Степень водонасыщения грунта Sr — расчёт по ГОСТ 25100

Калькулятор степени водонасыщения грунта Sr по влажности, плотности частиц и коэффициенту пористости. Классификация по ГОСТ 25100-2020 табл. Б.17.

Исходные данные

Sr = w · ρs / (e · ρw)

w — влажность грунта, доли единицы (вводится в %) ρs — плотность твёрдых частиц, г/см³ e — коэффициент пористости, безразмерный ρw — плотность воды, по умолчанию 1,0 г/см³

w, % влажность

ρs, г/см³ 2,65–2,78

e коэф. пористости

ρw, г/см³ плотность жидкости в порах

Для пресной воды принимается ρw = 1,0 г/см³ (ГОСТ 25100-2020). Менять значение нужно только при наличии в порах рассола, нефти или другой жидкости с известной плотностью.

Классификация по ГОСТ 25100-2020 (табл. Б.17)

Sr	Разновидность песка
Sr ≤ 0,5	Маловлажный
0,5 < Sr ≤ 0,8	Влажный
0,8 < Sr ≤ 1,0	Насыщенный водой

Физический смысл: Sr — доля объёма пор грунта, заполненная водой. Значения Sr > 1,0 физически невозможны и указывают на ошибку в исходных данных (чаще всего в e или w).

Расчётные примеры

Пример 1: w = 15 %; ρs = 2,70 г/см³; e = 0,65 → Sr = 0,15 · 2,70 / (0,65 · 1,0) = 0,405 / 0,65 ≈ 0,623 (влажный).

Пример 2: w = 25 %; ρs = 2,70 г/см³; e = 0,85 → Sr = 0,25 · 2,70 / (0,85 · 1,0) = 0,675 / 0,85 ≈ 0,794 (влажный, у границы насыщения).

Пример 3: w = 30 %; ρs = 2,70 г/см³; e = 0,85 → Sr = 0,30 · 2,70 / (0,85 · 1,0) = 0,810 / 0,85 ≈ 0,953 (насыщенный водой).

FAQ

Что такое степень водонасыщения Sr?

Безразмерный показатель, равный доле объёма пор грунта, заполненной водой: Sr = V_w / V_пор. Изменяется от 0 (сухой грунт) до 1 (поры полностью заполнены водой). Через стандартные показатели физических свойств выражается формулой Sr = w · ρs / (e · ρw).

По какому ГОСТу выполняется классификация?

Классификация дисперсных грунтов по степени водонасыщения приведена в ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация», таблица Б.17 (для песков). Калькулятор использует именно эти границы: Sr ≤ 0,5 — маловлажный; 0,5 < Sr ≤ 0,8 — влажный; 0,8 < Sr ≤ 1,0 — насыщенный водой.

Откуда взять плотность частиц ρs и коэффициент пористости e?

ρs определяется опытом пикнометра по ГОСТ 5180-2015 (типично 2,65–2,78 г/см³ для большинства минеральных грунтов). Коэффициент пористости e либо рассчитывается по плотности грунта ρ, плотности скелета ρd и влажности w (отдельный калькулятор «Коэффициент пористости грунта» на нашем сайте), либо берётся из инженерно-геологического отчёта.

Может ли Sr быть больше 1?

Физически нет: Sr > 1 означало бы, что вода занимает объём больше, чем объём пор. Если расчёт даёт Sr > 1, это сигнал об ошибке во входных данных — чаще всего занижен e или завышены w либо ρs. Иногда такое значение появляется при влажности, измеренной с защемлённым газом, или при использовании ρw, отличной от 1,0 г/см³.

Зачем Sr нужна в практике?

Для классификации песков по табл. Б.17 ГОСТ 25100-2020, оценки водопроницаемости, расчёта плотности грунта во взвешенном состоянии γsb, проверки условий перехода глинистых грунтов в пластичное состояние, а также при определении расчётного сопротивления R оснований по СП 22.13330.

Степень водонасыщения Sr — безразмерный показатель, равный доле объёма пор грунта, заполненной водой; изменяется от 0 (сухой грунт) до 1 (поры полностью заполнены). Рассчитывается по формуле Sr = w · ρs / (e · ρw), где w — влажность в долях единицы, ρs — плотность твёрдых частиц (г/см³), e — коэффициент пористости, ρw — плотность воды (по умолчанию 1,0 г/см³).

Чтобы получить результат, введите три параметра: влажность w в процентах, плотность твёрдых частиц ρs (типично 2,65–2,78 г/см³ для большинства минеральных грунтов) и коэффициент пористости e. При необходимости можно изменить плотность поровой жидкости ρw в дополнительном поле — например, для рассолов или нефтенасыщенных грунтов.

Калькулятор автоматически относит грунт к одной из трёх разновидностей по таблице Б.17 ГОСТ 25100-2020: маловлажный (Sr ≤ 0,5), влажный (0,5 < Sr ≤ 0,8) и насыщенный водой (0,8 < Sr ≤ 1,0). Если расчётное значение превысит 1, появится предупреждение об ошибке во входных данных. Применяется при инженерно-геологических изысканиях, классификации грунтов основания и расчётах несущей способности по СП 22.13330.