mech005

a gęstość objętościową szkieletu gruntowego

	^ms Pd ^=_p	(3.8)
określa zależność	- 0 ~n)Vps Pd~ y	(3.9)
stąd	n — 1 Pd n - 1--, Ps	(3.10)
lub	Yd n -1--, Ys	(3.11)
gdzie:

m_s - masa szkieletu gruntowego [g],

n - porowatość gruntu (ułamek dziesiętny),

p_s - gęstość właściwa gruntu [g/cm³]

pj - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm^-3],

Ys - ciężar właściwy gruntu [kN/m³],

Yi - ciężar objętościowy szkieletu gruntowego [kN/m³].

2.2. Wskaźnik porowatości gruntu

Wskaźnikiem porowatości gruntu nazywa się stosunek objętości porów zawartych w danym gruncie do objętości szkieletu gruntowego

v_p    V~v_s    (v-y_s)p_s    Vp_s-V_sp_s    Vp_s-Vp_d

v. v_s y,Ps ^vsPs vpj    '

(3.13)

(3.14)

_ Ps Pd _ Ps i Pd Pd

Wskaźnik porowatości można również wyrazić za pomocą porowatości

^V~^Vp LJjl.

_ V _ n

1 -n

V V

Wobec powyższego, zależność pomiędzy porowatością e, a wskaźnikiem porowatości n wyraża się równaniem

(3.15)

n

e = -

1 -n

n =- .

e

(3.16)

l + e

Wskaźniki porowatości piasków i żwirów wahają się w granicach 0,3 -r 1,0; w gruntach spoistych są znacznie większe.

Jeżeli przyjmiemy, że grunt składa się z ziaren kulistych (rys. 3.3) o jednakowych średnicach, zyskamy maksymalną porowatość przy układzie „kula nad kulą” ti„_mx = 0,476, minimalną porowatość przy układzie „kula oparta na trzech kulach” 0,258.

Rys. 3.3. Układ ziaren kulistych:

a) ułożenie ziaren najluźniejsze, b) ułożenie ziaren najbardziej zagęszczonych

Porowatości równoziamistych piasków i żwirów mieszczą się w tych granicach; piaski różnoziamistc mogą mieć porowatość mniejszą od poprzednio podanych.

Grunty spoiste mają znacznie większe porowatości, gdyż cząstki iłowe (two-i/;|ce strukturę komórkową lub kłaczkową) dają bardziej porowate układy.

1. WSKAŹNIK POROWATOŚCI NATURALNEJ

Wskaźnik porowatości naturalnej gruntu wynosi

e

n

_Ps~ Pd Pd

(3.17)

Pd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm³], p, - gęstość właściwa gruntu [g/cm³].

Do określenia wskaźnika porowatości naturalnej niezbędne jest wyznaczenie gęstości objętościowej (najlepiej w cylindrze stalowym) oraz wilgotności natural-nej danego gruntu (sposób określenia tych wielkości przedstawiono w instrukcji do ćwiczenia 2). Następnie oblicza się gęstość objętościową szkieletu gruntowego

(3.18)

100p

lOO + JF ’

27