• Stopień zagęszczenia gruntów niespoistych I_D jest to stosunek zagęszczenia występującego w stanie naturalnym do największego możliwego zagęszczenia dane­go gruntu.

Zagęszczenie gruntu w stanie naturalnym określa się jako różnicę objętości próbki gruntu w stanie najbardziej luźnym V_max i naturalnym V. Największym możliwym zagę­szczeniem gruntu określa się różnicę objętości próbki gruntu w stanie najbardziej luź­nym V_max i najbardziej zagęszczonym V_min.

gdzie:

e_max — wskaźnik porowatości maksymalnej obliczany dla gęstości objętościo­wej ρ_{d min} przy najbardziej luźno usypanym gruncie suchym, e_min — wskaźnik porowatości minimalnej obliczany dla gęstości objętościowej ρ_{d max} przy możliwie największym zagęszczeniu gruntu suchego przez wibrację (bez niszczenia ziam), e — wskaźnik porowatości naturalnej odpowiadający ρ_d.

0<I_D≤0.33 stan luźny

0.33<I_D≤0.67 stan śr. zagęszczony

0.67<I_D≤1 stan zagęszczony

• WSKAŹNIK ZAGĘSZCZENIA

Miernikiem charakteryzującym jakość zagęszczenia nasypu jest wskaźnik za­gęszczenia I_s, który wyznacza się wg wzoru:

gdzie:

ρ_dnas ^— gęstość objętościowa szkieletu gruntu w nasypie; ρ_ds — maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntu uzyskana w wa­runkach określonych normą.

Przyjmuje się, że nasyp jest dobrze zagęszczony, jeżeli I_s ≥ I_{S dop}. Wartość I_{S dop} ustala się w nawiązaniu do projektowanych cech mechanicznych gruntu nasypo­wego. W większości przypadków ustala się dla nasypów I_{S dop} ≥ 0,95.

Maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntu (ρ_ds) oznacza się wg metod opracowanych przez Proctora, które zostały przyjęte z niewielkimi zmianami w Pol­sce.

• Stopień plastyczności I_L to stosunek różnicy wilgotności naturalnej danego gruntu i granicy plastyczności do różnicy granicy płynności i granicy plastyczności.

Od stopnia plastyczności i wilgotności naturalnej zależy stan gruntów spoistych:

zwarty I_L< 0, w_n ≤ w_s

półzwarty I_L< 0, w_s < w_n ≤ w_p

twardoplastyczny 0 < I_L ≤ 0,25

plastyczny 0,25 < I_L ≤ 0,50

miękkoplastyczny 0,50 < I_L ≤ 1,00

płynny I_L > 1,00, w_n > w_L

• Wskaźnik plastyczności I_p to różnica pomiędzy granicą płynności i granicą plastyczności :

I_p = w_L - w_p

Wskaźnik plastyczności wskazuje, ile wody wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny ( w procentach w stosunku do masy szkieletu ). Im większa jest wartość wskaźnika plastyczności, tym bardziej plastyczny jest grunt. Grunty o małym wskaźniku plastyczności ulegają łatwo upłynnieniu przy nieznacznym zawilgoceniu.

Na podstawie wartości liczbowej wskaźnika plastyczności grunty drobnoziarniste zalicza się do:

sypkich, gdy I_P ≤ 1

spoistych, gdy I_P > 1

Grunty spoiste zalicza się do:

mało spoistych, gdy 1 < I_P ≤ 10

średnio spoistych, gdy 10 < I_P ≤ 20

spoistych zwięzłych, gdy 20 < I_P ≤ 30

bardzo spoistych, gdy I_P ≥ 30

• Granica płynności w_L jest to wilgotność w procentach , jaką ma masa gruntowa umieszczona w aparacie Casagrande’a, w momencie , gdy wykonana w niej bruzda zlewa się przy dwudziestym piątym uderzeniu miseczki o podstawę na długości 10mm i wysokości 1mm. Granicę płynności można oznaczyć również metodami stożka, np. wg Wasiliewa lub różnymi typami penetrometrów stożkowych. W Tym przypadku za granicę przyjmuje się wilgotność procentach, przy której stożek o znormalizowanych wymiarach i masie zanurza się w paście gruntowej na odpowiednią, ściśle określoną głębokość.

• Granica plastyczności w_p jest to wilgotność w procentach, jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek pęka po osiągnięciu średnicy 3mm.

• Granica skurczalności w_s jest to wilgotność w procentach, przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmniejsza swojej objętości i jednocześnie zaczyna zmieniać barwę na powierzchni na odcień jaśniejszy.

• Mając dane gęstość objętościową i wilgotność możemy obliczyć

gęstość objętościową szkieletu:

• Wykorzystując grunt sypki (wysuszony) mogliśmy obliczyć

minimalną gęstość objętościową szkieletu:

gdzie:

mst - masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g],

V - objętość pierścienia lub cylindra [cm3],

mt - masa pierścienia lub cylindra [g],

• Wykorzystując cylinder, tłok i widełki, dzięki odczytywaniu różnicy wysokości osiadającego tłoczka, a co za tym idzie różnicy objętości gruntu w stanie luźnym i zagęszczonym, mogliśmy uzyskać maksymalną gęstość objętościową szkieletu:

gdzie:

mst - masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g],

V - objętość pierścienia lub cylindra [cm3],

∆V - różnica objętości gruntu w cylindrze przed i po zagęszczaniu [cm3],

mt - masa pierścienia lub cylindra [g],