Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Коэффициент пористости грунта — это отношение объёма пор к объёму твёрдых частиц в образце. Обозначается латинской буквой e и является безразмерной величиной. От значения e зависят сжимаемость, прочность, водопроницаемость грунта и расчётное сопротивление основания.
Коэффициент пористости грунта — одна из базовых физических характеристик в механике грунтов. Он показывает, какую часть объёма твёрдых частиц составляют поры (пустоты, заполненные водой и воздухом). Значение e позволяет оценить плотность сложения дисперсных грунтов и используется при расчётах оснований по СП 22.13330.2016.
Терминология и классификация грунтов закреплены в ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация», а методы определения физических характеристик — в ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».
Грунт представляют трёхфазной системой: твёрдые частицы, вода и воздух. Коэффициент пористости вычисляется через объёмы фаз или через лабораторно определяемые плотности.
Основные формулы:
— через объёмы: e = Vп / Vs, где Vп — объём пор, Vs — объём твёрдых частиц; — через плотности: e = ρs / ρd − 1, где ρs — плотность частиц, ρd — плотность сухого грунта; — через влажность: e = ρs · (1 + w) / ρ − 1, где ρ — плотность грунта, w — природная влажность.
Пористость n — отношение объёма пор к общему объёму грунта. Это иная величина, выражаемая в долях единицы или процентах. Между ними существует прямая связь:
n = e / (1 + e) и обратно e = n / (1 − n)
Например, при e = 0,6 пористость n составляет 0,375 или 37,5 %.
Для расчёта e в лаборатории по ГОСТ 5180-2015 определяют три величины: плотность грунта ρ, плотность твёрдых частиц ρs (пикнометрический метод) и природную влажность w (метод высушивания). По полученным значениям рассчитывают плотность скелета и коэффициент пористости.
Каждый тип грунта имеет характерный диапазон коэффициента пористости. Песчаные грунты обычно более плотные, глинистые — более пористые, а торфы могут иметь e в десятки единиц.
Для песчаных грунтов ГОСТ 25100-2020 и СП 22.13330.2016 устанавливают разделение на плотные, средней плотности и рыхлые именно по коэффициенту пористости. Это один из ключевых критериев пригодности песка в качестве основания.
Для глинистых разностей коэффициент пористости вместе с показателем текучести IL и числом пластичности Ip определяет консистенцию и расчётные характеристики. Чем выше e, тем больше воды содержит грунт и тем ниже его прочность и устойчивость к деформациям.
Значение e напрямую связано почти со всеми важнейшими механическими характеристиками основания.
При уплотнении нагрузкой объём пор уменьшается, а объём твёрдых частиц остаётся неизменным. Поэтому коэффициент пористости — основной параметр в компрессионных испытаниях. График зависимости e от логарифма давления (компрессионная кривая) используется для расчёта осадки фундаментов.
Коэффициент пористости грунта используется на всех этапах инженерно-геологических изысканий и проектирования по СП 22.13330.2016 и СП 47.13330.2016.
В лабораторной практике используют пикнометры для определения ρs, весы и сушильные шкафы для влажности, режущие кольца известного объёма для отбора монолитов. Для оценки максимальной и минимальной плотности песков по ГОСТ 5180-2015 применяют стандартные мерные сосуды и виброуплотнители.
Коэффициент пористости грунта — фундаментальная физическая характеристика, через которую связаны все ключевые механические свойства основания. Корректное определение e по ГОСТ 5180-2015 и грамотная интерпретация по ГОСТ 25100-2020 и СП 22.13330.2016 — обязательные условия для надёжного проектирования фундаментов, оценки осадок и выбора методов инженерной подготовки территории.
Статья носит ознакомительный характер. Автор не несёт ответственности за результаты практического применения изложенной информации. Расчёты оснований и фундаментов должны выполняться проектной организацией на основании результатов инженерно-геологических изысканий и действующих нормативных документов.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.