В качестве оснований зданий и сооружений, а также строительного ма­териала часто используются четвертичные осадочные грунты, которые под­разделяются на генетические типы (табл. 1.1).

В качестве оснований зданий и сооружений, а также строительного ма­териала часто используются четвертичные осадочные грунты, которые под­разделяются на генетические типы (табл. 1.1).

Таблица 1.1 - Генетические типы грунтов четвертичного возраста

Породы осадочного происхождения занимают всего 5% объема земной коры, однако по занимаемой площади (75%) они самые распространенные, вследствие чего являются основанием для строительства большинства зда­ний и сооружений.

По своему генетическому происхождению и условиям формирования грунты подразделяются на три основных класса: континентальные, ледниковые и морские.

На рис. 1.3 приведена схема генетических типов грунтов. Из них наибо­лее распространены континентальные (материковые), поэтому более под­робно остановимся на этих грунтах.

Элювиальные

Элювий. Название «элювий» происходит от латинского «вымываю». Об­разование элювиальных отложений связано с действием всех форм вывет­ривания: физического, химического и биологического. В результате этого материнская порода исчезает, и на ее месте появляется новая (вторичная). Так, например, из гранита формируются глинистые грунты (рис. 1.4; 1,5,д).

Рис. 1.4. Материковые грунты

Рис. 1. 5. Отложения водоразделов и склонов (по М.А. Ситникову, 1978): а — элювиальные; б — делювиальные; У — почва; 2 — глина; Л — песок; 4 — крупные обломки; J — материнская порода; б — зона смыва; 7— делювий; б — материнская поро­да (морена)

Элювий отличается отсутствием слоистости и сортировки материала. Накапливается он на горизонтальных и близких к ним поверхностях, имеет различный состав: от глыб до глин.

Делювий. Делювиальные отложения (от латинского «смываю») образуются в результате смыва, переноса и осаждения частиц первичных пород дождевыми водами и периодически действующими водными потоками под воздействием силы тяжести (рис. 1.5,6).

Основные строительные свойства делювия зависят от условий его обра­зования. Состав и структура грунта формируются из смываемых пород; в делювии имеется косая слоистость прослоев; частицы отсортированы по крупности в зависимости от интенсивности смыва; в сухом климате делю­виальные осадки недоуплотнены, имеют высокую пористость и склонны к появлению просадки при загружении и дополнительном увлажнении.

Как естественные основания делювиальные грунты можно использо­вать после проведения тщательных инженерно-геологических исследований.

В делювиальных косослойных отложениях, расположенных у подошвы крутых склонов и состоящих из глинистых грунтов, могут развиваться ополз­невые явления. Для таких территорий необходимо разрабатывать противо­оползневые мероприятия, которые рассматриваются ниже.

Аллювий. Представляет собой наносы, образующиеся в пределах реч­ной долины в результате геологической деятельности текущих вод; разру­шения первичных пород, переноса и отложения грунтовых частиц и форми­рования вторичного осадка.

Они состоят из окатанного и сортированного рыхлого обломочного ма­териала — галечника, гравия, песка, суглинка, глины. Эти отложения силь­но различаются в зависимости от характера водотоков, размываемых гор­ных пород, геоморфологических условий водосброса. В обнажениях аллю­вия всегда видна его косая слоистость, созданная струями разной скорости и изменением их направления. Аллювий слагает поймы и надпойменные реч­ные террасы, равнины, долины. Долина равнинной реки включает русло, пойму, старицы, террасы и коренные склоны.

Формируемые речные осадки (рис. 1.6) обладают специфическими свой­ствами.

Русловой аллювий (нанос) образуется в зонах понижения скоростей по­тока, особенно после спада паводковых вод и сильных ливней, когда в русло попадает много взвешенных частиц разной крупности. В русле появляются перекаты, мели, косы и заливы. Обломочный материал сортируется по круп­ности и отлагается в виде слоев гравия и песка разной крупности. На мелях и в заливах отлагаются мелкодисперсные прослои супеси и суглинка, речно­го ила. Аллювиальные песчаные и гравийные отложения достаточно уплот­нены и являются хорошим основанием сооружений. Они с успехом исполь­зуются как заполнитель для бетонов и растворов, в подготовках под фунда­менты и полы, для оснований дорог.

Пойменный аллювий формируется на заливных поймах в паводок из мелких взвешенных частиц, которые менее отсортированы (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Строение равнинной речной долины: 7 — коренные породы; 2 — аллювий первой надпойменной террасы; 3 — аллювий второй надпойменной террасы; 4 — аллювий поймы; 5 — прирусловый вал; б — пойменная рав­нина; 7 — притеррасное понижение; I — первая и // — вторая надпойменные аккумулятор­ные террасы; III — третья эрозионная терраса

Эол. В образовании эоловых отложений (от греч. «зол» — бог ветров) главную роль играет геологическая деятельность ветра. Формирование та­ких отложений происходило во все геологические времена, усиливаясь в периоды с более сухим климатом. Ветер истачивает первичные породы (кор­розия), выдувает мелкие обломки (см. рис. 1.4) и переносит материал во взвешенном состоянии или перекатыванием по поверхности. Уменьшение скорости ветра приводит к оседанию частиц пород и накоплению осадков.

Эоловые отложения могут быть представлены двумя генетическими ти­пами: эоловыми песками и пылеватыми (лессовидными и лессовыми) по­родами. Эоловые пески образуют характерные формы рельефа: песчаные гряды, барханы, пирамиды и др. Эти образования находятся в непрерывном движе­нии и изменяются под действием ветров. По берегам морей, рек и озер наве­ваются песчаные дюны, движущиеся со скоростью до 20 м в год. Широко распространенная поговорка, характеризующая все недолговечное и непроч­ное, «построено на песке», относится именно к движущимся эоловым отло­жениям.

Условия формирования перечисленных генетических типов грунтов дают первые представления об их основных строительных свойствах.

К основным строительным свойствам грунтов относятся их прочность и деформируемость.

Если проанализировать типы континентальных грунтов по этим показа­телям, то можно сделать следующие выводы. Из четырех типов наиболее прочными являются элювиальные, так как «упаковка» минеральных частиц в этом случае наиболее плотная. Следовательно, деформируемость грунта по изменению пористости будет минимальной, а прочность его будет в ос­новном определяться прочностью минеральной части грунта. В то же время делювиальные грунты являются наименее прочными, так как их деформа­ция может возникнуть даже под действием собственного веса. Аллювиаль­ные грунты, сформировавшиеся в водной среде, имеют меньшую порис­тость по сравнению с эоловыми (макропористыми) и поэтому, в конечном счете, деформируются меньше. Эоловые (маловлажные в естественных ус­ловиях) при замачивании, кроме осадки, дают дополнительную деформа­цию — просадку, которая может значительно превышать осадку (основную деформацию от внешней нагрузки). Таким образом, по прочностным харак­теристикам эти типы грунта можно выстроить в следующем порядке (счи­тая на первом месте наиболее прочный грунт): 1 — элювиальный; 2 — ал­лювиальный; 3 — эоловый; 4 — делювиальный.

Согласно рис. 1.3 к классам ледниковых и морских относятся следую­щие грунты: морены — плотные валунные глины и суглинки, образовавши­еся в результате физико-химического разрушения обломков ледниковой де­ятельности.

Водно-ледниковые — пески и галечники (грубодисперсная фракция раз­рушенных обломков ледниковой деятельности), оседающие слоями при пе­реносе талыми водами ледников.

Озерно-ледниковые — ленточные глины и суглинки (тонкодисперсная фракция, оседающая в озерах талых вод ледников).

.Дисперсные глины — глины с размером частиц менее 1 мм, образовав­шиеся в результате физического и химического воздействия морской воды.

Органогенные — ракушечники, кораллы и т.д.

Органо-минеральные — илы, заторфованные грунты и т.д.

Дата добавления: 2015-08-29