Характерные влажности глинистых грунтов

Состояния глинистых грунтов:

твердое, пластичное, текучее

Нижним пределом пластичности w_р илиграницей раскатыванияназывают такую влажность глинистого грунта, при которой раскатываемый из него жгутик диаметром 3 мм начинает крошиться от потери пластических свойств, т.е. влажность на границе перехода связного грунта из твердого состояния в пластичное.

Верхний предел пластичности w_L или граница текучести – влажность глинистого грунта на границе перехода из пластичного состояния в текучее.

Пластичность — способность грунта изменять под действием внешних сил (давления) свою форму, т. е. деформироваться без разрыва сплошности, и сохранять полученную форму после прекращения действия внешней силы. Пластичность грунта во многом определяет его деформируемость.

Разница между верхним и нижним пределами пластичности получила название числа пластичности, I_p%:

I_p = w_L – w_p.

По числу пластичности I_p выделяют глинистые грунты трех типов:

1)высокопластичные (глины) – I_p ≥ 17 %;

2) пластичные (суглинки) – 17 > I_p ≥ 7 %;

3) слабопластичные (супеси) – I_p <7 %.

Консистенция I_L или показатель текучести — это характеристика состояния грунта ненарушенной структуры

I_L = (w_L - w_p) / I_p.

Некоторые свойства глинистых грунтов и их характеристики. Набухание- способность глинистых (или заглинизированных песчаных) грунтов при насыщении водой увеличивать свой объем. Это сопровождается развитием в грунте давления набухания. Бентонитовая глина может увеличить свой объем более чем на 80 %, каолинитовая – на 25 %.

Коэффициент набухания (К, %) определяют в лаборатории по приросту объема грунта в процессе насыщения его водой:

K = (V – V₁) 100% / V₁,

где V–объем набухшего грунта, см³; V₁–объем воздушно-сухого грунта, см³.

Способность грунтов к набуханию характеризуется: степенью набухания К, %; давлением набухания р, МПа; влажностью набухания W, при которой прекращается поглощения воды грунтом.

При E_sw = 0,04 грунт набухающий; при 0,04 – 0,08 – слабонабухающий; 0,09 – 0,12 – средненабухающий и свыше 0,12 – сильно набухающий.

Усадка грунта – это уменьшение его объема при высыхании. В наибольшей степени набуханию и усадке подвержены глинистые грунты и содержащие органические вещества (гумус).

В лаборатории устанавливают величину относительной усадки Е_sh = (h_n – h_d)/h_n (где h_n – высота образца грунта с w_max, а h_d, –высота после высыхания), определяют влажность грунта на пределе усадки (w_sh), мощность подверженных усадке грунтов H_sh.

Размокание – это способность глинистых грунтов в стоячей воде терять связность и разрушаться — превращаться в рыхлую массу с частичной или полной потерей прочности. Наличие в грунте гумуса и карбонатов замедляет размокание.

Липкость (г/см²) – способность пластичных глинистых грунтов прилипать к поверхности предметов (колесам и тракам дорожных машин, к лопате и т.д.), что обусловлено наличием пленочной воды, а в почвах также гидрофильного гумуса. В период дождей она осложняет разработку котлованов и процесс уплотнения грунтов.