Окончание табл. 1.6
|
|
|
Нечувствительные |
St 1 |
|||
Показатель чув- |
Глинистые |
Низкочувствительные |
1<St 2 |
||||
ствительности St, |
Среднечувствительные |
2<St 4 |
|||||
грунты |
|||||||
д.е. |
Очень чувствительные |
4<St 8 |
|||||
|
|
||||||
|
|
|
Текучие глины |
|
St>8 |
||
Липкость (при- |
|
|
Неприлипаемые |
L 5 |
|||
Глинистые |
Слабоприлипаемые |
5<L 10 |
|||||
липаемость) L, |
|||||||
грунты |
Среднеприлипаемые |
10<L 25 |
|||||
кПа |
|||||||
|
|
Сильноприлипаемые |
L>25 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
Высокоминеральные |
0,03<Ir 0,07 |
|||
Относительное |
Илы |
Среднеминеральные |
0,07<Ir 0,10 |
||||
содержание орга- |
|
|
Низкоминеральные |
Ir>0,10 |
|||
нического веще- |
|
|
Высокоминеральные |
0,10<Ir 0,30 |
|||
ства Ir, д.е. |
Сапропели |
|
И |
0,30<Ir 0,50 |
|||
Среднеминеральные |
|||||||
|
|
|
Низкоминеральные |
Ir>0,50 |
|||
Высота капил- |
С малой высотой |
|
hc 1,0 |
||||
лярного поднятия |
Со средней высотой |
|
1,0<hc 2,5 |
||||
hc, м |
С большой высотой |
|
hc>2,5 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Водонасыщенные песчаные грунты подразделяют по потенциалу |
|||
разжижения при сейсмических воздействиях FL на разжижаемые (FL 1,15) и |
|||
неразжижаемые (FL>1,15). |
Б |
Д |
|
И |
А |
||
1.1.3. Мерзлые грунты |
|||
Класс мерзлых грунтов объединяет многолетнемерзлые и сезонно-мерзлыеСгрунты. Под многолетнемерзлыми грунтами понимают грунты, которые находятся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет [1, п. 3.19]. Сезонно-мерзлый грунт представляет собой грунт, который находится в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона [1, п. 3.19].
Мерзлые грунты подразделяются на три подкласса:
–скальные мерзлые грунты, для которых характерны три типа структурных связей: криогенные, кристаллизационные и цементационные;
–дисперсные мерзлые грунты, в которых тоже имеют место три типа структурных связей: криогенные, физические и физикохимические;
–ледяные, которые обладают только криогенными связями. Необходимость деления мерзлых грунтов на подклассы с харак-
терными для них структурными связями обусловлено различным
22
распределением льда, которое сказывается на их строении, то есть структуре и текстуре. Особенности структуры скальных грунтов обуславливают то, что при промерзании лед образуется только в трещинах и пустотах. Поэтому структура скального грунта не изменяется, а лед является самостоятельным элементом горной породы [14].
Мерзлым дисперсным грунтам, таким как крупнообломочные, песчаные и глинистые, свойственны те же структуры, то есть пелитовая, алевритовая, псаммитовая, псефитовая и др. [15], которые дополняют характеристикой «лед-цемент». Под термином «ледцемент» понимают лед, который образуется при промерзании увлажненной горной породы и располагается между ее минеральными
частицами. К льду-цементу также относят сегрегационные льды, представляющие собой гнезда и линзообразныеИпрослойки льда. Сег-
регационный или миграционный лед образуется при промерзании грунта и миграции воды к фронту промерзанияД.
Лед-цемент создает криогенные структурные связи, цементирующие между собой минеральныеАчастицы, зерна, обломки и т.п.
Классификацию льда-цемента связывают с именем Петра Александ-
ровича Шумского. |
|
Б |
|
|
|
|
|
Согласно этой классификации лед-цемент подразделяют на 6 |
|||
классов: |
|
И |
|
|
|
||
– контактный, который расположен в местах контакта скелетных |
|||
частиц; |
С |
|
|
|
|
||
– пленочный, покрывающий только поверхность частиц, но не заполняющий весь объем пор;
– поровый, расположенный в порах и заполняющий их целиком;
– базальный, разобщающий минеральные частицы и их агрегаты;
– корковый лед, обволакивающий крупные элементы породы (в крупнообломочных грунтах).
При промерзании трещиноватых горных пород в них образуются жильные льды. Для образования жильного льда необходимы три условия, к которым относят наличие:
– трещин, нарушающих монолитность породы;
– воды, заполняющей трещины;
– отрицательной температуры, необходимой для замерзания воды.
23
Процесс образования жильных льдов является динамическим, то есть изменяющимся с течением времени и характеризующимся появлением в породе новых трещин, которые заполняются льдом. Это связано с тем, что при колебаниях температуры горные породы испытывают знакопеременные напряжения, то есть поочередно подвергаются сжатию и растяжению. При понижении температуры в горной породе возникают растягивающие температурные напряжения, в результате действия которых появляются морозобойные трещины. В таких трещинах образуется
в них с поверхностиИстекает вода, которая замерзает. Так появляются новые жилы льда.
виды выполнено по генезису и вещественномуДсоставу. Разновидности мерзлых грунтов выделены по количественным показателям их
Рис. 1.8. Выход жильного льда глубинная изморозь, а в теплый период
Подразделение мерзлых грунтов на типы, подтипы, виды и под-
вещественного состава, строения, состояния и свойств [1, прил. Б.3]. |
||||||
|
|
|
А |
|
||
В табл. 1.7 приведены типы, подтипы, виды и подвиды мерзлых |
||||||
грунтов. |
|
Б |
|
|
||
|
|
|
|
|||
Таблица 1.7. Типы, подтипы, виды и подвиды класса мерзлых грунтов |
||||||
Типы |
Подтипы |
|
|
Виды |
Подвиды |
|
|
И |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
4 |
|
|
кальные мерзлые грунты |
|
|||
|
Интрузивные, эффу- |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Природные |
зивные, метаморфиче- |
|
Все виды скаль- |
Все подвиды скаль- |
||
ские, осадочные, вул- |
|
|||||
промерзшие |
|
ных грунтов |
ных грунтов |
|||
каногенно-осадочные, |
|
|||||
|
|
|
|
|||
|
элювиальные |
|
|
|
|
|
Техногенные |
Природные грунты, |
|
|
Все виды техно- |
Все подвиды техно- |
|
|
|
генно изменен- |
||||
проморожен- |
техногенно изменен- |
|
|
генно измененных |
||
|
|
ных природных |
||||
ные и мерз- |
ные в условиях есте- |
|
|
природных скаль- |
||
|
|
скальных грун- |
||||
лые |
ственного залегания |
|
|
ных грунтов |
||
|
|
тов |
||||
|
|
|
|
|
|
|
24
Окончание таблицы 1.7.
1 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
Дисперсные мерзлые грунты |
|
|
|
||||||
Природные |
Осадочные, вулкано- |
|
Все виды дис- |
Все подвиды дис- |
|||||||
генно-осадочные, |
|
|
персных грун- |
||||||||
промерзшие |
|
|
персных грунтов |
||||||||
элювиальные |
|
|
|
|
тов |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Природные грунты, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
техногенно изменен- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ные в условиях есте- |
|
|
Все виды техно- |
|
|
|
||||
Техногенные |
ственного залегания |
|
|
Все подвиды техно- |
|||||||
|
|
генно изменен- |
|||||||||
проморожен- |
Техногенно переме- |
|
|
генно измененных |
|||||||
|
|
ных природных |
|||||||||
ные и мерз- |
щенные природные |
|
|
природных дис- |
|||||||
|
|
дисперсных |
|||||||||
лые |
мерзлые грунты |
|
|
|
персных грунтов |
||||||
|
|
|
грунтов |
|
|||||||
|
Антропогенные про- |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
мороженные и мерз- |
|
|
|
И |
|
|
|
|||
|
лые грунты |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ледяные грунты |
|
|
|
|
||||
Льды консти- |
Сегрегационные, инъ- |
|
Д |
Льды разного со- |
|||||||
|
|
|
|||||||||
екционные, леднико- |
|
|
|
става |
|
||||||
туционные: |
|
Льды |
|
|
|||||||
вые, наледные, реч- |
|
|
|
|
|
|
|||||
внутригрун- |
А |
|
|
|
|
||||||
ные, озерные, мор- |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
товые, погре- |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ские, донные, ин- |
|
|
|
|
|
|
|
||||
бенные, пе- |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Б |
|
|
Ледогрунты разного |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
щерно- |
фильтрационные, |
|
|
Ледогрунты |
|||||||
жильные, повторно- |
|
|
состава |
|
|||||||
жильные |
|
|
|
|
|
||||||
жильные, пещерные |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Техногенные |
|
И |
|
|
|
|
Все подвиды искус- |
||||
ледяные ис- |
Антропогенные намо- |
|
Все виды намо- |
ственных льдов |
|||||||
кусственные |
роженные льды |
|
|
|
роженных льдов |
разного состава |
|||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деление мерзлых грунтов на разновидности приведено в табл.1.8. |
|||||||||||
Таблица 1.8. Разновидности мерзлых грунтов |
|
|
|
||||||||
Показатель |
|
|
|
Разновидности |
|
|
|
Величина |
|||
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
Немерзлый (талый) |
|
|
|
|
|
T 0 |
|||
|
|
Охлажденный |
|
|
|
|
|
|
|
0>T Tbf |
|
Температура |
|
Мерзлый |
|
|
|
|
|
|
|
|
T<Tbf |
грунта T, °С |
|
Морозный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супучемерзлый (грунтов с суммарной |
|
T<0 |
|||||||
|
|
влажностью wtot 3%) |
|
|
|
|
|
|
|||
25
Окончание табл. 1.8
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
Скальные и полу- |
|
Слабольдистый |
ii 0,01 |
|||
|
|
|
скальные мерзлые |
|
Льдистый |
|
0,01<ii 0,05 |
||
Льдистость за |
грунты |
|
|
Сильнольдистый |
ii>0,05 |
||||
счет видимых |
|
|
|
Нельдистый |
ii 0,03 |
||||
ледяных вклю- |
Дисперсные |
|
Слабольдистый |
0,03<ii 0,20 |
|||||
чений ii, д.е. |
|
Льдистый |
|
0,20<ii 0,40 |
|||||
мерзлые грунты |
|
|
|||||||
|
|
|
|
Сильнольдистый |
0,40<ii 0,60 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Очень сильнольдистый |
0,60<ii 0,90 |
||
Суммарная |
|
Песчаные мерз- |
|
Слабольдистые |
itot 0,40 |
||||
льдистость |
itot, |
|
Льдистые |
|
0,40<itot 0,60 |
||||
лые грунты |
|
|
|
||||||
д.е. |
|
|
|
|
Сильнольдистые |
itot>0,60 |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Незасоленные |
Dsal<0,05 |
||
|
|
|
Пески |
|
|
Слабозасоленные |
0,05 Dsal<0,15 |
||
|
|
|
|
|
Среднезасоленные |
0,15 Dsal<0,30 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
Dsal 0,30 |
|
Степень |
засо- |
|
|
|
Сильнозасоленные |
||||
ленности грун- |
|
|
|
Незасоленные |
Dsal<0,15 |
||||
|
|
|
|
|
|
Слабозасоленные |
0,15 Dsal<0,35 |
||
тов |
легкорас- |
Супеси |
|
|
|
|
И |
||
|
|
Среднезасоленные |
0,35 Dsal<0,60 |
||||||
творимыми |
со- |
|
|
|
|||||
|
|
|
Сильнозасоленные |
Dsal 0,60 |
|||||
лями Dsal, % |
|
|
|
||||||
|
Б |
|
|
Dsal<0,20 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Незасоленные |
|||
|
|
|
Суглинки и глины |
|
Слабозасоленные |
0,20 Dsal<0,40 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
И |
|
Среднезасоленные |
0,40 Dsal<0,80 |
|||
|
|
|
|
|
|
А |
|
||
|
|
|
|
|
|
Сильнозасоленные |
Dsal 0,80 |
||
|
|
|
С |
|
|
Трещинная |
|
– |
|
|
|
|
|
|
Пластовая |
|
– |
||
|
|
|
кальные и полу- |
|
|
||||
|
|
|
|
Полостная |
|
– |
|||
|
|
|
скальные |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Жильная |
|
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тип криогенной |
|
|
|
Массивная |
|
– |
|||
|
|
|
Массивная |
|
– |
||||
текстуры |
|
|
|
|
|
||||
|
Крупнообломоч- |
|
Порфировидная |
– |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ные |
|
|
Корковая |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
Базальная |
|
– |
|
|
|
|
Песчаные |
|
|
Массивная |
|
– |
|
|
|
|
|
|
Слоистая |
|
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тип криогенной |
|
|
|
Порфировидная |
– |
||||
Песчаные |
|
|
Сетчатая |
|
– |
||||
текстуры |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Базальная |
|
– |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
26