2.2. Специальная классификация.

Дополнением и развитием общей классификации являются специальные классификации,по которым породы подразделяютсяпо одному признаку- минералогическому или гранулометрическому составу, пластичности, водопроницаемости и т.д.

Особенности показателей свойств грунтов.

Показатели состояния и физико-механических свойств горных пород выражаются специальными количественными показателями подразделяются на 3 группы:

• классификационные, необходимые для инженерно-геологического картирования, определяемые методом визуализации при полевых исследованиях;

• косвенные, необходимые для приближенной оценки возможного поведения сооружений, определяемые в полевых исследованиях, а также в стационарной лаборатории;

• прямые, необходимые при проектировании и окончательном расчете прогноза поведения строительного сооружения, определяемые на специальных образцах и на специальных приборах в лаборатории.

Методы определения показателей зависят от следующих обстоятельств:

• характера сооружений, определяющего состав необходимых для исследований свойств;

• стадии проектирования, определяющего характер и степень детальности изучения показателей и точность их определения;

• типа пород.

Показатели свойств и состояния могут быть частными, нормативными и расчетными.

• Частные показатели - это отдельно взятые значения какого-либо показателя, определенные на ряде образцов.

• Нормативные показатели получают путем усреднения частных показателей методами математической статистики, При этом усредняются показатели, определенные на образцах одного типа пород, возраста и генезиса.

• Расчетные показатели получают путем умножения нормативных показателей на коэффициент запаса, величина которого зависит от характера сооружения, его класса, типа породы и др. факторов.

Показатели свойств и состояния грунтов определяют на образцах с ненарушенной структурой, в состоянии естественной влажности. Отбору образцов для определения показателей должно предшествовать подробное геологическое изучение пород в поле в естественных условиях. Только на основе комплексного изучения можно правильно типизировать породы, выбрать правильную систему отбора образцов и методику лабораторных исследований.

3. Общие сведения о грунтах.

Основной особенностью грунтов является их раздробленность, т.е. грунт состоит из отдельных частиц различной крупности либо не связанных между собой, либо связанных, но с прочностью связей много меньшей прочности самих частиц грунта. Между частицами имеются поры, которые могут быть заполнены полностью или частично газом или жидкостью. Таким образом, грунт представляет собой трехкомпонентную (трехфазную систему), состоящую из твердых частиц, жидкости и газа. Грунты с отрицательной температурой, в состав компонентов которой входит замерзшая вода (лед), можно рассматривать, как 4-х компонентную систему. Все эти компоненты находятся в сложном взаимодействии, как в естественном, так и в напряженном состоянии грунта.

Природные грунты - это, в основном продукты физического и химического выветривания скальных пород литосферы, поэтому твердые частицы представлены отдельными минералами скальных пород. В песчаных и более крупнозернистых грунтах встречаются, в основном, породообразующие минералы (кварц, полевой шпат, слюда). Глинистые грунты в результате существенного химического выветривания состоят из вторичных минералов - монтмориллонита, каолинита, гидрослюды. Крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты образуют группу “рыхлых” горных пород, к которым и применяется общепринятое определение - “грунты“. Песчаные и глинистые грунты, состоящие из мелких частиц, представляют собой дисперсные системы - от латинского слова -”дисперус” - измельченный.

3.1. Качественная оценка свойств грунтов.

Большое значение при инженерно-геологических изысканиях, особенно на первых стадиях, имеет правильная визуальная классификация, первичное изучение качественных свойств грунтов, выделение из них наиболее важных, оценка комплекса свойств для дальнейшего более глубокого лабораторного изучения. В полевых условиях на естественных обнажениях или в горных выработках инженер-геолог анализирует свойства грунтов и их изменения. Визуально исследуются керн и образцы с нарушенной или ненарушенной структурой, поднятые на поверхность из скважин, при этом составляется инженерно-геологическое описание свойств грунтов. При описании основное внимание уделяется тем особенностям, которые определяют прочность пород, влияют на нее или обуславливают возможные изменения прочности при строительстве или эксплуатации сооружений. Поэтому при описании минерального состава главное внимание должно быть уделено основным породообразующим, водостойким и слабым минералам, при описании степени выветрелости грунтов - изменению их прочности.

Инженерно-геологическое описание по стандартному полному перечню свойств, общая последовательность этого описания такова;

1. название (глина, песок, известняк):

2. минеральный состав;

3. цвет (сочетание цветов); в сухом и влажном состоянии

4. гранулометрический состав или блочность (содержание зерен или блоков определенных размеров);

5. форма зерен;

6. цементация (состав, тип связей, структура);

7. нестойкие составляющие (растворимые, органические и т.д.), тип, распределение в пространстве;

8. пористость (размер пор, их распределение);

9. трещиноватость (размер, направление трещин, наличие заполнителя, его инженерно-геологическое описание);

10. включения (форма, размер и характер распределения);

11. сложение (размеры и форма отдельности);

12. текстурные особенности (слоистость, ритмичность, массивность),

13. выветрелость (новообразования, изменения цвета, цементации, прочности);

14. влажность;

15. консистенция;

16. размокание;

17. прочность;

18. характер изменения грунта в пределах описываемого обнажения.

Показатели, которые для грунта данного вида не могут быть охарактеризованы, или их характеристика лишена смысла, пропускаются. Например, минеральный состав для глинистых грунтов в полевых условиях, как правило, не определяется; для скальных - лишено смысла определение консистенции. При описании грунтов следует пользоваться лупой, скальпелем, реактивами, предметными стеклами.