- •Иркутский национальный исследовательский технический университет
- •Ознакомиться и законспектировать научные определения и термины, применяемые при изучении мерзлых горных пород.
- •Привести классификации мерзлых горных пород (грунтов) по генезису, длительности существования в мерзлом состоянии, содержанию льда, состоянию, температуре и другим признакам.
- •Детально ознакомиться с разделом «Класс природных мерзлых грунтов (горных пород)» гост 25100-2020 «грунты. Классификация», сделав из него необходимые выписки.
- •4.Сформулировать принципы классификации мерзлых горных пород (грунтов), заложенных в этом стандарте.
Привести классификации мерзлых горных пород (грунтов) по генезису, длительности существования в мерзлом состоянии, содержанию льда, состоянию, температуре и другим признакам.
По льдистости за счет видимых ледяных включений грунты подразделяют согласно табл. 1, ГОСТа 25100–95 Грунты. Классификация. Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений ii, д. е., – это отношение объема, содержащегося в нем видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта.
Таблица 1. Классификация мерзлых грунтов по льдистости
Разновидность скальных и полускальных мерзлых грунтов |
Льдистость за счет видимых ледяных включений ii, д. е. |
Слабольдистый |
ii
|
Льдистый |
|
Сильнольдистый |
ii 0,05 |
Подразделение мерзлых глинистых грунтов по суммарной льдистости проводится при невозможности или нецелесообразности определения льдистости за счет видимых включений льда
Таблица 2 – Классификация мерзлых грунтов по льдистости
Разновидность глинистых мерзлых грунтов |
Льдистость за счет видимых ледяных включений ii, д. е. |
Суммарная
льдистость мерзлого грунта |
Нельдистый |
ii 0,03 |
itot 0,2 |
Слабольдистый |
|
|
Льдистый |
|
|
Сильнольдистый |
|
|
Ледогрунт |
ii 0,08 |
itot 0,85 |
Таблица 3– Классификация мерзлых грунтов по льдистости
-
Разновидность песчаных грунтов
Суммарная льдистость мерзлого грунта , д.е.
Нельдистый
itot 0,2
Слабольдистый
itot 0,4
Льдистый
itot
0,6Сильнольдистый
itot
0,8Ледогрунт
itot 0,8
По степени засоленности Dsal (для морского типа засоления – NaCl, Na2SO4 более 90 %) грунты подразделяют согласно табл. 4.
Таблица 4. Классификация мерзлых грунтов по степени засоленности
Разновидность грунтов
|
Суммарное содержание легкорастворимых солей, в % от массы сухого грунта |
|
песок |
глинистый грунт |
|
Слабозасоленный |
0,05 – 0,10 |
0,20 – 0,50 |
Среднезасоленный |
0,10 – 0,20 |
0,50 – 1,00 |
Сильнозасоленный |
> 0,20 |
> 1,00 |
По температурнопрочностным свойствам грунты подразделяют согласно табл. 5, где d – коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта; Th – температурная граница твердомерзлого состояния грунтов, Tbf – температура начала замерзания грунта, Sr – степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и не замерзшей водой (степень влажности).
Таблица 5. Классификация мерзлых грунтов по температурно-прочностным свойствам
Вид грунтов |
Разновидность грунтов |
|||
Твердомерзлый (d £ 0,1 кПа-1) при t < Th, оС |
Пластичномерзлый (d > 0,1 кПа-1) при t < 0 оС |
Сыпучемерзлый при t < 0 оС |
||
Все виды скальных и полускальных грунтов |
Th = 0 |
– |
– |
|
Крупнообломочный грунт |
Th = 0 |
Th < t < Tbf
|
|
|
Песок гравелистый, крупный и средней крупности |
Th = –0,1 |
Sr < 0,8 |
при Sr £ 0,15 |
|
Песок мелкий и пылеватый |
Th = –0,3 |
Th < t < Tbf при Sr < 0,8 |
при Sr £ 0,15 |
|
Глинистый грунт
|
супесь |
Th = –0,6 |
|
|
суглинок |
Th = –1,0 |
Th < t < Tbf |
|
|
глина |
Th = –1,5 |
|
|
|
Заторфованный грунт |
Th = –0,7 (Ir+÷ Thê) |
Th < t < Tbf |
– |
|
Торф |
– |
t < 0 |
– |
|
Грунты с криогенными структурными связями подразделяют на следующие таксономические единицы (табл. 4), выделяемые по группам признаков:
– класс – по общему характеру структурных связей;
– группа – по характеру структурных связей (с учетом их прочности);
– подгруппа – по происхождению и условиям образования;
– тип – по вещественному составу;
– вид – по наименованию грунтов (с учетом размеров частиц и показателей свойств);
– разновидности – по количественным показателям вещественного состава, свойств и структуры грунтов.
Таблица 6 – Классификация мерзлых грунтов со структурными криогенными связями
Группа |
Подгруппа |
Тип |
Вид |
Разновидности |
||||
Скальные |
Промерзшие |
Интрузивные Эффузивные Метаморфические 0садочные |
Ледяные минеральные |
Те же, что и для скальных грунтов |
Выделяются по:
льдистости за счет видимых ледяных включений;
температурно–прочностным свойствам;
степени засоленности;
по криогенной текстуре |
|||
Полускальные |
Эффузивные Осадочные |
|||||||
Связные |
Осадочные |
Ледяные минеральные |
Те же, что и для дисперсных грунтов |
|||||
Ледяные органо-минеральные |
||||||||
Ледяные органические |
||||||||
Ледяные |
Конституционные (внутригрунтовые) |
Льды |
Льды–сегрегационные, инъекционные, ледниковые |
|||||
Погребенные |
Льды–наледные, речные, озерные, морские, донные, инфильтрационные |
|||||||
Пещерно-жильные |
|
Льды–жильные, повторножильные, пещерные |
||||||
По относительной деформации морозного пучения fh дисперсные грунты подразделяют
Таблица 7 – Классификация по относительной деформации морозного пучения
Разновидность грунтов |
Относительная деформация морозного пучения fh д.е. |
Непучинистый |
fh <0,01 |
Пучинистый: |
|
- слабопучинистый |
0,01 fh 0,035 |
- среднепучинистый |
0,035 fh 0,07 |
- сильнопучинистый |
fh 0,07 |

0,01
ii
0,05
ii
0,02
itot
0,35
ii
0,04
itot
0,5
ii
0,08
itot
0,85