- •Основы геологии и грунтоведения
- •Isbn 5-06-003690-1
- •Оглавление
- •Глава 1. Основные сведения о геологии 7
- •Глава 2. Земная кора и её состав 26
- •Глава 3. Грунтоведение 80
- •Глава 1. Основные сведения о геологии
- •1.1. Планета Земля
- •1.1.1. Происхождение планеты Земля
- •1.1.2. Форма Земли
- •1.1.3. Строение Земли
- •1.2. Геологическая хронология
- •1.2.1. Абсолютный возраст
- •1.2.2. Относительный возраст
- •1.2.3. Общая геохронологическая шкала
- •Глава 2. Земная кора и её состав
- •2.1. Земная кора
- •2.2. Тепловой режим земной коры
- •2.2.1. Температурные зоны
- •2.2.2. Геотермика
- •2.2.3. Многолетнемёрзлые грунты
- •2.3. Состав земной коры
- •2.3.1. Природные минералы
- •2.3.1.1. Общие сведения
- •2.3.1.2. Генезис и свойства минералов
- •2.3.1.3. Кристаллохимическая классификация минералов
- •2.3.2. Горные породы
- •2.3.2.1. Магматические породы
- •2.3.2.2. Осадочные породы
- •2.3.2.3. Метаморфические породы
- •2.3.3. Антропогенные образования
- •2.4. Расход продуктов земной коры
- •Глава 3. Грунтоведение
- •3.1. Концепция грунтоведения
- •3.2. Общие сведения о составе грунтов
- •3.3. Твёрдые компоненты грунтов
- •3.3.1. Силикаты природные (первичные)
- •3.3.2. Соли простые
- •3.3.3. Сульфиды природные
- •3.3.4. Минералы глинистые
- •3.3.4.2. Связи между минералами
- •3.3.4.3. Виды минералов
- •3.3.5 Вещества органо-минеральные
- •3.3.6. Лёд в поровом пространстве
- •3.3.6.1. Строение, виды и свойства льда
- •3.3.6.2. Мельтинг льда и режеляция воды
- •3.4. Жидкие компоненты грунтов
- •3.4.1. Вода – основная составляющая жидкого компонента
- •3.4.2. Классификация воды, пара и льда в поровом пространстве грунтов
- •3.4.2.1. Вода связанная (аномальная)
- •3.4.2.2. Вода переходного типа (от связанной к свободной)
- •3.4.2.3. Свободная вода (обычная)
- •3.4.2.4. Водяной пар (газообразная вода)
- •3.4.2.5. Лёд (твёрдая модификация воды)
- •3.5. Газообразные компоненты грунтов
- •3.5.1. Газы геологические
- •3.5.2. Газы подземные
- •3.5.3. Газы биогенные
- •3.5.4. Газы техногенные
- •3.5.5. Влияние газов на свойства грунтов
Глава 3. Грунтоведение
3.1. Концепция грунтоведения
Грунтоведение – основное научное направление инженерной геологии, призванное изучать состав, строение и свойства грунтов на предмет их использования в качестве оснований фундаментов зданий (сооружений), материала при строительстве наземных грунтовых сооружений (дорожного полотна, плотин), объекта технической мелиорации, сырья для производства минеральных строительных материалов, вмещающей среды при освоении подземного пространства крупных городов и промышленных комплексов (объекты геотехники: тоннели, гаражи, склады, помещения различного назначения). Другими словами, грунтоведение позволяет обеспечить геологическое обоснование инженерно-строительной и хозяйственной деятельности человека. В научном плане инженерная геология развивает учение об инженерно-геологических условиях земной коры, а грунтоведение как её часть – учение о грунтах как основном компоненте инженерно-геологической субстанции.
Грунтоведение исследует закономерности формирования грунтовых толщ и их пространственно-временнόго изменения под воздействием современных и прогнозируемых геологических процессов, формирующихся в ходе развития земной коры под влиянием совокупности всех природных факторов и в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной деятельностью человека.
В качестве грунта выступают любые горные породы, почвы, геологические осадки и антропогенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы, исследуемые в связи с планируемой, осуществляемой или осуществлённой инженерной деятельности человека. В общем случае, грунт – это минеральная или минерально-органическая, органо-минеральная, многофазная система, которая включает твёрдую, жидкую и газообразную компоненты.
М.М. Филатов в 1940 г. сформулировал содержание понятия «грунт»: «… под грунтами надлежит понимать почвы и горные породы, являющиеся основаниями, материалами и средой для инженерно-технических сооружений». Учёные МГУ им. М.В. Ломоносова Е.М. Сергеев, Г.А. Голодковская, Р.С. Зиангиров, В.И. Осипов, В.Т. Трофимов создали учебник «Грунтоведение», четвёртое издание которого вышло в свет в 1973 г. В 2005 г. реализовано его шестое издание с грифом «Классический университетский учебник», авторами которого являются В.Т. Трофимов, В.А. Королёв, Е.А. Вознесенский, Г.А. Голодковская, Ю.К. Васильчук, Р.С. Зиангиров.
В 1999 г. В.Т. Трофимов сформулировал основной закон грунтоведения: состав, строение, состояние и свойства грунтов определяются их генезисом, характером постгенетических процессов и современным пространственным (координатным) положением.
Познание строительных особенностей грунтов, закономерностей формирования их компонентов, строения грунтов, прочностных, деформационных, физико-химических и влажностных свойств, теплофизических параметров, зарегистрированных опасных геологических процессов и явлений, а также роли антропогенного фактора являются решающими в судьбе больших и малых строительных объектов и, в целом, всего созданного человеком на поверхности и в недрах земной коры.