КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Текстура, структура и структурные связи в грунтахБиотическая (живая) компонента грунта Биотическая (живая) компонента грунта представлена микроорганизмами и в меньшей мере макроорганизмами. Наибольшую роль они играют в почве и подпочвенной толще, а также в биогенных Грунтах — торфе, сапропели и др. Макроорганизмы представлены высшими зелеными растениями, грибами, разлагающими сложные органические соединения, а также моллюсками, членистоногими, роющими животными (кротами, грызунами и др.), дождевыми червями и др. Все они оказывают либо механическое воздействие на строение и свойства верхней части грунтовой толщи, либо химическое — за счет выделения углекислоты и других химически активных соединений. Еще большее влияние на твердую, жидкую и газовую компоненты грунта оказывают микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы и водоросли, вирусы, дрожжи, актиномицеты и др.), количество которых может достигать нескольких миллионов особей в 1 г грунта. На состав и свойства грунтов они воздействуют главным образом путем накопления таких агрессивных продуктов их жизнедеятельности, как кислоты, щелочи, сульфиды, газы С02, H2S, NH3 и др. Определенное значение имеет и непосредственное участие микробных сообществ в электрохимических реакциях на поверхности минеральных частиц, в частности в развитии биокоррозии. Так, например, обитающие в грунтах тионовые бактерии могут способствовать образованию агрессивных кислых вод с высокой биокоррозионной активностью по отношению к подземным сооружениям. По представлению В.В. Радиной, газообразные продукты жизнедеятельности микроорганизмов могут снижать трение между частицами песчаного грунта и переводить его в текучее плывунное состояние. В ряде исследований отмечалось также снижение механической прочности грунтов за счет выделения микроорганизмами поверхностно-активных веществ. По другим данным, микроорганизмы, например железобактерии, за счет образования ожелезненных прослоев могут увеличивать прочность грунтов. Поэтому при инженерно-геологических исследованиях наряду с другими компонентами грунта детальному изучению подвергается и биотическая (живая) компонента грунта.
Структурно-текстурные особенности и характер структурных связей являются одними из важнейших показателей при инженерно-геологическом изучении грунтов. В совокупности они отражают условия формирования грунтов и во многом определяют их строение и свойства. Текстура — это особенности строения грунта, обусловленные ориентировкой и пространственным расположением отдельных зерен, минеральных частиц, агрегатов и других структурных элементов. В первую очередь текстура характеризует неоднородность строения грунта и ориентированность его основных структурных элементов. В магматических грунтах различают следующие текстуры: массивную, порфировую, полосчатую (темные и светлые минералы располагаются в виде чередующихся полос), флюидальную (мелкие кристаллы как бы обтекают более крупные кристаллы) и др. В метаморфических грунтах развиты сланцеватая, гнейсовидная, массивная и другие виды текстур. Наибольшим разнообразием отличаются текстуры осадочных пород, которые подразделяют на беспорядочные и упорядоченные (ориентированные). К первым относят массивные, глыбовые, комковатые и др. Среди упорядоченных выделяют слоистые, скрытослоистые, листоватые, плитчатые и чешуйчатые текстуры. Все указанные типы текстур в той или иной степени влияют на инженерно-геологические свойства грунтов и их поведение под нагрузками, в откосах строительных выемок, на склонах и т. д. Текстурные особенности могут способствовать снижению прочности грунтов, увеличивать их сжимаемость, обусловливать резкую анизотропность свойств в различных направлениях, увеличивать водопроницаемость, ускорять выветривание грунтов и др. Под структурой грунта понимают особенности его внутреннего строения, обусловленные размером, формой и количественным соотношением отдельных зерен, частиц и агрегатов, а также характером взаимосвязи их друг с другом. Структура грунта, так же как и текстура, отражает его генезис и последующие преобразования. В магматических грунтах по степени кристалличности выделяют полно-, неполнокристаллическую и стекловатую структуры, по абсолютным размерам зерен — гигантозернистую (> 50 мм), крупнозернистую (50—5 мм), среднезернистую (5—1 мм), мелкозернистую (<1 мм) и скрытокристаллическую. Характерной чертой структур метаморфических пород является их полнокристалличность. Высокую прочность метаморфическим грунтам придает фанобластовая структура, типичная для кварцитов и гнейсов. Весьма разнообразны структуры осадочных грунтов. Так, например, в осадочных обломочных сцементированных грунтах выделяют структуры псефитовые (брекчии и конгломераты), псаммитовые (песчаники), алевритовые и др. В осадочных обломочных рыхлых — плотные и раздельно-зернистые структуры, в глинистых грунтах в зависимости от размеров агрегатов различают макро-, мезо- и микроагрегатные структуры. Структурно-текстурные особенности грунтов изучают визуально либо с помощью поляризационного микроскопа, а микроструктуры (микротекстуры) — с помощью электронного микроскопа и специальной рентгеновской съемки. Важнейшей инженерно-геологической характеристикой грунтов являются их структурные связи, т. е. связи между структурными элементами (частицами, зернами, агрегатами и др.). По своей природе структурные связи могут быть кристаллизационными, цементационными, водно-коллоидными и механическими. В зависимости от характера структурных связей, согласно ГОСТ 25100—95, выделяют четыре основных класса грунтов, которые будут рассмотрены ниже. Кристаллизационные и цементационные жесткие связи характерны для магматических и метаморфических грунтов, а также для некоторых осадочных пород — обломочных сцементированных (песчаники, конгломераты и др.), химических (известняки, гипсы и др.) и органических (мела, опоки и др.). Эти наиболее прочные и необратимые структурные связи придают грунтам твердость и большую прочность, Кристаллизационные связи, возникающие в грунтах при отрицательной температуре и характерные для мерзлых- грунтов, носят название криогенных. Водно-коллоидные структурные связи присущи рыхлым осадочным грунтам, в основном — глинистым. Связи этого типа обратимые — при разрушении они могут восстанавливаться. Грунты с водно-коллоидными связями размокают в воде или набухают; при высыхании дают усадку, прочность их невысокая. Механические связи характерны для песчаных и крупнообломочных грунтов. Грунты с подобными структурными связями слабо сжимаемы и хорошо водопроницаемы, прочность их высокая и средняя.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 3092; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |