Плотность сухого грунта и коэффициент пористости

Обновлено: 2026-08-03 · ИСКРИТ

Четыре величины связаны жёстко, и зная три, четвёртую считать не надо экспериментально. Плотность сухого грунта получается из плотности и влажности: ρd = ρ / (1 + W). Коэффициент пористости из плотности сухого грунта и плотности частиц: e = ρs / ρd − 1.

Что есть что

Величина	Смысл	Как получают
ρ, плотность грунта	масса всего образца на его объём	режущее кольцо, ГОСТ 5180
W, влажность	масса воды к массе сухого грунта	высушивание до постоянной массы
ρd, плотность сухого грунта	масса твёрдых частиц на объём образца	расчёт
ρs, плотность частиц	масса частиц на их собственный объём	пикнометр
e, коэффициент пористости	объём пор к объёму твёрдых частиц	расчёт

Числовой пример

Суглинок: плотность 1,95 г/см³, влажность 0,22, плотность частиц 2,70 г/см³. Таблица посчитана тем же движком, что работает в расчётчике.

Величина	Значение
Плотность грунта ρ, г/см³ (исходные данные)	1,95
Влажность w, доли единицы (исходные данные)	0,22
Плотность частиц ρ_s, г/см³ (исходные данные)	2,70
Плотность сухого грунта ρ_d = ρ / (1 + w)	1,598
Коэффициент пористости e = ρ_s / ρ_d − 1	0,689
Пористость n = e / (1 + e)	0,408
Степень влажности S_r = w · ρ_s / (e · ρ_w)	0,862

Порядок жёсткий: пока не посчитана плотность сухого грунта, коэффициент пористости получить нельзя, а без него не считается степень влажности. Ошибка в первом шаге тянется во все остальные, поэтому в протоколе проверяют именно ρ_d.

Степень влажности

Степень влажности Sr показывает, какая доля пор занята водой: Sr = W·ρs / (e·ρw). При Sr выше 0,8 грунт считается насыщенным водой, и это меняет и классификацию, и расчётную схему. Формально это ещё одна расчётная величина, но именно она отделяет маловлажный песок от водонасыщенного.

Где ошибаются

Плотность частиц берут табличную вместо определённой, и коэффициент пористости уезжает.
Влажность определена по другой навеске, чем плотность, а грунт неоднороден.
Кольцо не заполнено плотно, в образце пустоты, плотность занижена.
Округление на промежуточных шагах: e считается по разности, и лишний знак здесь важен.

Вопросы

Может ли коэффициент пористости быть больше единицы? Да, у илов и торфов он бывает больше двух.

Зачем нужен e, если есть плотность? Коэффициент пористости входит в таблицы нормативных характеристик и в классификацию песков по плотности сложения.

Что брать за ρw? Плотность воды принимается равной единице.

Посчитать все производные характеристики можно в инструменте Физические характеристики грунта.

Лабораторные характеристики грунтов

Весь справочник инженера