Формула розрахунку та середні значення питомої та об'ємної ваги ґрунту

У будівництві часто використовуються такі математичні моделі, як питома об'ємна вага ґрунту. Питома вага - алгебраїчне відношення ваги ґрунтосуміші, яка була висушена при температурному значенні в 100 градусів Цельсія до припинення зміни маси, до обсягу. Об'ємна вага - це вагове значення грунту в одиниці об'єму. Вимірюються вони у тоннах на кубічний метр.

Від чого залежить вага ґрунту

Для різноманітних цілей реалізуються різні властивості маси грунту. Серед них, наприклад, можна виділити вагу вологого ґрунту, ґрунту, що знаходиться під водою, сухого ґрунту та вагу скелета. При цьому існують певні фактори, що впливають на числове значення цих параметрів.

Розглянутий стає тим більше, що більше в грунті міститься мінералів, особливо важких. Тому вважається, що мінеральний склад та домішки найбільше впливають на значення.

Формули та методики розрахунку

Існує чимало різних способів визначення об'ємної, питомої ваги. І тому можна використовувати математичні формули, а можна допоміжні прилади.

Формула вибирається на основі того, наскільки грунт вологий. Тому можна виділити три способи розрахунку - для сухого ґрунту, для вологого, для того, що знаходиться під водою.

де У - Це питомий параметр, а N - Значення пористості.

Для вологого грунту формула набуває вигляду:

де W - Вологість по масі.

Значення ґрунту, що знаходиться під водою, застосовується для стійкості основ, укосів, в аналізі суффозії та інше.

При цьому використовується така формула:

де М - Обсяг води, яка була витіснена.

У питанні визначення другого параметра дещо простіше. Для цього потрібно визначити щільність аналізованого ґрунту, тому що:

де γ - Питомий параметр, ρ - щільність землі, а g — прискорення вільного падіння, чисельно 9,81 м/с².

Тому визначення зводиться до обчислення густини ґрунту. Визначити густину можна двома способами: за допомогою приладу, математично. Щільність є відношенням маси обсягу. Тому якщо знати масу, обсяг досліджуваної проби ґрунту можна обчислити густину.

Існує особливий прилад - пікнометр, який виглядає як маленька посудина зі скла з вузьким горлом та мітками. Завдяки йому експериментально встановлюють значення густин різних речовин і рідин.

Середні значення для різних типів ґрунту

Так як землі різних типів здебільшого схожі за будовою, ці параметри набувають близьких даних.

Питомої ваги

Представимо у табличному вигляді подані дані про питомий параметр різних типів ґрунту.

Об'ємної ваги

Загальні середні значення за параметром можна як наступної таблиці.