1.4 Инженерно-геологические свойства пород

В строительной практике горные породы называют грунтами. Грунты (породы) являются многокомпонентными системами, и их строительные свойства от соотношения различных компонентов сильно меняются. По видам связей в грунтах выделяют грунты с жесткими связями между частицами (скальные и полускальные) и грунты без жестких связей (нескальные). Для скальных грунтов на первое место выступает определение трещиноватости, для нескальных – физико-механические свойства. В инженерных расчетах используют многие параметры и числовые значения свойств грунтов. Среди этого множества особое значение имеют сжимаемость и прочность. Сжимаемость грунтов определяет возможную осадку сооружения, а прочность лимитирует величину нагрузки на основание. Устойчивость склонов тесно связана с прочностью слагающих пород. Сжимаемость грунтов определяется экспериментально коэффициентом уплотнения или величиной модуля общей деформации «Е». Прочность пород определяют испытанием на сдвиг или одноосное сжатие. В массиве пород наиболее слабые разности будут определять прочность всего массива, даже если их толщина составляет несколько миллиметров.

1.5 Геологическое время и возраст горных пород

Знание возраста горных пород необходимо для прогнозирования инженерно-геологических условий строительства и эксплуатации сооружений различного типа и назначения на основе построения графических материалов-колонок скважин, разверток шурфов и канав, инженерно-геологических разрезов и карт.

Для выражения времени в истории Земли пользуются относительной и абсолютной геохронологией.

Установление относительного возраста отложений заключается в выяснении последовательности формирования толщ горных пород с заключенными в них органическими остатками. При этом следует руководствоваться правилом, что каждый вышележащий слой горных пород моложе подстилающего. Такая закономерность позволяет говорить о последовательности слоев пород и об их относительном возрасте.

Для определения относительного возраста применяются следующие методы: литологический, палеонтологический, микропалеонтологический, споропыльцевой и палеомагнитный.

Под абсолютной геохронологией понимается возраст образования пород в астрономических единицах – годах, продолжительность которых признается абсолютной, неизменной в масштабе времени. Определение абсолютного возраста горных пород стало возможным в связи с открытием процесса радиактивного распада неустойчивых изотопов целого ряда химических элементов, который идет с постоянной скоростью и не зависит от внешних воздействий.

Учитывая периоды полураспада, различные изотопы используются для определения возраста в различных временных диапазонах.

Студент должен знать сущность методов определения относительного и абсолютного возраста толщ горных пород, названия возрастных единиц (эр, периодов, эпох) и их обозначения (индексы) международной геохронологической шкалы, иметь представление об основных этапах истории развития Земли.

1.6 Процессы внутренней динамики (эндогенные процессы)

От внутренних оболочек Земли поступают виды энергий: термодинамическая, механическая и ядерного распада. Эта энергия вызывает процессы внутренней динамики, основанные на действии тектонических сил. Землетрясения, вулканы, дрейф континентов, подъемы и. опускания значительных участков поверхности складкообразования – всё это процессы внутренней динамики. С ними связаны формы рельефа земной поверхности, различные нарушения залегания пород. В связи с этим студент должен знать:

1) виды разрывных нарушений залегания пород;

2) виды складчатых нарушений залеганий пород;

3) зависимость интенсивности землетрясений от геоморфологического строения местности, состава и обводненности пород;

4) особенности строительства в сейсмических районах.