Структура и текстура грунтов

Структура природных грунтов характеризуется формой, величиной и взаимным расположением отдельных минеральных частиц.

Структура грунтов формируется в процессе отложения или образования минеральных частиц и в процессе их дальнейшего существования. Например, перенос обломков водой способствует уплотнению осадка; перенос ветром приводит к созданию рыхлых структур; залегание грунта под мощным слоем вышележащих осадочных пород обеспечивает его значительное уплотнение, при осаждении осадков в воде к твердым частицам присоединяются молекулы воды, создавая сложнейшую структуру осадка; при разрушении скальных пород и образовании элювиальных грунтов большей частью сохраняется макроструктура материнских пород.

Основные типы структурного грунта представлены на рис.1.2.

Зернистая структура свойственна крупнообломочным и песчаным грунтам, губчатая – глинистым, хлопьевидная – илистым неуплотненным осадкам, а сетчатая характерна для песков.

Рис.1.2. Основные типы структур грунта:

а – зернистая; б – ячеистая (губчатая); в – хлопьевидная; г – сетчатая; 1 – микропоры; 2 – макропоры

Наиболее сложная структура отличает глинистые грунты. При весьма многообразной форме самих частиц, структура бывает осложнена влиянием растворенных в воде веществ, наличием коллоидов, органических клеящих веществ, солей.

Взаиморасположение структурных агрегатов в массиве грунтов обусловливает текстуру грунтов. На текстуру также влияют условия образования и существования грунтовых отложений, например периодичность осаждения частиц грунта в воде и последующие изменения величины и направления действующих на породу сил.

Различают следующие основные текстуры грунтов:

- сыпучая, свойственная пескам эолового происхождения, элювиальным обломочным образованиям;

- слоистая, характерная для грунтов водного происхождения, например, озерно-ледниковых отложений, речных и морских песков, сланцеватых пород (подвергшихся метаморфизму);

- слоистая, присущая ледниковым отложениям, лессам;

- слитная, присущая древним морским отложениям.

Связи между отдельными твердыми частицами грунтов бывают водно-коллоидные (коагуляционные и конденсационные) – вязкопластичные, мягкие, обратимые, и кристаллизационные – хрупкие или жесткие, необратимые (водостойкие и неводостойкие).

Огромное влияние на формирование грунтов оказывает физико-географическая среда. В зависимости от условий отложения или образования, от уплотнения теми или иными силами, в зависимости от ряда химических и физико-химических процессов свойства грунтов одного и того же вида могут быть резко различными. Например, глины кембрийские возрастом около 500 млн лет, подвергавшиеся многократному уплотнению, высыханию, упрочнению, представляют собой породы типа полускальных; ленточные глины возрастом около 10000 лет пористы, пластичны, обладают весьма низкими механическими свойствами. Элювиальные образования, сложенные прочными обломками угловатой формы, прочнее хорошо окатанных аллювиальных отложений, в то же время отдельные частицы элювия, подвергшиеся химическому разрушению, могут обладать значительно меньшей прочностью, чем хорошо обработанные водой частицы гравия или гальки. При изучении свойств природных грунтов следует уделять особое внимание вопросам их происхождения, условиям образования и существования под влиянием многовекового воздействия окружающей среды (уплотнение, цементация, выщелачивание и другие виды преобразований).

Зависимость свойств грунтов от воздействия окружающей среды указывает на необходимость тщательного подхода к их изучению. Расчетные характеристики грунтов приходится в каждом отдельном случае определять только на основании опытов с образцами естественного сложения, при минимальном нарушении природной структуры.

Дата добавления: 2013-12-13