Объемная масса скелета мерзлого грунта

Расчетные физические характеристики

Объемная масса и влажность грунтов в некоторых районах РФ

Совмещенное определение основных физических характеристик

Лабораторный № Наименование и № выработки Глубина выработки, м Прибор № Масса сосуда с водой g0, г Масса сосуда с водой и мерзлым грунтом, g1м, г Масса мерзлого грунта gм = g1м – g0, г Масса сосуда с грунтом после слива воды, g2м, г Объем мерзлого грунта Vм = g1м – g2м , см3 Объемная масса грунта γо = gм/V м, г/см3 Масса сосуда с водой и размокшим грунтом, g2т, г

Окончание таблицы 6

Плотность грунта γу, г/см3 Масса скелета грунта gc=[(g2т – g0) γу ]/(γу – 1), г Суммарная влажность Wс = (gм / gс – 1) Объем льда Vл = 12,5(g2т – g2м), см3 Масса льда gл = 0,92V л, г Льдистость суммарная, доли единицы Количесво незамерзшей воды Wн = Wс – Лв Примечание
объемная Лv = Vл / Vм массовая Vв = gл/ gс относительная Л0 = Лв/Wc

 

Записи результатов экспериментальных исследований производятся в рабочем бланке (см. табл. 6).

Граничные и средние значения объемных масс и суммарной влажности некоторых генетических типов и литологических разновидностей мерзлых грунтов для отдельных строительных площадок в различных пунктах области распространения вечно – мерзлых пород приведены в табл. 7.

 

Таблица 7

Грунт Граничные и средние значения
γ0, г/см3 W, %
Район Воркуты (по Г. П. Мазурову)
Покровные суглинки и пылеватые супеси 1,78 – 2,0, ср. 1,91 19 – 39, ср.25,8
Суглинки и супеси верхней морены 1,91 – 2,06, ср. 2,06 16,4 – 25,8, ср.21,4
То же, нижней морены 1,99 – 2,19, ср. 2,07 9,1 – 29,5, ср. 17
Район Петровска – Забайкальского (по В. П. Ушакову)
Суглинок 1,35 – 2,15 16 – 85
Супесь 1,56 – 2,24 11 – 65
Песок 1,57 – 2,32 6 – 40
Район Якутска (по Н. А. Цитовичу)
Суглинок 1,4 – 1,80 31 – 70
Супесь 1,5 – 2,40 13 – 60
Песок 1,7 – 2,00 20 – 30

Для мерзлых грунтов различают объемную массу скелета или тведой фазы мерзлого грунта ненарушенного сложения в целом γс и объемную массу скелета минеральных прослоек γс мн. Объемная масса скелета мерзлого грунта в целом рассчитывается по формуле

γс = γ0/[1 + (Wн + 0,09 Лв)].

В случае отсутствия данных о льдистости приближенное значение γс можно вычислить по формуле

γс = γ0/(1 + Wс).

Выражение не учитывает количества незамерзшей воды и плотности льда, поэтому значения γс получаются завышенными.

Объемную массу скелета мерзлых крупнообломочных грунтов рассчитывать по приведенным формулам не рекомендуется, ее определяют опытным путем. Для этого грунт после определения объема образца – глыбы путем замера по методу вытесненной жидкости высушивается и взвешивается. Частное от деления массы сухого грунта на его объем в мерзлом состоянии и даст объемную массу скелета.

Объемную массу скелета мерзлых песчаных и глинистых грунтов также желательно определять опытным путем; это обязательно при расчете осадок.

Объемную массу скелета мерзлых минеральных прослоек рассчитывают по формуле

γс. мн = γ0. мн/(1 + Wмн),

где γ0.мн – объемная масса минеральной прослойки, г/см3.

Объемная масса скелета мерзлого грунта является важным показателем, характеризующим сжимаемость грунта в основании сооружения после оттаивания под нагрузкой. Получив физические характеристики песчаных и глинистых грунтов, в первую очередь нужно обратить внимание на значение γс. Если γс 1,6 г/см3, то грунт при оттаивании может дать осадку, недопустимую для большинства зданий и сооружений (за исключением некоторых, малочувствительных к неравномерным осадкам малоответственных построек).

При 1,2 γс 1,6 грунты характеризуются в одних случаях как основания с допустимой, а в других – с недопустимой осадкой в зависимости от конструктивной схемы зданий или сооружений.