Ледниковые отложения, влияние надвига на условия строительства. Причины просадочных явлений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1

Биотит

Класс: I - Селикаты

Химический состав. Весьма изменчив; окись калия (К₂О) 4,5 -- 8,5%, окись магния (MgO) 0,3 -- 28%, закись железа (FeO) 2,8 -- 27,5%, окись железа (Fе₂О₃) 0,3-- 20,5%, окись алюминия (Аl₂О₃) 9,5 -- 31,5%, окись кремния (SiO₂) 33 -- 45%, вода (H₂O) 6 -- 11,5%; примеси: окисные соединения титана, натрия, лития, марганца, бария, стронция, цезия. В химическом отношении биотит “всеяден”: в нем встречаются многочисленные химические элементы.

Строение.

Форма кристаллов. Столбчатые, псевдогёксагбнальныё, таблитчатые.
Кристаллическая структура. Слоистая решетка.

Твердость: 3

Спайность: Весьма совершенная по базису (плоскость спайности) (001), несовершенная по боковым граням и граням призмы.

Излом: Минерал эластичный, гибкий, расщепляется на листочки.

Окраска: Черный, темно - бурый, темно - зеленый (в зависимости от содержания железа); осветленный биотит (бронзового цвета) иногда называют кошачьим золотом (бауэрит).

Цвет черты: Белая

Блеск: Стеклянный

Удельный вес: 3,02 -- 3,12 ()

Реакция с НС1. С трудом плавится в серое или черное стекло (в зависимости от содержания железа). Поведение в кислотах. В концентрированной серной кислоте полностью разлагается.

Устойчивость к выветриванию: среднеустойчивый

Доломит

Класс симметрии: Ромбоэдрический -- 3

Химический состав. Двойная соль СаСО₃-МgСО₃; окись кальция (СаО) 30,4%, окись магния (MgO) 21,7%, двуокись углерода (СО₂) 47,9%; изоморфные примеси: железо, марганец (до нескольких процентов).

Строение: Ромбоэдрическое; грани кристаллов часто искривлены.

Твердость: 3,5

Спайность: Совершенная по ромбоэдру (1011)

Излом: Раковистый. Хрупок.

Окраска: Серовато-белый с желтоватым, буроватым, реже зеленоватым оттенком

Цвет черты: Белая, светло-серая

Блеск: Стеклянный

Удельный вес: 2,8--2,95 ()

Реакция с НС1. В холодной НС1 растворяется медленно, а в подогретой -- быстрее (с сильным вскипанием); кальцит сильно вскипает уже в холодной НС1.

Устойчивость к выветриванию: среднеустойчивый

Задание 2

Диабаз (франц. diabase) - полнокристаллическая мелкозернистая вулканическая горная порода, химически и по минеральному составу близкая к базальту. Диабаз характеризуется сравнительно малым содержанием кремнезема (45--52%).

Окраска Диабаза бывает: тёмно-серая, светло-серая, зеленовато-чёрная и самая оригинальная салатово-зеленая с прожилками, чем то напоминающая по цветовой гамме малахит или змеевик.

Структура диабазовая (офитовая); образована беспорядочно расположенными вытянутыми кристалликами плагиоклаза, промежутки между которыми заполнены авгитом.

Диабаз весьма распространен в областях с пологим залеганием осадочных горных пород, а также среди вулканических лав и туфов. Образуют неглубоко застывшие тела, мощность которых колеблется от нескольких см. до 200 м и более.

Для Диабаза характерны высокая твердость и прочность на сжатие, а также кислотостойкость.

Диабаз применяется для отделки экстерьеров и интерьеров, но особенно хорош для облицовки ступеней и пола, мозаичных панно, а также годиться для мощения площадок и тротуаров. Широко применяется в архитектуре и строительстве.

Доломит состоит из минерала доломита (карбонат Са и Mg). По свойствам доломиты приближаются к плотным известнякам и наравне с ними применяются в строительстве для получения каменных материалов.

Доломит является одной из разновидностей мрамора и причисляется к типу мягких пород.

Реакция с кислотами ( HCl и HNO3 ) с выделением углекислого газа.

Доломит - осадочная горная порода, обладающая всеми свойствами природного камня - высокой прочностью, долговечностью и морозостойкостью.

Осадочные горные породы образовались в результате осаждения и цементации минеральных продуктов выветривания изверженных пород или осаждения продуктов жизнедеятельности и отмирания живых организмов, населяющих моря и океаны. Эти продукты осаждались и уплотнялись послойно, покрывая изверженные горные породы прерывистыми многослойными пластами. По физическим и механическим свойствам осадочные породы представляют большое разнообразие. Это объясняется разнообразием условии их образования. По условиям образования осадочные горные породы разделяются на породы механического отложения, химических осадков и органогенного образования.

Теплый охристый цвет доломита хорошо сочетается практически со всеми строительными и природными материалами. Это позволяет использовать доломит в ландшафтной архитектуре.

Гнейс - состав и характеристики породы аналогичны граниту, но имеет сланцевое (слоистое) строение. В строительстве используют бутовый камень, облицовочные и дорожные плиты из гнейса.

Гнейсы - сланцеватые метаморфические породы с высоким содержанием полевого шпата. Исходными породами для них могут служить как магматические, так и осадочные породы. В ортогнейсах, возникших за счет магматических пород, минеральный состав претерпел лишь небольшие изменения по сравнению с исходными породами. Важный диагностический признак - сланцеватое сложение.

По типу исходной породы выделяют гранитогнейс, диоритогнейс, сиенитогнейс и конгломератовый гнейс; по характерным минералам - серицитовый, мусковитовый, биотитовый, авгитовый и роговообманковый гнейс; по внешнему облику и сложению - пятнистый, сланцеватый и очковый гнейс. Плотность гнейсов составляет около 2,7; окраски разнообразные, как у гранитов. Из-за сланцеватого сложения гнейсы не пригодны для изготовления тесаного камня (квадров). Они находят применение только в виде мелкой щебенки и бутового камня.

Задание 3

Ледниковые отложения (моренные и флювиогляциальные) образуются при движении ледников и таянии льда.

Флювиогляциальные отложения создают характерные формы: озы (высокие, узкие валы из песка и гравия), камы (беспорядочно разбросанные холмы из слоистых отсортированных песков, супесей, суглинков с примесью гравия и прослоев глины), зандровые поля (широкие пологоволнистые равнины, расположенные за краем конечных морен).

Схема образования флювиогляциальных отложений: 1 - ледник, 2- конечная морен, 3- поток талых вод, 4-6 - флювиогляциальные отложения (крупные обломки, пески, глины)

Моренные и флювиогляциальные отложения являются надежным основанием для сооружений различного типа. Валунные суглинки и глины, испытавшие на себе давление мощных толщ льда, находятся в плотном состоянии и в ряде случаев даже переуплотнены. Пористость валунных суглинков не превышает 25--30 %. На валунных суглинках и глинах здания и сооружения испытывают малую осадку. Эти грунты слабоводопроницаемы и часто служат водоупором для подземных вод.

Такими высокими прочностными свойствами обладают практически все разновидности отложений морен. Валунники с песком и валунные пески с гравием и галькой водопроницаемы и водоносны. Эго в известной мере отрицательно влияет на строительные объекты, но, с другой стороны, подземную воду успешно используют для питьевых и технических целей.

Флювиогляциальные отложения со строительной точки зрения, хотя и уступают моренным глинистым грунтам по прочности, но являются надежным основанием. Для этого успешно используют различные песчано-гравелистые и глинистые отложения озов и зандров. Некоторое исключение составляют покровные суглинки и ленточные глины. Покровные суглинки легко размокают. Ленточные глины достаточно плотны, слабо водопроницаемы, но могут в условиях насыщения водой быть текучими.

Задание 4

Надвиг - наползание одной группы слоев горных пород (осадочных, метаморфических, реже кристаллических) на другую в процессе интенсивного сжатия при горообразовании.

Надвиг происходят по относительно пологой поверхности после крупного разлома при боковом давлении. В результате более древние слои оказываются поверх более молодых и разрез их повторяется дважды, что вызывает затруднения при разведке полезных ископаемых.

Надвиг: 1 -- известняки; 2 -- глины; 3 -- песчаники; 4 -- песок; 5 -- тектоническая брекчия.

Влияние надвига на условия строительства равносильно землетрясению.

Мушкетовский надвиг является одним из крупнейших тектонических нарушений Донецко-Макеевского района. На рассматриваемом участке он перебурен одной скважиной № 547. Согласно инженерно-геологической колонки он описывается зоной щебенистых грунтов мощностью 16 м и выходит непосредственно под наносы. По данным УкрНИМИ мощность зоны интенсивно измененных пород составляет по трассе 63 м. Вместе с тем, возникает сомнение относительно приводимых величин, так как расстояние между соседними скважинами составляет 30-40 м, а нарушение перебурено только одной скважиной. Определение физико-механических свойств пород в зоне Мушкетовского надвига не производилось, поскольку исследования были направлены на получение (уточнение) местоположения выходов нарушений. Для цели строительства эта задача не является основной, так как их положение может быть уточнено в процессе проходки. Вместе с тем, задача определения свойств пород в зоне нарушений не была решена.

Задание 5

1. Зная период (Т = 0,93 сек) и амплитуду (А = 68 мм) колебаний сейсмической волны, вычисляем сейсмическое ускорение:

Определяем коэффициент сейсмичности:

2. Подсчитаем сейсмическую инерционную силу, принимая вес сооружения 2500 тонн:

3. Согласно шкале MSK и величине сейсмического ускорения сила землетрясения составляет 11 баллов.

биотит доломит отложение надвиг

Задание 6

Для определения дебита совершенной скважины используем формулу:

Задание 7

Просадочные явления, просадки, уплотнение грунта, находящегося под действием внешней нагрузки или только собственного веса. Происходит при искусственном замачивании (в лёссе и лёссовидных отложениях), оттаивании (термические просадки в мёрзлых грунтах), динамических воздействиях (вибрационные просадки). Величина проседания поверхности, вызванная просадкой грунтов, колеблется от долей см до 2 м. Просадки могут вызывать образование трещин на поверхности и в массиве грунта. Если фильтрация влаги в просадочных при замачивании грунтах происходит после окончания просадочных явлений, то возможна послепросадочная деформация грунта за счёт выщелачивания из него водорастворимых соединений.

Причины просадочных явлений (в лёссе и лёссовидных отложениях) - недоуплотнённое состояние грунта с теряющими прочность при замачивании связями частиц. При данной влажности грунта каждой величине давления отвечает определённая его пористость, уменьшающаяся с возрастанием давления. Междучастичные связи в грунте могут задержать его уплотнение, несмотря на увеличение (под влиянием веса новых отложений или построенных сооружений) давления, благодаря чему создаётся несоответствие пористости давлению - недоуплотнённое состояние. При снижении прочности связей частиц грунта (напр., при замачивании лёсса в результате утечек из водопроводной сети или при повышении уровня грунтовых вод вблизи водохранилищ) возникают просадочные явления.

Для борьбы с просадочными явлениями в строительстве производится замачивание грунтов, силикатизация, уплотнение, обжиг, осуществляются конструктивные мероприятия и устраняются возможности замачивания оснований сооружений.

Размещено на Allbest.ru