Наша компания ООО «Геолог» специализируется на выполнении комплексных инженерных изысканий, в состав которых в обязательном порядке входит изучение характеристик грунтов. Задача по определению оптимальной влажности грунта считается одной из самых важных.
Поверхностные слои грунта в его естественном залегании являются трехфазной системой, состоящей из твердого вещества, воды и воздуха. Содержание воды и воздуха в грунте постоянным не бывает, и колеблется от десятков процентов до долей одного процента. Физико-механические свойства грунта находятся в прямой зависимости от пористости грунта, то есть того объема, который занимают в нем вода и воздух.
Величина устойчивости грунта увеличивается при уменьшении его пористости и увеличении его плотности. Грунт может становиться то устойчивым, то неустойчивым, в зависимости от степени заполнения его пор водой, становясь при этом по консистенции то твердым, то пластичным, то текуче-пластичным.
Рассматривая условия устойчивости глинистых грунтов под влиянием нагрузки, необходимо определить оптимальную влажность грунта.
Консистенция грунта становится твердой или полутвердой при наличии в его структуре физически связанной пленочной воды. Консистенция грунта становится тугопластичной при наличии в его структуре некоторого количества свободной воды. Несущая способность глинистого грунта значительно снижается в том случае, когда его консистенция становится мягкопластичной, то есть при дальнейшем возрастании количества свободной воды.
Физически связанная и свободная вода может заполнять поры грунта при изменении климатических условий и других обстоятельств. При изменении влажности грунта его физико-механические свойства также изменяются.
Наибольшую устойчивость связного грунта можно обеспечить только при его уплотнении до максимального уровня плотности при оптимальной влажности, которая соответствует данному типу грунта.
Оптимальной влажностью Wо называют влажность, при которой достигается наибольшая (максимальная) плотность Ymах, а следовательно, и минимальная пористость грунта.
Оптимальную влажность и плотность можно изменять в известных пределах, ибо они находятся в зависимости от свойств уплотняемого грунта и величины нагрузки, уплотняющей грунт.
При постепенном повышении влажности грунта, плотность его поначалу увеличивается, соответственно увеличению его влажности . При определенном для каждого грунта показателе влажности уплотнение грунта тоже становится максимальным. При дальнейшем увеличении влажности при той же работе происходит снижение плотности грунта.
Максимальное уплотнение грунтов достигается при влажности грунта, которая несколько ниже, чем влажность границы раскатывания.
Значительно повысить прочность и устойчивость грунта путем его искусственного уплотнения можно различными способами. В настоящее время процедура уплотнения стала обязательным процессом при проведении работ по возведению земляного полотна автомобильных и железных дорог, строительству аэродромов, гидротехнических и других сооружений.
Искусственное уплотнение грунта позволяет воде при ее оптимальном содержании играть роль смазки, уменьшающей трение между частицами и агрегатами, способствующей их максимальному сближению и облегчающей работу уплотнения.
