Определение типа и состояния глинистого грунта

Свойства пылевато-глинистых грунтов в основном зависят от минералогического и гранулометрического состава и от влажности.

В зависимости от влажности, глинистый грунт может находится в одном их трех состояний: твердом, пластичном или текучем.

Пластичность грунта – это способность его изменять свою форму (деформироваться) без сплошности под воздействием внешних сил и сохранять первоначальную форму после прекращения воздействия внешних сил. Пластичность грунта выражается двумя показателями: верхним и нижним пределами пластичности. Верхний предел пластичности (границе текучести) грунта w_L соответствует его влажности при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее. Нижний предел пластичности (граница раскатывания) грунта w_P соответствует его влажности при которой грунт переходит из пластичного состояния в полутвердое. Это можно изобразить на графике (рис.2).

Рис. 2. Схема оценки состояния глинистого грунта

Величина пределов пластичности измеряется, как и природная влажность, в долях единицы или в процентах и зависит от минералогического и гранулометрического состава грунтов и химического состава грунтовой воды. Разность влажностей на пределах пластичности называется числом пластичности J_P, определяется по формуле:

[11]

Число пластичности показывает степень глинизации грунтов, в зависимости от которой их делят на супеси, суглинки и глины (пески имеют J_P <0,01).

Показатель текучести J_L грунтов измеряется величиной, определяемой по формуле:

[12]

где w – естественная весовая влажность грунта.

Тип глинистых грунтов определяется по числу пластичности J_P, а состояние – по показателю текучести J_L.

Существует несколько способов определения величин пределов пластичности. Данную работу выполнить с требованиями действующего ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация». Разработанные методы позволяют определить лишь условные величины пределов, т.к. при лабораторных анализах приходится иметь дело не с реальными грунтами, а с их пастами.

Необходимое оборудование: технические весы с разновесами, сушильный шкаф, шпатель, фарфоровая чашка, лист глянцевой бумаги или ровная гладкая доска, балансирный конус А.М. Васильева, специальная подставка, резиновый пестик с фарфоровой ступкой, сито с отверстиями диаметром до 1 мм.

Балансировочный конус А.М. Васильева (рис.3) состоит из собственно конуса 3 и балансировочного устройства 1. Конус имеет высоту 25 мм и угол при вершине 30˚, изготавливается из нержавеющего металла и имеет массу 76 г. Балансировочное устройство состоит из двух шаров, укрепленных на проволочном коромысле, что позволяет конусу находится в вертикальном положении, фиксируя направление передачи нагрузки от собственной массы.

Подготовка грунтовой пробы. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии массой 100 г растереть в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником, одновременно удаляя растительные остатки крупнее 1 мм, просеять через сито с ячейками 1 мм. После этого поместить грунт в чашку и увлажнить его дистиллированной водой до состояния густой пасты с тщательным перемешиванием. Закрыть чашку крышкой и оставить не менее чем на 2 ч для образования однородной (по влажности) массы.

Рис.3. Балансировочный конус Васильева:

1- балансировочное коромысло;

2- ручка;

3- конус;

4- тигель с грунтовой массой;

5- деревянная подставка.