Состав и строение грунтов

#

В состав природных грунтов входят разнообразные элементы, которые можно объединить в четыре группы: твердые минеральные частицы, жидкость, газ, макро- и микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Все они играют определенную, иногда немалую роль в поведении грунтов под нагрузками.

Наиболее важная часть грунта — твердая, так как она составляет каркас, воспринимающий нагрузки и определяющий деформационные и прочностные свойства. Вода, газ и живые организмы находятся в пустотах и порах грунта, если такие имеются. Увеличение количества воды, газа и организмов приводит, как правило, к ухудшению нужных человеку свойств грунта и нежелательно (кроме тех случаев, когда вода, нефть или газ становятся извлекаемыми из грунта полезными ископаемыми).

В зависимости от вида грунта твердая его часть представлена различными минералами, органическим, органоминеральным веществом и льдом, причем минералы всегда присутствуют в любом грунте, а остальные компоненты — эпизодически.

Минералы — это устойчивые химические неорганические соединения, образовавшиеся в земной коре в результате физикохимических процессов, часто при высоких температуре и давлении. Все множество минералов В. А. Приклонский разделил на четыре группы: 

  1. первичные силикатные минералы; 
  2. вторичные не растворимые в воде глинистые минералы; 
  3. вторичные водорастворимые минералы или простые соли; 
  4. органическое вещество и органоминеральные комплексы.

Отдельно выделяется твердая вода — лед.

Наиболее широко распространены минералы первой группы. Простые силикаты входят в состав большинства пород, образуя всего около 500 разновидностей. Силикаты слагают более 75% земной коры и более 95% изверженных горных пород. Наиболее распространенные минералы этой группы — кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюды и др. — образуются в результате физического выветривания или разрушения скальных пород.

Ко второй группе относятся глинистые минералы — продукты химического выветривания первичных. Это не растворимые в воде тонкодисперсные системы, придающие грунтам особые свойства. Минералы второй группы подразделяют на три подгруппы — каолинита, монтмориллонита и гидрослюд.

Все глинистые минералы обладают пластичностью, высокой удельной поверхностью, способностью удерживать на поверхности частиц большое количество воды в виде пленок, пластинчатой, чешуйчатой или игольчатой формой кристаллов.

Глинистые минералы определяют свойства большинства осадочных несцементированных грунтов. При наличии этих минералов резко повышается сжимаемость, снижаются прочность, водопроницаемость и водоотдача и др. Если к песку добавить 3–4% глинистых частиц, он становится супесью, хотя содержит 96–97% песчаных и пылеватых частиц. Глинистые породы составляют не менее 60% общего объема осадочных пород, поэтому их изучению необходимо уделять наибольшее внимание. В осадочных породах разрабатываются многочисленные карьеры КМА и разрезы Львовско-Волынского буроугольного и других угольных бассейнов, в частности, в Кузбассе, на востоке нашей страны в развивающихся районах.

В состав третьей группы минералов входят вторичные водорастворимые минералы или простые соли — хлориты, сульфаты, карбонаты. Среди них наиболее распространены в грунтах галит, гипс и кальцит. В виде отдельных слоев они встречаются редко, но цементируют нескальные грунты.

Четвертая группа включает органические и органоминеральные соединения, характерные для грунтов, образовавшихся в озерах, болотах, поймах рек, старицах, лиманах и т. п. Наиболее часто встречаются известняки, мергели, доломиты, мел и мелоподобные породы, которые относятся к органогенным, метаморфизованным в начальной стадии.

Другие статьи
Оставьте заявку ↓
Закажите консультацию, расчет стоимости работ или выезд специалиста на объект

Нажимая кнопку "Получить консультацию", я даю своё согласие на обработку моей персональной информации в соответствии с Политикой конфиденциальности

#
Консультация специалиста