21. Глинистые осадочные горные породы. Классификация по содержанию глинистых часиц. Характерные влажности, число пластичности, показатель текучести. Виды консистенции.

Глинистые — осадочные горные породы, содержание глинистых минералов в которых >3%; Глинистые грунты имеют ярковыраженные пластические свойства, во влажном состоянии практически водонепроницаемы, способны набухать. Каолинит - сырье для керамической промышленности. Монтмориллонит - из моря, гидрофильный, прочность не зависит от влажности. Гидрослюда. представители пород: аргиллиты и алевролиты.

Классификация по содержанию глинистых частиц:Супесь 3-10% глинистых частиц, суглинки 10-30%, глина более 30%. ω_L - влажность на пределе текучести, если станд. конус Васильева m=78г входит в грунт на 1 см, то грунт имеет влажность ω_L. ω_р - влажность на пределе раскатывания, вл-ть, при которой жгут d = 3мм теряет способность к раскатыванию, появл. трещины.

I_p= ω_L - ω_P - число пластичности. (0-8 супесь, 8-17 суглинок, >17 глина)

- показатель текучести (консистенция) - влажность грунта в природном состоянии.

Виды консистенции: (твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные (или пластичные), текучие)

22. Вода в глинистых осадочных горных породах. Свободная и связанная вода. Начальный гидравлический градиент. Электроосмос.

Т.к. глины состоят из мелких частиц - пыли, у них существенно больше удельная поверхность частиц, они предрасположены к воде и всегда содержат связанную (имеющую специфические св-ва, испытавающую со стороны поверхности связывающее влияние разной природы) воду, если в них присутствует свободная вода (способная передвигаться по крупным порам, трещинам), то они приобретают свойства пластичности, податливости, липкости, легко деформируются и резко теряют прочность. они вообще могут перейти в жидкотекучее состояние. Поскольку связанная вода прочно удерживается в тонких порах и микротрещинах и обладает повышенной вязкостью, сдвинуть эту воду чрезвычайно трудно, двигаться она начнет только после превышения напором начального градиента фильтрации. Поэтому глины и являются водоупором.

Для глинистых грунтов в отличие от песков, фильтрация начинается только при определенном – начальном гидравлическом градиенте iн (см. график)( Разность по I )

Рейс провел опыт: 2 трубки без днища заполнены водой. Подключили в трубках анод и катод, в одну трубочку пошли частицы, в другую вода - явление электроосмоса. Электроосмос — это движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы (осмос) при наложении внешнего электрического поля. Электроосмос — одно из основных электрокинетических явлений.

Борьба в строительстве: осушение - закрытый трубчатый дренаж. Пластические грунты, обладающие тиксотропией, нехорошие. Об этом наглядно свидетельствуют многочисленные деформации различных инженерных сооружений, происходящие в результате уплотнения, набухания, усадки, разжижения и размокания глинистых пород в их основаниях.

23. Свойства пластичных глинистых пород: тиксотропия, ползучесть, релаксация напряжений. Учет свойств глинистых пород в строительстве.

Тиксотропия (сгущение в покое) – это увеличение вязкости жидкости, не испытывающей механического воздействия. Это способность дисперсной системы (жидкость + измельчённая твердая фаза) восстанавливать предел текучести после прекращения механического воздействия.

Ползучесть происходит при прохождении высокопластичных глин, склонных под действием возникающих напряжений деформироваться со временем, т. е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. В результате малого противодействия они ползут, заполняя ствол скважины.

Релаксация напряжений в горных породах — изменение во времени поля напряжений образца породы или горного массива в условиях, препятствующих изменению деформаций. Релаксация напряжений состоит в убывании упругой и возрастании необратимой (пластической) деформации при неизменной общей, и поэтому её можно рассматривать как ползучесть, происходящую при напряжении, изменяющемся по определенному закону.

С цементированные глинистые гп (алевролиты и аргеллиты) обладают яркой слоистостью, значительной анизотропией, легко выветриваются, часто образуют подвижные осыпи на склонах, но массивные алевролиты по прочности могут превосходить крепкий песчаник. Так же породы неморозостойкие, не выдерживают механического перемятия и размягчения, резких колебаний температур и возникающих при этом напряжений. Глинистые алевролиты обладают пористостью и меньшей , чем у песчаных. Фиговые основания, требующие длительного изучения. Осушение: закрытый трубчатый дренаж, электроосматическое осушение.

Так, при возведении и последующей эксплуатации сооружений на глинистых (несцементированных!) гп может происходить значительная осадка и вспучивание пород, достигающая нескольких сантиметров, а иногда и более. Поэтому одним из главных вопросов, который предстоит решать при строительстве на глинистых породах, является прогноз осадки сооружения и оценка критических условий деформирования пород оснований, при превышении которых может наступить разрушение самого сооружения.