Геология участка

Геология участка включает в себя определение типов грунтов. Разные породы имеют отличительные друг от друга свойства. Важно знать возможное протекание в них различных природных явлений. Лёссовые породы имеют отличительные характеристики, они изучаются компрессионными испытаниями.

Горные породы сжимаются в объёме, когда к ним прикладывают нагрузки. Во время компрессионных испытаний породы заставляют испытывать нагрузки. Одновременно ограничивают возможность образца расширяться по бокам, используя приспособление (одометр), где стены жёсткие. В одометр помещают образец грунта. Давления усиливаются ступенчато. Выдерживают под давлением до тех пор, пока не затухаются колебания от деформаций. Такой вид испытания в лаборатории часто применяется с целью определения, насколько грунты могут деформироваться. Во время сжатия порода не подвергается разрушениям.

Лёссовые осадки, помещённые в одометр, уплотняются путём направленных нагрузок. Образец замачивается водой. Относительная просадочность зависит от изменений высот (в сантиметрах) когда на образец прикладывается определённое давление. От высоты образца при природной влажности отнимают высоту, но уже увлажнённого, давление выдержанное. Разницу высот делят на высоту этого же образца , но не увлажнённого дополнительно (образец с естественной влажностью). Лёссы считаются не просадочными, если результат деления  меньше 0.01 и являются просадочными, если коэффициент больше 0.01. По полученным данным строят график изменений свойств грунта под давлением в нормальном и в увлажнённом состоянии.

Физико-химические особенности строения лессовых грунтов, методы их испытания

Такие значительные колебания связаны с разными условиями образования минералов, их гранулометрическим, химическим составом. Содержание солей карбонатов в лёссах колеблется от четырёх до двадцати процентов (иногда до тридцати). Наибольшее значение отмечается в наиболее сухих местах. Большая часть карбонатных частиц пылеватой размерности. В классических лёссовых грунтах большая часть – это пылеватая фракция. В них от пятидесяти до восьмидесяти четырёх процентов – это карбонаты. В тонкодисперсной фракции содержится карбонатов незначительно, но в глинистой части может доходить до сорока процентов.

От процента карбонатных частиц зависят прочностные свойства породы. Высокодисперсная карбонатная составляющая формирует прочную кристаллизационную связь, скрепляющую частички лёссовых грунтов. Содержание кальция способствует глинистым и каллоидным фракциям снижать их пластические характеристики. Из сульфатов в лёссах может быть гипс, в основном размерностью больше 0.01мм. Гипсы являются среднерастворимыми солями. Если районы засушливые – гипс содержится в лёссовых грунтах всегда. В северных областях, в лесной зоне лёссы не содержат этого минерала. Лёссовые породы содержат незначительное количество солей, они легко растворяются (карбонаты натрия, сульфаты, хлориды и т.п.).

Лёссовые породы обладают естественной влажностью от 0.05 до 0.25. В лаборатории для определения влажности используют термостатический метод. Меньше влажность у просадочных лёссовых пород. В геологическом разрезе влажность вышележащих лёссовых пород может быть другая, чем у нижележащих слоёв. Влажность может меняться в зависимости от сезона, от времени суток, атмосферных осадок. Обычно влажность лёссов увеличивается с глубиной. На глубине в среднем влажность около 0.12. Когда влажность увеличена – увеличена и сжимаемость грунтов, но снижается их сдвиговое сопротивление. Не набухающие лёссовые породы имеют среднее значение полной влагоёмкости от 0.13 до 0.16. У глин и тяжёлого лёссовидного суглинка это значение в пределах 0.14 – 0.21. Лёссы имеют капиллярную влагоёмкость до 0.4, а лёссовые породы в пределах от 0.2 до 0.33. Обычные грунты имеют примерно одинаковую полную и капиллярную влагоёмкость. Различие между ними в лёссовых породах значительно.

Образцы пород стараются отобрать в их естественном залегании и стараясь сохранить их естественные характеристики. Например, сохранить их естественную влажность. Если лёссовые породы высушиваются, то нарушаются связи между частицами и комплексами частиц. В таком случае значительно изменяются свойства грунта и невозможно будет достоверно определить предел пластичности. Есть корреляционная зависимость между числом пластичности и влажностью на границе текучести, которая может изменяться для различных районов. Пластичность лёссовых пород невелика из-за незначительного содержания глинистой составляющей, из-за значительно содержания соединений кальция, из-за содержания водорастворимых солей. Пластичность лёссов возрастает с севера на юг