Показатель текучести грунта что показывает
Показатель текучести грунта
Где используется показатель текучести глинистых грунтов?
Грунты пылевато-глинистого состава в толще земли могут находиться в полужидком, пастообразном (пластичном) или твердом виде.
ВАЖНО! С изменением процента влажности, грунт глинистого состава может переходить из одного состояния в другое, при этом значительно изменяются его физические свойства.
Эту способность обязательно учитывают специалисты при возведении сооружений на таких грунтах во избежание ситуаций, когда после обильных дождей, коммунальных аварий и других подтоплений основание под строением превратится в плывун.
Поэтому в специализированных лабораториях на предпроектной стадии исследуются образцы, изъятые из массива породы, чтоб получить показатели пластичности и текучести грунтов, залегающих на участке застройки.
Сегодня застраиваются территории, еще полсотни лет назад считавшиеся непригодными для возведения масштабных сооружений. Показатель текучести глинистых грунтов, полученный по итогам исследований, предоставляются проектанту и на его основании принимаются важные конструкторские решения:
Что такое показатель текучести грунта?
Способность породы изменять форму при нагружении и сохранять ее после окончания воздействия нагрузки без нарушения целостности называется пластичностью. На показатель пластичности в значительной мере влияет зерновой и минеральный состав глины.
Показатель текучести глинистых грунтов вычисляется путем математических расчетов с использованием полученных в лабораторных условиях сведений. Основные из них:
Кто исследует показатели пластичности и текучести грунтов?
Мы работаем четыре сезона в году в любых климатических условиях. У нас лучшие цены на услуги.
Лабораторные испытания грунтов: текучесть
Тел: +7 (495) 728-94-19
Тел: +7 (963) 659-59-00
Москва, Олонецкий пр. д. 4/2
выполняем работы по г. Москве
и всей Московской области
Грунтовая лаборатория
Оснащенность лаборатории
Область аккредитации
Типы исследуемых грунтов
песчаные грунты
глины, суглинки, супеси
заторфованные грунты
техногенные грунты
Механические свойства грунтов
испытания грунтов на срез
компрессионные испытания
трехосное сжатие
свободное набухание
Физические свойства грунтов
гранулометрический состав
природная влажность
показатель текучести
предел пластичности
пористость, коэфф. пористости
определение плотности грунта
Химический анализ
химанализ водной вытяжки
коррозийная агрессивность
Библиотека
ООО «Буровики»:
Контакты
Рекомендательные письма
Допуски и Лицензии
Цены и сроки, прайс лист
Написать письмо
Показатель текучести грунта
В лабораторных условиях определяются различные физические и механические свойства грунтов. Некоторые физические состояния, а, следовательно, и вычисление конкретных показателей относится только к определенному типу грунтов. Показатель текучести можно определить только для пылевато-глинистых грунтов. К данному типу грунтов относятся:
— суглинки;
— супеси;
— глины.
Что следует понимать под показателем текучести глинистого грунта? Данную характеристику определяют в лабораторных условиях с целью получения более детальной информации по исследуемому образцу. Данная характеристика является отношением разности влажностей, которые соответствуют двум состояниям грунта: природному и на границе раскатывания, к индексу пластичности. Зная показатель текучести, можно максимально точно охарактеризовать состояние глинистого грунта: вязкость и густоту. Стоит отметить, что данная консистенция напрямую зависит от природной влажности грунта, а также в конечном результате может быть как отрицательной, так и положительной. При отрицательном значении данного показателя исследуемый грунт относится к твердым, а при положительном значении – к грунтам, имеющим текучую консистенцию.
Подобные геологические изыскания позволяют с тонностью определить наименование исследуемого грунта и его состояние. Ведь для принятия проектных решений (выбор материала для строительства, выбор и расчет фундамента основания, защитные мероприятия и др.) данная информация имеет весомое значение.
По своей консистенции (показателю текучести) глинистые грунты разделяют на следующие подвиды:
1) Супеси:
2) Глины и суглинки:
По результатам лабораторных исследований также можно определить границу текучести (предел пластичности). Данный предел указывает на процентное содержание воды в грунте при переходе из одной консистенции в другую. Другими словами можно сказать, что показатель текучести может изменяться с изменением содержания в конкретном грунте воды. Конечно, несущая способность грунтов, которые имеют довольно текучее (размягченное) состояние существенно снижается. В данном случае следует предпринимать особые меры безопасности, поскольку это может привести к смещению конструкции или значительной усадке его фундамента.
Рассмотренный выше показатель текучести грунтов играет важную роль для определения физических свойств глинистых грунтов в лабораторных условиях. Его взаимосвязь с другими характеристиками может решить ряд вопросов, возникших на начальных стадиях проектирования строительства здания (сооружения).
Физические свойства глинистых грунтов
Глинистый грунт — связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip >= 1.
Пластичность глинистых пород — способность глинистых пород изменять свою форму (деформироваться) под действием внешних сил без разрыва сплошности и сохранять полученную при деформации новую форму после прекращения действия внешних сил.
Пластичные свойства глинистых пород зависят от влажности породы, степени дисперсности, минералогического состава, концентрации норового раствора, состава обменных катионов и пр.
Пластичность глинистых пород — характеризуется так называемыми пределами пластичности.
В инженерно-геологической практике пользуются показателями верхнего и нижнего пределов пластичности.
Верхним пределом пластичности (границей, пределом текучести) называется влажность, при которой грунт переходит из пластичного в текучее состояние.
Нижним пределом пластичности (границей, пределом раскатывания) называется влажность, при которой грунт переходит из пластичного в твердое состояние.
Разность между верхним и нижним пределами пластичности называют числом пластичности.
По числу пластичности (согласно строительным нормам и правилам 1954 г.) грунты подразделяются на следующие группы.
Группа грунтов | Число пластичности |
Глины …….. | >17 |
Суглинки …… | 17 — 7 |
Супеси ……. | 7 — 0 |
Пески …….. | 0 |
Консистенция глинистых грунтов — степень подвижности частиц грунта при механическом воздействии на них.
Зависит от влажности грунта, степени дисперсности, минералогического состава и пр. Форма консистенции глинистых грунтов определяет несущие свойства их и, следовательно, поведение их под сооружениями.
Для глинистых грунтов характерна пластичная форма консистенции, поэтому глинистые грунты называют пластичными.
Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip.
По показателю текучести IL глинистые грунты подразделяют согласно таблице
Разновидность глинистых грунтов | Показатель текучести IL |
Супесь: | |
твердая | менее 0 |
пластичная | от 0 до 1 |
текучая | свыше 1 |
Суглинки и глины: | |
твердые | менее 0 |
полутвердые | от 0 до 0,25 |
тугопластичные | от 0,25 до 0,50 |
мягкопластичнык | от 0,50 до 0,75 |
текучепластичные | от 0,75 до 1 |
текучие | свыше 1 |
Пористость — общий объем всех пустот в горной породе. Количественно пористость обычно выражают процентным отношением объема пустот (Vn) к общему объему грунта (V).
Пористость грунта может характеризоваться также отношением объема пустот (Fn) к объему твердой фазы (Fs); эта величина называется коэффициентом пористости, или приведенной пористостью, и выражается обычно в долях единицы.
Величина пористости может быть выражена и по весу (весовая пористость) как отношение веса воды (Gw ), полностью заполняющей поры грунта, к весу абсолютно сухого грунта (Gs).
По происхождению различают первичную пористость — возникающие при образовании данной породы пустоты между частицами, слагающими породу, пустоты в лавах и т. п., и вторичную пористость — пустоты, образующиеся в сформировавшихся породах в результате последующих процессов (поры растворения, трещины и пустоты, возникающие при кристаллизации, сокращении объема, выветривании и т. д.).
По размеру выделяют поры трех групп:
1) сверхкапиллярные >0,5 мм;
2) капиллярные 0,5 — 0,0002 мм;
Объемная влажность горной породы — отношение объема воды, находящейся в порах, трещинах и других пустотах горной породы, к объему всей породи, выраженное в процентах.
Объемный вес влажного грунта зависит от минералогического состава, пористости и влажности грунта. Численно он равен весу единицы объема грунта при данной пористости и влажности.
Максимального значения при данной пористости объемный вес влажного грунта достигает при полном заполнении пор водой.
Численно объемный вес твердой фазы грунта — равен весу единицы объема грунта за вычетом веса воды в порах (при естественной пористости грунта).
Чем больше объемный вес твердой фазы грунта, тем меньше пористость и больше плотность грунта.
Для грунтов, не изменяющихся в объеме при высушивании, объемный вес твердой фазы грунта может быть определен непосредственным взвешиванием абсолютно сухого образца. Для грунтов, сжимающихся при высушивании (связные грунты), он вычисляется по формуле:
G= A/1+0,01W
где W — естественная влажность; А — объемный вес грунта при естественной влажности.
где W — естественная влажность; А — объемный вес грунта при естественной влажности.
Вычисляемые характеристики грунтов
Краткое содержание статьи
Вычисление удельного веса грунта
Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.
Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:
где ρ — плотность грунта, т/м³; g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².
Определение плотности сухого (скелета) грунта
Плотность сухого (скелета) грунта ρd — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.
где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %; ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)
Определение коэффициента пористости грунта
Коэффициент пористости e — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:
где ρs и ρd — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).
Плотность частиц ρs принимается равной для песчаных грунтов 2,66 г/см³, супесей — 2,7 г/см³, суглинков — 2,71 г/см³, глин — 2,74 г/см³
Песок | Коэффициент пористости е, (в долях единицы) | ||
---|---|---|---|
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 |
Определение показателя текучести глинистых грунтов
Показать текучести I L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.
Определяется расчетом из формулы:
где W — природная (естественная) влажность грунта; Wp — влажность на границе пластичности, в долях единицы; I p — число пластичности.
В зависимости от показателя текучести пылевато-глинистые грунты могут иметь плотность сложения согласно таблице 7.
Грунт | Показатель текучести I L | |
Супесь | твердая | I L ≤ 0 |
---|---|---|
пластичная | 0 ≤ I L ≤1 | |
текучая | I L >1 | |
Суглинок и глина | твердые | I L ≤ 0 |
полутвердые | 0 ≤ I L ≤0,25 | |
тугопластичные | 0,25 1 |
Определение степени влажности грунта
Степень влажности грунта Sr — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):
где ρs — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³); е — коэффициент пористости грунта; ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³); W – природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.
Число пластичности грунта (понятие и определение по ГОСТ)
Число пластичности (Plasticity index) — это разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта на границе текучести и на границе раскатывания;
Обозначается на территории РФ (ГОСТ 25100-2011) — Ip; измеряется в % (процентах).
Определить число пластичности грунта можно по формуле A.17 приложения A ГОСТ 25100-2011:
wL — влажность на границе текучести, % (см. ГОСТ 5180);
wp — влажность на границе раскатывания, % (см. ГОСТ 5180);
Согласно таблицы Б.16 п.Б.2.9 приложения Б ГОСТ 25100-2011 глинистые грунты по показателю пластичности подразделяются на следующие разновидности:
Разновидность глинистых грунтов
Число пластичности I p , %.
1 p >17
Примечание — Илы подразделяют по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.
Согласно таблицы Б.17 п.Б.2.10 приложения Б ГОСТ 25100-2011 глинистые грунты по числу пластичности и содержанию песчаных частиц подразделяются на следующие разновидности:
Разновидность глинистых грунтов
Число пластичности I p , %
Содержание песчаных частиц (2-0,05 мм), % по массе
1 p >27
не регламентируется