Физико-механические свойства грунта.

Свойство грунта делятся на 2 группы:

Классификационные, которые служат для характеристики грунта как горной породы. К ним относятся: цвет, твердость, структура, текстура, состав и т.д.

Прямые свойства – те, которые учитывают при строительстве. Они определяются характером грунта, природными условиями, типом сооружения, изменяемостью грунта под влиянием различных процессов, и т. д. Эти свойства изучаются разделом инженерной геологии, который называется грунтоведением.

Удельный вес – отношение веса твердых частиц грунта, т.е. к его объему.

г/см³

Для определения удельного веса мы дробим пробу грунта, замеряем его объем с помощью большой мензурки взвешиваем и делим все на объем.

Объемный вес грунта - это вес единицы объема грунта с его внутренней структурой, пустотами, естественной влажностью. Для определения объемного веса взвешивают кусок грунта, определяют его объем, делят одно на другое. У сухого, монолитного грунта удельный и объемный веса совпадают. У грунта с порами, пустотами, влажностью удельный вес превышает объемный . Эти веса наиболее распространенных грунтов составляют 2,4-2,6 г/см³

При расчетах принимают удельный вес песка 2,65 глины 2,74 гранита 2,65 мрамора 2,72 и т.д.

Гранулометрический состав, он определяется величиной обломков в строении некоторых типов грунта и процентным содержанием обломков разных размеров. От этого свойства зависят емкостные способности грунта, т.е. количество флюида, которые он может аккумулировать, прочность грунта, сопротивляемость сжатию и т.д. По данным гранулометрического анализа рассчитывают степень отсортированности грунта, выделяя при этом грунты хорошо отсортированные , средне отсортированные, плохо отсортированные и неотсортированные. Анализ применяется лишь для обломочных пород.

Пористость (пустотность).

Емкость горной породы или грунта, т.е. её способность аккумулировать флюиды называется пористостью или пустотностью. Различают 3 вида пустотности :

1. поровая пустотность определяется порами, сформировавшимися в литогенез, а именно в 3-й его этап осадконакопления.

2. каверновая пустотность, определяется разной величины кавернами, сформировавшимися в катагенезе .

3. трещинная пустотность, сформировавшаяся под воздействием дизъюнктивных тектонических процессов .

Выделяют также следующие типы пустотности :

1. Общая или полная, которая учитывает объем всех пустот породы и определяется по формуле Она определяется в процентах.

2. Открытая пустотность , которая учитывает лишь объем пустоты, сообщающихся между собой.

3. Эффективная пустотность, которая учитывает лишь объем пор, которые могут включать отдавать те или иные флюиды.

Проницаемость - это свойство грунта пропускать через себя флюиды Проницаемость связана с пустотностью. Поры с нулевой пустотностью непроницаемы. Проницаемость измеряется в «дарси» [Д]. Порода обладает проницаемостью в 1Д, если её см³ при перепаде давлений в 1 атм. пропускает за 1 с,1 см³ воды. Это крупная единица и в практике пользуются тысячными долями дарси, которые называются мД. Хорошей считается проницаемость 200-300 мД.

Прочность грунта определяется величиной критических напряжений, при котором проходит его разрушение. Выделяют несколько типов прочности: прочность при сжатии, при растяжении, при изгибе. Для определения прочности используют приборы, в котором образец грунта постепенно сжимают по вертикале или со всех сторон. Скачек стрелки манометра при разрушении образца и показывает прочность в кг/см кв. Из естественных грунтов прочными являются кварц или кварцит до 5 000 кг/см кв. Чуть меньшей прочностью до 3 500 кг/см кв. обладают гранит, базальт, габбро.