Методы визуального определения глинистых пород

Представители минералов по классам.

Расчетные показатели физ-х св-в.

Классификация ПВ по условиям залегания

Типы ПВ	Гидравлич хар-ка ПВ	Виды ПВ
Воды зоны аэрации	не напорные	Верховодка, болотные воды, воды морских побережий
Грунтовые воды	не напорные	Воды речных долин, степей, пустынь, ледниковых отложений, надмерзлотные, трещинные
Межпластовые воды	не напорные	Собственно пластовые, межмерзлотные, подмерзлотные
Артезианские воды	напорные	Пластовые, трещинные, карстовые, подмерзлотные

11. Возраст пород применительно к стр-ву. С ­ возраста пород при отсутствии процессов выветривания и тектонических нарушений, строит-е св-ва грунтов улучшаются за счет процессов метаморфизма и катагенеза.

12. МАГМАТИЧЕСКИЕ ГП. Образуются из магмы – огненно жидкий силикатный расплав насыщенный газами и парами воды. По условиям образования:

· Глубинные (интрузивные)

· Излившиеся (эффузивные)

Глубинные образуются на больших глубинах в условиях высоких давлений и температур, а также активных газов и паров воды. Для них характерна понлокристаллическая (зернистая) структура и плотная масивная текстура.

Излившиеся образуются в результате излияния магмы на поверхность Земли с быстрой потерей температуры, газов и паров воды в условиях низких давлений и температур. Для них характерна скрытокристаллическая структура (невидимая глазом) и высокая пористость (пемза).

Формы залегания: ГЛУБИННЫЕ: Батолит – массив огромной площади (сотни км) и глубиной до десятков км. Шток – массив аналогичный батолиту, но меньшего размера. Лакколит – грибообр-я форма. Лаполит – чашечная форма.

ИЗЛИВШИЕСЯ: Поток – линейно вытянутая форма. Покров – плащеобразная форма.

Структура (строение) опр-ся размером, формой и количеств-м соотношением минералов.

Размер зерен: крупнозерн (>5мм), срежнезерн (2-1мм), мелкозерн (<1мм).

1) Плотность сухого грунта r_d=r/(1+W). г/см3. Отношение массы сухого грунта (без воды) природного сложние, к его объему. Зависит от мин состава и пористости. Чем ­ пористость, тем ¯ r.

2) Удельный вес грунта g=r*g (кН/м3) – отношение веса грунта естественной влажности ненарушеного сложения к его объему.

3) Удельный вес тв-х частиц g_s=r_s*g – отнош-е веса тв-х частиц к их объему.

4) Удельный вес сухого грунта g_d=r_d*g – отнош-е веса сухого грунта ненарушенной структуры к его объему.

Пористость грунта n=(r_s-r_d)/r_s*100% - отноше- суммарного объема пор к объему грунта в %. e=(r_s-r_d)/r_s - отноше- суммарного объема пор к объему частиц грунта. По этому показателю пески классифицируются: -плотные e<0.55

-ср. плотности 0.55-0.8. -рыхлые е>0.8. Для суглинков и супесей при e>0.8 группы опр-ся на просадочность.

14. Коэф-т фильтрации Кф – скорость фильтрации при гидравлическом градиенте = 1. Кф зависит от грансостава грунта и формы залегания обломков, которые определяют сопротивление движ-ю воды ч/з грунт. Чем ­ размер открытых пор, тем ¯ сопротивление движению воды, тем ­ Кф.

КАРБОНАТЫ (Кальцит) 1) Белый, серый, красный; 2) Бурно 3) Совершенная 4) 3 5) Стеклянный 6) Неровный 7) Труднорастворим; Входит в состав известняка, мрамора.	ГАЛОИДЫ (Галит (соль)) 1) Белый 2) Не реагирует 3) Совершенная 4) 4-5 5) Стеклянный 6) Землистый 7) Легко растворим Образует породу каменная соль. В стр-ве используется как противоморозная довабка.
Сульфиды (самые агрессивный класс по отнош-ю к СМ) Пирит 1) Лимонно-желтый 2) Не реагирует 3) Отстутствует 4) 6 5) Металлический 6) Зернистый 7) Не растворим.	Сульфаты (Гипс) 1) Белый 2) Не реагирует 3) Весьма совершенная; 4) 2 5) Стеклянный 6) Землистый 7) Средне растворим. Образует породу ГИПС (мономинеральную)

16. Выветривание – разрыхл-е, разруш-е и распад ГП на поверхности земли под дей-м солнца, ветра, воды и других геологических агентов. Виды выветривания: механическое (физическое), химическое, биохимическое. Они проявляются одновременно, но с разной интенсивностью в зависимости от физико-географических и климатических условий.

МЕХ-Е наиболее интенсивны в районах с резко-континентальным климатом(пустыня, высокогорье и др.). ХИМ-Е и БИО-ХИМ-Е в районах тропиков и субтропиков.

МЕХ-Е – обуславливается колебанием температур, замерзанием воды и действием ветра (шлифованием и разрушением). Породы в основном представлены темноцветными и светлыми минералами, которые нагреваются до разных температур и имеют разный коэф-т объемного расширения. Всвязи с этим образуется микротрещиноватость пород, а замерзание воды приводит к увеличению трещин и разрушению. При мех-м выветривании минеральный состав сохраняется, а разрушение приводит к образованию глыб, щебня, дресьвы и песка.

ХИМ и БИОХИМ – вызвано окислением, гидролизом и гидротацией. При этом исходный состав пород изменяется до образования глинистых минералов.

17. Суфозия, существует 2 вида: А) механическая – вынос частиц грунта водой в связи с превышением критической скорости течения. Превышение скорости вызвано гидро динамическим давлением воды. Обычно проявляется в грунтах не однородного состава. Б) химическая обусловлена растворением солей в засоленных грунтах и вынос.

Противо суфозионные мероприятия: Прекращ-е фильтрации воды и техническая мелиорация (глинизация).

18. Методы определения Кф:

1. из таблиц справочника строителя проектировщика для предварительной оценки Кф

2. лабораторные методы определения

3. полевые методы определения

а) откачка из одиночной скважины

б) откачка воды из куста скважин

в) методом налива в шук (прибор Нестерова-Болдарева).

19. Осн геологическими структурами земной коры являются: структуры 1 порядка: Океаны и Материки. Они отличаются м/у собой по мощности, составу земной коры и вулканическим лавам. На структурах 1 порядка развиваются структуры 2 порядка: Платформы и Геосинклинали. Платформы имеют двухэтажное строение: верхний – осадочный чехол, нижний этаж – фундамент. Последний представлен М, М и складчатыми О породами. На платформах не проявляются вулканические и сейсмические процессы.

Геосинклинали – линейно вытянутые на многие тыс. км мобильные зоны, характеризующиеся прогибанием с накоплением многокилометровых осадков с последующим поднятие и горообразованием. К этим зонам приурочены все вулканические и сейсмические процессы.

20. Осадочные породы. Обр-ся в результате механического разруш-я М,М и О пород. Составляют 5% состава земной коры, но покрывают 75% поверхности. По происхождению: 1. Обломочные. 2. Химические (химогенные). 3. Органическ.

1. ОБЛОМОЧНЫЕ: ¨Рыхлые: А) Крупнообломочные (глыбы, валуны, щебень). Встр-ся в горах, речных долинах, морских побережьях и ледниках. Состав М,М, О породы. Б) Пески частицы 2-0,05мм. Песком называется если таких частиц не менее50% во фракции. В) Глинистые породы (глины, суглинки, супеси). Мин состав представлен каолинитом, гидрослюдой, монтморилонитом. ¨Сцементированные: брекчия, конгломерат, песчанники. Их прочность зависит от мин, состава и прир-го цемента (кремнистый, известковый, глинистый, гипсовый). Пиропластические: Вулканический пепел – пыль и песок. Вулк-й туф – обломки излившихся пород, сцементиров-е вулканич-м пеплом.

2. ХИМИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ. Обр-ся как осадок, выпад-й из насыщ-х р-ров усых-х озер и морей (гипс, известняк, к. соль).

3. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ. Зоогенные (ракушечник, мел). Фитогенные (уголь, торф, трепел, опока).

21. Зона аэрации. Верховодка, капиллярная вода. Верховодка – временная линза или прослойка воды залегающая в зоне аэрации на поверхности водоупорных или слабо водопроницаемых прослоек в период обильных дождей и снеготаяния. В засушливое время и зимой она отсутствует. Т.о. образование верховодки связано с геологическим строением зоны аэрации и климатом. Коварство её заключается в том, что она в период изысканий (зимой и в засушливое время) может быть пропущена и не учтена при проектировании. Перед заложением нулевого цикла необходимо обязательно осмотреть разрезы откосов котлована и убедиться в соответствии материалов изыскания вскрытому разрезу в откосах котлована.

зона аэрации капиллярная вода, верховодка ÑУГВ

зона водонасыщения грунтовая вода

водоупорный слой

В зоне аэрации от поверхности грунтовых вод по порам и трещинам вода поднимается вверх. Подъём вызван превышением сил капиллярного натяжения над силой тяжести. Эту воду называют капиллярной. Чем меньше Æ пор грунта, тем высота подъёма капилляр-й воды больше.

Визуальное определение глинистых пород (глины, суглинки, супеси) заключается в раскатывании их в шнур и срез ножом. При раскатывании в шнур Æ3мм глина имеет шнур до 8-10см и при образовании кольца или восьмёрки не разрушается. Суглинок раскатывается Æ3мм – 5-7см и разрушается. Супесь 2-3см и разрушается. При срезе ножом поверхность у глины глянцевая, блестящая, а у суглинков и супесей шероховатая и мутная.

23. Строение речных долин. Речная долина – углубление в земной пов-ти, где течет водный поток. Устье – часть долины где течет река. Пойма – часть долины, затапливаемая в паводковый период. Надпойменные терассы (в прошлом древние поймы)(IV) – участки долины, возвышающиеся над поймой с уклоном в сторону русла. Обр-ся за счет глубинной эррозии реки (разрушения ГП водным потоком).

24. Пески – частицы 2-0,05мм. Песком называется если таких частиц не менее50% во фракции. Мин состав: кварц, полевые шпаты, слюды, обломки пород песчаной размерности, пыль и глинистые частицы. По происхождению: речные, ветровые, морские, озерные. По размеру частиц: А) крупные 2-0,5мм. Б) средний 0,5-0,25 В)мелкий 0,25-0,1мм. Г)пылеватые <0,1мм.

26. Межпластовые воды - это ПВ образующиеся между двумя водоупорами и занимающие ограниченное пространство поперечного сечения водоносного горизонта. Это обычно второй водоносный горизонт. Их особенность- не совпадение области распространения с областью питания.

29. Уч-ки неблагопр-е для строительства в сейсмических районах. 1. Участки вблизи разрывных нарушений

2. Склоны долин рек и морских побережий

3. Участки с расчлененным рельефом

4. Оползневые и закарстованные участки

5. Участки, где УГВ достигает подошвы фундаментов

Благоприятные участки для строительства.

1. Районы, располож-е вдали от разрывных нарушений

2. Плоские, ровные участки

3. Районы с глубоким залеганием ГВ

4. Районы, сложенные скальными грунтами

31. Ледниковые отложения. Ледник образуется за счет снега с последующим самоуплотнением за счет собственной массы и кристаллизации. Ледники движущиеся со скоростью, зависящей от массы и уклона поверхности. При движении ледник разрушает горные породы, образует полости, перемещает продукты разрушения и откладывает их в виде морен. Ледниковые отложения характеризуются неоднородным составом и высокими значениями деформационных и прочностных свойств грунтов.

32. Плывуны – рыхлые водонасыщенные песчано-глинистые и реже гравийные грунты, которые при вскрытии выработкой приходят в движение как тяжёлая упругая жидкость. Плывунность грунтов вызвана гидродинамическим давлением поровой воды в связи с перепадом давления грунтовой воды при вскрытии выработкой. Плывунность зависит от градиента напора, размера и формы обломков.

А) ложные (псевдо плывуны) – пески и гравий, которые при откачки воды из них, теряют плывунность.

Б) истинные - водонасыщенные супеси и суглинки. Хар-ся коллоидными связями (молекулярными) в связи с гидрофильностью, обусл-й глинистыми и коллоидными частицами. Эти плывуны с трудом отдают воду с помощью иглофильтров и электроосмоса.

Противо плывунные мероприятия: искусственное заморажи-е,

шпунтовое крепление, откачка воды, техническая мелиорация (силикатизация, цементизация, глинизация, битумизация)

33. Виды землетрясений. Все сейсмические процессы приурочены к геосинклиналям– линейно вытянутым на многие тыс. км мобильным зонам, характеризующиеся прогибанием с накоплением многокилометровых осадков с последующим поднятие и горообразованием. Землетрясения – упругие колебания земной коры. Очаг упругих волн – гипоцентр. От гипоцентра во все стороны распр-ся упругие колебания ввиде продольных и поперечных волн. Его проекция на пов-ть – эпицентр. От него исходят поверхност-е волны, скорость которых меньше предыдущих. По глубине гипоцентра земл-я делятся на поверхностные (до10 км) и коровые (30-50км).

В России сила з-я оценивается по 12 бальной шкале. В основу каждого балла положена величина сейсмического ускорения.

a = A ·4π² / T². A – амплитуда колебаний, мм. T – период

По величине «а» определяют коэф-т сейсмичности: K_S = a/g

По величине K_S определяют дополнительное горизонтальное давл-е на здание в сейсм-х районах: P = Q· K_S. Q – вес здания.

На Западе землетрясение оценивается по шкале Рихтера, в основу кот-й полож кол-во энергии, выделяемой гипоцентром:

E = π²·ρ·υ(A / T)², Ерг, Дж. ρ – плотность ГП. Самые слабые энергии, установленные по многочисленным землетрясениям, равны 10¹º Ерг, самая большая 10 в 26-ой степени Ерг. Числа 1..9 – энергетический уровень, выражающий количество энергии, выделенной очагом. Они называются магнитудами.

Во всех сейсмических районах имеются сейсмокарты.

34. Грунт – Любая ГП, кот-я исп-ся в стр-ве как:

1) естественное осн-е фундаментов

2) как среда для стр-ва

3) как сырье для пр-ве ест-х и иск-х СМ.

36. Закономерность разреза аккумулятивных надпойменных терасс ровнинных рек заключается в увеличении размеров обломочного материала сверху вниз.	Суглинок
Супесь
Песок
Гравийно-галечные отложения

38. Жёсткость бывает временная (удаляется кипячением) и постоянная (не удаляется кипячением). В сумме они образуют общую жесткость. Временная вызвана бикарбонатами Ca и Mg, постоянная углекислыми и сернокислыми солями Ca и Mg. Жёсткость оценивается содержанием иона Ca2+=20.06 мг/экв=1 мг-экв/л 1) мягкая <4 мг-экв/л. 2) средняя 4-8. 3) жёсткая 8-12. 4) очень жёсткая >12.

41. Водоносный горизонт. Режим ПВ – это изм-е уровня, хим состава, температуры и расхода. Он зависит от прир-х (кол-во атмосферных осадков, снеготаяние, питание и расход поверхностных вод (овраги, реки и др)) и искусственных факторов (стр-во плотин, каналов, водопонижений, водозаборы, стр-во зданий и сооружений).

Влияние стр-ва зданий на режим ПВ: нарушается поверхностный сток, утечка воды из водонесущих коммуникаций, нарушение естественного равновесия атмосферы грунта, в связи с твёрдым покрытием (асфальт, бетон) конденсация паров воды в подвалах, плохая засыпка в пазух под отмостками и незарегулирование дождевых вод.