Здесь же отметим коэффициент фильтрации, характеризующий водопроницаемость грунта. Коэффициент фильтрации kф представляет собой скорость фильтрации воды при единичном гидравлическом градиенте и является постоянной данного грунта в законе Дарси, устанавливающем скорость фильтрации воды по порам грунта:
, (2.3)
где i - гидравлический градиент, равный отношению разности напоров DH по длине L пути фильтрации к длине L.
Для разных грунтов коэффициент фильтрации меняется в очень широких пределах от 0,1 м/с и выше для крупнообломочных грунтов и до 10-10 м/с для глин, а при уплотнении грунта в процессе консолидации может существенно уменьшаться.
Механические характеристики. В практических расчетах самыми распространенными механическими характеристиками грунтов являются: модуль деформации E, МПа; коэффициент Пуассона n; угол внутреннего трения j, °; удельное сцепление c, кПа.
Модуль деформации и коэффициент Пуассона, еще называемые деформационными характеристиками, входят в качестве постоянных материала в закон Гука
, 
, (2.4)
(выражения для остальных компонент деформаций ey, ez, gyz, gzx получаются циклической перестановкой индексов).
Значение модуля деформаций является ключевым при определении величины осадки сооружения как в расчетах по классическим схемам, так и по некоторым нелинейным моделям.
Прочностные характеристики - угол внутреннего трения и удельное сцепление - являются параметрами грунта в законе Кулона:
, 
(2.5)
где tпр и sn - предельные касательные и нормальные напряжения, действующие по площадке сдвига.
Параметры j и c используются при определении несущей способности оснований, расчете устойчивости откосов и склонов, определении давления грунта на ограждения.
Данные прочностные характеристики определяются в основном для дисперсных грунтов. В скальных и мерзлых чаще всего принимают j = 0.
Для скальных грунтов широко используется своя характеристика прочности - предел прочности на одноосное сжатие, МПа, определяемая как
, 
(2.6)
где F - сжимающая сила, при которой разрушается образец грунта, A - площадь поперечного сечения образца.
Для количественного отношения грунтов к некоторым физико-геологическим процессам и классификации по этому признаку используют величину относительной деформации. В частности, при инженерно-геологических исследованиях оценивают относительные деформации набухания без нагрузки esw, просадочности esl, пучения efh. Все три величины определяются, в общем, по схожим схемам - это отношение абсолютных деформаций соответственно набухания (увеличения объема при замачивании), просадочности (уменьшения объема при замачивании) и пучения (увеличения объема при замораживании грунта) к первоначальной высоте образца. По этим величинам выясняют разновидности глинистых грунтов.
Приводя дальнейшую классификацию грунтов по классам будем вводить некоторые дополнительные характеристики, пояснения к которым будут даны по ходу описания.
2.2.2. Природные скальные грунты
К группе скальных грунтов относят грунты с жесткими структурными связями кристаллизационного типа (различные магматические, метаморфические и некоторые осадочные) с пределом прочности на одноосное сжатие Rc ³ 5 МПа. Некоторые виды осадочных грунтов (аргиллиты, алевролиты, песчаники, известняки, галиты и др.) и эффузивные вулканогенно-обломочные грунты с жесткими структурными связями цементационного типа и пределом прочности на одноосное сжатие Rc < 5 МПа относят к группе полускальных грунтов.
Кроме того, по численным значениям предела прочности в водонасыщенном состоянии природные скальные грунты подразделяют на следующие разновидности: очень прочные (Rc > 120 МПа), прочные (120 ³ Rc > 50 МПа), средней прочности (50 ³ Rc > 15 МПа), малопрочные (15 ³ Rc > 5 МПа), пониженной прочности (5 ³ Rc > 3 МПа), низкой прочности (3 ³ Rc > 1 МПа), очень низкой прочности (Rc < 1 МПа).
Грунты считаются очень плотными, если плотность их в сухом состоянии rd > 2,5 г/см3, плотными - при 2,5 ³ rd > 2,10 г/см3, рыхлыми - при 2,10 ³ rd > 1,20 г/см3 и очень рыхлыми - при rd < 1,2 г/см3.
В зависимости от коэффициента выветрелости Kwr класс скальных грунтов подразделяют на: невыветрелые (Kwr = 1), слабовыветрелые (0,9 £ Kwr < 1), выветрелые (0,8 £ Kwr < 0,9), сильновыветрелые (Kwr < 0,8). Коэффициент выветрелости Kwr представляет собой отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.
В зависимости от коэффициента размягчаемости в воде Ksor грунты разделяют на неразмягчаемые (Ksor ³ 0,75) и размягчаемые (Ksor < 0,75). Коэффициент Ksor выражает отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и воздушно-сухом состояниях.
Если весовое количество водно-растворимых солей в грунте по отношению к общей массе сухого грунта (степень засоленности Dsal) составляет более 2 %, грунт считается засоленным, а при Dsal £ 2 % — незасоленным.
2.2.3. Природные дисперсные грунты
Класс природных дисперсных грунтов разделяют на две группы - несвязные и связные.
Группу несвязных представляют два вида дисперсных грунтов - крупнообломочные и пески. Крупнообломочные грунты содержат в своем составе частицы крупнее 2 мм свыше 50 % по массе. По коэффициенту выветрелости Kwr их подразделяют на невыветрелые (0 £ Kwr £ 0,5), слабовыветрелые (0,5 < Kwr £ 0,75) и сильновыветрелые (0,75 < Kwr £ 1). Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Kwr устанавливается по степени их истираемости в полочном барабане. Пески содержат в своем составе частиц крупнее 2 мм менее 50 % по массе.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.