Оценка инженерно – геологических условий на участке строительства

Тальковый сланец

Тальковый сланец - одна из разновидностей группы кристаллических сланцев. Представляет агрегат листочков и чешуек талька сланцеватого строения, зеленоватого или белого цвета, мягок, обладает жирным блеском. Встречается изредка среди хлоритовых сланцев и филлитов в верхнеархейских (гуронских) образованиях, но иногда является результатом метаморфизации и более новых осадочных и изверженных (оливиновых) горных пород. Как примесь в Т. сланце находят: магнезит, хромит, актинолит, апатит, глинкит, турмалин и др. Часто к тальку в большом количестве примешиваются листочки и чешуйки хлорита, обусловливающие переход Т. сланца в тальково-хлористовый. Т. сланец известен в Канаде, Соединенных Штатах, Швеции, Норвегии, некоторых местностях Германии, но особым распространением пользуется на Урале. Близок к Т. сланцу пользующийся довольно значительным распространением на Уралелиствянит, представляющий смесь листочков талька и кристаллических зерен магнезиального карбоната.

Мраморированный известняк

Мрамор - блестящий камень, каменная глыба) – кристаллическая горная порода, которая образуется в результате перекристаллизации известняка или доломита. По своим физическим свойствам это прекрасный конструкционный и облицовочный архитектурный материал. Мрамор известен еще с античных времен, когда он широко использовался художниками-скульпторами. Мы до настоящего времени можем созерцать его величие, воплощенное в шедеврах мировой культуры. Художники называют мрамор «живым» камнем за легкость обработки. История применения данного материала насчитывает много веков, что уже достойно уважения и особого отношения к мрамору. В настоящее время его активно применяют в строительстве при проведении облицовочных работ, но не забыта и художественная функция. Возможно, современные скульптуры из мрамора расскажут потомкам о нашей культуре через несколько тысячелетий.

Природная мягкость не позволяет активно использовать камень при наружной отделке. Некоторые сорта очень хорошо впитывают влагу, что приводит к изменениям в цветовой гамме и преждевременному старению. Поэтому основное место применения мрамора – отделка внутренних помещений. Истинная красота мрамора проявляется после его полировки. Его основные эстетические характеристики, это цвет и рисунок. Мрамор обладает относительной прозрачностью, в результате на его поверхности можно заметить тончайшую игру света и тени. Цвет и качество зависят от наличия примесей: кварц, халцедон, гематит, пирит, лимонит, хлорит и др., кроме этого он может содержать в себе и органические соединения. Лучше всего обработке подвергается мелкокристаллический мрамор с зубчатой связью зёрен.

Мрамор состоит из доломита (карбоната кальция и магния) или кальцита (карбоната кальция), или из обоих минералов. В мраморе почти всегда содержатся примеси других минералов, а также органические соединения. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая его декоративность.

Чёрная окраска мрамора зависит от примесей:

высокодисперсный сульфид железа — в сине-чёрный. Серые, голубоватые и черные цвета могут быть обусловлены также примесями битумов или графита.

Габбро

Габбро - магматическая горная порода основного состава, содержащая примерно в равных количествах основной плагиоклаз (лабрадор, битовнит), цветные минералы (пироксены, реже оливин и амфибол) и в небольших количествах рудные минералы. Химический состав: около 45-50% кремнезёма и до 20% окислов железа и магния.

Габбро применяется в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности для наружной и внутренней облицовки зданий, а также для приготовления щебня и дорожного камня. Окраска камня чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая.

Пески мелкозернистые, пылеватые с прослоями речного ила

Отличительной особенностью песков от грубообломочных пород является их гранулометрический состав. Состоят преимущественно из зерен кварца, слагающих почти 90-95% породы.

Для песков характерны следующие общие свойства.

1. Пески – нескальные грунты, без жестких структурных связей. В сухом состоянии отсутствует сцепление между составляющими зернами (обломками), лишь в тонко- и мелкозернистых пылеватых и глинистых песках сцепление связности начинает играть некоторую роль. Но его действие резко падает по мере увеличения песка.

2. Прочность песчаного грунта обуславливается силами трения между отдельными фракциями и «зацеплением» между ними, причем оба указанных параметра практически не зависят от изменения влажности, а зависят только от плотности и степени окатанности зерен. Исключение составляют лишь мелко- и тонкозернистые пылеватые и глинистые пески, прочность которых снижается по мере повышения влажности.

3. водопроницаемость их по сравнению с глинистыми грунтами очень высока, поэтому в водонасыщенных песках уплотнение происходит практически вслед за приложением нагрузки.

4. При известной интенсивности сотрясения пески склонны к уплотнению и как следствие этого – к осадке. Если толща водонасыщенна, то уплотнение приводит к появлению восходящих фильтрационных токов отжимаемой из пор воды и, следовательно, к снижению нормального давление на скелет грунта. Если напор восходящего фильтрационного потока при этом достаточно велик, то грунт полностью теряет свою прочность и переходит в разжиженное состояние.

Пески различных генетических типов под влияние гидродинамического давления могут переходить в плывунное состояние. В данном примере плывуны в песках могут возникнуть только при вскрытии котлованов.

Глины

Пластинчатая горная порода, состоящая из тончайших частиц, составляет половину (50%) всех осадочных пород земной коры. Диаметр частиц менее 0,005мм. Глины бывают серого, белого, красного, желтого, коричневого, синего, зеленого, лилового и даже черного цвета. У нас преобладают красные глины.

Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов(глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н20).
Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.
             Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин — серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраскаобусловлена примесями ионов — хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтыйцвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Глины – содержат глинистых частиц более 30%. Окрас глины – серый, бурый, зеленый. Глины гидрофильные. В сухом состоянии твердые и плотные, в соединении с водой дают пластичную смесь (см. рисунок 5); ρ = 1800…2000 кг/м3.

Область применения: для вяжущих, красок, огнеупорных кирпичей. Рыхлые обломочные породы могут подвергаться цементации – такие породы называются сцементированными.

Известня́к

Известняки - породы органического и органо-химического происхождения, состоящие в основном из кальцита с примесями магнезии, иногда кварца, глинистых, железистых и   других соединений. Цвет их белый, светло-серый, желтоватый, реже розоватый. По структуре известняки делятся на плотные, пористые и мраморовидные (или мраморизованные). Плотные известняки имеют среднюю плотность 2000+2600 кг/м3, предел прочности при сжатии от 20 до 50 МПа, а пористые - среднюю плотность 900+2000 кг/м3 и предел прочности при сжатии от 0,4 до 20 МПа. Плотные известняки широко используются для изго товления плит и архитектурных деталей, применяемых для на ружной и внутренней облицовки зданий и сооружений. 

Среди пористых известняков можно выделить несколько структурных разновидностей, используемых для производства облицовочных материалов: оолитовые, ракушечные, нуммули-товые и мшанковые. Оолитовые известняки в отличие от ос тальных представляют собой породу химического происхожде ния. Они имеют грубозернистую структуру с ясно видимыми округлыми кальцитовыми образованиями скорлупового строе­ния - оолитами. Такие известняки используются в основном в качестве стеновых материалов и значительно реже для произ водства облицовочных плит. Ракушечные известняки (так назы ваемые ракушечники) - пористые породы, состоящие из рако вин моллюсков или их обломков различной крупности, соеди ненных известковым или известково-глинистым цементом. Не которые разновидности ракушечников (чисто белые, розовые, золотисто-желтые с большим количеством раковин моллюсков) характеризуются достаточно высокой декоративностью. Раку шечники легко обрабатываются режущим инструментом, при чем некоторые их виды хорошо шлифуются и даже принимают полировку. Традиционная область использования ракушечников - производство стеновых материалов, наружная и внутренняя облицовка зданий.

Глинистый сланец

- Твердая глинистая порода явственно сланцеватого сложения, темно-серого, черного, реже красноватого или зеленоватого цвета. Встречается в самых древних геологических отложениях и представляет уплотненную и измененную давлением и позднейшими метаморфическими процессами глину.

4. Гидрологические условия участка.

При проектировании гидрогеологических работ в программе следует учитывать задачи и специфику прогноза уровенного режима, исходя из предварительной оценки гидрогеологических условий, методологию исследования формирования уровенного режима, а также сложность природных условий и степень освоения (застройки) территории.

Основные задачи прогноза формулируются следующим образом: оценка максимального подъема (снижения) уровня грунтовых вод с учетом его сезонных и многолетних колебаний на период строительства; оценка максимального подъема (снижения) уровня грунтовых вод под действием техногенных факторов при эксплуатации зданий, сооружений с учетом сезонных и многолетних колебаний уровня грунтовых вод.

Под максимальным уровнем следует понимать прогнозный уровень на заданный момент времени и с определенной степенью вероятности.

Методология исследования формирования уровенного режима на застроенных территориях включает: выявление источников возмущения, их количественную оценку по данным стационарных режимных наблюдений и прогнозирование изменения уровенного режима грунтовых вод во времени; по известным источникам возмущения прогнозирование изменения уровенного режима грунтовых вод во времени; составление карт прогнозных уровней грунтовых вод.

На потенциально подтапливаемых и подтопляемых территориях или в сложных гидрогеологических условиях определение расчетных фильтрационных параметров водонасыщенных пород и пород зоны аэрации, получение необходимых данных по взаимосвязи между водоносными горизонтами и поверхностными водами, оценка дополнительного инфильтрационного питания под действием техногенных факторов часто вызывают серьезные затруднения. Иногда необходимые данные могут быть получены лишь после выполнения как минимум годового цикла стационарных наблюдений и большого объема опытно-фильтрационных (иногда опытно-производственных) работ, требующих значительных затрат времени и средств. В таких случаях в программе следует предусматривать, с учетом установленной стадийности проектирования объекта, поэтапное выполнение гидрогеологических работ, когда результаты каждого предыдущего этапа являются основанием для проектирования последующего. Поэтапное выполнение работ позволяет свести затраты к минимуму.