Лекция 4. Иг массивов горных пород

Массив ГП – это часть геологической среды, взаимодействующей с сооружениями в процессе их строительства и эксплуатации. Более частные термины: массив грунтов – это геологическое тело, образующее геологическую структуру или часть ее, характеризующееся присущим только ему составом, строением и свойствами в зоне влияния инженерных сооружений; грунтовая толща – это толща горных пород и почв, слагающая верхнюю часть разреза различных геоморфологических элементов и находящаяся в сфере влияния инженерных сооружений.

Важным элементом структуры ИГ массива является строение его поверхности, которая называется физической. Физическая поверхность массива отражает его внутреннее строение и геодинамическое состояние, ее детальность охватывает уровень микрорельефа. Она отражает более сложную конфигурацию рельефа, чем топографическая поверхность. Может включать нависающие карнизы, карстовые и оползневые явления, неотектонические новообразования (уступы, ступенчатые сбросы и т.д.), эрозионно-денудационные и аккумулятивные процессы. Строение физической поверхности массива один из главных факторов принятия решения о размещении инженерной инфраструктуры.

Границы ИГ массивов устанавливаются по комплексу признаков – геолого-структурных, тектонических, геоморфологических, геодинамических. Глубина изучения массивов должна превышать глубину производимых работ и размещения сооружений. Внутреннее строение массива определяет инженерно-геологические свойства массива. Такими факторами являются:

1. Однородность и неоднородность вещественного состава и текстурно-структурных особенностей горных пород.

2. Трещиноватость горных пород. Степень трещиноватости оценивается количеством трещин, приходящихся на 1 погонный метр массива горных пород. Количественная оценка учитывает размеры и густоту трещин.

3. Выветрелость горных пород. По СНиП 11-02-96 сделана классификация горных пород по коэффициенту выветрелости (отношение плотности выветрелого образца грунта к плотности невыветрелого образца этого же грунта).

4. Гидрогеологические условия. Обводненность массивов в основном ухудшает физико-механические свойства грунтов и способствует развитию в них различных процессов (суффозия, оплывание, разжижение и др.).

5. Напряженное состояние массивов выражается в наличии тектонических вертикальных и горизонтальных напряжений, сил гравитации, локальных напряжений вблизи тектонических нарушений. Оно проявляется через геолого-структурное положение горных пород в массиве, сказывается в характере общей структурной и физической неоднородности массива, наличии прочных, жестких или пластичных вмещающих пород в окружающих структурах.

6. Геотермическое положение массивов. Длительное пребывание массивов в условиях положительных или отрицательных температур формирует в них определенное состояние и физико-механические свойства грунтов.

7. Газонасыщенность массивов. Метан встречается в массивах, сложенных угленосными горными породами, в угольных месторождениях и бассейнах, а также в многолетней мерзлоте. В соленых горных породах много углекислого газа и т.д. Этот фактор должен учитываться при горно-геологических работах, особенно в шахтах и инженерно-геологических работах, так как природный газ при определенных условиях взрывоопасен.