Cálculo del índice de propiedad física del suelo
El índice de propiedad física del suelo es un índice que representa la proporción relativa de las tres fases del suelo en términos de peso y volumen. Entre ellos, la gravedad específica natural G, el contenido de humedad natural ω y la gravedad específica Gs del suelo se miden mediante experimentos y se denominan indicadores medidos. Otros indicadores (como Sr, E, N, γsat, γd, γ′) pueden ser. calculado y llamado es un indicador derivado. Familiarizarse con la definición y uso de diversos indicadores y dominar los métodos de cálculo de los indicadores físicos.
1. Tres indicadores de medición:
(1) Peso natural γ:
①Definición: El peso de la unidad de volumen de suelo en estado natural (unidad: mil cabezas de ganado/metro cúbico)
②Valores comúnmente utilizados: γ= 16 ~ 22kn/m3;
③Métodos de medición: método de cuchillo anular, método de lacre, método de llenado de agua, método de llenado de arena .
(2) Contenido de agua natural ω:
①Definición: Relación entre el peso de agua y el peso de partículas del suelo en estado natural, expresada como porcentaje.
②Valores utilizados comúnmente: suelo arenoso: 0 ~ 40%; suelo arcilloso: 20% ~ 60%
③Método de medición: método de secado y método de secado salteado.
Discutir si el contenido de humedad puede superar el 100%.
(3) Gravedad específica Gs de las partículas del suelo:
①Definición: La relación entre el peso de las partículas del suelo y el peso de agua pura del mismo volumen a 4°C (adimensional). ).
②Valores comunes:
Tabla 1: Valores de referencia para la gravedad específica de las partículas del suelo
③Método de medición: Método del picnómetro.
2. Seis indicadores de exportación:
(1) Relación de porosidad natural E
①Definición: La relación entre el volumen de poros y el volumen de partículas del suelo en estado natural ( expresado en decimales)
②Aplicación: La relación de vacíos es un índice de propiedad física importante para evaluar la compacidad del suelo. General e<0.6% el suelo es denso y de baja compresibilidad, e>1.0 el suelo es suelto y altamente compresible.
(2) Porosidad
①Definición: relación entre el volumen de poros del suelo y el volumen total del suelo (expresado como porcentaje)
②Valor de uso común: arcilla suelo 30-60%, suelo no cohesivo 25-45%.
La porosidad también se puede utilizar para indicar la soltura de un mismo suelo.
(3) Resonancia estocástica saturada
①Definición: Relación entre el volumen de agua contenida en el suelo y el volumen de poros (expresado como porcentaje).
La saturación puede describir el grado en que los poros del suelo están llenos de agua: Sr para suelo seco es 0 y Sr para suelo completamente saturado es 100%.
②Aplicación:
Según el grado de saturación, los suelos arenosos se pueden dividir en: Sr ≤ 50% ligeramente húmedo, 50% < SR ≤ 80% extremadamente húmedo, SR > 80 % saturado.
¿Pueden la proporción de huecos, la porosidad y la saturación exceder el 1 o el 100%?
(4) Peso seco γd
①Definición: El peso de las partículas sólidas del suelo por unidad de volumen de suelo (unidad: KN/m3)
②Valores comunes: γ= 13 ~ 20kn/m3;
③Aplicación: índice de control de calidad de compactación del suelo.
(5) Peso de saturación γ saturación
①Definición: Cuando todos los poros están llenos de agua, el peso de la unidad de volumen de suelo (unidad: KN/m3).
②Valores comúnmente utilizados: γ= 18 ~ 23kn/m3;
(6) Gravedad flotante γ'
①Definición: El peso de las partículas del suelo por unidad de volumen. menos Elimina el peso del mismo volumen de agua (es decir, el peso efectivo de las partículas del suelo por unidad de volumen).
②Valores utilizados habitualmente: γ = 8 ~ 13kn/m3.
3. Conversión entre indicadores:
Existen dos métodos para calcular indicadores físicos:
(1) Calcular directamente utilizando fórmulas relevantes, pero las fórmulas son muy complicado. Difícil de recordar.
(2) Utilice el diagrama trifásico para calcular, calcule el peso y el volumen de cada fase a partir de los indicadores conocidos y luego calcule los indicadores requeridos de acuerdo con la definición. Este enfoque es conceptualmente claro.
En los indicadores físicos, hay muchos indicadores que son la relación entre peso y volumen o volumen y volumen, por lo que al calcular, puede establecer la parte de volumen del denominador en la unidad 1, como V = 1 o VS = 1, por lo que puede simplificar el proceso de cálculo.
Al calcular, preste atención a las condiciones implícitas en la raíz de la pregunta.
Como suelo saturado, arena seca, etc.
El cálculo de los indicadores físicos del suelo puede guiar directamente la construcción del proyecto. Por ejemplo, al rellenar un terraplén, se requiere que el material del suelo tenga el mejor contenido de humedad, pero es posible que el material del suelo en el sitio no cumpla con los requisitos, por lo que se debe preparar el suelo que cumpla con los requisitos, por lo que la cantidad de agua agregada debe determinarse mediante cálculo. Además, se debe calcular el volumen de material de suelo que es necesario transportar durante la compactación y el llenado.