Физические свойства мерзлых грунтов — КиберПедия 

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Физические свойства мерзлых грунтов

2018-01-07 351
Физические свойства мерзлых грунтов 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Под плотностью мерзлого грунта понимается масса единицы его объема в естественном ненарушенном состоянии (г/см3). В настоящее время рекомендуется определение плотности способом гидростатиче­ского взвешивания (ГОСТ 5180-84) по формуле:

ρ = m · ρρ · ρw / ρρ (m1-m2) · ρw (m1-m2), (1.1)

где m - масса образца грунта до парафинирования, г.

m1 - масса парафинированного образца, г;

m2 - результат взвешивания образца вводе, г.

ρρ - плотность парафина, 0,900 г/см3;

ρw - плотность воды при температуре испытаний, г/см3.

Суммарная влажность - это отношение веса всех видов воды, со­держащихся в мерзлом грунте, к весу скелета грунта (дол. ед.). Она определяется по формуле: Wc = Wв + Wr = Wв + Wц + Wн, (1.2)

где Wв - влажность за счет ледяных включений, прослоев и линз;

Wr - влажность мерзлых минеральных прослоев, складывающаяся из влажности за счет льда-цемента Wц, находящегося в порох грунта и цементирующего его минеральные частицы, и влажности за счет незамерзшей воды Wн, содержащейся в мерзлом грунте при данной температуре.

Таблица 1.1

Грунты Число пластичности грунтов, Ip Коэффициент kW при температуре грунта, °С
-0,3 -0,5 -1 -2 -3 -4 -5 -8 -10
Пески и супеси   Супеси   Суглинки   Суглинки   Глины Ip > 0,02     0,02 < Ip < 0,07   0,07 < Ip < 0,13   0,13 < Ip < 0,17   Ip > 0,17     0,6   0,7   *   *     0,5   0,65   0,75   0,95     0,4   0,6   0,65   0,9     0,35   0,5   0,55   0,65     0,33   0,48   0,53   0,63     0,3   0,45   0,5   0,6     0,28   0,43   0,48   0,58     0,26   0,41   0,46   0,56     0,25   0,4   0,45   0,55

Примечание: Знаком * обозначено, что вся вода в порах грунта незамерзшая.

Для определения суммарной влажности могут быть использованы два способа: бороздки и средней пробы. Для определения влажности мерзлых минеральных прослоев - точечный, для определения коли­чества незамерзшей воды - калориметрический способ. В тех случаях, когда влажность мерзлых минеральных прослоев нельзя определить опытным путём, для глинистых пород ее можно принять равной Wr ≈ Wр где Wр - нижний предел пластичности. Количество незамерзшей воды в этом случае может быть определено по формуле:

Wн = KwWp, (1.3)

где kw – коэффициент, принимаемый по табл. 1.1. в зависимости от вида грунта и его температуры.

Для засоленных грунтов количество незамерзшей воды определяется по формуле:

Wн = kwWp + 0,9 (Kпр / Kp Wr), (1.4.)

где Kпр - концентрация порового раствора или степень минерализации веды в порах грунта, определяемая по формуле:

Kпр = z/z + 100Wp, (1.5.)

где z – засоленность мёрзлого грунта, %;

Kp – равновесная концентрация порового раствора (в долях единицы), определяемая по таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Температура грунта t, °C -0,3 -0,5 -1 -2 -3 -4 -6 -8 -10
Равновесная концентрация порового раствора kP в долях единицы 0,003 0,005 0,012 0,026 0,045 0,062 0,100 0,135 0,168

 

Суммарная влажность мерзлых грунтов слоистой и сетчатой криогенной текстуры по ГОСТ 5180-84 определяется методом средней пробы по формуле (в %):

Wc = (m3 – m2)/(m4 – m2)∙[(100+W) -100], (1,6)

где m2 - масса тары, г;

m3 - масса образца грунта (с тарой), г;

m4 - масса перемешанного грунта (с тарой), г;

W - влажность перемешанного грунта, %.

Суммарная льдистость Лс - это отношение объёма льда, содержащегося в грунте, к объёму мерзло грунта, выраженное в долях единицы. Она определяется по формуле:

Лс = Лв + Лц, (1.7)

где Лц - льдистость за счет льда-цемента;

Лв - льдистость за счет ледяных включений, которая определяется по формуле:

Лв = ρs Wв пs (Wc-0.1Wн), (1.8)

где Wс, Wв. Wн - соответственно влажность суммарная, влажность за счёт включений, линз и прослоев льда, и влажность незамерзшей воды, выраженные в долях единицы.

ρs - плотность минеральных частиц грунта, г/см3;

ρп - плотность льда, равная 0,90 г/см3.

Льдистость за счет льда-цемента определяется по формуле:

Лц = [(Wr – Wн)/0.9]∙ρd, (1.9)

где ρd - плотность сухого грунта вычисляемая по формуле:

ρ d = p /(1 +Wc), (1.10)

где p – плотность породы.

Степень заполнения пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой

G определяется по формуле:

G = (1,1 Wц + Wн)∙ρs /e∙ρw, (1.11)

где Wц, Wн, ρs, - обозначения те же, что в формулах (1.1) - (1.10).

e – коэффициент пористости минеральных прослоев мёрзлого грунта.

ρw – плотность воды равная 1 г/см3.

По льдистости за счёт видимых включений грунты делят по ГОСТ 25100-95 согласно табл. 1.3.

Таблица 1.3

 

Разновидность грунтов Льдистость за счет видимых ледяных включений, д.ед.
Скальные и полускальные Дисперсные
Слабольдистый < 0,01 < 0,02
Льдистый 0,01 – 0,05 0,20 – 0,40
Сильнольдистый > 0,05 0,40 – 0,60
Очень сильнольдистый - 0,60 – 0,90

 

 

Показатель относительного сжатия мерзлого грунта при переходе его в оттаявшее состояние используется с целью сопоставления сжимаемости грунтов сетчатой и слоистой текстуры, при выборе строительных площадок. Вычисляется по формуле:

h = δ (1,1Wc – Wr) / δ (1,1Wc + Wr) ρw, (1.12)


Поделиться с друзьями:

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.014 с.