Физико-механические свойства грунта

ОБЪЕМНЫЙ ВЕС

Кроме удельного веса грунта, существует еще и объемный, под которым подразумевается его масса в единице объема. Это очень важный физический параметр почвы, определяющий ее текстурные, а также структурные особенности. Он зависит от минерального состава, структуры почвы, ее пористости, влажности.
Данный показатель у скальных пород очень близок к удельному. Причина этому – их низкая пористость и большое количество тяжелых элементов в составе. Так, например, у изверженных пород его значение составляет 2,5-3,5.
Объемный вес применяется при расчетах давления грунтов на подпорные стенки и другие конструкции, а также при вычислении устойчивости откосов, оползневых склонов, других аналогичных объектов. Также данная величина используется при вычислениях других характеристик грунтов: пористости, массы скелета почвы.
Грунт – это многокомпонентная дисперсная система, в состав которой, кроме твердых частиц, входят еще и поры, заполненные жидкостью и воздухом. В качестве жидкости чаще всего выступает свободная и связанная вода, а также различные растворы на ее основе. По этой причине масса почвы – это величина переменная, она повышается или уменьшается вместе с уровнем влажности. Поэтому выделяют два вида объемного веса, для грунта влажного и сухого.
В первом случае имеется в виду вес некоторого объема почвы с ненарушенной структурой, который содержит природную влагу. Он высчитывается по формуле:
γ = γ_с (1+W), где γ_с – это вес грунта без воды, а W – его влажность.
В практических вычислениях обычно используется объемный вес грунта с влажностью. Чаще всего именно эта характеристика встречается в технической литературе и справочниках.
Сухой вес – масса почвы, из которой при нагревании полностью удалена вода. Характеристика высчитывается по формуле:
γ = γ_уд (1-n), где γ_уд – это удельный вес почвы, а n – ее пористость.

ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ РАЗНЫХ ГРУНТОВ

Ниже указана данная характеристика для разных типов почв. В таблице указаны средние показатели. Следует отметить, что вес одинаковых грунтов с разной пористостью может значительно отличаться.

Тип	Коэффициент пористости	Объемный вес, т/м^3
Глина	0,5 0,6 0,8 1,1	1,8-2,1 1,7-2,1 1,7-1,9 1,6-1,8
Песок: пылеватый мелкий средний крупный	—	1,8-2,05 1,6-2 1,6-1,9 1,75-1,85
Супесь	0,5 0,7	1,7-2 1,5-1,9
Суглинок	0,5 0,7 1,0	1,8-2,05 1,75-1,95 1,7-1,8
Торф	--	0,55-1,02

Под коэффициентом пористости понимается соотношение твердых частиц грунта и его воздушных пор.