Влажность грунта: методы определения и коэффициенты

0
1181

Содержание вод различных категорий в грунте обуславливает его влажность. Этот показатель крайне важен, когда речь идет о строительстве, бурении, восстановлении характеристик почвы и пр. Рассчитывается влажность грунта по ГОСТ в процентах (от 0% (совершенно сухой) до 100%) или долях (от 0 до 1). Степень насыщенности влагой — непостоянная величина. Она легко изменяется условиями нахождения грунта, техногенными и сезонными факторами. Величина определяет пластичность и текучесть почвы, указывает на ее плотность и пористость, а эти характеристики показывают ее несущую способность, способность к деформированию и т.д. Поэтому приступая к работам на участке нужно точно знать, какая естественная влажность грунта (насыщение водой в условиях природного залегания) преобладает на нем, как ее быстро и грамотно измерить.грунт

Какие показатели влажности существуют?

Различают:

  • Объемную влажность.

Параметр характеризуется объемным содержанием (относительная величина) воды в массиве породы, которое равно соотношению объема воды к объему образца (пробы, берется согласно нормам ГОСТ). Чтобы выполнить расчет влажности грунта, применяют следующую формулу:

Vtot:Wn=(VW/Vtot)*100

Выражается величина в процентах (можно выполнить расчет в долях, опустив 100).

  • Весовая влажность.

Весовое содержание (относительная величина) жидкости равно соотношению массы субстанции к массе сухого образца. Массовая влажность грунта рассчитывается по формуле:

Msk:W=Mw/Msk

Выражается величина в долях. Для получения данных в процентах нужно умножить на 100.

Полученные значения нужно сравнить с табличными данными. Стандартами ГОСТ предусмотрены следующие коэффициенты влажности грунта:

  • насыщенная влагой и водой порода — Sr > 0,8 ;
  • порода считается влажной — 0,5 < Sr < 0,8 ;
  • маловлажная порода — Sr < 0,5.

Зависимость параметров представлена в таблице влажности грунтови их состояния.Таблица влажности

Какие виды влажности грунта существуют?

Действительная степень влажности грунта определяет, в каком физико-механическом состоянии находится земляной пласт на стройплощадке. Порода может быть пластичной (вязкой, но связанной), твердой и текучей (насыщение жидкостью доходит до 85% и выше). В каждом из своих состояний земельный пласт имеет определенные несущие способности. Самым прочным считается твердый (сухой) пласт, поскольку плотность сухого грунта (соотношение массы к первоначальному объему) наиболее высокая.Наименее пригодным для строительства и проведения иных работ — текучий. При этом перед из одного состояния в другое может проходить не равномерно, скачкообразно, поэтому проверяется влажность грунта при уплотнении и на границах перехода (твердое в пластичное и пластичное в текучее).

При расчетах различают следующие виды насыщения породы водой:

  • Допустимая влажность грунта.

Максимальная насыщенность почвы водой, при которое ее еще возможно уплотнить до необходимого состояния.

  • Оптимальная влажность грунта.

Максимальная насыщенность породы водой, при которой почву можно легко уплотнить до требуемого состояния стандартными средствами. Речь идет о получении максимальной плотности частиц грунта без применения трудоемких операций. Параметры определены в стандарте ГОСТ 22733.

  • Относительная влажность грунта.

Отношение насыщенности породы водой к влажности грунта на границе текучести (предел перехода). Параметр рассчитывается в процентах.

  • Гигроскопическая влажность грунта.

Показатель насыщенности породы, когда та находится в воздушно-сухом состоянии.

Показатели влажности глинистых грунтов должны рассматриваться более пристально. Их насыщение влагой происходит быстрее, отсюда и быстрая смена границ состояния. Поэтому проверка пласта проводится на разных глубинах, ставятся прогнозы поведения породы в тех или иных условиях (мерзлая почва, максимальное насыщение и т.д.). Наглядная зависимость плотности и влажности грунтов показана в таблице ниже.Зависимость плотности от влажности

Какие метод определения влажности грунта существуют?

Процедура определения насыщенности породы влагой и водой, как и ее физико-механических качеств, проводится при строгом соблюдении ГОСТ стандартов. Методы диагностики, хранение, сбор и транспортировка в лабораторию образцов регламентируются следующими ГОСТ и СНиП:

  • 12071-84 —перевозка, хранение и отбор материалов для лабораторных исследований;
  • 20522-96 — интерпретация полученных результатов в ходе испытаний проб;
  • 5180-84 — техники выявления физического состояния почв;
  • 7328-82 — регламентирует технические условия проведения испытаний;
  • 12536-79 — определение лабораторными испытаниями зернового состава пород;
  • 22733-77 — техники подсчета плотности собранной породы.

Следую указания в нормативных документах, подсчитать влажность грунта на границе раскатывания и его пластичность, пористость и физико-механические качества можно с точностью до 0.001%. Показатели насыщенности влагой породы можно определить и в полевых условиях. Но они не покажут достоверное число пластичности грунта и не позволят определить его несущую способность. Поскольку забор материала для изучения, согласно нормативным документам, нужно брать с глубины 0.3 м (при глубинных закладках) до 0.5 м (при разработках на глубине не более 1.5 м).Датчик

Датчик влажности грунта

Полевой (самостоятельный) замер насыщенности земельного пласта влагой помогает провести датчик влажности грунта — портативное устройство, снабженное зондом, влагомером и передатчиком данных. Некоторые девайсы передают результаты удаленно, а другие снабжаются цифровым монитором. Зонды имеют заостренные наконечники для быстрого помещения в почву. Многофункциональных устройств нет, поэтому для выявления коэффициента пористости грунта или его границы текучести, нужно исследовать образец лабораторными методами:

  • высушивание до постоянной массы;
  • режущее кольцо;
  • раскатывание в жгут;
  • прессование;
  • средняя проба и другие.Гостовские методы определения влажности разных типов грунта

Испытания образца в лабораторных условиях позволят определить показатель текучести грунта и все его физико-механические параметры. Эксперт по полученным результатам составляет таблицу данных, с помощью которой можно делать точные прогнозы, выявлять строительные, аграрные и другие характеристики почвы.

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Please enter your name here