Что такое объемный вес грунта

Понятия об удельном и объемном весе грунтов

Удельный вес — это отношение веса частиц породы к их объему.

Численно удельный вес равен весу единицы объема скелета грунта при условии отсутствия пор.

Удельный вес зависит от минералогического состава грунта и увеличивается с увеличением содержания в нем тяжелых минералов. Так, у основных пород, содержащих железо, магний, удельный вес выше, чем у кислых, состоящих в основном из кварца.

Наличие в минеральном грунте гумуса и органических веществ снижает удельный вес.

Удельный вес обычно определяют в стационарных или полевых лабораториях по образцам пород, измеряя объем и вес твердой фазы грунта. Вес частиц породы определяют путем взвешивания высушенной пробы грунта, а его объем находят следующими способами: пикнометрическим, объемным, вытеснением газа, гидростатическим взвешиванием. Наибольшее распространение получил пикнометрический способ.

Объемный вес грунта — это вес единицы объема. Объемный вес характеризует инженерно-геологические свойства и структурные особенности грунта (плотность расположения слагающих элементов) после взрыва заряда ВВ. Различают объемный вес сухого грунта (объемный вес скелета) и влажного грунта.

Объемный вес влажного грунта — это вес единицы объема грунта с естественной влажностью и структурой.

Объемный вес влажного грунта является расчетным показателем при определении давления пород на подпорную стенку, устойчивости откосов и оползневых склонов, допускаемого давления в основании сооружений. Кроме того, его используют при расчетах объемного веса скелета грунта.

Объемный вес сухого грунта или объемный вес скелета грунта — это вес единицы объема абсолютно сухой породы:
Объемный вес скелета зависит от пористости и минералогического состава грунта. Чем меньше пористость и выше содержание тяжелых минералов в породе, тем больше объемный вес ее скелета.

Методы для определения объемного веса пород подразделяются на две группы: методы, позволяющие определить плотность пород в условиях их естественного залегания, и методы, применяемые для определения объемного веса, как правило, небольших образцов грунта, извлекаемых из массива. Методы первой группы применяются исключительно в полевых условиях, а методы второй группы применяются как в полевых, так и в лабораторных условиях.

Источник

Удельный вес грунта – отношение объёма грунта к весу твердых частиц, высушенных при температуре 100-105 градусов Цельсия. Зависит, удельный вес грунта, от наличия органических веществ и минералогического состава и обычно имеет почти постоянную величину, если не содержит растительных остатков. Ниже представлена таблица удельного веса различных грунтов.

Вес грунта в зависимости от типа

Объёмный вес грунта – вес грунта, выраженный в единице объёма. Величина не постоянная, а изменяется в зависимости от влажности грунта. Различают два типа объёмного веса грунта: влажный и сухой.

Объемный вес сухого грунта, также его называют вес скелета грунта, определяется по формуле: О = У (1 – N), где У – удельный вес грунта, а N– выраженная в долях единицы пористость грунта.

Объемный вес влажного грунта определяется по другой формуле: О2 = О (1+W), где О – объёмный вес сухого грунта, а W– весовая влажность грунта.

Усреднённые значения объемного веса для влажного грунта представлены в таблице ниже:

Источник

Физический показатель для грунтов – объемный вес

Определение, сфера применения

Для качественного проведения инженерно-строительных расчетов выработаны различные стандарты и показатели для используемых материалов. Один из них – объемный вес грунта. Это один из наиболее значимых физических параметров, который применяется для различного вида расчетов.

Влияние объема на другие величины

Объемный вес грунта применяется для расчета такого же показателя его скелета.

Особенность

Величина зависит от ряда характеристик, а именно от влажности, пористости, тяжести входящих в его состав минералов и количества органических веществ.

У осадочных пород он больше зависит от пористости, чем от минерального состава, так как существенно колеблется. У других, например, магматических, наоборот, колеблется величина минералогического состава. И он имеет определяющее значение для расчета объемной массы.

Примеры

У глинистых, песчаных и других дисперсных грунтов величина объемного веса от 1,3 до 2,4 г/см³. Для грунтов с жесткими кристаллическими связями между частицами, таких как магматические или изверженные –2,5 – 3,5 г/см³. У известняков от 2,4 до 2,6 г/см³, а у песчаников в пределах от 2,1 до 2,6 г/см³.

Методы расчета

Известны два метода определения: прямой – это метод с непосредственным измерением веса и объема, а косвенный, соответственно, без такого.

Посмотрите видео: Расчетное сопротивление грунтов основания. Оценка осадки столбчатых фундаментов.

Источник

Объемный вес грунта в практических расчетах

Иногда при строительстве своего дома нужно определить объемный вес грунта. Все мы что-то копаем, роем, вывозим, привозим… Всегда требуется определить хотя бы нужный тоннаж заказываемой машины, чтобы не попасть впросак.

Грунт перевозится довольно часто. Как определить его объемный вес (ОВ)? Этот вопрос и рассмотрим.

Для начала надо уяснить себе, чем ОВ отличается от УВ (удельного веса), похожую задачку с песком мы решали здесь.

Нужно помнить, что УВ зависит от:

Зачем нам нужно знать УВ? Эта величина понадобится при определении ОВ. Таблица удельных весов наиболее встречаемых грунтов выглядит вот так.

Теперь, зная эти цифры, можно приступать к определению объемного веса грунта, т.е. в единице объема.

Основной фактор, который влияет на этот параметр — влажность. В зависимости от нее объемный вес грунта разделяется на 2 вида.

На это обстоятельство следует обращать внимание.

Порой такие мелочи вносят ошибку в расчеты.

ОВ сухого материала вычисляется по формуле:

Что касается ОВ влажного материала, он вычисляется вот так:

Конечно, застройщик-любитель этими формулами пользоваться не будет. Ему нужно подсчитать все быстро и без лишней головной боли.

Искомые усредненные значения объемного веса влажного грунтового материала можно брать из этой таблицы.

Как видим, необходимо учитывать пористость материала. Грунт — это очень сложная, многогранная и дисперсная среда, состоящая из многих слагаемых. Каких именно?

Точные подсчеты по вычислению его ОВ порой весьма затруднительны. Впрочем, рядовому застройщику это и не нужно. Достаточно взять усредненные данные и подставить их в свои расчеты.

В справочниках можно встретить такую полуэкзотическую величину, как ОВ грунта под водой. Это масса единицы объема под водой с ее натуральной пористостью. Значение это = массе объема материала минус количество воды, которая вытесняется твердыми частицами. Рассчитывается эта объемная величина по формуле:

Источник

Плотность грунта

Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.

Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:

где m — масса грунта;
V — объем грунта с учетом влаги и газов;
m₁, V₁, m₂, V₂, m₃, V₃ — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта.
Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.

К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.

К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.

Тип грунта	Удельный вес (т/м3)	Отклонение удельного веса (в положительную и в отрицательную сторону)
		т/м3	%
Глина (свежая)	2,74

Средняя плотность грунта — таблица естественной плотности

Грунт	Плотность, кг/м 3
Алевролиты
Слабые, низкой прочности	1500
Крепкие, малопрочные	2200
Аргилиты
Крепкие, плитчатые, малопрочные	2000
Массивные, средней прочности	2200
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты
Растительный слой, торф, заторфованные грунты	1150
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей	1750
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты	2100
Глина
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1750
Мягко- и тугопластичная без примесей	1800
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10%	1900
Мягкая карбонная	1950
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая	1950…2150
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных)
Грунт при размере частиц до 80 мм	1750
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси	1900…2200
Грунт при размере частиц более 80 мм	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10%	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30%	2000
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70%	2300
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70%	2600
Грунты ледникового происхождения (моренные)
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1800
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1850
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35%	1800
То же, до 65%	1900
То же, более 65%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 %	2000
То же, до 65%	2100
То же, более 65%	2300
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции	2500
Грунт растительного слоя
Без корней кустарника и деревьев	1200
С корнями кустарника и деревьев	1200
С примесью щебня, гравия или строительного мусора	1400
Диабазы
Сильно выветрившиеся, малопрочные	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные	2800
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные	2900
Доломиты
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности	2700
Плотные, прочные	2800
Крепкие, очень прочные	2900
Змеевик (серпентин)
Выветрившийся малопрочный	2400
Средней крепости и прочности	2500
Крепкий, прочный	2600
Известняки
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные	1200
Мергелистые слабые, средней прочности	2300
Мергелистые плотные, прочные	2700
Крепкие, доломитизированные, прочные	2900
Плотные окварцованные, очень прочные	3100
Кварциты
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности	2500
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные	2600
Слабо выветрившиеся, очень прочные	2700
Не выветрившиеся, очень прочные	2800
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные	3000
Конгломераты и брекчии
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные	1900…2100
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности	2300
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные	2600
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные	2900
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др.)
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные	2500
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности	2600
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные	2700
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные	2800
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	2900
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3100
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3300
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.)
Сильно выветрившиеся, средней прочности	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Со следами выветривания, очень прочные	2800
Без следов выветривания, очень прочные	3100
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные	3300
Лёсс
Мягкопластичный	1600
Тугопластичный с примесью гравия или гальки	1800
Твердый	1800
Мел
Мягкий, низкой прочности	1550
Плотный, малопрочный	1800
Мергель
Мягкий, рыхлый, низкой прочности	1900
Средний, малопрочный	2300
Плотный средней прочности	2500
Мусор строительный
Рыхлый и слежавшийся	1800
Сцементированный	1900
Песок
Без примесей	1600
Барханный и дюнный	1600
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1600
То же, с примесью более 10%	1700
Песчаник
Выветрившийся, малопрочный	2200
На глинистом цементе средней прочности	2300
На известковом цементе, прочный	2500
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный	2600
Кремнистый, очень прочный	2700
На кварцевом цементе, очень прочный	2700
Ракушечники
Слабо цементированные, низкой прочности	1200
Сцементированные, малопрочные	1800
Сланцы
Выветрившиеся, низкой прочности	2000
Окварцованные, прочные	2300
Песчаные, прочные	2500
Кремнистые, очень прочные	2600
Окремнелые, очень прочные	2600
Слабо выветрившиеся и глинистые	2600
Средней прочности	2800
Солончаки и солонцы
Мягкие, пластичные	1600
Твердые	1800
Суглинки
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей	1700
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей	1700
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10%	1750
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10%	1950
Супеси
Легкие, пластичные без примесей	1650
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1650
То же, с примесью до 30%	1800
То же, с примесью более 30%	1850
Торф
Без древесных корней	800…1000
С древесными корнями толщиной до 30 мм	850…1050
То же, более 30 мм	900…1200
Трепел
Слабый, низкой прочности	1500
Плотный, малопрочный	1770
Чернозёмы и каштановые грунты
Твердые	1200
Мягкие, пластичные	1300
То же, с корнями кустарника и деревьев	1300
Щебень
При размере частиц до 40 мм	1750
При размере частиц до 150 мм	1950
Шлаки
Котельные, рыхлые	700
Котельные, слежавшиеся	700
Металлургические невыветрившиеся	1500
Прочие грунты
Пемза	1100
Туф	1100
Дресвяной грунт	1800
Опока	1900
Дресва в коренном залегании (элювий)	2000
Гипс	2200
Бокситы плотные, средней прочности	2600
Мрамор прочный	2700
Ангидриты	2900
Кремень очень прочный	3300

Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:

Источник