ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ТЕКУЧЕСТИ И РАСКАТЫВАНИЯ, ВИДА ГЛИНИСТОГО ГРУНТА И ЕГО КОНСИСТЕНЦИИ

При изменении влажности состояние и свойства глинистых грунтов существенно меняются. Сильно увлажненная глина обладает способностью легко растекаться, основание из такого грунта - очень низкой несущей способностью. При уменьшении влажности глинистый грунт постепенно становится пластичным, а затем и твердым, основание из такого грунта обладает высокой несущей способностью, позволяя возводить на нем крупные ответственные сооружения (например, АЭС, ТЭС, ГЭС). Таким образом, каждому значению влажности соответствует определенное состояние (консистенция) глинистого грунта.

Для оценки состояний введены границы (пределы) между ними, характеризуемые величинами, называемыми пределом раскатывания (пластичности) w_p и пределом текучести w_L. Влажность w_p – это граница перехода из твердого состояния в пластичное, а w_L – из пластичного в текучее (рис. 5.1). Методики определения w_p и w_L регламентируются ГОСТ 5180-84.

Рис. 5.1. Консистенция глинистого грунта

в зависимости от его влажности

Полученные пределы текучести и пластичности используются для определения числа пластичности грунта:

I_p = w_L - w_p. (5.1)

Как показали многочисленные опыты, I_p растет с увеличением в грунте содержания глинистой фракции. Учитывая, что содержание глинистых частиц определяет вид грунта, число пластичности применяют для классификации грунтов (ГОСТ 25100-95). В зависимости от числа пластичности различают: песок (I_p ≤ 0,01), супесь (0,01 < I_p ≤ 0,07), суглинок (0,07 < I_p ≤ 0,17) и глину (I_p > 0,17).

Зная естественную (природную) влажность грунта w (см. работу 3) и определив для него в лаборатории границы w_L и w_p, легко сделать заключение о консистенции грунта в природных условиях (см. рис. 5.1).

Для численной оценки консистенции грунта введен показатель текучести, или показатель консистенции I_L,

. (5.2)

При I_L < 0 грунт находится в твердом состоянии (твердая консистенция), при 0 ≤ I_L ≤ 1 – в пластичном, а при I_L > 1 – в текучем состоянии. Для суглинков и глин в ГОСТ 25100-95 приведено более детальное деление консистенции пластичного состояния: полутвердая (0,00 ≤ I_L ≤ 0,25), тугопластичная (0,25 < I_L ≤ 0,50), мягкопластичная (0,50 < I_L ≤ 0,75) и текучепластичная (0,75 < I_L ≤ 1,00).