Determinarea conținutului de umiditate caracteristic al solului argilos limos. Soluri argiloase prafuite Ce caracterizează tipul și starea solurilor argiloase

Solurile praf-argiloase, în funcție de cantitatea de apă pe care o conțin, pot avea o consistență (densitatea aluatului) de la solid la fluid. Pentru a determina consistența, se găsește conținutul de umiditate caracteristic al solurilor argiloase mâloase, care se numesc limita de rulare și limita de randament.

Limita de rulare este conținutul de umiditate al solului, la care își pierde capacitatea de a se rostogoli într-un cordon cu un diametru de 2..3 mm.

Punctul de curgere este umiditatea solului la care conul standard este scufundat în probă la o adâncime de 10 mm.

Orez. 1.4. Determinarea limitei de rulare a solului

Numărul de plasticitate al solului este diferența dintre limita de randament și limita de rulare:

(1.18)

Consistența solului argilos-silt este estimată prin indicele de fluiditate:

(1.19)

Tabelul 1.5. Starea argilelor și luturilor

Pentru lut nisipos, datorită preciziei scăzute a determinării valorilor și, se disting doar trei stări: solid, plastic și fluid.

Tabelul 1.6. Stare lut nisipoasă

În grupul solurilor argiloase se disting solurile loess și nămolurile - au proprietăți nefavorabile specifice.

Solurile de loess conțin mai mult de 50% particule de mâl cu prezență de săruri, în principal carbonat de calciu, au o structură predominant macroporoasă și aparțin categoriei solurilor de subsidență instabile structural. Subsidența este o așezare cu dezvoltare rapidă cauzată de o schimbare bruscă a structurii solului. Precipitațiile semnificative cu încălcarea structurii solurilor în descreștere se datorează faptului că în conditii naturale sunt necompactate. În procesul de formare a acestora, nu există o compactare completă datorită acțiunii propriei greutăți datorită formării de noi legături structurale. Astfel de soluri devin macroporoase și, sub anumite influențe externe (înmuiere, vibrații), care distrug legăturile care au apărut, pot fi compactate suplimentar, ceea ce provoacă precipitații semnificative. Posibilitatea de manifestare a proprietăților de tasare ale solurilor este evaluată preliminar prin gradul de umiditate al acestora și indicele de tasare, care este determinat de formula:

unde: e - coeficientul de porozitate al solului natural; - coeficientul de porozitate corespunzător conținutului de umiditate la punctul de curgere (1.16).

Umiditatea solului este determinată prin uscarea unei probe de sol la o temperatură de 105°C până la greutate constantă. Raportul dintre diferența dintre masele probei înainte și după uscare și masa solului absolut uscat dă valoarea umidității, exprimată ca procent sau fracțiuni de unitate. Proporția de umplere a porilor solului cu apă - gradul de umiditate S r calculate prin formula (vezi tabelul. 1.3). Umiditate soluri nisipoase(cu excepția solurilor prăfuite) variază în limite mici și practic nu afectează proprietățile de rezistență și deformare ale acestor soluri.

Caracteristicile de plasticitate ale solurilor argiloase sunt conținutul de umiditate la limitele de producție w Lși rostogolire wp, determinată în laborator, precum și numărul de plasticitate Ipși debitul eu L calculate prin formule (vezi Tabelul 1.3). Caracteristici w L, wpși eu p sunt indicatori indirecţi ai compoziţiei (granulometrice şi mineralogice) a solurilor argiloase limoase. Valori mari Aceste caracteristici sunt caracteristice solurilor cu un conținut ridicat de particule de argilă, precum și solurilor, a căror compoziție mineralogică include montmorillonitul.

1.3. CLASIFICAREA SOLULUI

Solurile fundațiilor clădirilor și structurilor se împart în două clase: stâncoase (soluri cu legături rigide) și nestâncoase (soluri fără legături rigide).

Solurile nestâncoase sunt împărțite în soluri grosier-clastice, nisipoase, argilacee, biogene și soluri.

Solurile grosoclastice includ soluri neconsolidate în care masa fragmentelor mai mari de 2 mm este de 50% sau mai mult. Nisipoase - acestea sunt soluri care conțin mai puțin de 50% particule mai mari de 2 mm și care nu posedă proprietatea de plasticitate (numărul de plasticitate eu p < 1 %).TABELUL 1.5. CLASIFICAREA SOLURILOR MARI-CLASTICE ȘI NIsipoase DUPĂ COMPOZIȚIA GRANULOMETRICE

Solurile grosoclastice și nisipoase se clasifică după compoziția lor granulometrică (Tabelul 1.5) și gradul de umiditate (Tabelul 1.6).

TABELUL 1.6. DIVIZIUNEA SOLURILOR MARI CLASICE ŞI NISIPOASE DUPĂ GRADUL DE UMIDITATE S r

Proprietățile solului cu granulație grosieră cu un conținut de agregat nisipos de peste 40% și un agregat de argilă-nămol de peste 30% sunt determinate de proprietățile agregatului și pot fi stabilite prin testarea agregatului. Cu un conținut de agregat mai scăzut, proprietățile solului grosier sunt determinate prin testarea solului în ansamblu. La determinarea proprietăților unui agregat de nisip, se iau în considerare următoarele caracteristici - umiditatea, densitatea, coeficientul de porozitate și agregatul de argilă praf - în plus, numărul de plasticitate și consistența.

Principalul indicator al solurilor nisipoase, care determină rezistența și proprietățile lor de deformare, este densitatea în vrac. În funcție de densitatea de adaos, nisipurile sunt subdivizate în funcție de coeficientul de porozitate e, rezistivitate sol în timpul sondajului static q cuși rezistența condiționată a solului în timpul sondajului dinamic q d(Tabelul 1.7).

Cu un conținut relativ de materie organică de 0,03< eu din≤ 0,1 solurile nisipoase se numesc soluri cu un amestec de materie organică. În funcție de gradul de salinitate, solurile cu granulație grosieră și nisipoase sunt împărțite în nesaline și saline. Solurile clastice grosiere sunt saline dacă conținutul total de săruri ușor și mijlocii solubile (% din masa solului absolut uscat) este egal sau mai mare de:

− 2% - când conținutul de umplutură de nisip este mai mic de 40% sau de umplutură de argilă praf este mai mic de 30%

− 0,5% - cu un conținut de agregat de nisip de 40% sau mai mult;

− 5% - cu un conținut de umplutură silt-argilă de 30% sau mai mult.

Solurile nisipoase sunt clasificate ca saline dacă conținutul total al acestor săruri este de 0,5% sau mai mult.

Solurile argiloase prăfuite sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate Ip(Tabelul 1.8) și după consistență, caracterizată prin indicele de fluiditate eu L(Tabelul 1.9). TABELUL 1.7. DIVIZIUNEA SOLURILOR NIsipoase PE DENSITATEA CORPORALĂ

TABELUL 1.8. IMPARTIREA SOLURILOR LIMITOSO-LUTOSE DUPĂ NUMĂRUL DE PLASTICITATE

Dintre solurile argilo-lutroase, este necesar să se distingă solurile de loess și nămolurile. Solurile de loess sunt soluri macroporoase care conțin carbonați de calciu și capabile, atunci când sunt înmuiate cu apă, să dea o tasare sub sarcină, să se înmoaie și să se erodeze cu ușurință. Mâlul este un sediment modern de rezervoare saturat de apă, format ca urmare a proceselor microbiologice, având un conținut de umiditate care depășește umiditatea la limita de producție și un coeficient de porozitate, ale cărui valori sunt date în tabel. 1.10.

TABELUL 1.9. DIVIZIUNEA SOLURILOR LIMOSO-ARGILOSE DUPA INDICATUL DE DEBIT

TABELUL 1.10. DIVIZIUNEA MILUTULUI DUPA COEFICIENTUL DE POROZITATE

Solurile argiloase lutoase (lut nisipos, lut și argilă) se numesc soluri cu un amestec de substanțe organice cu un conținut relativ al acestor substanțe de 0,05< eu din≤ 0,1. După gradul de salinitate, lut nisipos, lut și argilă se împart în nelocuite și saline. Solurile saline includ soluri în care conținutul total de săruri ușor și moderat solubile este de 5% sau mai mult.

Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se evidențieze solurile care prezintă proprietăți nefavorabile specifice în timpul înmuiării: tasarea și umflarea. Solurile de tasare includ soluri care, sub acțiunea de sarcina externă sau greutatea proprie, atunci când sunt înmuiate cu apă, dau un sediment (subsidență), și în același timp, subsidența relativă εsl≥ 0,01. Solurile umflate includ soluri care, atunci când sunt înmuiate cu apă sau soluții chimice, cresc în volum și, în același timp, se umflă relativ fără sarcină. ε sw ≥ 0,04.

5. nisipos solurile constau din particule de granule de cuarț și alte minerale cu o dimensiune a particulelor de 0,1 până la 2 mm, care conțin nu mai mult de 3% argilă și nu au proprietatea de plasticitate. Nisipurile sunt împărțite în funcție de compoziția cerealelor și de dimensiunea fracțiilor predominante linii de pietriș d>2 mm, mare d>0,5 mm, mărime medie d>0,25 mm, mic d>0,1 mm și prăfuită d=0,05 - 0,005 mm.

Se numesc particule de sol cu ​​dimensiunea particulelor d = 0,05 - 0,005 mm prăfuită . Dacă există între 15 și 50% dintre astfel de particule în nisip, atunci ele sunt clasificate ca prăfuită . Când există mai multe particule de praf în sol decât particule de nisip, solul se numește prăfuită .

Cu cât nisipurile sunt mai mari și mai curate, cu atât este mai mare sarcina pe care o poate rezista stratul de bază din acesta. Compresibilitatea nisipului dens este scăzută, dar rata de compactare sub sarcină este semnificativă, astfel încât așezarea structurilor pe astfel de fundații se oprește rapid. Nisipurile nu au proprietatea plasticității.

pietriș, mareși mărime medie nisipurile sunt compactate semnificativ sub sarcină, îngheață ușor.

Tipul solurilor grosiere și nisipoase este determinat de compoziția granulometrică, varietatea - de gradul de umiditate.

argilos - soluri coezive, formate din particule cu dimensiunea particulelor mai mică de 0,005 mm, care sunt în principal de formă solzoasă, cu un mic amestec de particule de nisip fin. Spre deosebire de nisipuri, argilele au capilare subțiri și o suprafață specifică mare de contact între particule. Deoarece porii solurilor argiloase sunt în majoritatea cazurilor umpluți cu apă, atunci când argila îngheață, se umflă.

Solurile argiloase sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate în lut (cu un conținut de particule de argilă peste 30%), argile (10...30%) și lut nisipos (Z...10%).

Capacitatea portantă a bazelor argiloase depinde de umiditate, care determină consistența solurilor argiloase. Argila uscată poate rezista la o sarcină destul de mare.

Tipul de sol argilos depinde de numărul de plasticitate, varietatea depinde de indicele de fluiditate.

Clasificarea solurilor după mărimea particulelor.

6. În funcție de dimensiunea particulelor minerale ale solului, de legătura lor reciprocă și de rezistența mecanică, solurile sunt împărțite în cinci clase: stâncoase, semi-stâncoase, cu granulație grosieră, nisipoase (necoezive) și argiloase (coezive) .

La teren stâncos includ roci cimentate impermeabile și practic incompresibile (granite, gresii, calcare etc.), care apar de obicei sub formă de masive continue sau fracturate.

La soluri semi-stâncoase includ roci cimentate capabile de compactare (marne, siltstones, noroi etc.) si nerezistente la apa (gips, conglomerate purtătoare de gips).

Solurile clastice grosiere constau din bucăți neconsolidate de rocă și semi-rocă; de obicei conțin mai mult de 50% din fragmente de rocă mai mari de 2 mm.

soluri nisipoase constau din particule de rocă neconsolidate cu o dimensiune de 0,05 ... 2 mm; sunt, de regulă, distruse în mod natural și transformate în diferite grade de soluri stâncoase; nu au plasticitate.

Solurile argiloase sunt, de asemenea, un produs al distrugerii naturale și al transformării primarelor stânci, constituind soluri stâncoase, dar cu o dimensiune predominantă a particulelor mai mică de 0,005 mm.

Clasificarea solurilor nisipoase în funcție de gradul de umiditate.

7. SOLURILE MARI CLASICE ȘI NISPIOASE SUNT SEPARATE DE GRADUL DE UMIDITATE.

Umiditatea solului este determinată prin uscarea unei probe de sol la o temperatură de 105°C până la greutate constantă. Raportul dintre diferența dintre masele probei înainte și după uscare și masa solului absolut uscat dă valoarea umidității, exprimată ca procent sau fracțiuni de unitate. Proporția de umplere a porilor solului cu apă - gradul de umiditate S r calculate prin formula (vezi tabelul. 1.3). Conținutul de umiditate al solurilor nisipoase (cu excepția celor mâloase) variază în limite mici și practic nu afectează proprietățile de rezistență și deformare ale acestor soluri.

Caracteristicile de plasticitate ale solurilor argiloase sunt conținutul de umiditate la limitele de producție wlși rularea w P, determinată în laborator, precum și numărul de plasticitate /p și indicele de curgere II, calculate prin formule (vezi Tabelul 1.3). Caracteristici w L, w Pși IP sunt indicatori indirecţi ai compoziţiei (granulometrice şi mineralogice) a solurilor argiloase limoase. Valorile ridicate ale acestor caracteristici sunt caracteristice solurilor cu un conținut ridicat de particule de argilă, precum și solurilor, a căror compoziție mineralogică include montmorillonitul.

1.3. CLASIFICAREA SOLULUI

Solurile fundațiilor clădirilor și structurilor se împart în două clase: stâncoase (soluri cu legături rigide) și nestâncoase (soluri fără legături rigide).

În clasa solurilor stâncoase se disting rocile magmatice, metamorfice și sedimentare, care sunt subîmpărțite în funcție de rezistență, înmuiere și solubilitate conform tabelului. 1.4. Solurile stâncoase, a căror rezistență în stare saturată cu apă este mai mică de 5 MPa (semi-stâncoase), includ șisturi argiloase, gresii cu ciment argilos, silstones, noroi, marne și cretă. Odată cu saturația cu apă, rezistența acestor soluri poate scădea de 2-3 ori. În plus, în clasa solurilor stâncoase, artificiale - fixate în apariția lor naturală, se disting și solurile stâncoase fracturate și nestâncoase. Aceste soluri sunt împărțite după metoda de fixare (cimentare, silicificare,

bituminizare, gudronare, ardere etc.) și în funcție de limita de rezistență la compresiune uniaxială după fixare, la fel ca solurile stâncoase (vezi Tabelul 1.4).

Solurile nestâncoase sunt împărțite în soluri grosier-clastice, nisipoase, argilacee, biogene și soluri.

■ Solurile grosoclastice includ soluri neconsolidate în care masa fragmentelor mai mari de 2 mm este de 50% sau mai mult. Solurile nisipoase sunt soluri care conțin mai puțin de 50% particule mai mari de 2 mm și care nu posedă proprietatea de plasticitate (număr de plasticitate / p<

Proprietățile solului cu granulație grosieră cu un conținut de agregat de nisip mai mare de 40% și agregat de argilă-nămol de peste 30% sunt determinate de proprietățile agregatului și pot fi stabilite prin testarea agregatului. Cu un conținut de agregat mai scăzut, proprietățile solului grosier sunt determinate prin testarea solului în ansamblu. La determinarea proprietăților unui agregat de nisip, se iau în considerare următoarele caracteristici - umiditatea, densitatea, coeficientul de porozitate și agregatul de argilă praf - în plus, numărul de plasticitate și consistența.

Principalul indicator al solurilor nisipoase, care determină rezistența și proprietățile lor de deformare, este densitatea în vrac. În funcție de densitatea de adăugare, nisipurile sunt subdivizate în funcție de coeficientul de porozitate e, rezistivitatea solului în timpul sondajului static qcși rezistența condiționată a solului în timpul sondajului dinamic q&(Tabelul 1.7).

Cu un conținut relativ de materie organică de 0,03

0,5% ■- cu un conţinut de agregat de nisip de 40% sau mai mult;

Solurile nisipoase sunt clasificate ca saline dacă conținutul total al acestor săruri este de 0,5% sau mai mult.

Solurile argiloase prăfuite sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate h(Tabelul 1.8) și prin con-

consistenta, caracterizata prin indicele de fluiditate 1L(Tabelul 1.9). Dintre solurile argilo-lutroase, este necesar să se distingă solurile de loess și nămolurile. Solurile de loess sunt soluri macroporoase care conțin carbonați de calciu și capabile, atunci când sunt înmuiate cu apă, să dea o tasare sub sarcină, să se înmoaie și să se erodeze cu ușurință. Namolul este un sediment modern de rezervoare saturat de apă, format ca urmare a proceselor microbiologice, având un conținut de umiditate care depășește umiditatea la limita de producție și un coeficient de porozitate, ale cărui valori sunt date în tabel. 1.10.

Solurile argiloase lutoase (lut nisipos, lut și argilă) se numesc soluri cu un amestec de substanțe organice cu un conținut relativ al acestor substanțe de 0,05

Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se evidențieze solurile care prezintă proprietăți nefavorabile specifice în timpul înmuiării: tasarea și umflarea. Solurile de tasare includ soluri care, sub acțiunea unei sarcini exterioare sau a greutății proprii, atunci când sunt îmbibate cu apă, dau un sediment (subsidență), și în același timp, tasarea relativă Ss /> 0,01. Solurile umflate includ soluri care, atunci când sunt înmuiate cu apă sau soluții chimice, cresc în volum și, în același timp, umflarea relativă fără sarcină e S ! »>0,04.

Într-o grupă specială în solurile nestâncoase se disting solurile care se caracterizează printr-un conținut semnificativ de materie organică: biogene (lac, mlaștină, aluvio-mlaștină). Compoziția acestor soluri include soluri turboase, turbă și sapropele. Solurile turboase includ soluri nisipoase și lutoase care conțin 10-50% (în greutate) materie organică în compoziția lor. Cu un conținut organic de 5Q% și

mai mult pământ se numește turbă. Sapropelele (Tabelul 1.11) sunt nămoluri de apă dulce care conțin mai mult de 10% materie organică și au un coeficient de porozitate, de regulă, mai mare de 3 și un indice de curgere mai mare de 1.

Solurile sunt formațiuni naturale care alcătuiesc stratul de suprafață al scoarței terestre și sunt fertile. Solurile sunt împărțite în funcție de compoziția lor granulometrică la fel ca solurile grosiere și nisipoase, și în funcție de numărul de plasticitate, ca și solurile argilo-lutroase.

Solurile artificiale nestâncoase includ soluri compactate în apariția lor naturală prin diverse metode (tașare, laminare, compactare prin vibrații, explozii, drenaj etc.), în vrac și aluvionare. Aceste soluri sunt subdivizate în funcție de compoziția și caracteristicile stării în același mod ca și solurile naturale nerocoase.

Solurile stâncoase și nestâncoase care au o temperatură negativă și conțin gheață în compoziția lor sunt clasificate ca soluri înghețate, iar dacă sunt în stare înghețată de 3 ani sau mai mult, atunci sunt permafrost.

1.4. DEFORMABILITATEA SOLULUI SUB COMPRESIUNE

O caracteristică a deformabilității solurilor în compresiune este modulul de deformare, care este determinat în condiții de câmp și de laborator. Pentru calculele preliminare, precum și pentru calculele finale ale fundațiilor clădirilor și structurilor din clasele II și III, este permis să se ia modulul de deformare conform tabelului. 1.12 și 1.13.

Modul deformările se determină prin testarea solului cu o sarcină statică transmisă ștampilei. Testele se efectuează în gropi cu ștampilă rotundă rigidă cu o zonă

5000 cm 2, iar sub nivelul apei subterane și la adâncimi mari - în puțuri cu ștampila de 600 cm 2. Pentru a determina modulul de deformare, se folosește un grafic al dependenței tasării de presiune (Fig. 1.1), pe care se selectează o secțiune liniară, se trasează o linie dreaptă de mediere și se calculează modulul de deformare. Eîn conformitate cu teoria unui mediu deformabil liniar conform formulei

La testarea solurilor, este necesar ca grosimea stratului de sol omogen de sub ștampilă să fie de cel puțin două diametre de ștampilă.

Modulii de deformare ai solurilor izotrope pot fi determinați în puțuri cu ajutorul unui presiometru (Fig. 1.2). În urma testelor, se obține un grafic al dependenței creșterii razei sondei de presiunea pe pereții acestuia (Fig. 1.3). Modulul de deformare este determinat în zona dependenței liniare a deformării de presiunea dintre punctul R\, corespunzătoare comprimarii rugozității pereților forajului și punctului p2, după care începe dezvoltarea intensivă a deformaţiilor plastice în sol. Se calculează modulul de deformare

software-ul ftlOnMVJlft

Coeficient k se determină, de regulă, prin compararea datelor presometrice cu rezultatele încercărilor paralele ale aceluiași sol cu ​​ștampilă. Pentru structurile II în III clasa poate fi susținută în funcție de profunzimea testului h următoarele valori ale coeficienților laîn formula (1.2): la ft<5 м 6 = 3; при 5мk = 2; la 10 m

Pentru solurile nisipoase și argiloase se permite determinarea modulului de deformare „pe baza rezultatelor sondajului static și dinamic al solurilor. Se iau ca indicatori ai sondajului: în cazul sondajului static - rezistența solului la scufundare a solurilor. con de sondă q c , iar în sondare dinamică - rezistența dinamică condiționată a solului la imersiunea conurilor qa, Pentru argile si argile E-7q cși I-6#<*; для песчаных грунтов E-3q c , iar valorile £ conform datelor de sondare dinamică sunt date în tabel. 1.14. Pentru clădirile I și II clasa

este obligatorie compararea datelor de sondare cu rezultatele testării acelorași soluri cu ștampile. Pentru structurile de clasa a III-a se permite determinarea E pe baza rezultatelor sondajului.

1.4.2. Determinarea modulului de deformare în laborator

În condiții de laborator se folosesc dispozitive de compresie (odometre), în care proba de sol este comprimată fără posibilitatea de dilatare laterală. Modulul de deformare se calculează la intervalul de presiune selectat Dr = P2-Pi al programului de încercare (Fig. 1.4) conform formulei

Presiunea pi corespunde naturală, iar p2 - presiunea așteptată sub baza fundației.

Valorile modulelor de deformare conform testelor de compresiune se obțin pentru toate solurile (cu excepția celor foarte compresibile) subestimate, prin urmare pot fi utilizate pentru o evaluare comparativă a compresibilității.

solurile de amplasament sau pentru a evalua eterogenitatea compresibilității. La calcularea tasării, aceste date trebuie corectate pe baza unor teste comparative ale aceluiași sol în câmp cu ștampilă. Pentru argile nisipoase cuaternare, argile și argile se pot lua factori de corecție t(Tabelul 1.16), în timp ce valorile Eovts trebuie determinată în intervalul de presiune de 0,1-0,2 MPa.

1.5. FORTA SOLULUI

Rezistenta solului la forfecare se caracterizeaza prin solicitari tangentiale in stare limita, cand are loc distrugerea solului. Relația dintre tangentele limită m și zonele normale la forfecare A tensiunile este exprimată prin condiția de rezistență Mohr-Coulomb

1.5.1. Determinarea caracteristicilor de rezistență în laborator conditii

În practica cercetării solului, metoda de tăiere a solului de-a lungul unui fix

avioane în dispozitive de tăiere cu un singur plan. Pentru obtinerea<р и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта la valori diferite ale sarcinii verticale. Conform valorilor rezistenței la forfecare t obținute în experimente, este trasat un grafic al dependenței liniare T = f(a) și se găsesc unghiul de frecare internă φ și aderența specifică Cu(Fig. 1.5). O singura data-

Există două scheme experimentale principale: o tăiere lentă a unei probe de sol pre-compactate până la consolidarea completă (test consolidat-drenat) și o tăiere rapidă fără pre-compactare (un fel de test consolidat-nedrenat).

Capitolul 2. INGINERIE ȘI SONDAJE GEOLOGICE

1.4.2. Proprietățile fizice ale solurilor

Proprietățile solului ar trebui să fie caracterizate prin indicatori cantitativi care depind de compoziția, structura și starea solurilor. Acestea sunt determinate din experimente, cel mai adesea cu probe de sol prelevate pe teren, menținând în același timp structura naturală și umiditatea. Corespondența caracteristicilor stării solului care stă la baza structurii astfel obținute este una dintre cele mai importante condiții pentru acuratețea prognozelor inginerești.

Să luăm în considerare doar acele caracteristici ale solurilor care le determină proprietățile fizice. Starea fizică a solurilor este determinată în principal de trei caracteristici: densitatea solului, densitatea particulelor minerale și umiditatea solului. Caracteristicile rămase sunt calculate folosind aceste trei.

Imaginează-ți o unitate de volum de sol V, formată din componente solide, lichide și gazoase, fiecare având volumul și masa corespunzătoare (fig. 1.5).

Densitatea solului- raportul dintre masa solului și volumul său, are dimensiunea g / cm 3, t / m 3:

. (1.1)

Densitatea solului depinde de compoziția sa mineralogică, porozitate și umiditate și variază între 1,5 ÷ 2,4 g/cm 3 . Se determină prin metoda unui inel de tăiere cu un volum cunoscut sau ceruirea unei probe de formă arbitrară. Densitatea este o caracteristică importantă a solului și este utilizată la calcularea capacității portante a fundației, a presiunii naturale a solului, a presiunii solului pe pereții de sprijin, a stabilității taluzelor și taluzurilor de alunecări de teren.

Densitatea particulelor de sol- raportul dintre masa particulelor solide și volumul lor

= , (1.2)

depinde numai de compoziția lor mineralogică. Pentru soluri, variază de la 2,4 la 3,2 g / cm 3, inclusiv pentru nisipuri - de la 2,55 la 2,66 g / cm 3, pentru lut nisipos - de la 2,66 la 2,68 g / cm 3, pentru lut - de la 2,68 la 2,72 g / cm 3, pentru argile - de la 2,71 la 2,76 g / cm 3. Densitatea particulelor este determinată cu ajutorul unui picnometru.

Umiditatea solului- raportul dintre masa de apă și masa particulelor solide, exprimat ca procent sau în fracțiuni de unitate

W= (1.3)

și se determină prin uscarea probei de sol într-un termostat la o temperatură de 105 ºC până când se ajunge la o masă stabilă de sol uscat. Conținutul natural de umiditate al solurilor variază într-o gamă largă de la unități la sute de procente. Valorile ridicate ale umidității sunt caracteristice solurilor argiloase saturate cu apă slab compactate, valorile scăzute sunt caracteristice solurilor cu granulație grosieră, nisipoasă și loess cu umiditate scăzută.

Caracteristicile fizice de bază de mai sus ale solului , , sunt întotdeauna determinate experimental. Acestea sunt folosite pentru a calcula celelalte caracteristici enumerate mai jos.

Densitatea solului uscat sau densitatea scheletului solului este definită ca raportul dintre masa particulelor de sol și întregul volum de sol:

Folosind expresiile (1.1) și (1.3), putem scrie