- •Содержание
- •I. Основы общей геологии
- •1.1. Строение Земли и земной коры.
- •1.2. Породообразующие минералы и горные породы
- •1.2.1 Породообразующие минералы
- •1.2.2 Горные породы
- •1.3. Геохронология
- •1.4. Глобальная геотектоника
- •1. 5. Вулканизм и сейсмические явления
- •II. Основы грунтоведения
- •2.1. Классификация грунтов Гост 25100–95
- •2.2. Физические свойства грунтов
- •2.3. Водно-физические свойства грунтов
- •2.4. Деформационные свойства
- •2.5. Прочностные свойства
- •2.6. Классификационные показатели глинистых грунтов
- •2.7. Классификационные показатели обломочных грунтов
- •2.8. Классификационные показатели скальных грунтов
- •III. Подземные воды
- •3.1. Классификация подземных вод
- •3.2. Законы движения подземных вод
- •IV. Природные геологические и инженерно-геологические процессы и явления
- •4.1. Экзогенные процессы и вызванные ими явления
- •4.1.1 Выветривание
- •4.1 2. Геологическая деятельность ветра
- •4.1.3. Геологическая деятельность атмосферных осадков
- •4.1.4 Геологическая деятельность рек
- •4.1.5. Геологическая деятельность моря
- •4.1.5 Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ
- •4.1.6 Геологическая деятельность ледников
- •4.1.7 Движение горных пород на склонах рельефа местности
- •4.1.8 Карстовые и суффозионные процессы
- •4.1.9 Мерзлотные процессы
- •4.2. Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления
- •4.2.1 Деформация над горными выработками
- •4.2.2 Особенности лессовых грунтов
- •4.2.3 Плывуны
- •V. Инженерно-геологические изыскания для строительства
- •5.1. Подготовительный этап
- •5.2. Полевой период
- •5.2.1. Разведочные выработки
- •5.2.2. Бурение
- •5.2.3. Геофизические работы
- •5.2.4. Полевые исследования грунтов
- •5.2.5. Гидрогеологические исследования (опытно-фильтрационные работы)
- •5.3. Лабораторные и камеральные работы
2.4. Деформационные свойства
Деформационные свойства – характеризуют поведение грунта под нагрузками, не превышающими критические.
Деформационные свойства дисперсных грунтов определяются их сжимаемостью под нагрузкой, в результате смешения минеральных частиц относительно друг друга и зависит от пористости породы.
Сжимаемость – способность грунтов деформироваться под влиянием внешней нагрузки, не подвергаясь разрушению, определяется модулем общей деформации Е, МПа зависит:
– от гранулометрического состава,
– минералогического состава,
– структуры и текстуры пород.
2.5. Прочностные свойства
Прочность грунтов – характерное поведение грунта под нагрузками, равными или превышающими критические и определяются только при разрушении грунта.
Для дисперсных грунтов прочность характеризуется сопротивлением грунтов сдвигу, τ, МПа.
Τ=Рtgφ+С, (7)
где, τ – предельное сдвигающее напряжение, Мпа; Р – нормальное давление, МПа, tgφ – коэффициент внутреннего трения; φ – угол внутреннего трения, град., С – сцепление, МПа.
Величины φ и С – параметры зависимости сопротивления грунта сдвигу, и применяются для расчета прочности и устойчивости массива грунтов.
Для скальных грунтов прочность характеризует предел прочности на одноосное сжатие Rс (МПа).
2.6. Классификационные показатели глинистых грунтов
По содержанию глинистых частиц (<0,005 мм) все дисперсные грунты можно разделить:
Глины – >30 %;
Суглинки – 10–30 %;
Супесь – 10–2 %;
Песок – <2 %.
Таблица 7
По показателю текучести IL глинистые грунты подразделяются
Разновидность глинистых грунтов |
Показатель текучести, IL |
Супесь: – твердая – пластичная – текучая |
<0 0–1 >1 |
Суглинки и глины: – твердые – полутвердые – тугопластичные – мягкопластичные – текучепластичные – текучие |
<0 0–0,25 0,25–0,50 0,50–0,75 0,75–1,00 >1,00 |
Таблица 8
По числу пластичности IP глинистые грунты подразделяются
Разновидность глинистых грунтов |
Число пластичности, IP |
Супесь |
1–7 |
Суглинок |
7–17 |
Глина |
>17 |
Примечание: Илы подразделяются по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.
Набухание – способность глинистых пород при насыщении водой увеличивать свой объем. Возрастание объема породы сопровождается развитием в ней давления набухания (глины и тяжелые суглинки).
Набухание зависит:
– от содержания глинистых и пылеватых частиц, их минералогического состава,
– от химического состава воды, взаимодействующей с породой. Бентонитовая глина V увеличивается на 80 %, каолиновая – 25 %.
Таблица 9
По относительной деформации набухания без нагрузки εsw глинистые грунты подразделяются
Разновидность глинистых грунтов |
Относительная деформация набухания без нагрузки εsw |
Ненабухающий Слабонабухающий Средненабухающий Сильнонабухающий |
<0,04 0,04–0,08 0,08–0,12 >0,12 |
Просадочность – свойство лессовых грунтов уменьшать свой объем без изменения давления и давать просадку при замачивании.
Лессы – пылеватые суглинки, супеси (фракции 0,05-0,005 мм >50 %), в сухом состоянии держат вертикальные откосы, быстро размокают в воде, пористость > 40%, высокое содержание карбонатов, засоление легко растворимыми солями.
По относительной деформации просадочности εsl глинистые грунты разделяются: просадочные εsl ≥ 0,01 и непросадочные εsl <0,01.
Таблица 10
По относительной деформации пучения εfh грунты подразделяются
Разновидность грунтов |
Относительная деформация пучения εfh |
Наименование грунтов |
Практически не пучинистый |
<0,01 |
Глины, суглинки, супеси твердые IL ≤0. Пески гравелистые, крупные, средней крупности; пески мелкие и пылеватые при коэффициенте водонасыщения Sr≤0,6, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельче 0,05 мм (независимо от Sr); Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %. |
Слабопучинистый |
0,01–0,035 |
Глинистые при 0<Iр <0,25. Пески пылеватые и мелкие при 0,6<Sr <0,8. Крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) от 10 до 30 % по массе. |
Среднепучинистый |
0,035–0,07 |
Глинистые при 0,25<Iр <0,5. Пески пылеватые и мелкие при 0,8<Sr <0,95. Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком пылеватым или мелким) более 30 % по массе. |
Сильнопучинистый и чрезмернопучинистый |
>0,07 |
Глины и суглинки при Iр>0,5 (мягко- и текучепластичные, текучие). Супеси пластичные (Iр>0,5) и текучие. Пески пылеватые и мелкие водонасыщенные Sr>0,95 |
Усадка грунта – уменьшение объема породы под влиянием высыхания, зависящее от его естественной влажности.
Размокание – способность глинистых грунтов в соприкосновении со стоячей водой (замачивании) терять связность и разрушаться, превращаясь в рыхлую массу, с частичной или полной потерей несущей способности.
Коррозионные свойства глин – разрушение строительных материалов и подземных металлических трубопроводов, расположенных в глинистых грунтах, возникает в результате электролиза, который начинается в грунтах после воздействия блуждающих электрических токов (трамваи в городах).
Ил – водонасыщенный современный или древний осадок дна водоемов в виде песчано-пылевато- глинистых масс, богатых органикой. Илы практически не держат нагрузки, выдавливаются, при динамическом воздействии разжижаются.
Замена на другой грунт, прорезка слоя ила сваями и опора на прочный грунт, наброска камня, намыв слоя песка.
Заторфованные грунты – песчано-пылевато-глинистые водонасыщенные грунты с органикой в виде разложившихся растительных остатков. Степень разложения: Rр от 0–15 % , Rр от 16–30 % , Rр от 31–50 %, Rр от>50 %.
Торф – высокая влажность, сильная сжимаемость, дает неравномерные осадки. Прорезка сваями, выторфовка, уплотнение с помощью дренажных скважин.