Происхождение горных пород

И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПРИРОДА ГРУНТОВ

Лекция № 1.

Происхождение горных пород. Состав, строение и состояние грунтов. Физико-механические свойства грунтов основания. Определение расчетных характеристик физических свойств грунтов.

По своему происхождению (генезису) горные породы делятся на:

· магматические (образовались при остывании магмы и горообразовательных процессах);

· осадочные (образовались в результате физического и химического выветривания горных пород и осаждения продуктов выветривания из воды и воздуха);

· метаморфические (образовались в результате изменений магматических и осадочных пород под влиянием высоких температур и больших давлений).

В механике грунтов, являющейся частью общей геомеханики, грунтами называются рыхлые горные породы коры выветривания литосферы – несвязные и связные, прочность связей в которых во много раз меньше прочности минеральных частиц.

Верхние слои земной коры (литосферы) в основном сложены крупнообломочными, песчаными, пылевато-глинистыми, биогенными и техногенными грунтами.

В отличие от весьма прочных скальных пород (магматических, метаморфических и осадочных), характерной особенностью грунтов является их раздробленность (дисперсность).

Большая часть дисперсных грунтов образовалась в результате физического и химического выветривания горных пород.

Биогенные грунты образовались в результате отложения органических веществ (торф и др.), а техногенные – в результате искусственной отсыпки или намыва различных материалов.

В процессе физического выветривания образовались крупнообломочные и песчаные грунты. В результате химического и частично биологического выветривания образовались минералы, составляющие мелкодисперсную часть пылевато-глинистых грунтов.

Осадочные грунты по своему происхождению делятся на:

· континентальные;

· морские.

К морским относятся отложения современных и древних морей. Древние морские отложения – мелы, песчаники, известняки, доломиты, мергели, юрские и девонские глины.

Возраст природных грунтов – от нескольких сот тысяч до сотен миллионов лет. В зависимости от возраста грунты относят к различным геологическим системам. Самыми молодыми осадочными грунтами являются отложения четвертичной системы, их возраст 1-2 млн. лет. Более древние грунты относятся к следующим системам: неоген (N), палеоген (P), меловая (K), юрская (J), триасовая (T), пермская (P), каменноугольная (C), девонская (D), силурийская (S), ордовикская (O), кембрийская (). Например, возраст кембрийских глин составляет около 500 млн. лет.

В инженерной деятельности в основном используются осадочные грунты четвертичного возраста, которые подразделяются на генетические типы:

· элювиальные (продукты выветривания, оставшиеся на месте образования);

· делювиальные (отложения дождевых и талых вод на склонах и у подножия возвышенностей);

· аллювиальные (речные отложения);

· эоловые (осаждения из воздуха);

· озерные;

· озерно-аллювиальные;

· пролювиальные (отложения бурных дождевых потоков в горных областях);

· гляциальные (ледниковые отложения);

· флювиогляциальные (отложения ледниковых потоков);

· морские.