Cтраница 2
В интервале температур 200 - 400 С начинается дегидратация каолинитов, удаляется прочно связанная и химически связанная вода, снижается способность грунтов к просадке и пучению. При температурах 400 - 600 С продолжается дегидратация каолинитов, в процессе которой разрушается их кристаллическая решетка и несколько снижается прочность массива на сжатие. Однако дальнейшее повышение температуры быстро ЕЮССТЗ-навливает утраченную прочность массива, и затем она продолжает расти. Лессовидный суглинок становится более пористым, частично спекается, меняет цвет. [16]
Таким образом, при изготовлении бетонов с В / Ц 0.67 должно наблюдаться сильное водоотделение. При изготовлении образцов бетона в лабораторных условиях с большим водоцементным отношением в ряде случаев может наблюдаться повышенная прочность вследствие уплотнения массы из-за седиментации и удаления излишней воды. При закладочных работах на подобных шлакопортландцементах нецелесообразно применять бетоны с В / Ц 0.67. Если по условиям транспорта бетона все же необходимо добавлять большее количество воды, то следует учесть, что выделившаяся вода при отсутствии дренажа будет образовывать макропоры и тем самым ослаблять прочность массива в целом. [17]
Структурно-текстурные особенности пород и их состав определяют во многом характер и интенсивность выветривания их. Наиболее стойкими являются микро - и мелкозернистые кремнистые массивные известняки; сравнительно легко выветриваются крупнозернистые кристаллические известняки. Особенно интенсивно породы выветриваются по ослабленным тектоническим зонам, где они превращены в мучнистую карбонатную массу. Прочность массивов карбонатных пород в значительной степени определяется степенью их трещиноватости. В генетическом отношении - это трещины выветривания, напластования и тектонические, простирание которых определяется направлением основных тектонических структур. Трещины напластования ( шириной 0 5 I см) в большинстве случаев залечены кальцитом. Тектонические трещины большей частью заполнены тектонической брекчией или мелкозернистым материалом. Трещины выветривания шириной в несколько миллиметров, редко до нескольких сантиметров, в основном зияющие, реже заполнены мелкоземом. По долинам рек и оврагов массивы часто нарушены трещинами отседания, обычно открытыми, реже заполненными обломками пород и мелкоземистым материалом. [18]
Древнейший геолого-генетический комплекс пролю-виально-оползневых отложений массандровской свиты верхнеплиоценового возраста имеет широкое распространение в пределах южного склона Главной гряды Крымских тор, у подножия Чатыр-дага, у с. Комплекс представлен в основании массивами смещенных известняков, между которыми с тыловой части располагается толща из глыб и щебня, сцементированных известняковым цементом или красно-бурым суглинком. Прочность смещенных массивов известняков значительно меньше прочности пород в коренном залегании. [19]
Наиболее древние образования региона, испытавшие глубокий региональный метаморфизм, объединены в формацию гнейсов - и кристаллических сланцев. Мощность формации достигает 10000 м и более. Все породы имеют очень высокую прочность; сопротивление сжатию гнейсов превышает 1200 - 105 Па. Поэтому прочность массивов, сложенных этими породами, определяется их дислоцированностью, тектонической раздробленностью и выветрелостью. Породы характеризуются региональной тектонической трещиноватостью северо-западного простирания. Частые зоны разломов заполнены тектонической брекчией. Обычно до глубины 1 - 2 м породы выветрелые, но в зонах тектонического дробления глубина выветривания возрастает до нескольких метров. [20]
Инженерно-геологические регионы первого порядка являются ог-ромными территориями, объединяющими различные геологические структуры. Инженерно-геологические условия платформенных щитов весьма своеобразны. Основными факторами, снижающими прочность массивов, являются тектоническая раздробленность, трещиноватость и выветрелость. Для всех щитов характерно широкое развитие региональных разрывных нарушений, обычно образующих строго ориентированные протяженные системы и сопровождающихся зонами повышенно трещиноватых пород мощностью от нескольких сотен метров до нескольких километров. Помимо региональных разломов широко развиты разрывные дислокации более высоких порядков. Разрывная тектоника имеет решающее значение и в формировании гидрогеологических условий щитов. Для них типичны воды трещинного типа. Зоны разломов, как правило, повышенно обвоцнены, являются путями сосредоточенной фильтрации подземных вод. В области вечной мерзлоты зоны разломов обычно характеризуются аномально-малыми мощ-ностями мерзлых пород и их относительно высокой температурой. При строительстве наибольшие осложнения также приурочены к зонам разломов. На таких участках наиболее вероятны обрушения откосов карьеров и котлованов, вывалы горных пород в шахтах и тоннелях, повы-гаенные водопритоки. [21]
Инженерно-геологические условия Алданского и Анабарского щитов платформы, а также Енисейского поднятия весьма своеобразны. Их слагают породы формаций докембрийского ( преимущественно до-рифейского) возраста, претерпевшие длительный и глубокий региональный метаморфизм. Прочность этих пород ( гнейсы, гранитогнейсы, кварциты, кристаллические сланцы) в ненарушенном состоянии достаточна. Основными факторами, снижающими прочность массивов докембрийских пород, являются тектоническая раздробленность и трещиноватость, линейный характер выветривания по ослабленным зонам. Для всех щитов характерно широкое развитие региональных разрывных нарушений, обычно достаточно-строго ориентированных, сопровождающихся зонами тектонитов и зонами повышенно-трещиноватых пород мощностью до нескольких километров. Помимо региональных разломов широко развиты разрывные дислокации более высоких порядков. При строительстве здесь возможны обрушения в откосах, сдвиги в основании сооружений, повышение-горного давления и вывалы горных пород в шахтах и тоннелях вывет-релых и трещиноватых пород. [22]
В верхней сильнотрещиноватой зоне мощностью около 2 м объемная масса сланцев не превышала 2 49 - 2 57 г / см3, а породы по своим прочностным свойствам практически не отличались от делювиальных щебнисто-суглинистых накоплений. В зонах тектонических нарушений мощностью 30 - 50 м породы разрушены и превращены в щебенку. Алевролиты тонкоплитчатые, рит-мичнослоистые; кварцитовидные песчаники мелко - и среднезернистые, плотные, нередко полосчатые за счет тонких прослоев глинистого материала, обладают зубчатой бластопсаммитовой или бластопсаммито-пелитовой структурой, состоят из зерен кварца, сцементированных зернышками кварца, чешуйками серицита и хлорита. Однако песчаники встречаются прослоями небольшой мощности и не определяют прочности массива в целом. Доломиты массивные, реже слоистые, часто окварцованные, очень прочные. Известняки тонко - и скрытокристалличе-ские, состоящие на 90 % из кальцита, в небольшом количестве присутствует кварц и хлорит. [23]
Анализ процесса доломитизации играет существенную роль при оценке инженерно-геологических условий массивов горных пород, так как доломитизация способствует образованию трещиноватых, а часто и очень слабых зон с развитием доломитовой муки. По подсчетам Р. Ц. Фербриджа ( 1971), постепенная доломитизация приводит к поте - ре 12 % объема, что способствует развитию трещиноватости. В тех участках, где наряду с этим проявляется воздействие тектонических сил, возникают обширные зоны дробления, способствующие интенсивной циркуляции подземных вод и тем самым развитию карста. Вслед за доломитизацией в мелу следуют процессы окремнения, выраженные в метасоматическом замещении кремнеземом карбонатных минералов и ведущие к повышению прочности массивов известняков. [24]
Слагающие эти поверхности песчаные или гравийно-га-лечные аллювиальные отложения, а также суглинисто-щебнистые склоновые образования - достаточно надежные основания инженерных сооружений. Исключение составляют заболоченные массивы, требующие мелиоративных мероприятий, и участки, сложенные многолетнемерз-лыми льдонасыщенными грунтами. Эти грунты требуют специальных: мероприятий по обеспечению их устойчивости. Однако тектоническая нару-шенность пород на отдельных участках, усугубленная процессами выветривания и нередко повышенной обводненностью, в значительной степени снижает их прочностные свойства, поэтому при гидротехническом; и подземном строительстве требует обязательной оценки прочности массивов пород. В регионе значительно распространены наледи, бугры пучения, гидролакколиты и морозобойные трещины, реже термЬ - карст оползни, обвалы, грунтовые сплывы и солифлюкцйя слабой и средней интенсивности. [25]
Затем равнодействующие собственного веса равномерно распределялись в вершины элемента, где суммировались с составляющими от соседних элементов. Наибольшей величины напряжения достигают в нижней части откоса выемки. В соответствии с критерием прочности Кулона - Мора первыми в критическое состояние переходят точки в нижней части откоса. Это происходит на такой глубине Н выемки, где напряжение в нижней части откоса достигает предела прочности массива на одноосное сжатие стсж или предельной сопротивляемости грунта сдвигу. [26]
Река, подмывая основание склона, увеличивает его крутизну. Подземные воды, дренируемые на нем, под влиянием гидродинамического давления выносят из песков глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. В результате этого песчаные породы в нижней части склона становятся менее плотными, их несущая способность уменьшается. Кроме того, подземные воды размягчают верхнюю часть водоупорных нижне-среднеплеистоценовых и палеогеновых глинистых пород, что также способствует ослаблению прочности массива в целом. В определенный момент возникает несоответствие между крутизной склона, его высотой и характером и состоянием слагающих его пород и происходит оседание и оползание вышележащего блока по ослабленной в результате суффозии и размягчения зоне. Цоколем для сместившихся пород служат залегающие в основании склона плотные водоупорные суглинки. [27]
Геосинклинальные образования по сравнению с платформенными характеризуются повышенной метаморфизованностью, литифицирован-ностью и прочностью. Немаловажное значение имеет и то обстоятельство, что все они в современных структурах дислоцированы. Совершенно-очевидно, что дислокации эти носят как конседиментационный, так и постседиментационный характер. Тем не менее при инженерно-геологической оценке геосинклинальных толщ нельзя не учитывать, что их характернейшей чертой является сложная складчатость и обилие разрывных нарушений, которые в конечном итоге и определяют устойчивость и прочность массивов. [28]
Инженерно-геологические условия данной территории характеризуются значительной сложностью и разнообразием. Почти повсеместно развиты скальные породы, прикрытые маломощным чехлом элювиально-делювиальных накоплений. Все скальные породы ( формации архейского, протерозойского возраста и интрузивные формации), выходящие на поверхность в пределах Енисейского региона, а также траппов и кварцевых песчаников нижнего ордовика в Приенисейском регионе, очень прочны, являются надежным основанием для самых ответственных сооружений гражданского и промышленного строительства, в том числе и гидротехнического. В открытых котлованах они держат вертикальные стенки и выветриваются медленно. Наиболее надежными являются массивы траппов. Прочность массивов архейских и протерозойских пород значительно снижается в верхней выветрелой зоне, а также за счет их интенсивной тектонической нарушенности. При оценке прочности верхнепротерозойских терригенных толщ необходимо учитывать наличие прослоев слабых глинистых сланцев; для карбонатных толщ - их закарстованность. В верхней трещиноватой зоне, по тектоническим нарушениям, и особенно на закарстованных участках необходимо учитывать вероятность значительных водоприто-ков в горные выработки. [29]
Отложения среднего и верхнего девона объединены в единую-молассоидную красноцветную формацию. Формация представлена неправильным чередованием конгломератов, песчаников алевролитов и аргиллитов, с прослоями и толщами известняков. В нижней части ее много конгломератов, гравийных и пудинговых песчаников; в верхней половине формации преобладают тонкообломочные породы. Характерно присутствие прожилков, линзовидных прослоев и отдельных включений каменной соли, пластов гипса и ангидрита. Основное место в строении формации занимают песчаники кварц-полевошпатовые, средне - и мелкозернистые, горизонтально-слоистые, плотные. Преобладает карбонатный и железистый цемент, контактовый и выполнения пор. Прочность песчаников в основном определяется составом и типом цемента. Известковистые песчаники характеризуются объемной массой 2 67 - 2 69 г / см3 и временным сопротивлением сжатию в воздушно-сухом состоянии 300 - 105 - 600 - 105 Па, в водонасыщенном состоянии 280 - 105 - 570 - 105 Па, После-40 циклов замораживания и оттаивания прочность уменьшается до-150 - 105 - 300 - 105 Па. Временное сопротивление сжатию песчаников с карбонатно-железистым цементом несколько выше и в воздушно-сухом состоянии достигает 650 - 105 - 950 105 Па, в водонасыщенном 400 105 - 800 - 105 Па, а после 40 циклов замораживания и оттаивания снижается до 350 - 105 - 650 - 105 Па. Все разности песчаников устойчивы по отношению к выветриванию, особенно песчаники с кремнистым и карбонатно-железистым цементом. Прочность массивов песчаников в природных условиях снижается из-за литогенетической трещиноватости и присутствия относительно слабых прослоев аргиллитов и алевролитов. [30]