10.Понятие "Структурные связи". Современные представления об их формировании. Перечислить и кратко охарактеризовать основные типы структурных связей в грунтах.

Структурные связи – связи которые образуются между структурными элементами (мин. частицы, микроагрегатами, агрегатами, зёрнами). Структурные связи в грунтах являются проявлением суммарного эффекта сил притяжения и отталкивания между структурными элементами. Структурные связи формируются в результате сложных физ.-хим. процессов на протяжении всей геологической истории существования природы.

Типы структурных связей(по энергии):

1)Химические или кристаллизационные. Высокая прочность, слабая сжимаемость, упругие свойства. После разрушения не восстанавливаются.

2)Молекулярные. Прочность меньше чем 0,01 Мпа. При наличии в породе связанной воды и ее количества, энергия молекулярных сил может уменьшаться за счет расклинивающего действия (противоположно молекулярным силам).

3)Ионно-электростатические. Прочность 0,1-5Мпа. Только для водонасыщенных систем. Прочность пород увеличивается при высушивании и уплотнении породы за счет образования прочных электростатических мостиков из обменных катионов.

4)Электростатические. Формируются при непосредственном контакте минеральных частиц вследствие контактной электризации (пески, эоловая пыль). Прочность определяется внутренним трением, т.к. удельное сцепление равно 0.

5)Магнитные. Характерны для тонкодисперсных систем при наличии в них ферромагнетиков, находящихся в виде тонких плёнок на поверхности минералов. Вблизи рудных тел(пр. Курская магнитная аномалия). В условиях естественного магнитного поля эти связи очень малы и практически не влияют на прочность пород. Анизотропия свойств вследствие формирования сланцеватой текстуры.

6)Капиллярные. Характерны для дисперсных грунтов, формируются при взаимодействии воды с твердыми частицами грунта при их смачивании и образовании минисков. Величина силы капилярного давления равна по величине и обратна по знаку подъёмной силе миниска. Прочность – десятки доли Мпа

11. Какие факторы определяют выбор метода улучшения свойств грунтов?

3 группы методов:

1)Механические методы: укатка,трамбовка.

2)Физические: обжег,замораживание.

3)Химические: силикатизация,цементация.

Факторы:

- группа и петрографический тип г.п. и их физического состояния.

- строительные требования к породам.

- технические возможности применения того или иного метода в данных конкретных условиях.

- экономическая выгодность по сравнению с другими возможными инженерными мероприятиями, обеспечивающими решение поставленной задачи

12. Перечислите основные способы (схемы) подготовки грунтов к гранулометрическому анализу. Как влияет выбор схемы подготовки грунтов на конечный результат.

Под гранулометрическим (или механическим) составом грунта понимается относительное содержание в нем (по массе) частиц различной величины.

Гранулометрический состав является одним из важных факторов, определяющих физи­ческие свойства грунта. От него зависят такие важные свойства, как пластичность, пористость, сопротивление сдвигу, сжимаемость, усадка, разбухание, высота капиллярного поднятия, водопроница­емость и др.

Гранулометрический (или механический) состав характеризует осадочные породы в отношении их дисперсности, т.е., размеров слагающих частиц. Он выражает процентное содержание в породе групп частиц (фракций) различных размеров, взятых по отношению к весу абсолютно сухой породы. Размер фракций, слагающих ту или иную породу, определяют по диаметру и выражают обычно в миллиметрах.

Для определения гранулометрического состава пород выпол­няется гранулометрический анализ.

Гранулометрический анализ состоит в разделении грунта на группы с близкими по величине частицами - так называемые фракции.

Предварительная подготовка грунтов к гранулометрическому анализу состоит в том, что тем или иным способом разрушают агре­гаты частиц грунта и последний приводят в состояние максимального разделения на элементарные частицы.

Существующие способы подготовки грунта к гранулометрическому анализу можно разделить на три группы:

1. механические;

2. химические;

3. физико-химические.

К механическим способам относятся взбалтывание грунта с водой, растирание и кипячение.

Физико-химические методы подготовки состоят в насыщении грунта одновалентными катионами (Nа⁺, Li⁺, NН₄⁺), которые замещают содержащиеся в грунте двух- и трехвалентные катионы. Однова­лентные катионы, обладающие большими гидратными оболочками, резко увеличивают дисперсность грунта.

Химическая подготовка состоит в разрушении карбонатов и органи­ческих веществ, обладающих цементирующими свойствами. Раз­рушение карбонатов обычно достигается обработкой соляной кис­лотой, а органических веществ - перекисью водорода.

П е р в а я с х е м а (подготовка к дисперсному анализу). По этой схеме грунт приводится в состояние максимальной дисперсности путем замещения всех обменных катионов катионом Nа+. Результаты гранулометрического анализа используются при установлении генезиса грунта.

В т о р а я с х е м а (подготовка к полудисперсному анализу). По этой схеме грунт приводится в состояние естественно элементарного расчленения без химического воздействия. Результаты гранулометрического анализа используются при классифицировании грунтов.

Т ре т ь я с х е м а (подготовка к агрегатному анализу). По этой схеме подготовка грунта к анализу состоит только в размачивании естественных комков грунта в воде и продолжительном (в течение 1 ч) взбалтывании на специальном аппарате. Результаты гранулометрического анализа используются для предварительного классифицирования грунтов.