Студопедия

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 грунтах


Биотическая (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.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Газовая компонента грунтов | Виды вод в горных породах

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 2318; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.