Инженерная геология

Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий

Спайность: Совершенная

Излом: Неровный

Блеск: Перламутровый, Стеклянный, Шелковистый

Твёрдость: 2-3

Удельный вес, г/см³: 2,77-2,88

Особые свойства: Мусковит плавится с трудом, в кислотах не разлагается. Расщепляется на тончайшие гибкие листочки, при прокаливании до красного цвета теряет воду

Сопутствующие минералы

Альбит, минералы надгруппы биотита, гранат (альмандин), кварц, калиевый полевой шпат, ортоклаз, олигоклаз, ставролит, турмалин, хлоритоид.

    СИЕНИТ-ПОРФИР, субвулканическая или жильная горная порода, состоящая в основном из крупных кристаллов калий-натриевого полевого шпата, амфиболов или моноклинного пироксена, помещённых в основную скрытокристаллическую массу из тех же минералов. Цвет розово- или буровато-серый, структура трахитовая. Сиенит порфиры и липариты — излившиеся аналоги гранитов. Кварцевые порфиры относятся к древним, а липариты—к нововулканическим породам. От гранитов они отличаются порфировой структурой с наличием в мелкозернистой или стекловатой массе породы вкрупленников — крупных кристаллов кислого полевого шпата и реже кварца. Цветные силикаты наблюдаются в виде мелких чешуек биотита или тонких иголочек роговой обманки. Кварцевые порфиры окрашены в красновато-бурые тона и являются плотными породами. Предел прочности при сжатии изменяется у них в зависимости от содержания кварца и вулканического стекла, значительно повышаясь при увеличении первого и одновременном снижении второго в массе породы. От количества, размеров и степени разрушения вкрапленников зависит пористость пород, с которой связаны величина их водопоглощения и морозостойкость. Липариты — более легкие и пористые по сравнению с кварцевыми порфирами породы белого, светло-серого цвета, содержащие небольшие вкрапленники кислого полевого шпата и среднего плагиоклаза, а также повышенное количество нераскристаллизованного вулканического стекла. В свежем состоянии обе эти породы применяются для изготовления тесаного камня, бута, щебня и др. Декоративный вид и способность полироваться позволяют применять некоторые разновидности липаритов наравне с гранитами для отделочных работ. Месторождения этих пород имеются на Кавказе (Армения), Урале, в Средней Азии, а также в Казахстане

     Мел - белая горная порода, мягкая и рассыпчатая, состоит почти исключительно из мельчайших зёрен скрытокристаллического минерала кальцита (природного карбоната кальция), составляющего до 99 % от общей массы. Мел не растворяется в воде. В составе мела обычно находится незначительная примесь мельчайших зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии и др.) Нередко встречаются крупные окаменелости мелового периода: белемниты, аммониты и др. Его элементы относятся к семейству щелочноземельных металлов, которые составляют подгруппу периодической системы элементов. Мел - необходимый компонент «мелованной бумаги», используемой в полиграфии для печати качественных иллюстрированных изданий. Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого материала (пигмента) для побелки, окраски заборов, стен, бордюров, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов. Мел применяют в лакокрасочной промышленности (белый пигмент), резиновой, бумажной, в сахарной промышленности - для очистки свекловичного сока, для производства вяжущих веществ (известь, портландцемент), в стекольной промышленности, для производства спичек. В этих случаях обычно используют т. н. Мел осаждённый, полученный химическим путём из кальцийсодержащих минералов. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах) (формованный школьный мелок на 40% состоит из мела (карбонат кальция) и на 60 % из гипса (сульфат кальция)). При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище. Мел так же используют при рентгеновском обследовании желудка.

Су́песь — рыхлая горная порода, состоящая, главным образом, из песчаных и пылеватых частиц с добавлением около 3-10 % алевритовых, пелитовых или глинистых частиц.  Число пластичности для супеси составляет от 0,01 до 0,07. Супесь менее пластична, чем суглинок. Жгут, скатанный из суглинка, не рассыпается, в отличие от жгута из супеси. Более глинистые супеси называются тяжёлыми, менее глинистые — лёгкими. В зависимости от содержания песчаных зёрен соответствующих размерностей и пылеватых частиц различают грубопесчаные, мелкопесчаные и пылеватые супеси.

Минералогический состав супесей разнообразен. Песчаные и пылеватые супеси содержат кварц. В более глинистых супесях присутствуют глинистые минералы(каолинит, монтмориллонит).

Супесь применяется  в качестве сырья при производстве строительной керамики.

Термин супесь обычно применяют к породам континентального происхождения, а соответствующие им морские отложения относят к группе глинистых песков.

Термин супесь также применяется для обозначения гранулометрического состава почв.

Усреднённое значение сопротивления грунта — 300 кПа.

  Применяется супесь также при планировке и  выравнивании территорий, площадок. Супеси и пески имеют практически  одинаковую влажность, пористость и  удельный вес Вообще при заложении фундамента и рытье котлована, следует внимательно изучить состав грунта и уже, в соответствии со слоями грунта, подбирать способ разработки. При наличии супесей и притоках воды такой грунт проявляет свои плывунные свойства и фундамент в таком случае необходимо укреплять дополнительно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Основные физико-механические  свойства горных  пород, необходимых  для проектирования  и строительства.  Условия образования  и строительные  свойства техногенных  грунтовых отложений.

Показатели физических и механических свойств, скальных и нескальных грунтов между собой довольно значительно разнятся, особенно физические. Характеристики физических свойств выражают физическое состояние грунтов (плотность, влажность и др.) и позволяют их классифицировать по типу, виду и разновидностям. Под механическими подразумевают такие свойства, которые появляются в грунтах под воздействием внешних усилий (давлении, удара). Основные физико-механические свойства горных пород:

· Твердость  характеризует способность горной породы сопротивляться внедрению в нее резца, пуансона или другого индентора (твердого тела). Твердость породы в целом (агрегатная твердость) отличается от твердости слагающих ее минералов.

· Абразивность горных пород - это особое свойство пород, выражающееся в способности изнашивать породоразрушающий инструмент в процессе бурения.

· Упругость  горных пород - способность породы восстанавливать  первоначальную форму и объем  после прекращения действия внешних  усилий.

· Хрупкость  горных пород - способность горной породы разрушаться без заметной пластической деформации под воздействием внешних усилий.

· Пластичность горных пород - способность породы необратимо изменять, без нарушения сплошности, свою форму и размеры под действием  внешних усилий; чаще всего проявляется в условиях всестороннего сжатия породы.

· Установлено, что горные породы, обладающие высокими упругопластичными свойствами, разбуриваются  медленнее, чем упруго-хрупкие породы.

· Устойчивость горных пород - способность породы длительное время сохранять первоначальное положение при вскрытии ее в массиве (при бурении скважин, проходке шахт и других горных выработок); зависит от условий залегания, характера связи между частицами породы, трещиноватости и степени выветривания.

· Трещиноватость горных пород - совокупность в породе трещин различного происхождения и разных размеров. Наличие трещиноватости уменьшает прочность породы, но увеличивает ее абразивность.

· Влагоёмкость горных пород - способность породы удерживать то или иное количество влаги.

· Водопроницаемость  горных пород - способность породы пропускать воду при наличии перепада давлений.

· Водопоглощение горных пород - способность сухой  породы впитывать воду при выдерживании ее в воде при атмосферном давлении и комнатной температуре; определяется как отношение разности в массах свободнонасыщенного и сухого образца породы к массе сухого образца.

· Зернистость  горных пород - совокупность расположения частиц в породе, которые могут  различаться по своему внутреннему  строению, форме или размеру. Различаются породы мелко-, средне- и крупнозернистые.

· Каверхность  горных пород - наличие в породе пустот (каверн).

· Сланцеватость  горных пород - сложение горных пород, делящихся на тонкие плоские параллельные слои, плоские плитки или пластинки.

· Слоистость горных пород - повторяющаяся в разрезе неоднородность осадков: по составу, крупности зерна, окраске и другим особенностям.

Влажность горных пород - степень насыщенности водой (пленочной, капиллярной, гравитационной) пор, трещин и других пустот в естественных условиях. Такая влажность называется естественной влажностью. Она выражается в процентах по весу к абсолютно сухой породе и определяется формулой:

Пористость горной породы - отношение объема всех пустот в горной породе к общему объему породы.

Плотностью породы называют отношение массы твердых частиц к их объему.

Отдельную группу составляют - техногенные отложения, создаваемые человеком (отвалы горных разработок, насыпи, дамбы и пр.). По способу накопления различают  следующие виды близки к различным генетическим типам четвертичных отложений. Отвалы горных выработок во многом напоминают гравитационные образования и т.п. 

Техногенные отложения. Инженерно-геологические  процессы. 

       Уже в последние десятилетия  прошлого века стало очевидно, что инженерно-строительная и хозяйственная деятельность человека представляет собой одновременно огромную геологическую работу.

       Постоянно растущее воздействие  человека на природную среду  вообще и на геологическую  в частности особенно проявляется  в крупных городах. В их пределах происходит существенное изменение инженерно-геологических условий: нивелируется природный рельеф, заменяясь антропогенным; меняется гидрографическая сеть и режим рек. Подземное пространство насыщено инженерными сетями, тоннелями, различными сооружениями и конструкциями; существенно меняется его температурно-влажностный режим. Застройка и покрытия улиц резко меняют условия и соотношения стока, инфильтрации, испарения. Меняются гидрогеологические условия; в пределах мегаполисов образуются огромные депрессионные воронки глубоких водоносных горизонтов. С другой стороны, часто происходит подъем уровня грунтовых вод (подтопление) или образование неглубоко от поверхности новых водоносных горизонтов. Одно из следствий хозяйственно-строительной деятельности – образование техногенных отложений (культурного слоя). Их можно разделить на следующие группы.

• Природные образования, перемещенные с мест их естественного залегания различными транспортными средствами, взрывом (насыпные грунты) или средствами гидромеханизации (намывные грунты).
• Антропогенные образования, представляющие собой отходы хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека с коренным изменением состава и свойств исходного сырья. Хозяйственно-бытовые отходы представлены свалками бытовых отбросов, строительного мусора и т.п. Промышленные отходы представлены золами и шлаками различного происхождения – топливными, металлургическими; отвалами пустой породы при угледобыче (терриконы), а также шламами – отходами горнообогатительного, электрохимического и других производств (хвостохранилища).
• Природные образования, существенно измененные по составу и свойствам в условиях их естественного залегания   - например, при цементации, силикатизации, электрохимическом закреплении грунтов и т.п.