Инженерно-геологические свойства осадочных горных пород

9 июня 2014 - Администратор

Инженерно-геологические свойства осадочных горных пород очень разнообразны. Рассмотрим их инженерно-геологические свойства в соответствии с классификацией. Осадочные горные породы без жестких связей (рыхлые).

Инженерно-геологические свойства осадочных горных пород очень разнообразны. Рассмотрим их инженерно-геологические свойства в соответствии с классификацией. Осадочные горные породы без жестких связей (рыхлые). Для всех разновидностей несвязных осадочных горных пород характерны некоторые вполне определенные общие инженерно-геологические свойства:

  • имеют значительную пористость при преобладании, макропор (n = 15…30 %);
  • отличаются высокой водопроницаемостью (от 50 до 100 м/сут. и более);
  • грубообломочные породы характеризуются не сжимаемостью под нагрузкой и высоким сопротивлением сдвигу;
  • могут уплотняться при динамических нагрузках.

Осадочные гордые связные породы, к которым относятся лессовые, глинистые и биогенные (лесс, супесь, суглинок, глина и торф), обладают целым рядом свойств, существенно отличающих их, от других осадочных пород. Наиболее характерной особенностью этих пород является изменение их свойств в зависимости от влажности.

В частности, величина их механической прочности сильно изменяется при изменении влажности. С ростом влажности величина механической прочности уменьшается, а при большом содержании воды порода вообще может потерять механическую прочность и перейти в текучее состояние. Связные осадочные породы при определенной влажности становятся пластичными и липкими, они набухают при увлажнении и дают усадку при высыхании. Пористость их, как правило, высокая, но, несмотря на это, водопроницаемость этих пород незначительна, так как преобладают микропоры.

Глины являются хорошим водоупором. Торф - своеобразная, в геологическом отношении молодая, не прошедшая стадии диагенеза, биогенная горная порода, образующаяся в результата отмирания болотной растительности в условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа кислорода. Отличительными особенностями торфа являются его чрезвычайно высокая влажность, достигающая в массиве 500...1000% и даже 2000 % и исключительная сжимаемость под нагрузкой, которая в десятки раз превышает величины сжимаемости минеральных грунтов. Наблюдается четкая зависимость физико-механических свойств торфа от его состава, степени разложения и зольности.

Торф является водопроницаемым, но коэффициент фильтрации его крайне незначителен, несмотря на его высокую пористость. Осадочные скальные (с жесткими связями) горные породы сцементированные согласно классификации представлены обломочными сцементированными, пылеватыми и глинистыми сцементированными, химическими и биохимическими разновидностями. Для сцементированных пород инженерно-геологические свой-ства существенно зависят от состава сцементированных обломков и типа цемента. Наиболее высокими прочностными свойствами обладают мелкозернистые песчаники, сцементированные кремнистым цементом (Rсж. < 200 МПа). Наименее прочными (Rсж. = 2...3 МПа) является обломочные породы, сцементированные глинистым цементом. Породы с карбонатным и глинистым цементом могут резко терять свою прочность при водонасыщении.

Эти породы отличаются малой пористостью (n = 0,5...25 %), слабой морозостойкостью и практически водонепроницаемы. Химические и биохимические породы в зависимости от струк-туры и текстуры обладают разными физико-механическими свойствами. Так, кремнистые породы обладают высокой пористостью, большой влагоёмкостью, слабой морозостойкостью, сравнительно высокой прочностью в сухом состоянии. Карбонатные породы (известняки) имеет высокие показатели физико-механических свойств. Наиболее прочными являются массивные мелкозернистые окварцованные известняки и доломиты (Rсж. = I00...240 МПа).

Прочность массивов, сложенных карбонатными породами, определяется их трещиноватостью. Характер и интенсивность выветривания известняков (особенно их растворимость в воде) зависят во многом от структурно-текстурных особенностей. Наиболее иитенсивно карстуются карбонатные породы с высокой пористостью (крупнозернистые, плитчатые и другие разности), а также с высокой трещиноватостью. По отношение к воде скальные осадочные горные породы подразделяются на размягчаемые и неразмягчаемым. К скальным неразмягчаемым относятся породы с жесткими кристаллизационными и простыми цементационными связями, компактные водонепроницаемые или водопроницаемые по трещинам, водостойкие. Для оценки размягчаемости используют коэффициент размягчаемости Крз., являющийся отношением сопротивлений сжатия образцов скального грунта в воздушно-сухом и водонасыщенном состояниях.

Для скальных неразмягчаемых грунтов Крз. > 0,75. Такими породами являются магматические (за исключением рыхлых вулканокластических), метаморфические (кроме глинистых сланцев), осадочные (доломиты, кремнистые песчаники, брекчии, конгломераты). К скальным размягчаемым породам (Крз. < 0,75) относятся порода с ослабленными связями, пористые или трещиноватые, некоторые из них растворимы. В эту группу пород входят алевролиты, аргиллиты, известняки, гипс, ангидрит, мергель, опоки, сильновыветрелые магматические и метаморфические горные породы. Прочность осадочных скальных (с жесткими связями) грунтов оценивается по временному сопротивлению их сжатию (Rсж. ,МПа). В зависимости от трещиноватости временное сопротивление сжатию может изменяться от 250 МПа (для нетрещиноватых образцов для песчаника) до 2...3 МПа для песка.

Рейтинг: +4 Голосов: 4 4152 просмотра
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Добавить комментарий
-