Контрольная работа по "Геологии"

 

 

 

1. Нескальные грунты. Определения. Характеристика грунтов.

Основания можно  подразделить на нескальные и скальные. Нескальные основания представляют собой массивы, сложенные крупнообломочными, песчаными и пылевато-глинистыми грунтами. Крупнообломочные и песчаные грунты, не имеющие структурных связей, называются сыпучими грунтами.

Крупнообломочные и  песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу и  по степени влажности.

К крупнообломочным относятся  грунты, у которых частицы диаметром  более 2 мм составляют 50 % и более. Частицы песчаных грунтов имеют диаметр менее 2 мм. По ГОСТу песчаные грунты подразделяются на: песок гравелистый, песок крупный, песок средней крупности, песок мелкий и песок пылеватый.

Вторым классификационным  показателем для песчаных грунтов является коэффициент пористости, который характеризует плотность сложения. По плотности сложения различают пески плотные, средней плотности и рыхлые. По величине коэффициента пористости во многом можно судить и о прочности песчаного основания. При 0,5 £ e £ 0,6 песок является хорошим основанием, а при e > 0,7 основание в естественном состоянии обладает значительной сжимаемостью.

Третьим классификационным  показателем крупнообломочных и  песчаных грунтов является степень  влажности Sr. По степени влажности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяются на маловлажные (0 < Sr £ 0,5), влажные (0,5 < Sr £ 0,8) и насыщенные водой (0,8 < Sr £ 1).

Поэтому, если в основании  залегают песчаные грунты, то их полное наименование определяется тремя классификационными показателями. Например, по результатам гранулометрического анализа песок отнесен к категории песка мелкого. Если теперь известно, что e = 0,6 и Sr =0,7, то полным наименованием является: песок мелкий, плотный, влажный.

Нескальные основания, сложенные пылевато-глинистыми грунтами (супеси, суглинки и глины), обладают большими специфическими особенностями по сравнению с песчаными. Наличие органических веществ, солей, карбонатов, минералов монтмориллонита и каолинита в глинистых грунтах вызывает при замачивании явления просадки или набухания.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности Ip, и показателю текучести IL. По числу  пластичности различают следующие  пылевато-глинистые грунты: супеси (1 £Ip £ 7), суглинки (7 <Ip £ 17) и глины (17 < Ip). Показатель текучести IL характеризует консистенцию глинистого грунта. По его величине можно косвенно определить и степень сжимаемости основания. Например, если в основании залегают глинистые грунты с показателем текучести IL £ 0, то данный слой грунта обладает низкой сжимаемостью. Значение IL ³ 0,75 говорит о повышенной сжимаемости основания.

 

Размеры и  наименование фракций нескальных грунтов.

 

Размеры фракций; мм.	Наименование  фракций
более 200	Валуны (глыбы)
200 – 40	Галька (щебень)
40 - 20	Гравий (крупный)
20 – 10	(средний)
10 – 4	(мелкий)
4 – 2	(очень мелкий)
2 – 1	Песчаные частицы (очень  крупные)
1 – 0,5	(крупные)
0,5 – 0,25	(средние)
0,25 – 0,1	(мелкие)
0,1 – 0,05	(очень мелкие)
0,05 – 0,01	Пылеватые частицы (крупные)
0,01 – 0,005	(мелкие)
0,005 – 0,001	Глиняные частицы (грубые)
менее 0,001	(тонкие)
Количественное  содержание этих фракций в грунте называется гранулометрическим составом.

 

Характеристика нескальных грунтов.

1. Вещественный состав грунта.
2. Гранулометрический состав грунта – количественное содержание фракций в грунте)
3. Пористость нескальных грунтов – пустоты между зернами грунта. (по пустотам происходит движение и накопление воды в грунтах)
4. Удельная масса грунта – отложение массы минеральных твердых частиц грунта к их объему.
5. Объемная масса грунтов – масса единицы объема грунта с учетом минерального состава, влажности и пористости.
6. Влажность нескальных грунтов – вода присутствует в грунтах твердом, жидком и газообразном состоянии. (по состоянию воды в грунтах различают два типа: связная – практически неподвижна (химическая, твердая и капиллярная); свободная – вода легко передвигается (парообразная и гравитационная)).
7. Естественная влажность грунтов (W) – определяется, как отношение воды в грунте к массе сухого образца. (W – все количество воды в грунте во всех ее видах в условиях природного залегания.)

 

 

 

 

 

2. Классификация горных пород по происхождению. Характерные формы залегания горных пород. Привести примеры.

Земная кора состоит  из разнообразных по происхождению и составу горных пород. Горные породы — это минеральная масса более или менее постоянного состава и структуры, образующая самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. По происхождению различают три большие группы горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические (или изверженные) горные породы образовались в результате остывания и затвердевания расплавленной магмы, поднявшейся из глубин земли.

В результате остыванця магмы, не достигнувшей земной поверхности, образовались глубинные изверженные породы — граниты, диориты, гранодиориты, сиениты. Магма, излившаяся на поверхность земли при вулканических извержениях, при остывании образовала изверженные породы —базальты, диабазы, порфиры, туфы, пемзу.

Осадочные горные породы широко распространены в верхних частях земной коры. Эти горные породы являются продуктом разрушения других пород, а также результатом жизнедеятельности организмов и выпадения из воздушной или водной среды материалов любого происхождения. Осадочные породы в зависимости от условий их образования делят на три группы: обломочные, химические, органогенные.

Обломочные породы образовались в результате механического разрушения других под действием ветра, воды, суточных и сезонных колебаний температуры воздуха. К обломочным породам относят щебень, гальку, гравий, песок. В природных условиях рыхлые обломочные породы могут подвергаться связыванию частицами глины и других пород, образуя сцементированные обломочные породы. К ним относятся песчаники, алевролиты, аргиллиты, конгломераты, а также другие породы.

Осадочные породы химического происхождения  образовались в результате выделения из водных растворов кристаллов различных минералов и осаждения их на дне водоемов. К таким породам относятся каменная соль, ангидрид, гипс и др.

Осадочные породы органического происхождения  образовались из остатков древней растительности и живых организмов — это каменный уголь, известняк, доломит, торф.

Метаморфические горные породы образовались из магматических или осадочных пород на больших глубинах при воздействии на них высоких температур и давлений. К метаморфическим породам относят сланцы, гнейсы, кварциты, мраморы.

История Земли делится на несколько очень длительных эр, каждая из которых состоит из нескольких геологических периодов (их продолжительность исчисляется миллионами лет).

Верхний слой земной коры имеет покров из маломощных отложений четвертичного периода, представленных суглинками, супесями, глинами и другими рыхлыми породами. К ним относятся также моренные отложения, образовавшиеся из обломков горных пород, перенесенных и отложенных древними ледниками (валуны, щебень, песок), озерно-ледниковые отложения, образовавшиеся после таяния ледников на дне озер (перемежающиеся песчаные и глинистые прослойки).

Отложения продуктов выветривания горных пород, залегающие на месте своего первоначального образования, называют элювиальными. К таким породам относится, например, дресва — слабоцементированный грубозернистый материал, являющийся продуктом выветривания гранита. Обломочные отложения в долинах и. руслах рек, образовавшиеся из рыхлых продуктов выветривания горных пород, носят названия алювиальных. Они представлены гравием и галькой, песком различной крупности, глинами и суглинками (глинами с примесью песка). Отложения, возникшие в результате накопления рыхлых продуктов выветривания, смытых со склонов гор атмосферными водами, называют делювиальными. Породы, отличающиеся отсутствием слоистости, малой связностью, наличием большого количества крупных пор (макропористые), относят к лессовым.

В результате деятельности человека в местах его поселений образовался культурный слой, мощность которого в больших городах достигает 10 м.

Для каждого вида горных пород характерны свои формы залегания. Осадочные  породы часто залегают в виде горизонтальных или наклонных пластов. Пласт (рис. 3) — это плоское геологическое тело, мощность (толщина) которого во много раз меньше размеров площади его распространения. Для определения положения пласта в пространстве введены понятия об элементах залегания (рис. 4). Линия простирания — это линия пересечения поверхности пласта с горизонтальной плоскостью.

Линия падения — линия, лежащая на поверхности пласта и перпендикулярная к линии простирания. Угол падения — угол между поверхностью пласта и горизонтальной плоскостью. Угол падения изменяется от 0 (для горизонтально залегающих пластов) до 90? (для пластов, расположенных вертикально).

 

Рис. 3. Разрез толщи осадочных пород:  
1 — кровля пласта; 2 — горизонтальный пласт; 3 — почва пласта; 4 — пережим пласта; 5 — раздув пласта; 6 — линза

 

Рис. 4. Схемы к определению положения пласта в пространстве:  
а — элементы залекания наклонного пласта; б — выход пластовых наслоений на поверхность откоса; 1 — пласт, имеющий угол падения а; 2-условная горизонтальная плоскость; 3-линия простирания .пласта; 4 — линия падения пласта (стрелкой показано направление падения)

 

Рис. 5. Примеры разрывных нарушений горных пород:  
а — сброс; б — надвиг; в — сдвиг

Под воздействием процессов, происходящих в недрах Земли, происходят изменения первичной формы залегания горных пород, называемые тектоническими нарушениями (рис. 5). Тектонические нарушения приводят к образованию в пластах складок и разрывов. Складка, обращенная выпуклостью вверх, называется антиклиналью, выпуклостью вниз — синклиналью.

Тектонические разрывы (разломы) создают при горнопроходческих работах серьезнее затруднения, поскольку зоны разломов сложены сильно трещиноватыми или раздробленными неустойчивыми породами. При вскрытии разломов забоями в выработках часто резко увеличиваются притоки воды, могут происходить также вывалы породы.

Поиски полезных ископаемых на территории нашей страны проводят геолого-разведочные организации (партии или экспедиции). Материалы о выявленных запасах полезных ископаемых рассматриваются  и утверждаются Всесоюзной комиссией  запасов (ВКЗ) или Территориальной комиссией запасов (ТКЗ) Министерства геологии РФ.

Запасы полезных ископаемых по степени разведанности месторождений  классифицируют на 5 категорий: Л - изыскания  завершены, полностью выявлены и  изучены запасы. А₂ - проведена детальная разведка, определены запасы сырья и разработана полупроизводственная технология обработки. В - проведена предварительная разведочная (поисковая) работа. С₁ и С₂ - проведена рекогносцировка, на основе которой проводятся более детальные геолого-разведочные работы. Организация добычи сырья на месторождении представляет собой комплекс работ, в числе которых разработка проекта строительства карьера и оформление отвода месторождения в местных органах Государственного горного надзора.

Новый карьер вводится в эксплуатацию только после принятия всех работ, предусмотренных проектом, Государственной комиссией.

3. Что такое грунт? классификация грунтов по строительным свойствам.

ГРУНТ (от немецкого Grund - основа, почва), собирательное название горных пород, залегающих в пределах зоны выветривания земли. Используется как основание, на котором возводятся здания, инженерные сооружения и пр. Грунты подразделяют на скальные, залегающие в виде монолитного или так называемого трещиноватого массива, и рыхлые (нескальные) - крупнообломочные, песчаные и глинистые породы.

По классификации, принятой в Строительных нормах и правилах, грунты разделяются на скальные и нескальные. К скальным грунтам относятся изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами, залегающие в виде монолитного или трещиноватого массива. К нескальным (рыхлым) относятся грунты: крупнообломочные несцементированные (валунные, галечниковые, гравийные, щебенистые, дресвяные), песчаные (пески разной крупности), глинистые (глины, суглинки), супеси.