u gęstość objętośćiową szkieletu gruntowego
m Pd=-rr |
(3.8) | |
określa zależność |
ii i £ |
(3.9) |
stąd | ||
1 II R |
(3.10) | |
lub |
n = 1-ZL, Ys |
(3.11) |
gdzie: |
m.s - masa szkieletu gruntowego [g], n - porowatość gruntu (ułamek dziesiętny), ps - gęstość właściwa gruntu [g/cm3]
Pd - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cirf3], ys - ciężar właściwy gruntu [kN/m3],
Yd - ciężar objętościowy szkieletu gruntowego [kN/m3].
Wskaźnikiem porowatości gruntu nazywa się stosunek objętości porów zawartych w danym gruncie do objętości szkieletu gruntowego
e =
VP _ V - Vs _ (V -K)Ps _ Vps - vsPs _ Vps - Vpd
VsPs VsPs VPd
V V
s y s
Ps Pd __ Ps
Pd Pd
Wskaźnik porowatości można również wyrazić za pomocą porowatości
(3.12)
(3.13)
V,
V
,.VP
K V -Vn V VD \-n
(3.14)
p ' P V V
Wobec powyższego, zależność pomiędzy porowatością e, a wskaźnikiem porowatości n wyraża się równaniem
e = T~> (3-15)
1 -n
e
(3.16) ,0;
n
Wskaźniki porowatości piasków i żwirów wahają się w granicach 0,3 ■ 111 nulach spoistych są znacznie większe.
k i li przyjmiemy, że grunt składa się z ziaren kulistych (rys. 3.3) ojednako-\ i li iiodnicach, zyskamy maksymalną porowatość przy układzie „kula nad kulą”
m..... 0,176, minimalną porowatość przy układzie „kula oparta na trzech kulach”
n...... 0,258.
Rys. 3.3. Układ ziaren kulistych:
a) ułożenie ziaren najluźniejsze, b) ułożenie ziaren najbardziej zagęszczonych
Porowatości równoziarnistych piasków i żwirów mieszczą się w tych granicach; plusk i ró/noziarniste mogą mieć porowatość mniejszą od poprzednio podanych.
i irimly spoiste mają znacznie większe porowatości, gdyż cząstki iłowe (tworzą-i ilmklurę komórkową lub kłaczkową) dają bardziej porowate układy.
Wskaźnik porowatości naturalnej gruntu wynosi
(3.17)
„ _ Ps — Pd
Pd
yil/lc
/ h gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/enr ],
/ >, gęstość właściwa gruntu [g/cm3].
Do określenia wskaźnika porowatości naturalnej niezbędne jest wyznaczenie i", ilości objętościowej (najlepiej w cylindrze stalowym) oraz wilgotności naturalni | danego gruntu (sposób określenia tych wielkości przedstawiono w instrukcji do . u leżenia 2). Następnie oblicza się gęstość objętościową szkieletu gruntowego
Pd
(3.18)
27