Основы инженерно-геологической характеристики и оценки горных пород. Строительная классификация горных пород

Сентябрь 12, 2022

Главная
География
Основы инженерно-геологической характеристики и оценки горных пород. Строительная классификация горных пород

Содержание

2. 1.Основания и среда зданий и сооружений. 2.Горные породы как коллектор подземных вод. 3.Горная порода как сырье
3. Инженерно-геологическая классификация Все горные породы делятся на V групп: 1. Скальные 2. Полускальные 3. Рыхлые несвязные
4. Инженерно-геологическая классификация горных пород I. Твёрдые – скальные. Магматические: Глубинные интрузивные: граниты, сиениты, гранодиориты, габбро. Полуглубинные
5. Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение) Твёрдые – скальные. Осадочные. Обломочные: песчаники и конгломераты с прочным цементом.
6. Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение) II. Относительно твёрдые полускальные. Магматические и метаморфические. Выветрелые, сильнотрещиноватые и закарстованные
7. Инженерно-геологическая классификация горных пород III. Рыхлые несвязные Осадочные: пески, гравий, галечники, щебенистые породы. Техногенные: обломочные смеси,
8. Инженерно-геологическая классификация горных пород V. Породы особого состава, состояния и свойств Осадочные. Обломочные: пески-плывуны, песчаные илы.
9. Физическое состояние горной породы зависит от природы и характера структурных связей
10. Физическое состояние грунтов как многофазных систем определяется прежде всего их плотностью и пористостью Обязательно зарисовать в
11. Характеристики оценки скальных и полускальных пород Плотность породы – масса единицы объема ρ = (g1 +g2)
12. Влагоемкость Это способность горных пород удерживать в пустотах (порах, кавернах и трещинах) воду. Bлагоемкость оценивается по
13. Инженерно-геологическая классификация горных пород Физические и водные свойства классификационных групп пород
14. Плотность и пористость скальных и полускальных пород (по В. Д. Ломтадзе)
15. Водопроводимость, водопроницаемость и водоустойчивость – важнейшие характеристики любой породы Записать в тетрадь основные формулы, отмеченные звездочкой
16. Водоустойчивость скальных и полускальных пород Водоустойчивость скальных и полускальных пород оценивается коэффициентом размягчения при водонасыщении. Он
17. Трещиноватость скальных и полускальных пород
18. Трещиноватость скальных и полускальных пород тесно связана со степенью их выветрелости Оценка выветрелости и трещиноватости скальных
19. Трещиноватость скальных и полускальных пород тесно связана со степенью их выветрелости еД – модуль упругости по
20. Модуль упругости (модуль Юнга) коэффициент пропорциональности между вертикальным давлением на грунт и относительной вертикальной деформацией грунта.
21. Механические свойства скальных и полускальных пород Принципиальные различия в деформационном поведении скальных и полускальных пород! Обязательно
22. Виды разрушения скальных и полускальных пород в зависимости от физического состояния Зарисовать в тетрадь!
23. Упругие свойства скальных и полускальных пород могут быть представлены модулем упругости и коэффициентом поперечной деформации или
24. Различные показатели прочности скальных и полускальных пород
25. Рассмотрение механических свойств скальных и полускальных пород всегда связано с их напряжённым состоянием. Зарисовать!
26. В сложно напряжённом состоянии в скальных и полускальных породах должны учитываться различные виды деформаций
27. У пород полускальных ярко проявляются реологические свойства, т. е. способность деформироваться во времени при постоянной нагрузке
28. Характеристика и оценка скальных и полускальных грунтов по ГОСТ 25100 - 12
29. Строительная классификация ГОСТ 25100 – 97 выделяет скальные и полускальные грунты только на основе различения структурных
30. Согласно ГОСТ 25100 из группы эффузивных пород к полускальным грунтам относятся только вулканогенно-обломочные породы!
31. Критерием различения скальных и полускальных грунтов по ГОСТ 25100 является только показатель временного сопротивления сжатию! Скальные
33. Скачать презентацию

Слайд 2

1.Основания и среда зданий и сооружений.
2.Горные породы как коллектор подземных вод.
3.Горная

порода как сырье для получения строительных материалов.
4.Горные породы как объект рекультивации (восстановление)
5.Горные породы - как среда захоронения токсичных отходов.

Слайд 3

Инженерно-геологическая классификация
Все горные породы делятся на V групп:
1. Скальные
2. Полускальные
3. Рыхлые

несвязные
4. Мягкие связные
5. Породы особого состава, состояния и свойств.

Слайд 4

Инженерно-геологическая классификация горных пород
I. Твёрдые – скальные.
Магматические:
Глубинные интрузивные: граниты, сиениты, гранодиориты,

габбро.
Полуглубинные и жильные: гранит – порфиры. сиенит – порфиры, габбро – порфириты и т. п.
Излившиеся – эффузивные: кварцевые и бескварцевые порфиры и порфириты, диабазы, липариты, трахиты, дациты, андезиты, базальты.
Метаморфические:
Массивные: мраморы, кварциты,
Сланцеватые: гнейсы, кристаллические сланцы.

Слайд 5

Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение)
Твёрдые – скальные.
Осадочные.
Обломочные: песчаники и конгломераты

с прочным цементом.
Органогенные и хемогенные: известняки и доломиты плотные и прочные.
Техногенные.
Искусственно улучшенные:
породы I группы уплотнённые и укреплённые цементацией;
2. Искусственно преобразованные:
породы II группы, преобразованные в скальные уплотнением или укреплением цементацией

Слайд 6

Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение)
II. Относительно твёрдые полускальные.
Магматические и метаморфические.
Выветрелые,

сильнотрещиноватые и закарстованные породы I группы, имеющие пониженные показатели физико-механических свойств.
Осадочные.
Пирокластические: пемза, обсидиан, вулканические
туфы, туффиты, туфогенные породы,
2. Обломочные: песчаники и конгломераты с глинистым цементом.
3. Глинистые: глинистые сланцы и аргиллиты.
4. Органогенные и хемогенные: известняки и доломиты глинистые, мергели, мел, кремнистые породы
(диатомиты, опоки)
Техногенные.
Породы II группы уплотнённые или укреплённые;
Породы III и IV групп преобразованные до состояния полускальных уплотнением и укреплением цементацией, силикатизацией, синтетическими смолами или битумизацией;
глинистые породы, закреплённые термическим способом или силикатизацией.

Слайд 7

Инженерно-геологическая классификация горных пород
III. Рыхлые несвязные
Осадочные:
пески, гравий, галечники, щебенистые породы.
Техногенные:
обломочные смеси,

приготовленные дроблением
и измельчением
(могут уплотняться и закрепляться методами осушения, трамбования, укатки, виброуплотнения, битумизации или гранулометрическими добавками.
IV. Глинистые (мягкие) связные
Осадочные:
глины, суглинки, супеси, лёссовые породы;
Техногенные:
Намытые или насыпанные и преобразованные глинистые грунты (могут уплотняться и закрепляться трамбованием, укаткой, электроосмосом и другими способами)

Слайд 8

Инженерно-геологическая классификация горных пород
V. Породы особого состава, состояния и
свойств
Осадочные.
Обломочные:
пески-плывуны, песчаные

илы.
Глинистые:
глинистые породы засолённые, глинистые илы.
Органогенные и хемогенные:
почвы, торфы, угли, гипсы, ангидриты, каменная соль.
Техногенные:
Искусственно отсыпанные, состоящие из отходов промышленного и строительного производства, из смеси отходов производства и бытовых отброс; породы планомерно возведённых насыпей, отвалов и намытых площадей, а также изменённые вследствие подтопления, избыточного увлажнения и засоления

Слайд 9

Физическое состояние горной породы зависит от природы и характера структурных связей

Слайд 10

Физическое состояние грунтов как многофазных систем определяется прежде всего их плотностью

и пористостью

Обязательно зарисовать в тетрадь!

Слайд 11

Характеристики оценки скальных и полускальных пород
Плотность породы – масса единицы объема

ρ = (g1 +g2) / (v1 + v2)
Плотность минеральной части – средняя плотность всех входящих в состав минералов.
ρ = g1/v1
Плотность скелета – масса единицы объема без учета пор и влажности ρd = g1 / (v1 + v2) = ρ / 1+W
Влажность естественного сложения - содержание воды в породе в условиях ее естественного залегания. Количественное содержание воды в пород выражается:
1) весовой влажностью — отношением веса воды к весу скелета породы;
2) объемной влажностью — отношением объема воды к объему породы.

Слайд 12

Влагоемкость
Это способность горных пород удерживать в пустотах (порах, кавернах и трещинах)

воду.
Bлагоемкость оценивается по относительному или объёмному содержанию (в %) влаги путём взвешивания образцов породы, насыщенных водой и высушенных до постоянного веса.
Пo характеру распределения воды в пустотах породы различают:
гигроскопическую (характерную для грунтов, залегающих близко к поверхности),
молекулярную,
капиллярную,
полную влагоемкости.

Слайд 13

Инженерно-геологическая классификация горных пород
Физические и водные свойства классификационных групп пород

Слайд 14

Плотность и пористость скальных и полускальных пород (по В. Д. Ломтадзе)

Слайд 15

Водопроводимость, водопроницаемость и водоустойчивость – важнейшие характеристики любой породы
Записать в тетрадь

основные формулы, отмеченные звездочкой

Слайд 16

Водоустойчивость скальных и полускальных пород
Водоустойчивость скальных и полускальных пород оценивается коэффициентом

размягчения при водонасыщении. Он численно равный отношению временного сопротивления сжатию образца породы после насыщения водой к временному сопротивлению сжатию образца до насыщения водой:
Характеристика классификационная для скальных и полускальных грунтов. При Кsat ≥ 0,9 порода водоустойчива, при Кsat = 0,7-0,8 имеет пониженную водоустойчивость, у пород слабоводоустойчивых Кsat ≤ 0,5, у пород, которые при насыщении водой расслаиваются и распадаются на обломки Кsat = 0.
Размягчаемость грунтов является косвенным показателем их способности сопротивляться выветриванию и воздействию замерзающей воды. Все сильно размягчающиеся породы быстро выветриваются и не обладают значительной морозостойкостью.

Слайд 17

Трещиноватость скальных и полускальных пород

Слайд 18

Трещиноватость скальных и полускальных пород тесно связана со степенью их выветрелости
Оценка

выветрелости и трещиноватости скальных и полускальных пород требует знания закономерностей процессов выветривания и тщательного полевого изучения массивов этих пород по естественным обнажениям и кернам скважин.

К выветрелости = ρвыветр. / ρ исход.

Слайд 19

Трещиноватость скальных и полускальных пород тесно связана со степенью их выветрелости
еД

– модуль упругости по образцу
ЕД – модуль упругости в массиве

Слайд 20

Модуль упругости
(модуль Юнга) коэффициент пропорциональности между вертикальным давлением на грунт и

относительной вертикальной деформацией грунта. Определяется по опытам на сжатие при разгрузке первоначально уплотненного образца.

Слайд 21

Механические свойства скальных и полускальных пород
Принципиальные различия в деформационном поведении скальных

и полускальных пород!
Обязательно зарисовать в тетрадь!

Слайд 22

Виды разрушения скальных и полускальных пород в зависимости от физического состояния
Зарисовать

в тетрадь!

Слайд 23

Упругие свойства скальных и полускальных пород могут быть представлены модулем упругости

и коэффициентом поперечной деформации или коэффициентом бокового давления

Закон Гука
σ = Е×∆l/l

Коэффициент Пуассона
μ = εx/εz

Коэффициент бокового давления
ξ = Pσ /P

Записать основные формулы!

Слайд 24

Различные показатели прочности скальных и полускальных пород

Слайд 25

Рассмотрение механических свойств скальных и полускальных пород всегда связано с их

напряжённым состоянием.

Зарисовать!

Слайд 26

В сложно напряжённом состоянии в скальных и полускальных породах должны учитываться

различные виды деформаций

Слайд 27

У пород полускальных ярко проявляются реологические свойства, т. е. способность деформироваться

во времени при постоянной нагрузке или снижать напряжения при деформировании с постоянной скоростью (крип и релаксация)

Динамика развития деформаций горных пород во времени под влиянием постоянной нагрузки характеризуется несколькими стадиями:
Начальная упругих или упругих и пластических деформаций, протекающая быстро, условно мгновенно, возникающая сразу после приложения нагрузки (0 – 1);
Неустановившаяся, затухающая ползучесть, проявляющаяся в нарастании деформации с уменьшающейся скоростью (1 – 2);
Установившаяся ползучесть – пластическо-вязкое течение, когда скорость нарастания деформации достигает минимального значения и становится постоянной (2 – 3);
Прогрессирующая или разрушающая ползучесть, когда нарастание деформации приобретает характер прогрессирующего течения со всё возрастающей скоростью и характеризует разрушение породы (3 – 4).

λ = λусл. мгн.+ λ(t)

Зарисовать!

Слайд 28

Характеристика и оценка скальных и полускальных грунтов по ГОСТ 25100 -

Слайд 29

Строительная классификация ГОСТ 25100 – 97 выделяет скальные и полускальные грунты

только на основе различения структурных связей, что противоречит рассмотренным выше положениям!

Обратить внимание и запомнить!

Слайд 30

Согласно ГОСТ 25100 из группы эффузивных пород к полускальным грунтам относятся

только вулканогенно-обломочные породы!

Слайд 31

Критерием различения скальных и полускальных грунтов по ГОСТ 25100 является только

показатель временного сопротивления сжатию!

Скальные
Rсж > 5 МПа

Полускальные
Rсж < 5 МПа

В рассмотренной выше классификации истинно скальные породы характеризуются
Rсж > 50 МПа

Основы инженерно-геологической характеристики и оценки горных пород. Строительная классификация горных пород

Содержание

1.Основания и среда зданий и сооружений.2.Горные породы как коллектор подземных вод.3.Горная

Инженерно-геологическая классификацияВсе горные породы делятся на V групп:1. Скальные2. Полускальные3. Рыхлые

Инженерно-геологическая классификация горных породI. Твёрдые – скальные.Магматические:Глубинные интрузивные: граниты, сиениты, гранодиориты,

Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение) Твёрдые – скальные.Осадочные.Обломочные: песчаники и конгломераты

Инженерно-геологическая классификация горных пород (продолжение) II. Относительно твёрдые полускальные.Магматические и метаморфические.Выветрелые,

Инженерно-геологическая классификация горных породIII. Рыхлые несвязныеОсадочные:пески, гравий, галечники, щебенистые породы.Техногенные:обломочные смеси,

Инженерно-геологическая классификация горных породV. Породы особого состава, состояния и свойствОсадочные.Обломочные:пески-плывуны, песчаные