CCF20091008053

Analogicznie zapisując:

i dzieląc licznik i mianownik ułamka przez V, otrzymuje się:

V V

a ponieważ wiadomo, że ~^=n, można napisać:

Porowatość gruntów nieskalistych zależy od ich uziamienia, a więc od wielkości ziam. Na ogół porowatość wzrasta ze zmniejszeniem się wymiarów ziam, Równoziamiste piaski drobne mają większą porowatość niż równoziamiste piaski grube. Grunty spoiste występujące w stanie naturalnym mają zwykle wyższą porowatość ód gruntów sypkich. Porowatość gruntów spoistych wzrasta ze wzrostijm zawartości frakcji iłowej. Zaznacza się ogólna zależność, że ze wzrostem porowatości maleje wymiar porów.

Wartości porowatości dla gruntów tego samego rodzaju mogą wahać się w znacznych granicach. Porowatość jest bowiem zależna od wielu innych czynników, takich jak:

—    stopień jednorodności uziamienia (grunty równoziamiste mają wyższą porowatość od gruntów różnoziamistych),

—    kształt ziam (grunty o ziarnach i cząstkach zbliżonych do kulistych mają wyższą porowatość niż grunty o ziarnach i cząstkach plytkowatych),

—    wilgotność, zwłaszcza dla gruntów spoistych (grunty o wyższej wilgotności mają na ogół wyższą porowatość),

—    sposób ułożenia ziam i cząstek zależny od stopnia diagenezy gruntu.

Porowatość jest jednym z ważniejszych parametrów charakteryzujących strukturę i teksturę gruntów. Z jej wartości można ocenić zagęszczenie gruntów i ich ściśliwość w różnych warunkach. Od porowatości zależy wodochłonność_i_prze-puszczalność gruntów. Wartość porowatości lub wskaźnika porowatości wykorzystuje się do określenia gęstości objętościowej gruntu pod wodą, wykonywania krzywych konsolidacji, określenia stopnia zagęszczenia gruntów. Znajomość porowatości jest niezbędna przy ocenie własności kolektorskicfTikał. Jednak przy ocenie mechanicznej wytrzymałości gruntów ich porowatość należy rozpatrywać jako jedną z wielu cech określających tę wytrzymałość. Tylko w przypadku, gdy inne cechy są jednakowe, można przyjąć, że mechaniczna wytrzymałość danego gruntu wzrasta ze zmniejszeniem porowatości. Przy charakterystyce sumarycznej objętości porów w grancie, bez uwzględnienia ich wielkości, znajomość samej porowatości nie zawsze pozwala na dokładna ocenę inżyniersko-geologicznych właściwości gruntów. Bardzo często grunty o tej samej wartości porowatości wykazują odmienne własności — na przykład różną ściśliwość, co jest wynikiem różnych wymiarów porów.

Pory mogą być otwarte, to znaczy połączone zesobą,_ lub też zamknięte — całkowicie otoczone cząstkami mineralnymi lub spoiwem. Wyróżnia się więc bądź porowatość całkowitą, uwzględniającą całkowitą ilość porów w gruncie, bądź też porowatość efektywną^',charakteryzującą objętość porów kontaktujących., się ze sobą. Porowatość efektywną wyznacza się doświadczalnie. Porowatość całkowitą (ogólną) można obliczyć znając gęstość właściwą szkieletu gruntowego” (p. rozdz. IV) oraz gęstość objętościową szkieletu gruntowego (p. rozdz. VI) danej próbki grantu.

2. Obliczanie porowatości i wskaźnika porowatości

2.1. Obliczanie porowatości

Porowatość próbki grantu oblicza się według wzoru:

Ps

gdzie:

n — porowatość,

p_s — gęstość właściwa szkieletu gruntowego (g • cm'³),

Pd — gęstość objętościowa szkieletu gruntowego (g • cm^-3).

Porowatość można obliczyć także w procentach.

Wzór powyższy można wyprowadzić w następujący sposób: jeśli objętość próbki gruntu oznaczymy jako V i wiemy, że V = V_s + V_p (suma objętości porów i objętości szkieletu gruntowego), to przekształcając wzór na porowatość

(n = -^f) można napisać:

V_p = nV

oraz:

V, = (1 — n) V

Znając wzór na gęstość objętościową szkieletu grantowego: m_s

P^{d =} ~y

gdzie:

m_s — masa szkieletu gruntowego (g),

V — objętość próbki gruntu (cm³),

115