Грунтоведение

Грунт – это любая горная порода или почва, которая используемая как основание, как среда или как естественный строительный материал.

Почва – это верхний плодородный слой земной коры, содержащий органические вещества.

Основание – это массив грунта, воспринимающий нагрузки от сооружений.

Классификация грунтов

В общей классификации грунтов выделяют три уровня:

1. Классификация по генезису или по происхождению- выделяют 4 основные группы:

· Метаморфические породы;

· Магматические породы;

· Осадочные породы;

· Искусственные грунты;

2. Классификация по характеру структурных связей или связей между частицами – выделяют 2 класса:

· Скальные – это грунты с жесткими структурными связями;

· Не скальные – это когда связи между частицами непрочные или отсутствуют вообще;

3. Классификация по вещественному составу выделяют типы грунтов и их наименование:

Кроме общей классификации существует несколько видов специальной классификации:

1. Классификация по гранулометрическому составу – применяется для крупнообломочных и песчаных грунтов;

2. Классификация по числу пластичности и показателю текучести – применяется для глинистых грунтов;

3. Классификация по степени плотности и степени влажности – применяется в основном для песчаных грунтов.

Физические свойства грунтов

Грунт – это трехфазная система, состоящая из следующих компонентов:

1. Твердая фаза – это частицы минералов и обломки горных пород;

2. Жидкая фаза – это в основном вода;

3. Газообразная фаза – это воздух.

Каждый грунт имеет свои только ему присущие строительные свойства. Эти свойства делятся на физические и механические.

Показатели физических свойств для скальных и нескальных грунтов между собой достаточно сильно различаются.

8. Характеристика карбонатных пород:

Горные породы, состоящие из минералов кальцита (см. Известняк), доломита, магнезита, сидерита и различных примесей. По составу карбонатные породы разделяются на три группы: известняковые, доломитовые и карбонатно-глинистые.
По происхождению различают четыре группы карбонатных пород: химические осадки (известняки натечные, оолитовые, афанитовые, корковые и др., доломиты, мергели, сидерит); органогенные осадки (известняки водорослевые, коралловые, фораминиферовые, ракушечники и др.); обломочные (известняковые и доломитовые конгломераты, брекчии, песчаники); перекристаллизованные (мрамор, доломит и магнезит).

По структуре карбонатные породы бывают равномерно-и неравномернозернистые, грубозернистые (более 1,0 мм), крупнозернистые (1,0— 0,5 мм), среднезернистые (0,5—0,25 мм), мелкозернистые (0,25—0,10 мм), тонкозернистые (0,10—0,01 мм) и микрозернистые (менее 0,01 мм).

Различия в происхождении, составе и структуре предопределяют весьма большое разнообразие карбонатных пород по физико-механическим свойствам. Удельный вес колеблется в пределах от 2,70 (известняк) до 3,89 г/см3 (сидерит), объемный вес от 1,6 до 3,8 г/см3, пористость от 0,3 до 54%, прочность на сжатие от 10 (ракушечник) до 3600 кг/см2 (некоторые разновидности мрамора). Характерным для карбонатных пород является их относительно низкая твердость (3,0—4,5 по шкале Мооса). Почти все карбонатные породы растворимы в кислотах, одни в холодном состоянии (известняки, доломиты), другие при подогреве (магнезит, сидерит). Многие типы карбонатных пород обладают высокой морозостойкостью, диэлектрическими свойствами, декоративными качествами, высокой огнеупорностью.

Карбонатные породы применяют в металлургической промышленности в качестве флюсов (известняки, доломиты, магнезиты), в химической проммышленности для производства соды, карбида кальция, азотистых удобрений (известняки). В строительстве карбонатные породы используются в качестве стеновых и облицовочных материалов, а также заполнителей бетона. В сельском хозяйстве применяют для известкования почв, получения минеральных добавок к кормам и т. д.

9. Характеристика сульфатных и галоидных пород:

Галоидные (хлоридные) и сульфатные породы образуются путем выпадения слагающих их минералов из пересыщенных водных растворов. Эти типично хемогенные породы называются эвапориты. Состоят главным образом из хлоридов и сульфатов Na, К, Са и M g. Образуются в замкнутых и полузамкнутых водоемах, на дне мелководных соленых озер и заливов, в условиях сухого теплого климата. Среди галоидных пород наиболее распространенной является каменная соль, а из сернокислых — гипс и ангидрит.

Каменная соль, или галит (NaCl), представляет собой зернисто-кристаллическую или сливную массу, в зависимости от примесей окрашенную в различные цвета. Соленая на вкус, легко растворяется в воде, имеет небольшой удельный вес. Свойства галита, как и гипса, и ангидрита, поскольку эти породы мономинеральные, характеризуются свойствами соответствующих минералов. Каменная соль встречается в виде более или менее мощных сплошных масс и в виде примесей в обломочных породах и глинах.

Гипс (CaSO 2 H20), как и галит, в породе встречается в виде мелкозернистых кристаллических светлоокрашенных скоплений. Характерны для этой породы небольшая твердость (чертится ногтем) и небольшой удельный вес. Часто встречается среди глин, песков и песчаников в виде мелких рассеянных зерен или друз кристаллов.

Ангидрит — серая или голубовато-серая плотная зернисто-кристаллическая порода с большей твердостью и удельным весом, чем гипс.

Ангидрит встречается на глубинах более 70-100 м; в тех редких случаях, когда выходит на дневную поверхность, вследствие процессов гидратации (присоединения к молекуле ангидрита (CaSO) двух молекул воды) переходит в гипс (CaSO 2 Н20). В этом случае порода, сильно увеличиваясь в объеме, сминается и приобретает гофрированно-слоистую текстуру.