Плотность грунта – это физическая характеристика грунта, которая отображает массу грунта на единицу его объема. Эта характеристика измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3) или граммах на кубический сантиметр (г/см3).
Параметр позволяет оценить прочность песчаных, глинистых и скальных грунтов и устойчивость к нагрузкам, а также определить необходимость в дополнительных конструкциях.
На что влияет плотность грунта
В зависимости от минералогического состава, влажности и пористости плотность грунта увеличивается или уменьшается.Показатель увеличивается при большом содержании влаги. Уменьшается при увеличении содержании органических веществ и пористости
Проектировщики используют плотность как прямой расчетный показатель при вычислении бытового давления, давления на подпорную стенку, при расчете устойчивости оползневых склонов и откосов, осадки сооружений, распределения напряжений в грунтах основания под фундаментами, при определении объема земляных работ.
На какие характеристики влияет показатель плотности при проектировании:
-
сопротивление дорожному покрытию;
-
надежность фундаментов;
-
расходы на проект;
-
устойчивость к изменениям окружающей среды;
-
прочность сооружения;
-
скорость установки;
-
расходы на уплотнение;
-
влияние на экологию.
Методы определения плотности грунта
Методику выбирают исходя из задачи. Для грунтов в талом состоянии чаще всего используются метод режущего кольца и взвешивания в воде. Расчетный способ применяется для определения плотности скелета (сухого) грунта, а пикнометрический – для определения плотности частиц.
Метод режущего кольца
Способ основан на проникновении этого кольца в грунт и сочетании массы грунта, который вынули кольцом. Измерения можно использовать для расчета плотности сухого грунта.
Метод взвешивания в воде
С помощью этого способа можно измерить объемную массу связных грунтов. В том числе для тех, которые нельзя взять в кольцо из-за склонности к разрушению.
Расчетный метод
Плотность скелета грунта рассчитывается исходя из:
-
влажности и плотности природного состояния;
-
отношения веса полностью высушенного грунта к его объему в природном состоянии.
Плотность скелета грунта – ключевой показатель для определения пористости и коэффициента пористости, а также для оценки степени уплотненности глинистых грунтов.
Пикнометрический метод
Этот метод позволяет определить плотность твердых частиц грунта. Он основан на использовании стеклянной колбы – пикнометра, которая заполнена грунтом и жидкостью.
Показатель плотности грунта для проектировщиков
Проектировщики используют этот показатель, чтобы убедиться, что грунт способен выдерживать нагрузки, которым будет подвергаться. При строительстве фундаментов и оснований дорог с помощью общей плотности рассчитывают:
-
предполагаемую усадку;
-
потребность в дополнительном уплотнении;
-
допустимую нагрузку.
Плотность помогает рассчитать давление, которое будет оказывать грунт на стенки фундамента. Также проектировщики рассчитывают насыпную плотность.
