Коэффициент пористости грунта e — расчёт по ГОСТ 25100

Калькулятор коэффициента пористости e грунта по ГОСТ 25100-2020. Два режима: по плотности грунта/частиц/влажности и по плотности скелета/частиц. С классификацией плотности песков.

Режим расчёта

e = ρs · (1 + w) / ρ − 1

ρ — плотность грунта, г/см³ ρs — плотность твёрдых частиц, г/см³ w — влажность, доли единицы (вводится в %)

ρ, г/см³ плотность грунта

ρs, г/см³ тв. частиц, 2.65–2.78

w, % влажность

e = ρs / ρd − 1

ρd — плотность сухого грунта (скелета), г/см³ ρs — плотность твёрдых частиц, г/см³

ρd, г/см³ плотность скелета

ρs, г/см³ тв. частиц, 2.65–2.78

По ГОСТ 25100-2020 для песков крупных и средней крупности: e < 0,55 — плотные; 0,55–0,70 — средней плотности; > 0,70 — рыхлые. Для песков мелких и пылеватых границы смещены вверх (плотные при e < 0,60 / 0,60).

Пример (режим 1: по ρ, ρs, w)

ρ = 1,95 г/см³; ρs = 2,70 г/см³; w = 18 %

e = 2,70 · (1 + 0,18) / 1,95 − 1 = 3,186 / 1,95 − 1 ≈ 1,634 − 1 ≈ 0,634

Пример (режим 2: по ρd, ρs)

ρd = 1,65 г/см³; ρs = 2,70 г/см³

e = 2,70 / 1,65 − 1 ≈ 1,636 − 1 ≈ 0,636

FAQ

Что такое коэффициент пористости e?

Безразмерное отношение объёма пор к объёму твёрдых частиц грунта: e = V_пор / V_тв. Отражает рыхлость скелета и используется для классификации плотности песков, оценки сжимаемости и фильтрационных свойств грунтов.

Откуда брать плотность твёрдых частиц ρs?

Определяется опытом пикнометра по ГОСТ 5180-2015 (раздел 8). Ориентировочные значения: кварцевые пески ≈ 2,65–2,66; полевошпатовые пески 2,55–2,76; супеси 2,68–2,72; суглинки 2,69–2,73; глины 2,70–2,80 г/см³.

Чем коэффициент пористости e отличается от пористости n?

e = V_пор / V_тв (отнесён к объёму скелета), n = V_пор / V (отнесён к общему объёму). Связь: n = e / (1 + e) и обратно e = n / (1 − n). Калькулятор показывает оба значения.

Зачем нужно e в инженерной геологии?

По ГОСТ 25100-2020 e задаёт классификацию плотности сложения песков (плотный / средней плотности / рыхлый), напрямую влияет на расчётное сопротивление R, модуль деформации E, угол внутреннего трения φ и коэффициент фильтрации.

Какая из двух формул точнее?

Математически они эквивалентны: ρd = ρ / (1 + w), и подстановка даёт идентичное e. Режим 1 удобен, когда в журнале уже есть ρ и w (стандартные испытания); режим 2 — когда ρd уже посчитана. Расхождение между режимами на одной пробе указывает на ошибку в исходных данных.

Коэффициент пористости e — безразмерная характеристика грунта, равная отношению объёма пор к объёму твёрдых частиц скелета. Один из ключевых физических показателей по ГОСТ 25100-2020: задаёт классификацию плотности сложения песков (плотный, средней плотности, рыхлый), используется для расчёта сжимаемости, фильтрации и несущей способности оснований. Калькулятор поддерживает два режима. Режим 1 — по плотности грунта ρ, плотности твёрдых частиц ρs и природной влажности w: e = ρs·(1+w)/ρ − 1. Режим 2 — по плотности сухого грунта (скелета) ρd и ρs: e = ρs/ρd − 1. Введите значения из лабораторного журнала (ρ и ρd в г/см³, w в процентах) — расчёт выполнится автоматически, дополнительно покажется пористость n = e/(1+e) и оценка плотности сложения для песков. Пример: ρ=1,95 г/см³, ρs=2,70 г/см³, w=18 % дают e ≈ 0,634 (песок средней плотности). Формулы математически эквивалентны при правильном вводе.