Контрольная работа по "Инженерной геологии"

Задание 1.  Объяснить условия образования элювиальных отложений. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди элювиальных отложений

Элювий — это рыхлые геологические отложения и формируемые на них почвы, образовавшиеся в результате выветривания поверхностных горных пород на месте первоначального залегания (in situ) или в результате выветривания и последующей аккумуляции его продуктов под действием силы тяжести. Под выветриванием подразумевается преобразование вещества горных пород в поверхностных условиях.

По составу элювиальные отложения могут быть как глинами и глинистыми породами, так и породами рыхлыми несвязными (песками, дресвой, щебнем) и их переходными разностями — песчано-дресвяными, песчано-щебенистыми или дресвяно-щебенистыми и др. Элювиальные породы наиболее распространены на низких и плоских водоразделах, на пологих склонах, а также в пределах отрицательных форм рельефа — по долинам рек и ручьев, под пойменными и надпойменными террасами, т. е. там, где денудационные процессы и эрозия не успевают их размыть и смыть (рис. 1).

[pic 1]

Рис. 1. Схема образования наносов на склоне рельефа: Э – элювий; Д – делювий; П – пролювий; 1 – атмосферные осадки; 2 – плоскостной смыв; 3 – коренные породы; 4 – первоначальная поверхность склона

Наиболее благоприятные условия для формирования элювиальных образований будут там, где темпы эрозии и плоскостного смыва ослаблены и выветривание горных пород успевает распространиться на глубину. На таких участках успевает сформироваться, при прочих равных условиях, более мощная зона выветривания. Породы в ней разрушены — изменены, причем часто в неодинаковой степени на разных глубинах. Поэтому зону выветрелых пород можно разделить на подзоны – от сильно до слабо измененных коренных пород.

На формирование элювиальных образований при равных климатических, геоморфологических, тектонических и других условиях решающее влияние оказывает состав исходных коренных пород. На породах, стойких по отношению к агентам выветривания, элювиальная зона имеет небольшую мощность, а состав более грубый (дресва, щебень). На породах слабых, легко поддающихся выветриванию, она достигает большой мощности, а состав пород более мелкозернистый и глинистый [1, 2].

Элювиальные крупнообломочные грунты формируются под влиянием физического выветривания и образуют скопление крупных обломков горных пород на месте их разрушения. Элювий состоит из угловатых остроугольных глыб, форма и размер которых в основном зависят от структурно-текстурных особенностей выветривающихся пород. Плотные мелкозернистые и скрытокристаллические породы дают неправильные угловатые осколки, а их размер и форма зависят от пространственного расположения тончайших трещинок, пронизывающих массив выветривающихся пород. Крупнозернистые осадочные породы рассыпаются в дресву, метаморфические сланцеватые породы распадаются на пластинки.

Крупнообломочные грунты являются хорошим основанием для зданий и сооружений, они не размокают, при плотном сложении под нагрузкой не уплотняются, но при большом содержании глинистого материала в них появляется тенденция к сжимаемости. Пористость крупнообломочных пород составляет от 19 до 55%, средняя влажность – от 3 до 7%.

Элювиальные пески являются характерным продуктом выветривания и формируются на месте разрушении горных пород. Они характеризуются неоднородностью в гранулометрическом составе, необработанной угловатой формой зерен, рыхлым пористым сложением и сильно выветрелой «кавернозной» поверхностью частиц, часто покрытой железистой пленкой.

Сложение элювиальных песков обычно рыхлое, причем наиболее рыхлые песчаные частицы расположены в верхней части песчаной толщи. В нижних ее частях расположение песчинок становится более плотным, однако и здесь оно достаточно неоднородное. Вследствие этого элювиальные пески обладают достаточно высокой уплотняемостью. Структура порового пространства позволяет пескам удержать внутри влагу, но величина капиллярных сил не придает связности песчинкам. Благодаря полевошпат-кварцевому составу пески не набухают. Пористость песчаных пород составляет от 20 до 81%, средняя влажность – от 6 до 14%.