Глины — горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005, мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц. Глинистые грунты способны сжиматься, размываться. При этом сжимаемость глины выше, чем у песков, а скорость уплотнения под нагрузкой меньше. Поэтому осадка зданий, фундаменты которых покоятся на глинистых грунтах, продолжается более длительное время, чем на песчаной почве. Глинистые грунты с песчаными прослойками легко разжижаются и поэтому обладают небольшой несущей способностью. Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома (не всегда).

Грунты с органическими примесями (растительный грунт, торф и т. р.) обладают большой и неравномерной сжимаемостью. Они плохо воспринимают нагрузку из-за своей рыхлости, и поэтому в качестве оснований непригодны.

Задание 3 Охарактеризовать специальные горнотехнические характеристики твердых, связных и рыхлых пород

Гидродинамические процессы, происходящие в рыхлых горных породах, нередко приводят к явлениям плывучести (оплывания). Породы, обладающие свойством плывучести, получили название плывунов. Плывуны это рыхлые, преимущественно песчаные породы, проявляющие при определенных гидродинамических условиях большую подвижность.

Различают истинные и ложные плывуны. Истинные – пески, содержащие гидрофильные коллоиды, ложные – не содержащие. Истинные плывуны переходят в плывунное состояние при незначительных напорных градиентах и приобретают устойчивые плывунные свойства. Ложные плывуны переходят в плывунное состояние при больших напорных градиентах, легко отдают воду, после чего не проявляют плывунных свойств. Плывуны могут возникать и в результате жизнедеятельности микроорганизмов и происходящих в толще рыхлых пород биохимических процессов.

Плывуны иногда обнаруживаются в естественных обнажениях, например в оврагах, горных выработках, в строительстве котлована, каналах, туннелях, шахтах и буровых скважинах. Появление плывунов всегда связано с разницей напоров подземных вод, поэтому предотвратить плывунность породы можно гидравлическим способом.

К мероприятиям по борьбе с плывунами относится осушение пород, насыщенных водой. При высокой водопроницаемости пород (не менее 1 м/сут) осушение производится откачкой воды из скважин. При водопроницаемости плывунов менее 1 м/сут осушение производят откачкой воды из забивных и опускных фильтров. В плывуны с водопроницаемостью менее 0,2 м/сут устанавливают иглофильтры, с помощью которых нагнетают воздух, отжимающий из плывуна воду. Для осушения плывунов применяют также электродренаж. Этот способ позволяет осушить породы с коэффициентом фильтрации менее 0,2 м/сут.

Другим способ борьбы с плывунами является изоляция плывунов шпунтовыми ограждениями, а в горных выработках – крепление или заложение опускных колодцев.

Эффективным способом борьбы с плывунами является замораживание, хотя и требует большого расхода электроэнергии. Этот способ осуществляют путем нагнетания в скважину охлажденного концентрированного хлористого кальция. Плывун замерзая, становится твердым и устойчивым. В большинстве случаев это единственный способ, с помощью которого с плывунами можно бороться в любых геологических условиях.

Задание 4 Используя результаты химического анализа подземной воды, определить её класс, группу и тип по классификации О.А. Алекина и номер воды по графику-квадрату Н.И. Толстихина в зависимости от варианта

Дано

HCO3- = 5,00 мг экв/л;

SO42- = 1,56 мг экв/л;

Cl- = 1,64 мг экв/л;

Na+= 5,22 мг экв/л;

Ca2+ = 2,46 мг экв/л;

Mg2+ = 0,46 мг экв/л;

Найти:

Класс, группу, тип и номер воды по графику-квадрату Н.И. Толстихина

Решение:

Выражаем химический состав воды в % экв. Сумма катионов и анионов каждая в отдельности принимается равной 100%. Далее рассчитывается % экв каждого аниона и катиона.

Сумма анионов-8,2 мг экв/л – 100%, 5,00 мг экв/л. HCO3- равен 5,00 ´ 100% и разделить на 8,2. Равно 61%. И так далее. Данные сведены в таблицу

Класс – гидрокарбонатной, так как преобладает HCO3- (61%).

Группа натриевая, так как преобладает Na+ (64%).

I тип, так как HCO3- > (Ca2+ +Mg2+), 61% >30%+6%;

Номер воды по графику-квадрату Н.И. Толстихина №

Задание 5 При выполнении разведочных работ пробурено 12 скважин, расположенных в плане в углах квадратной сетке на расстоянии 25 м друг от друга. Даны абсолютные отметки скважин и результаты замера глубин залегания уровней грунтовых вод. Построить карту гидроизогипс масштаба 1:500, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1м. На карте указать направление потока и выделить участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2м