11.Структурные связи в грунтах.

1.Химические (кристаллизационные) структурные связи. Этот тип структурной связи является наиболее прочным. Химические структурные связи наиболее характерны для пород с кристаллизационной структурой, к которым относятся все магматические, метаморфические и часть осадочных (сцементированных) пород

2.Молекулярные структурные связи. Молекулярные силы являются дальнодействующими. По абсолютной величине энергия молекулярной связи значительно меньше энергии химической связи. Величина их изменяется в зависимости от дисперсности и состояния пород, в частности от содержания связанной воды, которая может обусловливать расклинивающее действие, противоположное молекулярным силам. В наибольшей степени молекулярные силы проявляются в сухих тонкодисперсных грунтах.

3.Ионно-электростатические структурные связи. Возникновение ионно-электростатических структурных связей обусловлено наличием у коллоидных и глинистых частиц при взаимодействии их с растворами двойного электрического слоя.

В сухой породе ионы диффузного слоя являются связующими. При высушивании породы или ее уплотнении обменные катионы, располагаясь между отрицательно заряженными глинистыми частицами, образуют между ними прочные электростатические мостики

4.Электростатические структурные связи. При непосредственном контакте минеральных частиц друг с другом их поверхности могут приобретать некоторый заряд вследствие контактной электризации.

Все минеральные частицы в воздушно-сухом состоянии в результате трения приобретают электрический заряд, знак и величина которого зависят от ряда факторов: минерального состава, размера частиц и наличия адсорбированных пленок на их поверхности. Установлено, что при трении одни минералы (биотит, мусковит, гипс) заряжаются сильнее, другие — слабее (кварц, микроклин, роговая обманка), третьи занимают промежуточное положение (кальцит).

5.Структурные связи магнитного характера.

В условиях естественного геомагнитного поля связи магнитного характера малы и поэтому могут оказывать некоторое влияние только на начальных стадиях формирования глинистого осадка, вызывая коагуляцию суспензий. Однако исключением из этого являются районы с аномальным магнитным полем, где роль магнитных сил может быть значительной (Курская магнитная аномалия).

6.капиллярные.

Разрабат в 20-х гг- при взаимод воды с тверд частицами грунта происходит их смачивание, образов менисков, связыв-х частицы. Чем больше высота капил поднятия, тем больше капиллярное давление на частицы, которые слагают стенки капилляров, и больше связность грунтов.

При определ условиях мог возникн силы природно-магнитного хар-ра.

12. Классификация грунтов по признаку структурных связей.

Классификация грунтов должна быть построена на генетической основе с учетом характера структурных связей и петрографических особенностей пород. Исходя из этого горные породы можно разделить на два класса грунтов, резко отличающихся по своим инженерно-геологическим свойствам: скальные грунты, у которых преобладают кристаллизационные структурные связи, и рыхлые (дисперсные) грунты, у которых роль кристаллизационных структурных связей невелика. Разница в инженерно-геологических свойствах этих двух классов пород очень большая. Можно еще выделить третий класс «мерзлые грунты», где связь между частицами осуществляется через лед, но они являются объектом изучения мерзлотоведения и не включаются в общую классификацию.

Скальные грунты объединяют: магматические и метаморфические породы, осадочные породы и искусственные грунты с кристаллизационными структурными связями (химической природы).

Характер кристаллизационных структурных связей, т. е. природа самих связей и тип контактов между частицами, определяется условиями их образования. Магматические, метаморфические и многие осадочные породы имеют ионно-ковалентные связи, вследствие чего эти породы имеют высокую прочность и слабую растворимость. Ионно-ковалентные связи возникают при создании ряда искусственных грунтов.

Когда ионные связи преобладают над ковалентными, растворимость таких пород по сравнению с другими скальными грунтами увеличивается (карбонатные, сульфатные и галоидные породы).