CCF20091008052

Rozdział VII

POROWATOŚĆ I WSKAŹNIK POROWATOŚCI

1. Wprowadzenie

Gmnt jest układem trójfazowym. Elementy składowe gruntu znajdują się w fazie stałej, ciekłej i gazowej. Właściwości gruntu zależą od składu poszczególnych faz, ich wzajemnego stosunku ilościowego oraz współdziałania faz między sobą. Objętość gruntu jest sumą objętości fazy stałej oraz, objętości przestrzeni wolnej (porów). Jeśli pory wypełnione są częściowo przez wodę i częściowo przez powietrze, mamy Ido czynienia z układem trójfazowym, (ryc. 27). Jeśli zaś pory są wypełnione całkowiic tylko przez wodę łub tylko przez gaz, grunt jest układem dwufazowym. Grunty zifaj-dujące się w strefie aeracji są najczęściej układami trójfazowymi. Grunty znajdujące się poniżej zwierciadła wody — nasycone wodą, układami dwufazowymi. Na ryc. 28 jest pokazany rozkład faz w gruntach o różnej genezie. Wskaźnikami różnych stosunków ilościowych faz w gruncie są: gęstość objętościowa, porowatość, wskaźnik porowatości, stopień wilgotności oraz stopień zagęszczenia gruntów niespoistych.

Porowatością gruntu n nazywa się stosunek objętości porów w próbce gruntu V_p do jej całkowitej objętości V

_n=Yt

V

Porowatość może być także wyrażona w procentach: n = (V_p : V) • 100%.

Ryc. 28. Rozkład faz w gruntach o różnej genezie (wg Z. Wiłuna, 1987): 1 — grunty naturalne, 2 — muły, świeże osady iłu lub pyłu w wodzie, 3 — zawiesiny gruntowe, 4 — woda, 5 — pył unoszony wiatrem, 6 — spieniona zawiesina gruntowa, 7 — deszcz z pyłem

Porowatość charakteryzuje więc sumaryczną objętość porów w gruncie, niezależnie od ich wielkości. Porowatość gruntu może być charakteryzowana również przez wskaźnik porowatości. Wskaźnikiem porowatości e nazywa się stosunek objętości porów V_p do objętości szkieletu gruntowego V,:

Między porowatością i wskaźnikiem porowatości istnieją określone zależności, dające się łatwo wyprowadzić. Ponieważ V = V_s + V_p, można zapisać:

dzieląc licznik i mianownik ułamka przez V_s otrzymuje się:

v_P

V_s

V_s V_s V

a ponieważ = otrzymuje się:

n

1 +e

113