От чего зависит вес земли
Дело в том, что на это влияет множество факторов, среди которых самых главных несколько — это степень увлажнения почвенного тела (то количество влаги, которое содержит объем почвы в момент измерения), а также минералогический состав почвы, от которого зависит ее плотность.
Чем выше степень увлажнения земли, тем больше ее вес. Как правило, после дождя или вблизи водоемов вес максимален. В период засухи он минимален, равно как и вес земли на сухих возвышенных участках. Помимо этого, чем более плотное вещество, из которого состоит земля, тем больший вес будет иметь 1 кубометр такой земли.
Свойства почвы | Вес единицы грунта Техническое примечание
Введение
Удельный вес, также известный как «весовая плотность», грунта относится к его весу на кубический метр и обычно выражается в килоньютонах на кубический метр (кН/м3) или в тоннах на кубический метр (т/м3)1
Знание удельного веса грунта особенно важно для геотехнического проектирования, а также для оценки объемов земляных работ. Это техническое примечание предназначено для обеспечения основы для оценки удельного веса грунта в отсутствие конкретных результатов испытаний
Факторы, влияющие на удельный вес грунта
Удельный вес почвы зависит от состава частиц почвы, количества воды в почве и степени уплотнения почвы.
- Минералогия частиц почвы (например, кремнезем, кварц, полевой шпат и т. д.).
- Диапазон размеров частиц почвы, также известный как гранулометрический состав.
- Угловатость частиц почвы (наиболее актуально для крупных песков и гравия).
- Влажность почвы – заполнены ли пустоты между частицами почвы полностью водой (полностью насыщены) или в основном воздухом.
- Органическое содержание почвы.
Измерение веса грунта
Теоретически это так же просто, как измерить объем почвы, а затем взвесить ее. На практике это может быть сложнее, потому что, как только вы извлекаете образец почвы, он может разрушиться, расшириться, изменить содержание влаги или измениться по множеству других параметров
Если образец осторожно удаляется с места и транспортируется в лабораторию, плотность можно измерить с помощью методов, описанных в главе 7 стандарта BS 1377-2:19
Определение плотности грунтов на месте может быть достигнуто с использованием методов, описанных в главе 2 стандарта BS 1377-9:1990. Одним из наиболее распространенных методов, используемых на месте, является измеритель плотности ядерных частиц (см. рис. 1).
Рисунок 1: Измеритель плотности ядер
Типовой вес единицы грунта
В нескольких исследованиях была предпринята попытка оценить типичный удельный вес для данного типа почвы, и ABG обычно использует информацию из стандарта BS 8002, а также других источников и значений, накопленных за более чем 30 лет эксплуатации. Эта информация была объединена в Таблицу 1 ниже.
Таблица 1: Вес типовых единиц грунта
Каталожные номера
Британский институт стандартов, BS 1377-2:1990 – Методы испытаний грунтов для целей гражданского строительства. Классификационные испытания
Британский институт стандартов, BS 1377-9:1990 – Методы испытаний грунтов для целей гражданского строительства.
Таблица Разрыхления Грунта
Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:
Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.
Вся необходимая информация представлена далее в таблице:
| Наименование | Первоначальное увеличение объема после разработки, % | Остаточное разрыхление, % |
| Глина ломовая | 28–32 | 6–9 |
| Гравийно-галечные | 16–20 | 5–8 |
| Растительный | 20–25 | 3–4 |
| Лесс мягкий | 18–24 | 3–6 |
| Лесс твердый | 24–30 | 4–7 |
| Песок | 10–15 | 2–5 |
| Скальные | 45–50 | 20–30 |
| Солончак, солонец | ||
| мягкий | 20–26 | 3–6 |
| твердый | 28–32 | 5–9 |
| Суглинок | ||
| легкий, лессовидный | 18–24 | 3–6 |
| тяжелый | 24-30 | 5-8 |
| Супесь | 12-17 | 3-5 |
| Торф | 24-30 | 8-10 |
| Чернозем, каштановый | 22-28 | 5-7 |
Рассчитываем самостоятельно
Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.
Известны следующие данные:
Вычисляем объем котлована (Xk):
Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.
Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:
Xr = 64*1,2 = 77 м3.
Измеряемые характеристики грунтов
Для вычисления несущих характеристик грунта нам нужны измеряемые характеристики грунта. Вот некоторые из них.
Удельный вес грунта
Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.
Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:
ρ ‑ плотность грунта, т/м³;g ‑ ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².
Плотность сухого (скелета) грунта
Плотность сухого (скелета) грунта ρd ‑ природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.
Устанавливается расчетом:
где W ‑ природная (естественная) весовая влажность грунта, %;ρ ‑ природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)
Коэффициент пористости грунта
Коэффициент пористости — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:
где ρs и ρd — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).
Принимаемая плотность частиц ρs (г/см³) для грунтов
| песчаные грунты | 2,66 |
| супеси | 2,7 |
| суглинки | 2,71 |
| глины | 2,74 |
Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности
| Песок | Гравелистый, крупный и средней крупности | Мелкий | Пылеватый |
|---|---|---|---|
| Плотный | e ≤ 0,55 | е ≤ 0,6 | е ≤ 0,6 |
| Средней плотности | 0,55 < е ≤ 0,7 | 0,6 < е ≤ 0,75 | 0,6 < е ≤ 0,8 |
| Рыхлый | е > 0,7 | е > 0,75 | е > 0,8 |
Степени влажности грунта
Степень влажности грунта Sr — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):
где ρs — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³);е — коэффициент пористости грунта;ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³);W — природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.
Грунты по степени влажности
| Грунт | Степень влажности |
|---|---|
| Маловлажный | 0 < Sr ≤ 0,5 |
| Влажный | 0,5 < Sr ≤ 0,8 |
| Насыщенный водой | 0,8 < Sr ≤ 1 |
Пластичность грунта
Пластичность грунта — его способность деформироваться под действием внешнего давления без разрыва сплошности массы и сохранять приданную форму после прекращения деформирующего усилия.
Для установления способности грунта принимать пластичное состояние определяют влажность, характеризующую границы пластичного состояния грунта текучести и раскатывания.
Граница текучести WL характеризует влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в полужидкое — текучее. При этой влажности связь между частицами нарушается благодаря наличию свободной воды, вследствие чего частицы грунта легко смещаются и разъединяются. В результате этого сцепление между частицами становится незначительным и грунт теряет свою устойчивость.
Граница раскатывания WP соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода из твердого состояния в пластичное. При дальнейшем увеличении влажности (W > WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.
Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта IР. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:
Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.
Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице.
| Грунт | Число пластичности Ip | Содержание песчаных частиц (2-0,5мм) % по массе |
| Супесь | ||
| песчанистая | 1 — 7 | ≥ 50 |
| пылеватая | 1 — 7 | < 50 |
| Суглинок | ||
| лёгкий песчанистый | 7 -12 | ≥ 40 |
| лёгкий пылеватый | 7 -12 | < 40 |
| тяжёлый песчанистый | 12- 17 | ≥ 40 |
| тяжёлый пылеватый | 12- 17 | < 40 |
| Глина | ||
| лёгкая песчанистая | 17 — 27 | ≥ 40 |
| лёгкая пылеватая | 17 — 27 | < 40 |
| тяжёлая | > 27 | не регламентируется |
Текучесть глинистых грунтов
Показать текучести IL выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.
Определяется расчетом из формулы:
где W — природная (естественная) влажность грунта;Wp — влажность на границе пластичности, в долях единицы;Ip — число пластичности.
Показатель текучести для грунтов разной плотности
| Грунты | Показатель текучести IL |
| Супесь | |
| твердая | IL ≤ 0 |
| пластичная | 0 ≤ IL ≤1 |
| текучая | IL >1 |
| Суглинок и глина | |
| твердые | IL ≤ 0 |
| полутвердые | 0 ≤ IL ≤0,25 |
| тугопластичные | 0,25 < IL ≤0,5 |
| мягкопластичные | 0,5 < IL ≤0,75 |
| текучепластичные | 0,75 < IL ≤1 |
| текучие | IL > 1 |
Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель
Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также п р и одинаковом объеме масса может изменяться.
Больше всего на показатель влияют такие факторы:
В продолжении раздела вы найдете более детальную информацию о влиянии всех этих факторов.
Размер и форма зерен
Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в к у че. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1 170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.
Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда б у дет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.
Пористость
Влажность
Сколько весит куб?
Очень часто мы используем слово куб. особенно когда речь заходит за некоторые вычисления. Однако, мало кто задумывается сколько весит куб. Безусловно, ответ на этот вопрос будет напрямую зависеть от того, что в кубе. Кубом измеряется вода, щебень, бетон, песок, дерево, газ и многое другое. Теперь рассмотрим некоторые показатели того, какой вес имеет тот или иной предмет в кубе.
Итак, сколько весит куб воды?
Вес одного кубического метра воды может различаться в зависимости от ее температуры. Например, вода +20°С имеет вес 998 кг, а +4°С — 1000 кг.
Сколько весит кубический метр щебня?
Ответ на этот вопрос во многом зависит от его характеристик и от структуры той или иной породы.
Здесь также несколько показателей:
Объемный вес песка напрямую зависит от его минералогического состава, а также от его влажности. Итак, куб песка имеет вес:
Общий вес куба дерева будет зависеть от его породы. Например, рассмотрим сосну.
Стоит отметить, что свежесрубленной древесины всегда будет колебаться в районе 65-85%, а те бревна, которые пролежали несколько месяцев при солнечной погоде, будут иметь в среднем 15-25% влажности.
С весом газа все обстоит иначе. Дело в том, что метан легче воздуха, поэтому измерить его вес невозможно, а вот массу можно. В одном кубе газа имеется 4,46 молей газа. Метан же СН4 имеет молярную массу 16. Поэтому делаем простые вычисления 4,46 × 16 = 71 грамм. Значит куб газа имеет массу 71 грамм.
Сколько весит 1 (один) куб. метр земли?
Сколько весит 1 (один) куб. метр земли? Вес одного кубического метра замели зависит от многих факторов. Ведь в грунте может быть песок, а также щебень. Поэтому для точно значения составляют специальные таблицы. Я нашел таблицу по которой есть ответ.
Плотность сухой растительной земли 1200кг/м3
Плотность рыхлого грунта (суглинок)1690 кг/м3
Плотность глины обыкновенной 1500 кг/м3
Каждый тип грунта весит по-разному, все зависит от минерального состава, примесей, размера пор и степени их заполнения водой. Кубометр торфа, к примеру, может весить и 700 кг и 900. Средняя плотность глины 1,9-2,05 т/м3. Песок в зависимости от гранулометрического состава может иметь плотность 1,4-1,95 т/м3. Известняк и песчаник имеют плотность уже 2,2-2,7 т/м3. Самые тяжелые минералы магматические и метаморфические, их плотность может достигать нескольких тонн на кубометр.
Как мы знаем, земля может быть разной: сухой, влажной, рыхлой, плотной и т.д. И вес (плотность) их отличается друг от друга.
Достаточно взглянуть таблицу ниже, и можно узнать вес 1 м3 сухой, глинистой, влажной земли:
Земля (грунт) также измеряется в куб. метрах.
Довольно не простой вопрос, поскольку каждый грунт уникален по своему составу, да и может содержать разное количество влаги.
Если брать сухой грунт, то вес одного кубометра будет равен примерно 1200 кг.
Это более-менее средние показатели, ведь стоит учитывать множество факторов, которые будут влиять на вес земли.
Земля она хоть и одна, но бывает очень разной. В основном плотность земли зависит от содержания в ней органики и глины. Чем больше органических веществ в почве, тем более она рыхлая и тем меньшая у нее плотность, а следовательно и вес одного кубического метра. Напротив, чем больше в почве песка или глины, что суть один и тот же минерал, тем больше плотность земли и следовательно тяжелее будет кубометр. Известны очень легкие почвы, кубометр которых весит всего 400 килограмм. Для сельскохозяйственных угодий и полей характерна цифра 1.1-1.4 тонны на кубометр. Примерно столько весит например куб земли в саду или огороде. Наконец для глинистых почв плотность может равняться 2.6 тонн на кубический метр и это уже тяжелая почва на которой ничего не растет.
Земля по составу бывает разная, в том числе она может быть и разной влажности, что существенно влияет на вес.
Викимасса, например, дает такие данные:
ГОСТ 22733-2002 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности»
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ
Выбор фундамента для лёссовидных грунтов.
Самым опасным видом связных грунтов является лёсс и лёссовидные суглинки. Это высокопористый грунт, имеющий в сухом состоянии высокую несущую способность. Но при попадании воды он очень быстро размокает, превращается «в кашу», сильно теряет несущую способность и самоуплотняется. Последнее свойство называется просадочностью. Лессовидные грунты делят на 1-ый и 2-ой тип по просадочности. Первый дает самостоятельную усадку под собственным весом при замачивании на величину не более 5см на каждый метр толщи грунта, второй – более 5см.
Для просадочных грунтов рекомендуется применение уширенных фундаментов мелкого заложения (широких фундаментных лент, сплошных плит с армированными монолитными цокольными частями стен) а также сваи, проходящие насквозь просадочную толщу и заведенные в прочные грунты.
К важным мероприятиям при наличии просадочности относят устройство водонепроницаемой отмостки с шириной не менее 1,5м для 1-го и 2,0м для 2-го типа просадочности. Водонесущие коммуникации в местах подпольной прокладки, а также прохождения сквозь цокольную часть должны быть заключены в водонепроницаемые гильзы или лотки.
Рассмотрим более подробно характеристику глинистых грунтов:
- В их состав входят мельчайшие глинистые частицы (размером менее 0,01 мм, имеющие форму пластинок или чешуек) и частицы песка.
- Обладают большой пористостью, в связи с этим имеют способность свободно поглощать и удерживать воду. Даже при частичном высыхании удерживают в себе влагу.
- При замерзании жидкость превращается в лед, при этом увеличивая общий объем грунта. Все породы, которые содержат в себе частицы глины, подвержены этому негативному влиянию, и чем больше ее в составе, тем сильнее проявляется данное свойство.
- Благодаря консистенции глинистых грунтов, порода обладает связывающими свойствами, которые выражаются в способности сохранять свою форму.
- В соответствии с содержанием частиц глины, существует классификация глинистых грунтов: глина, суглинки и супеси.
- Способность деформирования породы без разрывов под воздействием внешних нагрузок, и сохранение формы после ее прекращения, называют пластичностью глинистых грунтов. Степень пластичности определяет строительные свойства глинистых пород: влажность, плотность, сопротивлению сжатию. При увеличении влажности происходит уменьшение плотности и сопротивление сжатию.
Объемный вес грунта в практических расчетах
Иногда при строительстве своего дома нужно определить объемный вес грунта. Все мы что-то копаем, роем, вывозим, привозим… Всегда требуется определить хотя бы нужный тоннаж заказываемой машины, чтобы не попасть впросак.
Грунт перевозится довольно часто. Как определить его объемный вес (ОВ)? Этот вопрос и рассмотрим.
Для начала надо уяснить себе, чем ОВ отличается от УВ (удельного веса), похожую задачку с песком мы решали здесь.
Нужно помнить, что УВ зависит от:
Зачем нам нужно знать УВ? Эта величина понадобится при определении ОВ. Таблица удельных весов наиболее встречаемых грунтов выглядит вот так.
Теперь, зная эти цифры, можно приступать к определению объемного веса грунта, т.е. в единице объема.
Основной фактор, который влияет на этот параметр — влажность. В зависимости от нее объемный вес грунта разделяется на 2 вида.
На это обстоятельство следует обращать внимание. Порой такие мелочи вносят ошибку в расчеты
Порой такие мелочи вносят ошибку в расчеты.
ОВ сухого материала вычисляется по формуле:
Что касается ОВ влажного материала, он вычисляется вот так:
Конечно, застройщик-любитель этими формулами пользоваться не будет. Ему нужно подсчитать все быстро и без лишней головной боли.
Искомые усредненные значения объемного веса влажного грунтового материала можно брать из этой таблицы.
Как видим, необходимо учитывать пористость материала. Грунт — это очень сложная, многогранная и дисперсная среда, состоящая из многих слагаемых. Каких именно?
Точные подсчеты по вычислению его ОВ порой весьма затруднительны. Впрочем, рядовому застройщику это и не нужно. Достаточно взять усредненные данные и подставить их в свои расчеты.
В справочниках можно встретить такую полуэкзотическую величину, как ОВ грунта под водой. Это масса единицы объема под водой с ее натуральной пористостью. Значение это = массе объема материала минус количество воды, которая вытесняется твердыми частицами. Рассчитывается эта объемная величина по формуле: