Породы механического происхождения

(по Е.М. Сергееву)

Обломочные сцементированные породы

Инженерно-геологические особенности сцементированных пород во многом определяется крупностью сцементированных обломков или частиц и характером цемента.

Наиболее распространенными цементами являются кварцевый, железистый, карбонатный и глинистый. Гораздо реже встречаются породы, сцементированные гипсом. Наиболее прочные среди них – кварцевый и железистый цементы. Обычно их прочность не меньше прочности цементируемых зерен, а в ряде случаев превышает последнюю. Карбонатный цемент также обладает высокой прочностью, но растворяется в воде. Особенно важно при оценке физико-механических свойств учитывать высокую растворимость гипсового цемента. Глинистый цемент малопрочен. Только в породах, претерпевших очень сильный эпигенез, глинистое вещество может начать перекристаллизовываться, и прочность таких пород повышается.

Обломочные рыхлые породы

Грубообломочные несвязные. Состоят в основном из угловатых или окатанных обломков. Поры могут быть свободными или заполненными песчаным, пылеватым или глинистым материалом. Наличие такого заполнителя пор резко сказывается на инженерно-геологических особенностях всех типов грубообломочных пород. В случае отсутствия мелкозернистого материала они обладают высокой водопроницаемостью, причем движение воды часто носит турбулентный характер. Грунты с заполнителями могут иметь небольшую водопроницаемость, величина которой будет определяться составом самого заполнителя. Присутствие заполнителя будет снижать угол внутреннего трения. Форма обломков, их размер и характер заполнителя определяется генезисом породы. Породы, состоящие из гальки и гравия, практически несжимаемы под нагрузкой.

Песчаные породы. Породы, входящие в эту группу, могут быть подразделены на генетические и петрографические типы. Элювиальные пески имеют обычно рыхлое строение, угловатую форму зерен; размер зерен определяется минеральным составом и структурой разрушающей породы. Они обладают достаточно высокой уплотняемостью.

Делювиальные пески по своим инженерно-геологическим свойствам близки к элювиальным, но обладают слоистостью, образующейся при переносе частиц водой вниз по склону.

Пролювиальные пески характеризуются переслаиванием слоев разного гранулометрического состава. Они часто залегают в виде прослоев и линз в толще крупнообломочного материала. Среди аллювиальных песков встречаются различные по гранулометрическому составу разновидности, отличающиеся структурно-текстурными особенностями и инженерно-геологическими свойствами. Для русловых песков закономерно уменьшаются размеры зерен по продольному профилю реки и одновременно с этим повышается их однородность.

Пойменные и старичные пески представлены мелко- и тонкозернистыми и пылеватыми песками, горизонтально, косо- и линзовидно-слоистыми, содержащими примесь глинистого и часто органического состава. Они имеют меньшую величину водопроницаемости и более высокую сжимаемость.

Пески различных генетических типов под влиянием гидродинамического давления могут переходить в плывунное состояние. Они обладают наибольшей величиной деформации и особенно опасны при влажности, превышающей границу текучести.

Связные породы (алевритовые и пелитовые). Группа связных грунтов объединяет лессовые и глинистые породы. Для них характерна зависимость прочностных и других свойств от влажности вследствие того, что в зависимости от влажности преобладают структурные связи разного характера: ионно-электростатические, капиллярные и молекулярные.

Лессовые породы – полигенетические образования, состав, строение и свойства которых различны в зависимости от их генезиса. Они обладают невысокой пластичностью, малой водопрочностью. При замачивании отдельные разновидности обладают просадочностью.

Глинистые породы – встречаются среди отложений различного возраста. Состав, структурно-текстурные особенности и свойства, а также строение толщ определяется их генезисом. Большое влияние на свойства оказывает возраст пород, степень литификации и условия залегания. Выделяют элювиальные, делювиальные и пролювиальные генетические типы глин. По пластичности и гранулометрическому составу среди глинистых пород выделяют глины, суглинки и супеси /ГОСТ 25 100-82/. При увлажнении несущая способность глин ухудшается, отдельные разновидности обладают пучинистыми свойствами.

Породы химического и органогенного

происхождения

Инженерно-геологические особенности химических и органогенных пород определяют наличие у них кристаллизационных структурных связей, преимущественно ионного характера. Этим объясняется их высокая прочность в воздушно-сухом состоянии и растворимость в воде (известняк, доломит, каменная соль, мел, гипс, ангидрит). В массивах таких пород возможно развитие карста.

Таблица 7 Схема классификации группы осадочных пород

Осадочные породы кремнистого органогенного состава (диатомит, опока, трепел) характеризуются большой изменчивостью прочностных характеристик.

Торф отличается весьма большой пористостью и влажностью, очень сильно сжимается под нагрузкой.

Породы смешанного происхождения

Мергель является плотной и прочной породой. Однако, подвергаясь попеременному просыханию и увлажнению, мергель растрескивается и разрушается, превращаясь в грязеподобную массу.