ГРУНТОВЕДЕНИЕ Грунтоведение — научное направление инженерной

ГРУНТОВЕДЕНИЕ.

Грунтоведение - научное направление инженерной геологии, исследующее состав, состояние, строение и свойства грунтов (под грунтом понимается любые горные породы, почвы, осадки и грунтовые толщи (тела или массивы)), изменяющиеся под воздействием современных и прогнозируемых геологических процессов, инженерно-строительной деятельностью человечества.

Цель грунтоведения. Рассмотрение грунта, как
 многокомпонентной динамичной системы, исследуемой в связи с планируемой, осуществляемой или осуществленной инженерной деятельностью человека.

Задачи грунтоведения. Изучение грунтов, закономерностей их формирования и пространственновременной изменчивости в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью.

Объект и предмет. Объектом изучения грунтоведения являются любые горные породы, почвы, осадки, искусственные геологические образования, рассматриваемые как грунты, и слагаемые ими грунтовые толщи (массивы) верхней части разреза земной коры. Предметом исследования грунтоведения являются знания о грунтах, их составе, состоянии, строении и свойствах, закономерностях их формирования и пространственно-временного изменения.

Грунтоведение и другие науки. Грунтоведение использует достижения физики, химии, математики и механики и тесно связано с другими разделами инженерной геологии и смежными геологическими науками (гидрогеологией, мерзлотоведением, петрологией, литологией и др. ).

Структура грунтоведения. Общее грунтоведение Генетическое грунтоведение Региональное грунтоведение

Состав грунтоведения. Твердый компонент грунтов: минералы класса первичных силикатов, простые соли, глинистые минералы, органическое вещество и органоминеральные комплексы. Вода в виде льда. Жидкий компонент грунтов. Виды воды в грунтах: адсорбированная, капиллярная, осмотическая, гравитационная. Газовый компонент грунтов, его состав. Газы в свободном, адсорбироаванном и защемленном состоянии. Живой компонент грунтов. Макро- и микроорганизмы в грунтах.

Гранулометрический состав грунта. Определение гранулометрического состава заключается в установлении процентного содержания в грунте по массе частиц того или иного размера.

Структура грунтов. Под структурой подразумевается строение минерального скелета, характеризуемое формой, размерами и количественным соотношением отдельных частиц. а — зернистая; б — сотообразная (губчатая); в — хлопьевидная

Текстура грунтов. Текстура – следует понимать совокупность признаков, характеризующих неоднородность сложения грунтовой толщи в пласте, т. е. неоднородность в расположении структурных и механических элементов в отдельных пластах грунта. а — слоистая (ленточная); б — порфировая; в — ячеистая; г — слитная

Строение материала изучают на трех уровнях: 1) макроструктура (макротекстура) материала – строение, видимое невооруженным глазом; 2) мезоструктура (мезотекстура) материала – строение видимое в оптический микроскоп; 3) микроструктура (микротекстура) - внутреннее строение веществ, составляющих материал, на молекулярно-ионном уровне, изучаемом методами рентгено-структурного анализа, электронной микроскопии и т. п.

Физические свойства грунтов. Теплофизические свойства - характеризуют тепловой режим толщи грунтов. Обычно определяются: удельная, или объемная, теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность н термическое расширение грунтов. Значения этих свойств зависят от пористости, влажности и состава твердого компонента.

Электрические свойства грунтов – способность грунтов проводить и поглощать электрический ток. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость грунтов в первую очередь зависят от их минерального состава, влажности, состава и концентрации порового раствора.

Магнитные свойства грунтов - все грунты в большей или меньшей степени обладают магнитными свойствами. Это обусловлено тем, что в грунтах практически всегда содержится некоторое количество ферромагнитных соединений.

Физико-механические свойства грунтов. Пористость — объем пор, заполненных водой и воздухом в процентах от общего объема грунта. Весовая влажность — отношение веса воды к весу сухого грунта в %. Связность (взаимное сцепление частиц) — способность грунта сопротивляться разделению на отдельные частицы под действием внешних нагрузок.

Пластичность — свойство грунта изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять эту форму после. Прочность. Сопротивление сдвигу. Это сопротивление характеризуется величиной, сцепления. Абразивность — способность материала оказывать истирающее действие на другой материал. Коэффициент трения грунта о сталь зависит от состояния поверхности стали и физикомеханических свойств грунта.

Физико-химические свойства грунтов. Коррозионные свойства грунтов. Коррозией называется процесс разрушения материалов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Диффузия — процесс самопроизвольного выравнивания концентрации в системе. Зависит от размера и количества пор: чем меньше радиус пор и их количество, тем медленнее диффузия.

Адсорбционная (поглотительная) способности грунтов поглощать из фильтрующихся водных растворов или газовых смесей содержащиеся в них вещества. Набуханием называется увеличение объема грунта в процессе смачивания. Усадкой грунта называется уменьшение его объема в результате удаления воды при высыхании.

Липкость Размокаемость Размываемость Растворимость грунта Размягчаемость Морозостойкость Водопрочность

Электрокинетические и осмотические свойства грунтов. 1) при наличии градиента поля постоянного электрического тока (электроосмос); 2) при наличии градиента концентрации растворенных электролитов (капиллярный осмос); 3) при наличии температурного градиента (термоосмос).

Спасибо за внимание!