Объемный вес грунта

Объемный вес грунтаравен объемному весу скелета вместе свесом воды в единице объема

      (13.9)

Вода в порах глинистого грунта находится в различных состоя­ниях по отношению к скелету: свободная вода с физическими свой­ствами, обычными для воды; связная вода, молекулы которой при­тягиваются к частицам грунта и удерживаются ими с силой, значи­тельно превосходящей по интенсивности силу тяжести. Связная вода образует сплошную пленку вокруг частиц и поэтому ее назы­вают часто пленочной.
В свободной воде выделяют гравитационную, на которую дейст­вуют только силы тяжести, и капиллярную, на которую действуют кроме сил тяжести и капиллярные силы.

Связная вода в грунте отличается по своим свойствам от обыч­ной (меняется температура кипения и замерзания, теплоемкость и т. д.).

Связную воду можно отжать из грунта при давлениях в несколь­ко десятков и даже сотен МПа с одновременным подъемом темпе­ратуры.                                                                    

Отличие свойств связной воды от свободной проявляется, к при­меру, в пониженной растворяющей способности. Связная вода за­трудняет фильтрацию, уменьшая сечение пор грунта.

Связная вода в большой степени влияет на сжимаемость грунта, уменьшая ее. Реологические свойства мелкозернистых грунтов во многом объясняются повышенной вязкостью связной воды.

Пористость грунта,  как абсолютная величина, в большинстве случаев не всегда характеризует плотность сложения грунта. Для песчаных и крупнозернистых грунтов используют коэффициент от­носительной плотности ():

         (13.10)

 где  - коэффициенты пористости соответственно предель­но рыхлого и предельно плотного сложения;  - действительное значение коэффициента пористости.

Для высоких плотин обычно требуют, чтобы плотность укладки крупнозернистого (крупнообломочного) грунта соответствовала . Укладку песка считают плотной, если .

По абсолютной величине объемный вес скелета крупнозернистых > грунтов достигает больших величин. Гравийно-галечниковый грунт в зависимости от зернового состава может иметь  от 21 кН/м³ до 23 кН/м³ при содержании фракции  соответственно в количестве 20 и 30%.                                                                                
Горная масса в зависимости от разнозернистости может иметь более широкий диапазон плотностей (от 18 до 22 кН/м³).                

При укладке глинистого грунта с крупнозернистыми включениями (материал конуса выноса)  может достигать величин 23-24 кН/м³. Иногда такой материал называют глинобетоном. В нем наблюдается резкое снижение общей пористости грунтов за счет того, что поры крупнозернистого грунта заняты глинистым грунтом.

При укладке глинистых (связных) грунтов допустимая плотность укладки связывается с понятием оптимальной влажности. Плотность, деформируемость, прочность зависят от  консистенции глинистых грунтов.                                                     

Консистенция грунтов численно характеризуется влажностью, связанной с условными проявлениями определенных свойств грунтов при условных стандартных испытаниях. По предложению  К - Терцаги обычно различают следующие формы консистенция грунтов: твердую, пластичную, текучую.

Влажность на границе перехода консистенций из одной в дру­гую называют границей консистенций или пределами Аттерберга. Влажность перехода из твердой консистенции в пластичную называют пределом раскатывания (), а влажность перехода из пластичной консистенции в текучую пределом текучести (). Раз­ница между пределами текучести и раскатывания называется чис­лом пластичности ():

        (13.11)

Число пластичности помогает определить наименование глинис­того грунта в дополнение к зер­новому составу: если - глины, если  - су­глинки и - супеси.

Для песчаных и крупнозернис­тых грунтов понятия консистен­ции не существует ().