Физико-механические свойства грунта

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТА

Качество и характеристики грунтов имеют важнейшее значение при планировании и проведении любых земляных или строительных работ. Основными физическими показателями, которые характеризуют свойства почв, считается их удельный и объемный вес, вес под водой и в высушенном состоянии. Наибольшую роль играют первые три характеристики, именно их чаще всего используют в различных инженерных расчетах.

Без знаний о весе грунта нельзя вычислить его механические свойства, что делает невозможным любое строительство. Ошибки при оценке характеристик почвы способны привести к разрушению зданий и сооружений.
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС
Удельный вес грунта – это отношение его массы к объему. Данный показатель высчитывается по формуле:
γ = m/V, где γ – означает удельный вес, m – массу, а V – объем исследуемого образца.
Как правило, в расчетах используют удельный вес для сухого грунта. Перед взвешиванием из грунта удаляют всю влагу с помощью длительного нагревания до температуры 100-105° С (обычно 24 часа). Для этой процедуры применяются специальные сушильные шкафы (термостаты).
Объем образца вычисляется путем погружения его в воду и последующего подсчета объема вытесненной жидкости. Образцы мягких грунтов предварительно парафинируют, а затем из полученного результата вычитают объем парафина. Также объем проб вычисляют с помощью пикнометрического метода, путем вытеснения газа или гидростатическим взвешиванием. Чаще всего для подобных расчетов используется пикнометр(Пикно́метр (от др.греч. «плотный»и «измеряю») — физико-химический
прибор, стеклянный сосуд специальной формы и определённой вместимости, применяемый для измерения плотности веществ, в газообразном, жидком и твёрдом состояниях. Предшественник современного пикнометра был изобретён Аль-Бируни в XI веке).
Методы для вычисления веса породы делятся на полевые и лабораторные. К первой группе относят различные способы, с помощью которых можно определить характеристики грунта в условиях его залегания. Вторая группа обычно работает с небольшими образцами породы, уже извлеченными из массива.
В полевых условиях данную характеристику грунтов часто измеряют с помощью специального кольца с острой режущей гранью. Оно имеет диаметр 15 см и высоту 5-10 см. Это очень простой и удобный метод. Подобное кольцо вдавливается в грунт, а затем извлекается и взвешивается.
Для выражения удельного веса применяют разные единицы измерения, но чаще всего используют г/см³ или т/м³.