Описание многолетнемерзлых грунтов

Различное распределение льда в горных породах в некоторых случаях сказывается на их строении, т.е. структуре и текстуре. В скальных и полускальных породах при промерзании лед образуется только в трещинах и пустотах, поэтому их структура при этом не изменяется, а лед, заполняющий трещины и пустоты, представляется самостоятельной горной породой. Мерзлым крупнообломочным, песчаным и глинистым грунтам свойственны те же структуры, что и таким же породам талым, т.е. пелитовая, алевритовая, псаммитовая, псефитовая и др., но их необходимо дополнять характеристикой льда-цемента. Тип цементации мерзлых грунтов одновременно характеризует и содержание в них льда. В зависимости от соотношения зерен льда-цемента с частицами скелета породы различают следующие структуры:

• межчастичную (интерсертальную) - зерна цемента расположены в единичных промежутках между частицами скелета и не превышают их по размерам;

• объемлющую (пойкилитовую) - зерна цемента крупнее частиц скелета и обволакивают их.

Полное определение структуры мерзлых грунтов должно включать указания о типе структуры грунтов, типе цементации льдом, его распределении и структуре.

При полевом исследовании включений льда основное внимание следует уделять анализу его текстуры - особенностей строения льда, обусловленных составом и характером распределения в нем примесей (пузырьков газа, минеральных частиц и растительных остатков). При отсутствии примесей текстуру льда называют стекловатой, при преобладании в объеме льда газовых включений (пузырьков воздуха) - пузырчатой, при неравномерном распределении примесей - слоистой. При описании текстуры льда следует учитывать, что включения определяют его цвет.

Рис. 2. Криогенные текстуры вечномерзлых грунтов:

1 - массивная; 2 - линзовидная; 3 - полосчатая; 4 - волнистая; 5 - косая; 6 - плойчатая; 7 - прожилковая; 8 - поясковая; 9 - сложнослоистая; 10 - ячеистая; 11 - плетенчатая; 12 - чешуйчатая; 13 - плитчатая; 14 - блоковая; 15 - сложносетчатая; 16 - корковая; 17 - порфировидная; 18 - базальная; 19 - атакситовая; 20 - скелет мерзлого грунта; 21 - лед

Льдистость за счет включений льда устанавливается непосредственным измерением суммарной толщины включений, приходящихся на единицу разреза в пределах однотипных по криогенному строению слоев породы. Большое количество ледяных включений приводит к снижению прочности грунта в большей степени и по другой причине - за счет более интенсивного проявления реологических свойств, выражающихся в деформации ползучести.

Лекция 3. Гидрогеологические исследования.

Гидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях необходимо выполнять в тех случаях, когда в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой распространены или могут формироваться подземные воды, возможно загрязнение или истощение водоносных горизонтов при эксплуатации объекта, прогнозируется процесс подтопления или подземные воды оказывают существенное влияние на изменение свойств грунтов, а также на интенсивность развития геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, пучение и др.).

Кроме того особое внимание гидрогеологическим условиям уделяется при проектировании полигонов переработки и захоронения промышленных и бытовых отходов.

Гидрогеологические исследования решают следующие задачи:

-изучение гидрогеологического строения (структуру) геосистемы с определением пространственных отношений водосодержащих работ и относительных водоупоров;

-изучение гидродинамических условий территории (условий питания, движения и разгрузки подземных вод);

-изучение свойств водовмещающих пород (водопроницаемость);

-изучение химического состава, агрессивности, температуры подземных вод;

-изучение возможности подтопления подземных частей сооружений при их эксплуатации.

Они включают в себя:

• Сбор, анализ и обобщение гидрогеологических данных по материалам прошлых лет;

• Гидрогеологические исследования при наземном исследовании территории;

• Гидрогеологические наблюдения при буровых и горнопроходческих работах;

• Опытно-фильтрационные работы;

• Стационарные гидрогеологические исследования;

• Специальные гидрогеологические исследования.

В составе перечисленных гидрогеологических исследований выполняются гидрохимические исследования для установления химического состава подземных и поверхностных вод в целях оценки возможности и интенсивности его развития.

При проведении гидрогеологических и входящих в них гидрохимических исследований необходимо максимально использовать геофизические методы.