грунтов, согласно СНиП 2.02.01-83* G £ 0,5 – маловлажные 0,5 < G £ 0,8 – влажные 0,8 < G £ 1 – насыщенные

Если грунт находится в природном состоянии ниже уровня грунтовых вод, то на него будет действовать взвешивающее действие воды (Н₂О).

У.г.в. Взвешивающие действия будут испытывать частицы грунта

У.г.в. (g_s - g_w) – вес твердых частиц

(8)

g_о^взв=

Плотность.

Для песчаных грунтов плотность имеет первостепенное значение при оценке их свойств как оснований для сооружения.

Отложение песка в Н₂О, грунт находится врыхлом состоянии.

СНиП запрещает строить сооружения на рыхлом грунте. Такие грунты воспринимают довольно большую статистическую нагрузку, но при динамических нагрузках они теряют свою структуру (в водонасыщенном состоянии) и грунт переходит в суспензию (плывунное состояние).

Рыхлый песок Плотный песок n = 42% n = 23% уменьшение до 1/5 объема

Если Н = 10м, то возможная осадка составит S » 2м

Значение плотности песка в практике строительства.

Как определить состояние грунта по плотности?

(9)

Коэффициент относительной плотности (индекс плотности)

e_max – коэффициент пористости грунта в max рыхлом его состоянии

e_min – коэффициент пористости грунтов в min рыхлом его состоянии

e – коэффициент пористости грунтов в естественном состоянии

Если

0 £ D £ 1/3 – рыхлое состояние R » 0(строить нельзя)

1/3 £ D < 2/3 – средняя плотность R » 0,25 МПа

2/3 < D £ 1 – плотное состояние R » 0,5 МПа

В полевых условиях плотность грунтов часто определяют методом зондирования (пенетрации).

3. Критерием физического состояния глинистых грунтов является (J_p ;J_L) (обозначения по СНиП 2.02.01 – 83*)

число пластичности - J_p (10)

показатель текучести – J_L (11)

W_L - граница текучести соответствует такой влажности, при незначительном увеличении которой, грунт переходит в текучее состояние.

W_p - граница раскатывания соответствует такой влажности, при незначительном уменьшении которой, грунт переходит в твердое состояние.

Текуч. сост. 0,75 0,5 0,25 Тверд. сост.

J_L

По величине e и J_L в СНиП приводятся величины

текучепластичное

мягкопластичное

W_L

расчетного сопротивления грунтов, т.е. оценивается их прочностные свойства, необходимые для возведения сооружения.

Практическое применение:

От J_L - зависит расчетное сопротивление грунта нагрузкам R (см. табл. СНиП 2.02.01-83*)

J_L < 0 R » 4 кг/см² = 0,4 МПа

0 < J_L < 1 R » 0,2 МПа

J_L > 1 R » 0 (строить практически невозможно)