<<
>>

Лекция №31 Инженерно - геологическая классификация горных пород (грунтов)

План:

1. О классификации горных пород

2. Основы инженерно-геологической классификации

3. Характеристика горных пород по классам.

Ключевые слова: Карта, разрезы, классификация, систематизация, откос, несушая способность, трудность разработки, крепость, взрывным способом, плывуны, водопоглашение, скальные, полускальные, несвязные, связные.

Горные породы разнообразны по своему происхождению, составу, строению, свойствам. Изучать свойства горных пород не возможно без систематизации их в определённом порядке, т.е. без классификации. Классификация - это основной раздел любой естественной науки, первый и важный этап обобщения, она отражает степень изученности рассматриваемых предметов в определённом аспекте.

Во всякой науке общая классификация изучаемых предметов являются центральной теоретической проблемой. Классификация горных пород в инженерной геологии является, кроме того, средством и методом их познания. Она необходима для:

1. Разделения всего многообразия горных пород, встречающихся в природе, на группы, существенно различающихся по генетическим признакам, строительным качеством, чтобы пользуясь классификацией можно было давать предварительную инженерно-геологическую оценку горных пород;

2. Построение инженерно-геологических карт, разрезов, схем.

3. Определение состава, объёма, методики и направления горных пород;

4. Выбора методов улучшения свойств горных пород

Единой общепринятой классификации пород в инженерной геологии пока нет. Это связано с недостаточной изученностью их свойств, и трудностью одной классификации удовлетворять разнообразные требования строительной практики. Существуют классификации специальные и общие. Специальные классификации разработаны применительно к запросам той или иной отрасли строительного дела. Они обычно основывается на учёте одного какого-либо признака горных пород, и в этом случае их подразделяют сравнительно детально.

Из специальных классификаций наиболее распространены следующие:

1. Классификация по устойчивости пород в откосах. Мерой такой устойчивости пород является гол естественного откоса, при котором горные породы находятся ещё в устойчивом состоянии (не остаются, не обваливаются, не оползают). Эта специальная классификация применяется при проектировании и строительстве невысоких насыпей, дамб, выемок, котлованов, и других земляных сооружений.

2. Классификация по несущим способностям пород. Определяющимся той наибольшей на них нагрузкой, которая не вызывает опасных деформаций сооружений, осадок, нарушения их устойчивости. Эта классификация широко используется при проектировании и строительстве фундаментов сооружений.

3. Классификация по способу и трудности разработки горных пород. В этой строительной классификации горные породы подразделяются на категории в

зависимости от того, каим инструментом они разрабатываются: подпорочной лопатой или штыковой, с применением котла, лома и других ударных инструментов, с частичным применением взрывных работ или только взрывным способом.

Этой классификацией можно пользоваться при выполнении различных земляных работ, т.к. категории пород определяет стоимость 1м3 земляных работ.

4. Классификация по крепости пород характеризуется их сопротивлением разрушающим их усилиям. Эта классификация известна как классификация М. М. Протодьяконова (табл.1)

Категория Степень крепости пород Породы Коэффициент крепости
I Высшей крепости Наиболее крепкие, плотные и взятые кварциты и базальты и др. искл. креп. породы 20
II Очень крепкие Г ранитоидные породы, кварцитовый порфир, очень крепкие гранит,

кремнистый сланец, кварциты, очень крепкие песчаники

15
III Крепкие Гранит и гранитовые породы, очень крепкие песчаники известняки.
Кварцевые рудные жилы.
10
III - a Крепкие Известняки, некрепкий гранит, крепкие песчаники, крепкий мрамор, доломит 8
IV Довольно крепкие Обыкновенный песчаник железные руды 6
IV - a То же Песчанистые сланцы. Сланцевые

песчаники

5
V Средние Крепкий глинистый сланец, некрепкий песчаник и известняк. 4
V - a Средние Разновидность сланца, плотный мергель 3
VI Довольно мягкие Мягкий сланец, мягкий известняк, мел, каменная соль, грунт, антрацит, мергель, песчаник. 2
VI - a Тоже Щебенистый грунт, разрушенный сланец. Галька, щебень, крепкий каменный уголь, твердевшая глина 1,5
VII Мягкие Глина, средний каменный уголь,

глинистый грунт.

1,0
VII - a Мягкие Лёгкая песанная глина, лёсс, гравий, мягкий уголь. 0,8
VIII Вешлистые Растительная земля, торф, мягкий суглинок, сырой песок. 0,6
IX Сыпучие Плывуны, болотный грунт, разжиженный лёсс и др. разжиженные грунты 0,5
X плывучие 0,3

За меру крепости пород в ней принят коэффициент кажущегося трения, названный автором коэффициентом крепости.

Классификация М.М. Протодьяконова имеет широкое применение в инженерной практике, особенно в горном деле.

5. Классификация по степени водопроницаемости или водопоглащения. Показатель водопроницаемости горных пород, а для скальных и полускальных

пород также и трещиноватости и закорстованности является коэффициент фильтрации и удельное водопоглащение.

6. Классификация по их строительным свойствам (М.М. Маслов, Е.М. Сергеев, Ф.П. Соваренский). В классификации основными признаками для подразделения различных петрографических типов горных пород на классы и группы служат их механическая прочность и водостойкость. Согласно этой классификации горные породы делятся на:

1. скальные, 2. полускальные,3. сыпучие, 4. глинистые, 5. сильно - сжимаемые. В этой классификации учтены важные для строительной оценки свойства пород, но в ней недостаточно полно отражены генетические и петрографические признаки пород и характерные количественные показатели их свойств.

Из всех известных общих классификаций принципиально наиболее правильной на наш взгляд являются. Инженерно-геологическая классификация горных пород (грунтов) Ф.П. Соваренского с изменениями и дополнениями В.Д. Лоштадзе. Согласно этой классификации выделяются горные породы изверженные, метаморфические, осадочные и техногенные. Кроме того, по их прочности, деформируемости, устойчивости и водонепроницаемости выделяются пять групп.

I. твёрдые - скальные

II. относительно твёрдые - полускальные

Ш.рыхлые несвязные

IV. мягкие связные

V. породы особого состава, состояния и свойств.

I. К твёрдым скальным отнесены глубинные интрузивные (граниты, сиениты, гранодиориты, габбро) полуглубинные и жильные (гранит, порфириты, габбро- порфириты), излившиеся эффузивные (кварцевые и бескварцевые порфиры и порфириты, диабазы, лапориты, липориты, трахиты, доциты, андезиты, базальты), метаморфические (массивные мраморы, кварциты, сланцевые гипсы), осадочные (песчаники, конгломераты, с прочным известняком) породы. Плотностью 2,65-3,10 г/см3 практически нерастворимые в воде.

Коэффициент не превышает 10 м/сут. Прочность и упругость высокие. Сопротивление к сжатию 50-400 м. Па скашиванию 20-100 м.Па, разрыву 2-15 мПа. Несжимаемы, устойчивы в откосах. Модуль обсции деформации обычно выше 10.000 мПа крепость>8.

II. К относительно твёрдым - полускальным отнесены горные породы - выветренные сильнотрещиноватые породы I гр., имеющие пониженные показатели физико-механических свойств, а также вулканические туфы, песчаники, конгломераты, алевролиты, известняки и доломиты глинистые, мергели, мел и др. Плотность средняя 2,2 - 2,65 г/см3 слабовлажные коэффициент равен 0,5-30 м/сут. Прочные с сопротивлением к сжатию 15-50 мПа, практически несжимаемые. Устойчивость в откосах зависит от степени трещиноватости и выветриваемости. Крепость 2-8.

III. Группа рыхлых несвязные. К ним относят пески, гравий, солончаки, щебенистые породы, плотность 1,4-1,9 г/см3 и пористость 25-40%. Невлагоёмкие, практически нерастворимые водопроницаемые коэффициент до 30 м/сут. Прочность зависит от плотности сложения. Крепость

<< | >>
Источник: Исаматов Ю.П., Тураев А.С.. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по курсу: «Геология». 2008

Еще по теме Лекция №31 Инженерно - геологическая классификация горных пород (грунтов):

  1. Лекция №32 Инженерно-геологические процессы и явления сдвижение горных пород над горными выработками.
  2. Лекция №5 Горные породы. Происхождение, определение возраста горных пород. Геохронологическая шкала.
  3. Лекция №30 Горные пароды (грунта) и их классификация по гранулометрическому составу.
  4. Лекция №33 Цель и задачи инженерно-геологических исследований
  5. Лекция №34 Методика инженерно-геологических изысканий (съёмки)
  6. Лекция №35 Полевые разведочные работы при инженерно-геологических исследованиях.
  7. Лекция №22 Круговорот воды в природе. Виды воды в горных породах.
  8. Лекция №29 ель и задачи науки инженерной геологии
  9. Лекция №8 Геологическая деятельность морей, озёр. Болота и их геологическая роль.
  10. Лекция №10 Осадочные горные породы.
  11. Лекция №36 Режимные стационарные наблюдения при инженерно­геологических исследованиях и в период эксплуатации сооружений
  12. Лекция №9 Геологическая деятельность подземных вод и ледников
  13. Лекция №7 Геологическая деятельность ветра и текучих поверхностных вод.
  14. Лекция №23 Происхождение, классификация и основы динамики подземных вод.
  15. Лекция №6 О геологических процессах внешней динамики Земли (экзодинамика)
  16. Лекция №18 Опробование полезных ископаемых и геологическая документация при разведке.
  17. Лекция №3 Понятие о минералах и их происхождение. Классификация.