Условия формирования и специфические свойства аргиллитоподобных глин района г. Большой Сочи
Изучение свойств горных пород и их размещения в земной коре. Исследование физико-механических свойств грунтов. Анализ показателей их прочности, деформируемости и устойчивости. Методика строительства инженерных сооружений в районах аргиллитоподобных глин.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.05.2017 |
Размер файла | 411,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Условия формирования и специфические свойства аргиллитоподобных глин района г. Большой Сочи
Хмелевцов А.А.
Изучение различных свойств горных пород и закономерностей размещения их в земной коре является важнейшей проблемой инженерной геологии. Результатом исследований являются показатели прочности, деформируемости и устойчивости грунтов
Комплекс условий, при которых горные породы образуются в земной коре, определяют их условия залегания и физико-механические свойства [1].
В связи с активным строительством в районе г. Большой Сочи возникла потребность в детальном изучении инженерно-геологических условий территории. В пределах исследуемого района широко распространены породы мамайской свиты палеогенового возраста, представленные аргиллитами, песчаниками и аргиллитоподобными глинами [2]. Толщи аргиллитоподобных глин (далее АПГ) в отдельных районах г. Сочи достигают значительной мощности (до 10-20 метров и более) и слагают борта балок и оврагов. Аргиллитоподобные глины представляют большой интерес с точки зрения инженерной геологии в виду своего специфического строения и физико-механических свойств. Исследуемые грунты имеют слоистую структуру, высокие значения плотности и проявляют набухание.
В центральных районах г. Сочи активно ведутся работы по строительству и расширению дорог с подрезкой прилегающих склонов. В результате этого можно наблюдать обнажения АПГ до 10 м высотой, не затронутые процессами выветривания (рис.1). В одном из таких обнажений хорошо видна выдержанная по простиранию субгоризонтальная слоистость. Мощность слойков от 0,2 до 1-2 см. По границам слойков наблюдаются тонкие присыпки мелкого и пылеватого песка. Имеются редкие прослои слабоожелезнённого песчаника от 2 до 5 см толщиной (рис.2). Вся толща разбита мелкими трещинами и разрывными нарушениями, что свидетельствует о напряженном состоянии грунтового массива. В нижней части обнажения АПГ переслаиваются со схожими по строению аргиллитами.
Для установления природы специфических физико-механических свойств исследуемого грунта необходимо кратко рассмотреть условия их образования.
Наличие песчаника в АПГ указывает на то, что вся толща была подвержена катагенетическим преобразованиям. Изначально, при диагенезе в пределах морского седиментационного бассейна послойно отлагался глинистый и песчаный материал. В условиях высоких температур и давлений в процессе катагенеза песок был преобразован в песчаник - осадочную полускальную породу с цементационным типом контакта между частицами, а глина сохранила своё дисперсное состояние с коагуляционным типом контакта между частицами. Это объясняется тем, что песчаные породы претерпевают более интенсивные эпигенетические преобразования, чем глинистые [3]. А.В. Копелиович объясняет различия в скорости и интенсивности преобразования разных типов осадочных пород несколькими причинами, из которых особенно важны характер распределения напряжений в песчаных и глинистых породах и их водопроницаемость [4].
В АПГ напряжения под воздействием вышележащих толщ горных пород распределяются равномерно, а в песке напряжения в точках соприкосновения песчаных частиц различны, вследствие чего происходит неполное дробление песчаных частиц с начальной их цементацией. Немаловажным фактором сохранения аргиллитоподобными глинами дисперсного состояния является их низкая водопроницаемость. Е.М. Сергеев [5] считает, что в отличие от глин, упрочнение песков происходит быстрее и легче при цементации порового пространства за счёт циркуляции подземных вод и ионного обмена.
В условиях катагенетических преобразований АПГ приобрели высокие значения плотности (от 2,05 до 2,33 г/см3), сохранив при этом способность размокать в воде до состояния пластичной глины. Высокая плотность (переуплотнённость) является причиной набухания АПГ. По данным инженерно-геологических изысканий, проведённых в исследуемом районе, величина набухания изменяется в пределах от 4 до 26%, давление набухания достигает значений 2,5 кг/см2. Наличие слоистости и трещиноватости понижает устойчивость склона, облегчает проникновение влаги и становится причиной обвалов и осыпей. При подрезке или вскрытии, под прямым воздействием агентов выветривания, АПГ начинают быстро разрушаться
Вышеперечисленные факторы осложняют производство строительных работ в районах распространения АПГ.
Примером могут служить работы по возведению подпорных сооружений для склонов, сложенных АПГ, в местах подрезок бортов дорог. В этом случае необходимо учитывать возможность воздействия давления набухания грунта, которое может привести к деформациям во время эксплуатации сооружений.
Целесообразно использовать метод строительства подпорных стен в некотором удалении от подрезанного склона дороги. В результате использования этого метода решается проблема выпирания или опрокидывания подпорных стен под действием давления набухания АПГ.
Суть метода заключается в том, что пространство между вертикальной подпорной стеной и подрезанным склоном заполняется продуктами выветривания АПГ, естественным образом утерявшими способность к набуханию (рис. 4).
Схема процесса обрушения подрезанного склона, сложенного аргиллитоподобными глинами, с заполнением пространства между подпорной стеной и склоном дресвяно-глинистым материалом.
Высота подпорной стены рассчитывается с учётом процесса выветривания и осыпания грунта с образованием устойчивого угла естественного откоса. Подпорные стены возводятся на свайном основании с опорой на нижележащие грунты (в данном случае - аргиллиты с прослоями песчаника). В результате образуется дресвяно-глинистый материал, который равномерно распределяет давление по всей площади подпорной стены и препятствует дальнейшему проникновению агентов выветривания в глубину грунтового массива
Использование данного метода исключается при наличии в пределах верхней части подрезаемого склона зданий и сооружений.
Таким образом, при проектировании инженерных сооружений и проведении строительных работ в районах распространения аргиллитоподобных глин необходимо учитывать их специфические свойства и соблюдать особые условия строительства.
горный грунт деформируемость инженерный
Литература
1. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. 2-е изд., перераб. И доп. - Л.: Недра, 1984. 511 с.
2. Геология СССР, т. IX, Северный Кавказ, ч. 1 -- Геологическое описание. Главный редактор А. В. Сидоренко. Редактор В. Л< Андрущук, соредакторы: А. Я. Дубинский, В. Е. Хаин. "Недра", 1968. 760 с.
3. Грунтоведение/Трофимов В.Т., Королёв В.А., Вознесенский Е.А., Голодковская Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С. Под ред. В.Т.Трофимова. - 6-е изд., переработ. И доп. - М.: Изд-во МГУ, 2005. - 1024 с.
4. Копелиович А.В. О структурном давлении водных растворов электролитов. - Ж. структ. хим., 1961, 2, № 3, 280 с.
5. Сергеев Е.М. Инженерная геология, изд.2. М., Изд-во Моск.ун-та, 1982. 248 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение основных балансовых запасов месторождения. Порядок расчета физико-механических свойств горных пород и горно-технологических параметров. Вычисление напряжений и построение паспорта прочности. Расчет и анализ горного давления вокруг выработки.
курсовая работа [282,6 K], добавлен 08.01.2013Проведение на электронных вычислительных машинах имитационных лабораторных испытаний горных пород и определение их механических свойств (пределов прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона). Теории определения прочности горных пород Кулона-Мора.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 27.06.2014Составление инженерно-геологического разреза участка строительства и его интерпретация. Анализ рельефа, горных пород и их свойств, подземных вод, инженерно-геологических процессов. Оценка физико-механических свойств грунтов исследуемой территории.
курсовая работа [18,6 K], добавлен 26.01.2014Типы трещин, понятия о трещиноватости и её видах. Ее значение в горном деле и геологии. Инженерно-геологические условия Нойон-Тологойского месторождения полиметаллических руд. Влияние трещиноватости на изменение физико-механических свойств горных пород.
курсовая работа [899,3 K], добавлен 15.01.2011Общая характеристика климатологических особенностей района строительства. Исследование рельефа и геоморфологии участка строительной площадки, его геологическое строение и гидрогеологический состав. Изучение физико-механических свойств грунтов района.
контрольная работа [31,6 K], добавлен 07.08.2013Характеристика основных условий образования глинистых горных пород. Особенности их классификации: элювиальные и водно-осадочные генетические группы глин. Анализ химического, минерального состава, структуры, текстуры и общих свойств глинистых горных пород.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 29.09.2010Свойства грунтов и опасные геологические процессы в районе железнодорожной ветки Краснодар-Туапсе. Выбор мероприятий для обеспечения устойчивости железнодорожного полотна. Буронабивные сваи по разрядно-импульсной технологии. Расчеты устойчивости склона.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 09.10.2013Характеристика твердости, абразивности, упругости, пластичности, пористости, трещиноватости, устойчивости как основных физико-механических свойств горных пород, влияющих на процесс их разрушения. Классификация складкообразований по разным критериям.
контрольная работа [5,4 M], добавлен 29.01.2010Обоснование роли инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации. Анализ физико-механических свойств горных пород, необходимых для проектирования и строительства. Методы определения абсолютного и относительного возраста пород.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 26.04.2010Факторы миграции нефти и газа в земной коре. Проблема аккумуляции углеводородов. Граничные геологические условия этого процесса. Главное свойство геологического пространства. Стадии выделения воды, уплотнения глин. Формирование месторождений нефти и газа.
презентация [2,5 M], добавлен 10.10.2015Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчет физико-механических свойств грунтов. Определение показателей текучести слоя, коэффициента пористости и водонасыщенности, модуля деформации. Разновидности глинистых грунтов и песка.
контрольная работа [223,4 K], добавлен 13.05.2015Анализ способов оценки инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Рассмотрение особенностей определения классификационных показателей и физико-механических свойств грунтов. Анализ грунтовых условий строительной площадки.
контрольная работа [620,4 K], добавлен 15.05.2014Значение инженерной геологии для проектирования и строительства. Задачи, решаемые этой наукой. Происхождение, минералогический и химический составы, структура, текстура и условия залегания. Основные физико-механические показатели свойств горных пород.
контрольная работа [260,9 K], добавлен 14.07.2010Характеристики и свойства горных пород и их породообразующих минералов. Условия образования эоловых отложений. Составление инженерно-геологической характеристики грунтов. Описание подземных межмерзлотных вод, особенности их существования и движения.
контрольная работа [588,9 K], добавлен 31.01.2011Изучение механических свойств пород и явлений, происходящих в породах в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Классификация минералов по химическому составу и генезису. Кристаллическая решетка минералов. Структура и текстура горных пород.
презентация [1,6 M], добавлен 24.10.2014Свойства минералов и горных пород. Условия образования отложений, форма дислокации, причины образования оползней, стадии их развития, форма делювиальных склонов. Условия строительства сооружений и сущность метода инженерно-геологических исследований.
контрольная работа [77,6 K], добавлен 14.03.2009Общая характеристика осадочных горных пород как существующих в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. Образование осадочного материала, виды выветривания. Согласное залегание пластов горных пород, типы месторождений.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.02.2016Природные условия Большого Сочи. Исследование специфики прокладки линейных сооружений в районе Большого Сочи с учетом особенностей геологического строения и рельефа, климата и комплексной антропогенной нагрузки в зоне функционирования этих сооружений.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 21.10.2013Геологическая характеристика кирпично-черепичного глинистого сырья, критерии его качества. Основной промышленно-генетический тип месторождений кирпично-черепичных глин Татарстана, гранулярный состав кирпичных глин по данным геологоразведочных работ.
реферат [413,5 K], добавлен 09.12.2012Способы определения плотности горных пород. Механические свойства, твердость и абразивность. Основные характеристики магнитных и акустических свойств горной породы. Характеристика электромагнитных свойств, их роль в разведке полезных ископаемых.
контрольная работа [101,4 K], добавлен 14.06.2016