- •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.
Детально ознакомиться с разделом «Класс природных мерзлых грунтов (горных пород)» гост 25100-2020 «грунты. Классификация», сделав из него необходимые выписки.
Мерзлый грунт — грунт с отрицательной или нулевой температурой, содержащий видимые ледяные включения и/или лед-цемент, за счёт которых образованы криогенные структурные связи.
ГОСТ сохраняет общую иерархию: класс → подкласс → тип → подтип → вид → подвид → разновидность. Класс «мерзлые грунты» выделен отдельно и имеет собственные таблицы типов/видов/разновидностей.
Подклассы мерзлых грунтов (основное деление)
1. Скальные мерзлые — криогенные связи присутствуют, но преобладают кристаллизационные и/или цементационные связи (то есть скальные свойства доминируют). В пределах этого подкласса используются те же типы/подтипы/виды, что и в скальных, но добавляются разновидности, связанные с морозным воздействием и льдистостью.
2. Дисперсные мерзлые — криогенные + физико-химические (или криогенные + механические) связи (аналогично дисперсным немерзлым, но с льдом). Дисперсные мерзлые грунты включают в себя такие виды, как – глинистые, супеси, пески и т.д., но с характеристиками мерзлоты (льдистость, пучинистость)
3. Ледяные грунты (ледогрунты / льды) — структуры определяются преимущественно криогенными связями (объём льда доминирует).
Критерии подразделения на разновидности:
По льдистости – ключевой параметр, а именно – отношение объема ледяных включений к объему грунта
Скальные и полускальные – льдистость за счет видимых включений
Слабольдистые
Льдистые
Сильнольдистые
В дисперсных мерзлых грунтах используют, как и видимые включения, так и суммарную льдистость. Однако в песчаных грунтах используют преимущественно суммарную льдистость.
Глинистые мерзлые
Нельдистые
Слабольдистые
Льдистые
Сильнольдистые
Ледогрунт
Песчаные
Нельдистые
Слабольдистые
Льдистые
Сильнольдистые
Ледогрунт
По морозному пучению – важный показатель – относительная деформация морозного пучения, определяемая в лабораторных условиях по ГОСТ 28622-2012.
Непучинистые
Слабопучинистые
Среднепучинистые
Сильнопучинистые
По засоленности – поскольку в отрицательных температурах присутствие растворимых солей влияет на фазовые превращения воды/льда
И пески, и глины делятся на:
Незасоленные
Слабозасоленные
Среднезасоленные
Сильнозасоленные
По температуре
Немерзлые
Охлажденные
Мерзлые
Отдельно для скальных выделяют морозные, для дисперсных сыпуче-мерзлые.
В инженерной практике применяется:
Полевые/ лабораторные испытания: определяют состав, влажность, видимые ледяные включения, суммарную льдистость, относительные деформацию морозного пучения, температуру, солевой состав
Присвоение разновидности: в соответствие с таблицами присваивают разновидность мерзлого грунта, что влияет на расчет морфологических и инженерно-геологических характеристик.
Классификация мерзлого грунта на практике:
Сбор данных – грансостав, общая влажность, пределы текучести/раскатывания, видимые ледяные включения, пучинистость, температура грунта
Определение класса и подкласса
Расчет/оценка льдистости
Определить степень пучинистости
Определить засоленность
Определить температуру
На основании всех показателей, можно определить класс, подкласс, вид и подтип.
