Влажность – W

 

Влажность характеризуется количеством воды, заполняющей поры породы (см. таблицу 1.1).

Физическое состояние и свойства ГП зависят от их влажности, которая определяется отношением массы воды, заполняющей поры к массе сухой породы. Это весовая влажность:

 

(1.9)

 

где gп, gs – масса пор породы с воздухом и с пластовой водой и абсолютно сухая масса грунта, соответственно, г;

W – влажность весовая или естественная, %.

 

 

Влажность выражается в долях единиц или в процентах.

Преобразуем, формулы 1.9 и 1.10, и получим взаимосвязь влажности с плотностью …
породы:

 

 

 

То есть, чем выше влажность, тем больше плотность породы.

Если влажность определена по естественным образцам породы, она называется естественной – Wест.

Влажность песчаных и глинистых пород может изменяться в значительных пределах. Например, влажность песка в зоне аэрации – 4÷5 %, в зоне капиллярного поднятия и насыщения – 27÷30 % и достигает 40 %; влажность глинистых пород, современных, достигает 80-90 %, а уплотненные глины имеют влажность от 12÷15 % до 50÷60 %, а в аргиллитах (плотные глины) снижается до 3÷5 %.

Из одного состояния в другое глинистая порода переходит только при определенном значении влажности. Влажность, при которой грунт нарушенного сложения переходит из твердого состояния в пластичное, или наоборот, называется границей раскатывания (Wр). Влажность, при которой связный грунт нарушенного сложения переходит из пластичного состояния в текучее, или наоборот, называется границей текучести (Wт).

Разница между границей текучести (Wт) и границей раскатывания (Wр) называется числом пластичности (Ip) – это интервал влажности, в пределах которого глинистый грунт, лишенный кристаллических структурных связей (перемятый), находится в пластичном состоянии. Это такое состояние, когда под действием внешней силы они могут принимать различную форму и сохранять ее после устранения этой силы, не изменяя при этом своего объема.

Если сравнить естественную влажность породы с характерными влажностями, соответствующими пределам консистенции, то можно получить приближенное представление о ее состоянии, как это показано в таблице 1.2.

Так, например, если W>Wт, то глинистая порода после нарушения естественного сложения должна стать текучей, если Wр<W<Wт – пластичной и если W<Wр – твердой.

 

Поэтому при оценке консистенции глинистых пород в условиях естественного залегания это обстоятельство следует учитывать.

Согласно строительным нормам и правилам на проектирование естественных оснований зданий и сооружений, для ориентировочного суждения о состоянии глинистых пород в условиях естественного залегания следует определять показатель консистенции:

 

 

где В(Iр) — показатель текучести,

W – весовая влажность,

Wр — влажность на границе пластичности (раскатывания),

Wт — влажность на границе текучести.

 

Удобной характеристикой состояния глинистых пород является показатель их относительной консистенции (Дк), который связан с показателем консистенции следующим уравнением:

 

 

Однако критерии для классификации и оценки консистенции глинистых пород естественного сложения пока не установлены.

 

Таблица 1.2 — Физические свойства глинистых пород нарушенного сложения