Інженерно-геологічна характеристика скельних ґрунтів

Мінеральні зерна й уламки порід, із яких складаються скельні ґрунти, з'єднані між собою структурними зв'язками. У скельних ґрунтах магматичного, метаморфічного і деяких ґрунтах осадового походження ці зв'язки кристалізаційні. Вони зумовлені діями міжатомних сил. У більшості скельних ґрунтів осадового походження зв'язки - цементаційні. Завдяки структурним зв'язкам та високій міцності самих мінеральних частинок і уламків порід скельні ґрунти мають високу міцність, яка характеризується границею міцності на одноосьовий стиск у водонасиченому стані - відношенням вертикального навантаження на зразок ґрунту, при якому відбувається його зруйнування. F_mаx до початкової площі поперечного перерізу зразка А_о:

R_c = F_max/A₀.

За границею міцності на одноосьовий стиск у водонасиченому стані скельні ґрунти підрозділяються на такі різновиди:

Дуже міцні R_c > 120 МПа

Міцні R_c =120-50МПа

Середньої міцності R_c =50 - 15 МПа

Маломіцні R_c = 15 - 5 МПа

Зниженої міцності R_c = 5 - 3 МПа

Низької міцності R_с= 3 - 1 МПа

Дуже низької міцності R_с< 1 МПа.

Скельні ґрунти з R_c<5 МПа ще можуть називатися напівскельними. При тисках від будівель та споруд скельні ґрунти практично нестисливі. Пористість їх незначна. Лише інколи в скельних ґрунтах осадового походження вона сягає 26 %). Це значною мірою визначає міцність і деформативність цих ґрунтів, їхні можливості щодо вивітрювання і морозостійкості.

Більшість скельних ґрунтів при взаємодії з водою не погіршує своїх властивостей. Проте деякі скельні ґрунти з кристалізаційними зв'язками знижують свою міцність під дією води. Ця властивість скельних ґрунтів називається розм'якшенням і характеризується коефіцієнтом розм'якливості у воді k_sof, який виражає відношення міцності ґрунту на стиск після його насичення водою .

Крім того, скельні ґрунти поділяють на різновиди за: щільністю скелету ґрунту ρ_d; коефіцієнтом вивітрілості k_wr,.; водопроникністю; ступенем засоленості; структурою і текстурою; температурою (див. ДСТУ Б В.2.1-2-96).

При оцінюванні основ, складених скельними ґрунтами, необхідно мати увазі, що властивості цих ґрунтів у зразках відрізняються від їх властивостей масиві. Це пояснюється тим, що масиви звичайно бувають розчленовані тріщинами відокремлення, а також тектонічними тріщинами. В інженерній практиці тріщинуватість скельних порід характеризують коефіцієнтом тріщинуватої пустотності, котрий визначають як відношення об'єму тріщин до об'єму скельних блоків. Ця величина аналогічна пористості нескельних ґрунтів, а кількісно вона складає соті й навіть тисячні частки одиниці, досягаючи лише окремих випадках значень 0,1...0,15. Інший параметр масиву скельних ґрунтів - модуль тріщинуватості. Він являє собою відношення кількості тріщин 1 м довжини оголення скельного ґрунту. Максимальні значення цього показника наближаються до 100, а мінімальні становлять частки одиниці.

Узагалі ж скельні ґрунти є надійними основами, в тому числі і в сейсмічних районах.

У класі природних дисперсних ґрунтів виділяють дві групи: зв'язні (до них відносять глинисті ґрунти та ґрунти органічного походження (мули, сапропелі, заторфовані, торфи тощо)) і незв'язні (піски й великоуламкові ґрунти).

Дата добавления: 2014-01-04