Влажность грунта

Влажность грунта— количество воды, содержащейся в порах грунта, выраженное в процентах от массы сухого грунта. Влажность грунта — величина переменная. Чем более мелкозернистый грунт, тем в более широких пределах может изменяться его влажность. Влажность является важной характеристикой состояния грунта и должна учитываться при определении многих показателей свойств грунта (модуля упругости, плотности сложения, пластичности, липкости и др.).

Влажность W, %, находят путем определения потери веса грунта при высушивании его навески при температуре 105 °С до постоянного веса, устанавливаемого повторными взвешиваниями. Взвешивание при определении влажности производят на весах с точностью до 0,01 г. Найденная описанным способом влажность является весовой влажностью. Выраженное в процентах отношение заключенного в грунте объема воды к объему всего грунта называется объемной влажностью.

Степень заполнения пор водой, т.е. объем воды в грунте по отношению к объему пор, характеризуется коэффициентом водонасыщения S грунта или его относительной влажностью.

По степени заполнения пор водой в песчаных и макропористых грунтах различают грунты: сухие и маловлажные — при S< 0,5; очень влажные — при 0,5 < S < 0,8; насыщенные — при 0,8 < S< 1,0.

Общая влажность, которую имеют грунты в естественном залегании, называется естественной влажностью. В зависимости от климатических условий, времени года и глубины залегания грунтовых вод она может изменяться в широком диапазоне. Естественная влажность является одним из важнейших показателей физического состояния грунтов, от которого зависят их прочность и деформируемость. Так, естественная влажность глинистых грунтов колеблется от 25 до 40 % и выше, а торфяных — от 200 до 2 500 %.

Оптимальной влажностью W_опт называется влажность, при которой наибольшая плотность (ГОСТ 22733 — 02) сухого грунта ρ_dmax достигается при определенной (стандартной) затрате работы на его уплотнение в приборе стандартного уплотнения СоюздорНИИ (рис. 13.2). Число ударов для стандартного уплотнения грунта в цилиндре диаметром 100 мм и высотой 127 мм принимают равным: для супесей — 75, для суглинистых и пылеватых грунтов -90; для глин — 120.

Рис. 13.2. Прибор стандартного уплотнения СоюздорНИИ:

1 — поддон; 2 — разъемный цилиндр объемом 1 000 см³; 3 — кольцо; 4 — насадка; 5— наковальня; 6— подающий груз массой 2,5 кг; 7 — шток; 8 — ограничительное кольцо; 9 — зажимные пинты

Уплотнение производят за три приема, наполняя цилиндр грунтом в три слоя и приступая к уплотнению последующего слоя после окончания уплотнения предыдущего слоя. Уплотнение производят гирей массой 2,5 кг при высоте падения 30 см. Опыт повторяют несколько раз с грунтовой массой различной влажности. Определяют W_опт по графику в координатах p_d = ƒ(W) применительно к максимальному значению плотности сухого грунта. Понятие об оптимальной влажности используют при выявлении наиболее оптимальных условий уплотнения грунтов в дорожных насыпях. При этом коэффициент (степень) уплотнения грунтов К_у определяют обычно как отношение плотности сухого (скелета) грунта в насыпи p_d_нас к максимальной плотности того же грунта ρ_dmax при стандартном (ГОСТ 22733 — 02) уплотнении:

Требуемые значения К_у обычно нормируются в зависимости от конструктивного элемента земляного полотна и капитальности автомобильной дороги.