1. 4. Основные характеристики горных пород

Отличительными признаками горных пород являются минеральный и химический составы, структура, текстура, условия (форма) залегания м генезис.

В зависимости от минерального состава породы могут быть мономинеральными и полиминеральными. Структура определяет особенности агрегатного строения породы, в зависимости от которого различают структуры кристаллическую, некристаллическую и смешанную. По генезису частиц, входящих в породу структуры подразделяют на кристаллические, обломочные, органогенные и смешанные, а по взаимному расположению компонентов - на однородные, зернистые, беспорядочные и ориентированные. Текстура характеризует способ заполнения пространства горной породой, расположение и распределение компонентов породы в занимаемом ею пространстве. По форме залегания в земной коре горные породы делят на пластовые жилы и массивы. Генезис указывает на происхождение пород.

Среди пород выделяют осадочные, магматические и метаморфические.

Инженерно-геологическая классификация и свойства порoд. В зависимости от сопротивления действующим силам, характера и прочности связей между частицами горные породы подразделяют на два основных класса: скальные и нескальные.

К скальным относятся породы с жесткими прочными связями между частицами. В свою очередь эти связи могут быть кристаллизованными (волн икающими в процессе формирован породы) и сцементированными (образованными цементирующими растворами в поздний период), К скальным породам относят магматические, метаморфические и сцементированные осадочные. Породы, у которых кристаллизованные связи ослабляются при увлажнении, называют полускальными.

У наскальных отсутствуют связи между частицами или существуют только подвижные водноколлоидные связи. В зависимости от наличия связей нескальные породы подразделяют несвязные (раздельно-зернистые) и связные (имеющие водноколлоидные связи).

Свойства скальных и нескальных пород различны. Для объективного суждения о породах необходимо иметь сведения не только об их происхождении, минеральном составе, структуре текстуре, но и о других физико- механических свойствах: прочности, скважности, пористости, влажности, плотности и т. д.

Гранулометрический состав является одной из основных характеристик горных пород, не имеющих жестких кристаллизованных или сцементированных связей между частицами. Частицы установленного размера называют фракцией породы. Распределение всех частиц, содержащихся в породе, по размерам (крупности) называют гранулометрическим составом породы.

В качестве линейного размера частиц используют диаметр dравновеликого шара. Границами фракций принято считать следующие значенияd,мм.

Глава 2. Русловые изыскания по разведке и освоению месторождения

2. 1. Виды изысканий и исследований

Назначение изысканий - проведение наблюдений и исследований, позволяющих выявить и установить фактические условия, в которых должна решаться та или иная инженерная задача. Материалы изысканий необходимы как при претворении в жизнь крупных народнохозяйственных проб­лем, так и при решении частных задач.

Изыскания широко распространены в инженерной практике при выполнении геодезических, топографических, геологических, гидротехнических и других работ.

Водные изыскания проводят с целью получения исходных данных для транспортного освоения водных путей. С развитием русловой добычи нерудных строительных материалов на водном транспорте возник еще один вид изысканий - русловые, обеспе­чивающие добычу строительных материалов.

Русловые изыскания охватывают весь комплекс работ, свя­занных с добычей строительных материалов из русл рек, озер, водохранилищ и морских заливов. Промышленная добыча не­возможна без проведения изыскательских работ. В состав русловых изысканий входят геодезические, топографические, промерные, гидрологические, геологические и другие работы.

Геодезические работы включают создание планового и высотного обоснования русловых съемок; топографические и промерные работы - получение съемок береговой полосы и водое­мов. В состав гидрологических работ входят: устройство гидро­логических постов и наблюдения за уровнями воды; определе­ние скорости и направления течения, расходов воды и наносов; Изучение русловых деформаций, волнения, температурного и ле­дового режимов. Геологические работы осуществляют с целью выявления запасов полезных ископаемых, изучения геологического строения месторождений, а также дна и берегов водных объектов.

Состав и объем изысканий в каждом конкретном случае оп­ределяются программой работ и действующими инструкциями.

Основной объем изыскательских работ, связанных с освоением месторождений строительных материалов, составляют: здание планового и высотного обоснования русловых съемок в районе добычи, гидрографические съемки водных объектов, наблюдение за водным режимом, маркшейдерский контроль отработкой месторождения, геодезическая подготовка рабе мест для добывающей техники, геологическая разведка месторождений и т. д. Для выполнения изыскательских работ создают изыскательские партии и отряды.

Русловые исследования. Освоение крупных месторождений, если оно оказывает негативное влияние на окружающую породную среду или на деятельность других отраслей народно хозяйства, осуществляется на основании специально разрабатываемых и утверждаемых в установленном порядке проект, в которых предусматривают компенсационные мероприятия я возмещению наносимого ущерба. Для разработки таких проектов необходимы специальные исследования, которые включают подготовку:

• данных об уровнях воды за многолетний период наблюдений:

• зависимости расхода от уровня Q=f(H)по опорным гидро­логическим постам и гидростворам;

• сведений о расходах воды и наносов, направлениях поверх­ностных и лонных течений;

• зависимости уклона от уровня I=f(H)на участке реки;

• общего плана детальной съемки исследуемого объекта; таблиц гранулометрического состава наносов, грунтов ложа и берегов;

• данных об особенностях морфологического и геологического строений русла и поймы реки;

• сведений об объемах разведанных запасов полезных ископа­емых, категории разведки, качественной их характеристике, на­личии водных подходов, объемах и категориях вскрышных по­род;

• данных о наличии и характеристиках портов, причалов, гид­ротехнических сооружений, мостов, водозаборов, подводных пе­реходов на исследуемом участке;

• рыбохозяйственной характеристики водного объекта;

• характеристик добывающих технических средств и транс­портного флота.

Состав и полнота исследований в каждом случае различны в зависимости от поставленной задачи. Исследования должны быть направлены на полное выявление особенностей изучаемого объекта при минимальном объеме работы.

Особое внимание при выполнении исследований уделяют рус­ловой съемке, определению уклонов водной поверхности, изме­рению расходов воды и наносов. Съемка должна быть полной и охватывать исследуемый участок реки со всеми рукавами и под­ходами. Она должна опираться на надежную планово-высотную геодезическую сеть. Промеры выполняют с достаточной густо­той промерных точек.

Изучение донных отложений является составной частью русловых исследований. Донные отложения состоят из наносов, которые в определенный период на конкретном участке реки мо­гут находиться в стадии размыва или аккумуляции. Поэтому русловые запасы строительных материалов принято называть динамичными (т. е. находящимися в движении, переменными). Основной метод изучения донных отложений состоит из взятия проб и определения их гранулометрического и минерального составов.