27. Понятие «горная порода» и «грунт» Принципы классификации грунтов

Единой инженерно-геологической классификации ГП пока, к сожалению, нет. Трудно в одной классификации отразить все свойства ГП. Однако существует большое количество частных классификаций.

Все и/г классификации ГП можно разделить на 2 большие группы – общие и специальные.

Общие и/г классификации учитывают несколько признаков, специальные – один классификационный признак.

К общим классификациям относятся следующие:

1) На практике, при производстве инженерно-геологических изысканий, при проектировании и строительстве зданий и сооружений используют классификации грунтов по ГОСТ 25100-95 “Грунты. Классификация”.

Согласно ГОСТ грунтом считается любая ГП или почва (а также твердые отходы производственной или хозяйственной деятельности человека), которая представляет собой изменяющуюся во времени многокомпонентную систему и используется как основание, среда или материал для возведения зданий и инженерных сооружений.

Согласно этой классификации классы скальных и нескальных грунтов выделяют по признаку наличия или отсутствия жестких структурных связей. Классы подразделяют на группы, подгруппы, типы, виды и разновидности с учетом происхождения, условий образования, вещественного состава, структурно-текстурных особенностей, физико-механических, химических свойств и состояния. В каждом классе выделяют группы искусственных грунтов — преобразованных в природном залегании или насыпных и намывных.

Грунт как многокомпонентная система состоит из компонентов:

- твердая компонента - минеральная и органическая часть ГП,

- жидкая компонента - содержащиеся в пустотах пород природные воды,

- газообразная компонента - газы в пустотах пород и

- живая компонента - главным образом микроорганизмы, обитающие в ГП.

Соотношение компонент в горных породах определяет их состояние и свойства.

Пример: сухая глина обладает большой прочностью, а та же глина в водонасыщенном состоянии может течь под действием силы тяжести.

В зависимости от того, полностью или частично будут заполнены поры водой, или газом и содержатся в них живые организмы или нет, грунты могут являться двух-, трех- и четырехкомпонентными системами.

2) Н.Н. Маслов (1941) по механической прочности и водостойкости ГП выделяет 5 классов:

- скальные ГП;

- полускальные ГП;

- сыпучие;

- глинистые;

- сильносжимающиеся ГП.

Недостатком его классификации является отсутствие петрографического и генетического подхода.

3) Классификация грунтов Сергеева Е.М. (1959, 1978) построена на генетической основе с учетом характера структурных связей и петрографических особенностей пород.

ГП делятся на два класса грунтов, резко отличающихся по своим инженерно-геологическим свойствам:

- скальные грунты, у которых преобладают кристаллизационные структурные связи;

- рыхлые (дисперсные) грунты, у которых роль кристаллизационных структурных связей невелика.

Разница в инженерно-геологических свойствах этих двух классов пород очень большая.

Можно еще выделить третий класс «мерзлые грунты», где связь между частицами осуществляется через лед, но они являются объектом изучения мерзлотоведения и не включаются в общую классификацию.

1 класс - скальные грунты по генетическому признаку (по условиям образования) подразделяется на группы:

магматические;

метаморфические породы;

осадочные породы;

искусственные грунты.

Подразделение групп на подгруппы осуществляется также по генетическим признакам (интрузивные, эффузивные, динамометаморфические, регионального метаморфизма, органогенные или хемогенные и пр.).

Выделение в каждой подгруппе типов происходит по петрографическим особенностям пород (граниты, диориты, мраморы, кварциты, сиениты, опоки, известняки и пр.).

2 класс - среди дисперсных грунтов выделяются тоже 4 группы по генетическому признаку:

• осадочные обломочные (несвязные) грунты;

• осадочные глинистые и лёссовые грунты;

• почвы и фитогенные породы;

• искусственные дисперсные грунты.

Подгруппы также выделяются по генетическим признакам (крупнообломочные, песчаные, лёссовые, глинистые илы, торфа, почвы и пр.).

Выделение в каждой подгруппе типов идёт по петрографическим особенностям пород (валуны, галька, гравий, песок, лёсс, глина, суглинок, супесь и пр.).

4) Саваренский Ф.П. (1937) выделяет 5 групп ГП по физико-механическим свойствам:

• твердые ГП – скальные;

• относительно твердые ГП – полускальные;

• рыхлые (несвязные) ГП;

• мягкие связные ГП;

• породы особого состава, состояния и свойств.

Затем эта классификация была дополнена В.Д. Ломтадзе и она считается наиболее пригодны для решения задач горного дела.

К специальным классификациям относятся:

- классификация по устойчивости ГП в откосах,

- по несущей способности ГП,

- по способу и трудности разработки ГП,

- по крепости ГП (Протодьяконов М.М.) – используют в горном деле,

- по степени водопроницаемости или водопоглощения и др.