Грунтоведение

Грунтоведение можно определить как науку, изучающую любые
горные породы и почвы как многокомпонентные динамичные системы,
изменяющиеся в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью че­ловека. Горные породы изучаются петрографией и литологией, но только грунтоведение подходит к ним как к многокомпонентным динамичным системам.

Основным положением совершенного грунтоведения является положе­ние о зависимости свойств грунтов от их состава, структуры и тексту­ры. Состав, структура, текстура, а отсюда и свойства горных пород формируются в процессе их генезиса и изменяются под влиянием постгенетических процессов; диагенеза, эпигенеза и гипергенеза. Поэтому при оценке пород в инженерно-геологическом отношении состав, струк­тура и текстура грунтов и их свойства изучаются в зависимости от ге­незиса и постгенетических процессов.

Генетический подход при изучении грунтов является методологи­ческой основой грунтоведения, благодаря чему оно относится к наукам геологического цикла. Причем под генетическим подходом следует иметь в виду анализ геологической истории развития территории, сло­женной изучаемыми горными породами, для того, чтобы можно было понять, что испытала порода за период с момента своего формирования до наших дней, какова была ее «геологическая жизнь».

В основе генетического изучения горных пород в инженерно-геологических целях лежит подразделение их на три основные общеизвестные группы: магматические, осадочные и метаморфические, которые одновременно отражают их генезис и важнейшие петрографические
особенности. Дальнейшее более дробное подразделение горных пород на генетические и петрографические типы дает еще большую информацию об их особенностях, важных при решении различных инженерно-геологических вопросов.

Горные породы, сформировавшиеся иногда в одних и тех же усло­виях и имеющие один и тот же геологический возраст и состав, могут существенно отличаться по своему современному состоянию и свойст­вам. Это объясняется тем, что такие породы претерпели различные постгенетические преобразования. Влияние постгенетических измене­ний на формирование свойств пород хорошо прослеживается на при­мере кембрийских гидрослюдистых глин, широко развитых на севере и северо-западе Русской платформы. В районе Санкт-Петербурга эти глины залегают вблизи поверхности. В течение геологической истории они дважды испытывали сравнительно небольшую и кратковременную наг­рузку; первую в палеозое — меньшую по величине (6—7 МПа), но продолжительную во времени, а вторую в ледниковый период — боль­шую по величине (8—9 МПа), но менее продолжительную. В тече­ние же значительного геологического времени кембрийские глины были разгружены, происходили их разуплотнение и гидратация. В резуль­тате этого кембрийские глины в районе Санкт-Петербурга «отстали» в своем развитии от аналогичных отложений, например, в районе Вологды, где они залегают на значительной глубине и от палеозоя до настоящих дней непрерывно испытывали прогрессивно нарастающее гравитационное уплотнение. Поэтому если в районе Вологды глинистые отложе­ния кембрия представлены аргиллитами со следами сланцеватости, с естественной влажностью 5% и пористостью 15%, то в районе Ленин­града это тугопластичные и полутвердые глины с влажностью 14% и пористостью 30% (Ломтадзе, 1973).

Приведенный пример хорошо показывает, что горные породы под влиянием постгенетических процессов могут сильно изменяться. Поэто­му когда говорят о генетическом подходе в грунтоведении, то имеют в виду, что состав, строение и свойства грунтов зависят от их генезиса и постгенетических процессов. Эта зависимость проявляется в изменении особенностей состава, структуры я текстуры породы, что в конечном итоге обусловливает различие свойств пород. Это три равноценных фактора с точки зрения важности влияния их на свойства грунтов. Однако каждый из них может иметь домини­рующее значение в зависимости от генетического и петрографического типа породы, а также от того, какое свойство является предметом изучения.

Дата добавления: 2014-01-03