Контрольнаяя работа по дисциплине "Инженерная геология"

слюда), мусковита (светлая слюда), серицита (тонкочешуйчатая слюда), других

слюд; кварца.

      Отличительные признаки: блеск по плоскостям спайности от шелковистого,

перламутрового  до серебристого – отличие от сланцев  глинистых и филлита;

большее количество слюд чем кварца – отличие  от гнейсов.

      Происхождение: образуются в мезозоне  из дисперсных осадочных

глинистых горных пород, а также из кислых и средних интрузивных

магматических горных пород.

      Применение: в дорожном строительстве иногда находит применение в

виде  щебня.

      По минеральному составу выделяют  следующие разновидности сланцев

слюдяных:

      сланец биотитовый – слюда в сланце преимущественно в виде биотита

(черная  слюда);

      сланец мусковитовый – слюда в сланце преимущественно в виде

мусковита (светлая слюда);

      сланец двуслюдяной – слюды в сланце представлены по количеству

примерно одинаково, биотитом и мусковитом;

      сланец серицитовый – слюда в сланце представлена преимущественно в

виде  серицита, являющегося разновидностью мусковита; кристаллы серицита

смотрятся в виде слабо различимых тонких чешуек; цвет белый, серый с

желтоватым или зеленоватым оттенком; блеск на плоскостях сланцеватости от

шелковистого  до серебристого; почти полностью  состоит из серицита, мало

глинистых минералов, более сильный блеск  – отличие от филлитов; царапает

гипс, на ощупь не жирный – отличие  от сланцев тальковых;

      сланец слюдисто-хлоритовый – отличается от других слюдяных сланцев присутствием минерала хлорита (слабо-зеленоватая окраска). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Назовите  основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для  проектирования и  строительства. Опишите  условия образования  и строительные свойства грунтовых отложений (аллювиальные).

 

     Каждый грунт имеет свои, только ему присущие строительные свойства. В оценке свойств грунтов наибольшее значение имеют физико-механические характеристики.

     Характеристики физических свойств выражают физическое состояние грунтов (плотность, влажность и др.) и позволяют их классифицировать по типу, виду и разновидностям. Под механическими подразумевают такие свойства, которые появляются в грунтах под воздействием внешних усилий (давления, удара). Механические свойства оцениваются прочностными и деформационными характеристиками грунтов.

     Показатели физических и механических свойств скальных и нескальных грунтов между собой довольно значительно различаются, особенно физические. Основные физические и механические свойства скальных и нескальных грунтов приведены в таблице:

     Таблица.1   Характеристика скальных грунтов

 
 
 
 
 
 
 

Таблица.2   Характеристика нескальных грунтов

      Нескальные грунты характеризуются значительно большим количеством физико-механических свойств. Это связано с их более химико-минеральным составом, разнообразием структур и текстур.

     Плотность грунта – отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему.

     Коэффициент размягчения – отношение временных сопротивлений одноосному сжатию скального грунта в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

     Степень выветрелости – отношение плотностей выветрелого и невыветрелого образцов одного и того же скального грунта.

     Пористость – отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры.

    Гранулометрический состав – содержание в осадочных горных породах или нескальных грунтах фракций частиц различной крупности, выраженное в % от массы сухого грунта, взятого для анализа.

    Плотность сухого грунта – отношение массы сухого грунта к объему, занимаемому этим грунтом (включая поры).

    Плотность частиц грунта – отношение массы сухого грунта к объему его твердой части.

    Влажность  -  отношение массы водой, содержащейся в грунте, к массе сухого грунта.

    Степень влажности – отношение объема воды, находящейся в порах грунта, к объему пор.

         Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта.

    Число пластичности - разность между влажностями грунта на границах текучести и пластичности (раскатывания). Характеризует количественное содержание глинистых частиц в грунте. По числу пластичности глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины. 

          Показатель консистенции – показатель состояния (подвижность) грунта нарушенной структуры при определенной влажности. Равен отношению разности естественной влажности и влажности на границе пластичности к числу пластичности.

     Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации при напорном (гидравлическом)

          Прочность грунтов оценивается максимальной нагрузкой, приложенной к нему в момент разрушения (потери сплошности). Эта характеристика называется пределом прочности Rc, МПа, или временным сопротивлением сжатию.

          На прочность грунтов влияют: минеральный состав, характер структурных связей, трещиноватость, степень выветрелости, степень размягчаемости в воде и др. Для нескальных грунтов другой важной характеристикой прочности является сопротивление сдвигу. Определение этого показателя необходимо для расчета устойчивости оснований, а так же для оценки устойчивости грунтов в откосах строительных котлованов, расчета давления грунта на подпорные стены и т. д. Сопротивление сдвигу оценивается силами внутреннего сдвига φ, град и сцепления C, кПа. Под первыми понимают силы сопротивления, которые возникают между соприкасающимися друг с другом частями грунта, а под вторым – сопротивление структурных связей грунта всякому перемещению слагающих частиц.

     Деформационные свойства характеризуют поведение грунтов под нагрузками, не превышающими критические и не приводящие к разрушению. Деформируемость грунтов зависит, как от сопротивляемости и податливости структурных связей, пористости, так и от способности деформироваться слагающих их минералов. Деформационные свойства грунтов оценивается модулем деформации E, МПа. 

Условия образования и  строительные свойства грунтовых отложений (аллювиальные -

).

  Частицы горных пород, размытых рекой, переносятся  на большие расстояния и откладываются  в тех местах, где уменьшается  скорость течения. Процесс выпадения  из воды переносимых ею частиц называется седиментацией, а накопление их —  аккумуляцией. Образованные при этом отложения называются аллювиальными или аллювием.

  В зависимости от условий отложения  различают несколько видов аллювия. Выпадение осадков может происходить  на поймах рек в период паводков, в руслах нижнего течения и, наконец, в устьях рек. В соответствии с этим аллювий может быть пойменным, русловым и дельтовым.

  Пойменный аллювий отлагается во время паводков на заливаемых пойменных террасах. Так как на поймах скорость течения  воды меньше, чем в руслах, то обычно в пойменных водах содержатся более мелкие частицы породы, чем в русловых. По мере спада воды скорость ее уменьшается. Сначала выпадают самые крупные частицы, а потом более мелкие. На следующий год этот процесс повторяется, вследствие чего в разрезе можно различить годовые слои наносов.

  Пойменный аллювий характеризуется тонкой, почти горизонтальной слоистостью, неоднородностью гранулометрического состава и малой мощностью слоев с характерным линзообразным выклиниванием. Он состоит из мелких частиц кварца и глинистых минералов, в основном группы каолинита и гидрослюд. Глинистые минералы группы монтмориллонита встречаются в очень небольших количествах, вследствие чего глинистые породы пойменного аллювия не склонны к сильному набуханию. В накоплении пойменного аллювия могут быть перерывы и на поймах образуются гумусосодержащие почвы. В последующие годы процесс накопления может возобновиться, в результате чего почвенные прослои будут погребены вместе с растительностью, которая постепенно обогатит пойменные отложения новыми порциями гумуса.

  Особую  разновидность пойменного аллювия представляет старинный аллювий, откладываемый только, в старицах рек. Старицы постепенно превращаются в замкнутые заболоченные понижения и заполняются мельчайшим иловато-глинистым материалом. В этих отложениях обычно содержится много органических остатков, гниение которых при недостатке кислорода приводит к образованию торфа и таких минералов, как пирит, сидерит и др. Для старичного аллювия, в отличие от пойменного, характерно наличие постоянного полного водонасыщения. Грунты старичного аллювия сильносжимаемы и находятся обычно в текучем или текучепластичном состоянии, а поэтому неустойчивы и обладают ничтожной несущей способностью.

  Русловый  аллювий откладывается в руслах рек после спада паводковых вод. Наиболее крупные частицы породы, увлеченные в русло реки во время паводка, после спада вод осаждаются. В результате в русле реки образуются перекаты и мели, нижняя часть которых сложена гравием и крупным песком, а верхняя — более мелкими песчаными частицами.

  Для руслового аллювия, так же как и для пойменного, характерны горизонтальная или наклонная слоистость, малая мощность слоев и хорошая отсортированность материала. В отличие от пойменного в русловом почти не встречаются глинистые минералы и в основном он сложен песками различной крупности.

  Дельтовый аллювий откладывается в устьях рек при их впадении в моря и  озера. Впадая в водный бассейн, не имеющий  течения вода реки теряет скорость, и весь принесенный ими обломочный материал оседает на дно. Он отлагается на прибрежном откосе дна слегка наклонными слоями, постепенно утончающимися в сторону бассейна. Речные наносы по мере удаления от устья реки распространяются в водном бассейне в стороны, образуя конусообразную площадку, изрезанную тонкими протоками. По форме такая площадка напоминает греческую букву «дельта», откуда и произошло название «дельта реки».

  В отложениях дельтового аллювия встречаются  все песчаные и глинистые фракции. В наиболее удаленной в глубь  водоема части дельты характерно образование илов, т. е. глинистых  отложений в наиболее рыхлой (начальной) стадии образования.

  Приведенные характеристики пойменного, руслового  и дельтового аллювия и условия  его образования характерны для  равнинных рек. Образование аллювия  горных рек имеет свои особенности. Здесь преобладает, не отложение осадков, а размыв. Большой уклон русла создает благоприятные условия для переноса крупных обломков горных пород. Перекатываемые по дну горных рек крупные обломки, глыбы и валуны постепенно обтачиваются и истираются. Как правило, аллювий горных рек сложен окатанным крупнообломочным материалом (валунами, гальками, гравием, крупным песком) и характеризуется большой водопроницаемостью.