книги из ГПНТБ / Монюшко, А. М. Инженерно-геологическая оценка сарматских глин

і и

112

113

114

напряжений в скопившихся массах возникают оползневые явления, которые часто можно наблюдать в природных условиях на скло­ нах, сложенных сарматскими глинами. Деформационное поведе­ ние исследуемых глин в состоянии условно максимально нарушенной структуры изучалось при помощи ротационного вискозиметра Воларовича (РВ-8) по методике установления изменения скорости дефор­ мации и эффективной вязкости с ростом действующего напряжения сдвига: de | dx = / (Р) и т) = / (Р). Данный метод заслуженно при­ знается наиболее чувствительным и удобным для оценки способно­ сти пород к той или иной степени разрушения структуры с ростом напряжения сдвига (Горькова, 1965).

Образцы исследовали при влажности, близкой к влажности на пределе текучести, составляющей для изучаемых пород 36—85%.

начало течения, а также граничного напряжения условно-постоян­ ной вязкости в наименьшей степени нарушенной структуры Р);

условно-динамического предела текучести Р а_2; предела прочности данной системы Р т. Кроме того, получены кривые изменения эффективной вязкости в зависимости от изменения напряжения

ры) по мере уменьшения действующего напряжения. На рис. 19 представлены типичные реологические кривые (/) и кривые зависи­

2,0-104 дин/см2). На всех реологических кривых отчетливо выражен прямолинейный участок наибольшей пластической вязкости, огра­ ниченный напряжением Р'г Значения Р'г изменяются от 2 ,Ы 0 4

до 5,6-104 дин/см2 (среднее 3,9-104 дин/см2). Разрушение образовав­ шейся структуры при напряжениях, превышающих граничное напряжение условно-постоянной вязкости Р'г, происходит более

или менее постепенно, а далее, за бингамовским пределом текучести Рк-2 , структура пасты активно разрушается, она становится высоко­ подвижной и течет с наименьшей пластической вязкостью. Прямо­ линейный участок, соответствующий течению бингамовского типа, •отчетливо выделяется на всех кривых. Значения Pk-г изменяются •от 4,3-104 до 8,8• 104 дин/см2 (среднее 6,4-104 дин/см2). Предел проч-

115

116

Глава V III

ПРИРОДНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, СВЯЗАННЫЕ С САРМАТСКИМИ ГЛИНАМИ

В природных условиях в сарматских глинах активно протекают процессы выветривания, обвалы и оползни.

При инженерно-геологической оценке условий строительства на участках, сложенных сарматскими глинами, следует обращать осо­ бое внимание на степень выветрелости глин. Изучение этих глин в природном залегании показало, что в обнажениях они разруша­ ются, расслаиваются на горизонтальные плитки, пластинки и че­ шуйки мощностью от нескольких сантиметров до миллиметров (рис. 20). Часто сарматские глины рассечены вертикальными трещи­ нами, которые прослеживаются иногда на глубину десяти метров и более (рис. 21). Такие трещины встречаются не только в обнажениях, но и в невыветрелой глине, вскрытой буровыми скважинами. По­ явление последних может быть обусловлено тектоническими на­ пряжениями в массиве. Образованию вертикальных трещин в зоне выветривания способствуют набухание и усадка сарматских глин при переменном увлажнении и высушивании.

Невыветрелые сарматские глины обладают значительной несу­ щей способностью, составляющей по СНиП П-Б. 1-62 2,5—3,0 кГ/см2, хорошо держат вертикальные стенки в котлованах. Однако, остава­ ясь некоторое время обнаженными, эти глины быстро дезинтегри­ руются на отдельности, которые затем осыпаются. Как показали наши исследования, в зоне выветривания связь между частицами породы наиболее легко теряется в алевритовых и невидимых гла­ зом серицитовых прослоях, по которым и происходит расслоение глины. Склоны, сложенные сарматскими глинами, обычно покрыты мелкой глиняной щебенкой. Естественно, что в выветрелом состоя­ нии сарматские глины характеризуются более низкими значениями прочности.

Важное практическое значение имеет установление скорости физического выветривания сарматских глин. Такое определение было проведено на монолите из шурфа 2. Отобранная глыба (рис. 22, а) представляла собой глину темно-серого цвета, плотного сложения, полутвердой консистенции, которая с трудом поддавалась проходке кайлом размером приблизительно 40 X 30 X 30 см. При срезании ножом глина крошилась стружкой наподобие твердого парафина. После часового пребывания на открытом воздухе монолит покрылся с поверхности тонкими трещинами (рис. 22, б). Спустя 3 часа с начала опыта размер трещин заметно увеличился (рис. 22, в),

118

Рис. 20. Формы разруш ения сарматских глин в обнаж ениях

а — столбчатая; б — пластин чатая; в — чеш уйчатая

119