Билет 18
Какие методы используются для определения деформационных
свойств грунтов в лабораторных условиях?
В лабораторных условиях выполняют испытания образцов грунта
методом компрессионного сжатия или методом трехосного сжатия
Определение деформационным испытаниям грунтов. Метод штампов. Что такое пессиометрическое исследование.
Классификация подземных вод по условиям залегания
По условиям залегания в земной коре подземные воды делят на воды зоны аэрации: почвенные и верховодка – и воды зоны насыщения: грунтовые и межпластовые.
Почвенные воды заключены в почве и не имеют водоупора.
Верховодка образуется на линзе водоупорных пород, распространена локально, залегает неглубоко, существует временно, малообильна. В условиях континентального климата умеренного пояса она появляется весной после снеготаяния, иногда осенью.
Грунтовые воды – воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта, на первом водоупорном слое. Поверхность грунтовых вод называется зеркалом грунтовых вод. Мощность водоносного горизонта – это расстояние по вертикали от зеркала грунтовых вод до водоупора. В водоносных слоях грунтовые воды передвигаются от мест с более высоким уровнем к местам с более низким уровнем, т. е. в соответствии с уклоном водоносного пласта. Скорость их движения (v) прямо пропорциональна коэффициенту фильтрации водоносной породы (k), который зависит от водопроницаемости и определяется по таблице, и уклону подземного потока (i), и вычисляется по формуле Дарси: v=k*i (см/с или м/сут.).
Схема соотношения различных типов подземных вод (по О.К. Ланге).
Области распространения и питания грунтовых вод совпадают, поэтому мощность и во-дообилие их подвержены колебаниям, зависящим от изменений климатических и метеорологических условий, а их режиму и свойствам присуши зональные черты. Зональность грунтовых вод проявляется в глубине их залегания от поверхности и соответственно в их чистоте и температуре, а также химическом составе и степени их минерализации. В зонах избыточного и достаточного увлажнения – тундре и лесах (Kув≥1) – грунтовые воды залегают неглубоко, они ультрапресные и пресные, гидрокарбонатно-кальциевые. В зонах умеренно-недостаточного (неустойчивого) увлажнения – лесостепях и степях (Kув=1,0-0,3) – залегание вод глубже, они пресные или слабо минерализованные, постепенно становятся сульфатными. В зонах недостаточного увлажнения – полупустынях (Kув=0,3-0,1) и крайне недостаточного увлажнения – пустынях (Kув<0,1) – воды глубоко залегающие, минерализованные, обычно хлоридные.
Температура грунтовых вод в сглаженном виде повторяет годовой ход температуры воздуха, но максимумы и минимумы температуры запаздывают, и тем больше, чем глубже залегают грунтовые воды. Чистота грунтовых вод определяется глубиной их залегания от поверхности – чем глубже, тем чище.
Геолого-геоморфологические условия и вещественный состав пород вносят разнообразие и обусловливают специфику грунтовых вод в пределах природных зон. Например, при глубоком и густом долинно-балочном расчленении земной поверхности воды залегают глубже. В целом же грунтовые воды относительно чистые, обычно пресные, постоянные и широко используются для хозяйственно-бытовых нужд в сельской местности.
Схема залегания и движения грунтовых вод в междуречном массиве (по Л.К. Давыдову и др.)
Межпластовые воды – это воды, заключенные между двумя водоупорными пластами, из которых нижний называется водоупорным ложем, а верхний – водоупорной кровлей. Они залегают глубже и поэтому чище, чем грунтовые. Области распространения и питания их не совпадают, в связи с чем режим вод меньше зависит от метеоусловий и у них более постоянный уровень. Атмосферное питание эти воды получают лишь в местах выхода водоносного пласта на поверхность. Они могут быть напорные и ненапорные. Ненапорные воды не полностью насыщают водоносный пласт, имеют свободную поверхность и стекают как грунтовые по уклону ложа. Напорные воды залегают в вогнутых тектонических структурах, насыщают весь водоносный слой и обладают гидростатическим напором. Вскрытые скважинами, они могут изливаться на поверхность или даже фонтанировать. Такие воды называют артезианскими. Как и грунтовые воды, межпластовые могут иметь разный химический состав и степень минерализации, которая увеличивается с глубиной.
Схема строения артезианского бассейна (по Л.К. Давыдову и др.)
10. Пролювиальный глинистые образования.
Пролювиальные и делювиальные глинистые отложения плохо отсортированы, часто массивной текстуры, разнообразны по минеральному составу, большей частью буроцветные, красноцветные. Залегают в виде изменчивых по мощности и по простиранию линз, пластов, прослоек. Текстуры массивные, муаровые, гнездовидные.
Эти образования располагаются непосредственно за конусами выноса. Формирование их происходит при оседании частиц в мелких озерках, временно образующихся на равнинах при заливании их водой горных рек. По своему гранулометрическому составу пролювий чаще всего представлен лёссовидными суглинками, инженерно-геологические особенности которых рассмотрены несколько ниже.
В настоящее время содержание понятия «пролювий» несколько расширилось. В него также включены отложения временных потоков в пределах долин и конусов выноса. Среди слагающих их толщ пород также встречаются глинистые образования. Они обычно слагают маломощные (1—5 м) прослои и линзы в толще грубообломочных пород, которые имеют протяженность в десятки и сотни метров. Для таких глинистых образований характерна плохая сортировка материала и наличие включений обломков размываемых пород различной величины. Обычно глинистые породы песчанистые или сильно пылеватые, полиминеральные.