Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
План
1.Состав песков
2.Свойство песков
3.Список использованной литературы
Cостав песков
Генезис песков определяет их минералогический состав. Пс мнению Б. А. Федоровича, все среднеазиатские пески, состоящие более чем из 45 минералов, из которых 28 встречаются в каждом образце, крайне незначительно отличаются в пробах разного возраста и разных районов, за исключением южных районов, сложенных выносами рек Мургаб, Теджен и мелких рек Копет Дата .
По содержанию минералов все виды среднеазиатских песков с точки зрения строительных целей объединены в три основные группы:
Содержание основных минералов в песках Средней Азии приведено ниже:
|
Основные минералы в составе песка |
Содержание основных минералов по массе |
||
|
|
I группа песка |
II группа песка |
III группа песка |
|
кварцит |
75,0 – 95,0 |
29,0-48,0 |
50,0-75,0 |
|
кальцит |
3,0-4,0 |
10,0-20,0 |
5,0-8,0 |
|
полевые шпаты |
1,0-7,5 |
0,8-2,5 |
0,7-5,3 |
|
гипс |
0,4-1,0 |
0,3-0,5 |
- |
|
слюда |
0,05-0,09 |
0,3-1,0 |
0,2-5,0 |
|
прочие |
3,30-28,0 |
13,0-66,0 |
9,0-35,0 |
Примечание. Под прочими имеются в виду частицы либо коагломерированные, либо агрегатные, минералогический состав которых не мог быть определен обычными методами.
Колебания содержания отдельных минералов в песках внутри каждой группы обусловливаются некоторым различием генезиса отдельных представителей группы: условиями перемещения и накопления частиц, их сортировкой и т. п.
В литературе отсутствует твердо установленная классификация песков по минералогическому составу, и пески, описанные выше, не представляется возможным отнести к группе кварцевых или полевошпатовых по геологической номенклатуре. Поэтому, не претендуя на всестороннюю оценку, в дальнейшем сохраним принятую в работе терминологию: желтые, серые слюдистые и элювиальные.
Желтые и серые слюдистые пески обладают сравнительно устойчивым минералогическим составом. Процессы выветривания в них протекают в значительно меньшей степени, чем в элювиальных всилу их почти закончившейся природной переработки. • Наиболее показательным признаком, позволяющим определять принадлежность песков к той или иной группе, является содержание в них кварца и кальцитов. Химические элементы, входящие в состав песков, находятся в различных химических соединениях в виде окислов и солей. Данные химических анализов более чем 60 разновидностей песка различных месторождений Каракумов и Кызылкумов позволяют сгруппировать эти пески по содержанию химических соединений в три группы, аналогичные группам для минералогического состава. Химический состав песков Средней Азии приведен ниже:
|
Основные химические соединения |
Содержание (%) в пересчете на абс. сухое вещество |
||
|
|
I группа песка |
II группа песка |
III группа песка |
|
SiO2 |
75,0 – 94,0 |
59,0 - 69,0 |
62,0 - 70,0 |
|
R2O3(FeO2+Ai2O3) |
2,6 - 4,2 |
8,0 - 13,3 |
5,6 - 9,5 |
|
CaO |
0,5 - 2,0 |
2,1 - 2,8 |
1,7 - 11,0 |
|
MgO |
0,0 - 0,4 |
0,2 - 0,6 |
0,3 - 0,8 |
|
SO2 |
0,10 - 0,80 |
0,15 - 0,30 |
0,12 - 0,60 |
|
потери |
1,5 - 4,0 |
5,3 - 9,0 |
2,4 - 4,7 |
Более стабилизировавшимися по химическому составу являются также I и II группы. Сопоставление химических соединений II и III групп еще раз подтверждает гипотезу о происхождении серых слюдистых песков из продуктов разрушения горных пород, находящихся в верховьях рек Амударьи и Сырдарьи, так как пределы содержания отдельных окислов значительно ближе, чем у I и II или I и III групп. Часто встречающиеся в Каракумах и Кызылкумах промежуточные по цвету пески можно отнести к I или II группе по содержанию в них SiO2, CaO, R2O3.Химический и минералогический составы песков взаимно связаны и являются показателями, характеризующими их генезис, в значительной степени обусловливают строение песка и все его важнейшие свойства
Свойства песков
Если рассматривать песчаные грунты с философской точки зрения, то они представляют собой промежуточный, достаточно устойчивый к природным условиям территории их распространения, продукт разрушения материнских горных пород под воздействием поверхностных процессов (солнечная радиация, вода, лед, ветер, температура).
В общем случае к песчаным грунтам относятся дисперсный минеральный грунт, в котором масса частиц, размером меньше 2мм составляет более 50%.
Песчаные грунты характеризуются преобладанием мономинеральных частиц размером 0,05—2 мм. Количество глинистых частиц в них не превышает 3%. В сухом состоянии они представляют типичные сыпучие тела. Во влажном состоянии песчаные грунты приобретают небольшую связность. Некоторые из них, будучи насыщены водой, обладают плывунными (тиксотропными) свойствами.
Пески имеют самое различное происхождение (генезис): среди главных можно указать - деятельность ветра (эоловые); воды (речной, озерный, морской аллювий); выветривания - физического и химического разрушение исходной, материнской горной породы на промежуточной стадии (конечная стадия – глинистые грунты); ледников – моренные и водноледниковые образования.
Главным показателем, обеспечивающим свойства песчаных грунтов и почв, является их гранулометрический состав (наличие или отсутствие в них гравийно-галечниковых и пылеватых частиц и крупность самих песчаных зерен), по этому признаку выделяют гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые пески. При содержании в них 3-10% растительных остатков выделяют пески соответствующего вида с растительными остатками, в название добавляется - «с примесью растительных остатков».
Степень однородности гранулометрического состава песчаных грунтов разнообразна. Она может изменяться по простиранию и разрезу даже в пределах одной песчаной толщи. Наибольшая однородность характерна для эоловых и морских песков, представленных монодисперсными разностями. Такие же по составу пески нередко встречаются в толще аллювиальных отложений равнинных рек.
Из других характеристик песков отметим их минеральный состав. В их составе встречаются многие минералы, но лишь 25—30 из них присутствуют в практически значимых количествах. Средний минеральный состав песчаных грунтов характеризуется следующими особенностями: кварц — 70%, полевые шпаты — 8, каолинит — 8, кальцит — 7, доломит — 3, хлорит — 1, остальные минералы — 3%. Эти данные говорят о том, что кварц и полевые шпаты играют наибольшую роль в составе песков.
Именно кварцевые и кварцево-полевошпатовые пески наиболее распространены в т.ч. и в Ивановской области.
Следует подчеркнуть, что пески практически всегда в разной степени ожелезнены. В нашем регионе железо накапливается в виде окисных соединений, главным образом гидроокиси и буровато-желтого вещества, представленного смешаннослойным глинистым минералом гидрослюдисто-нонтронитовош типа.
Особенности гранулометрического и минерального состава обусловливают небольшую емкость обмена рассматриваемых грунтов у песков (включая пылеватые) обычно составляет 1-2 мг экв на 100 г грунта, у супесей она возрастает до 2-6 мг экв. (у глин этот показатель составляет до 120-150 мг экв.)
Влажность (весовая) песков изменяется от 1-2 до 25-30%. В верхней части разреза (выше капиллярной каймы) пески обладают небольшой влажностью – 1-5%. В зоне капиллярного увлажнения влажность песков закономерно увеличивается и достигает максимума у уровня грунтовых вод. В зоне насыщения весовая влажность обычно составляет 25-30% (объемная влажность песков чаще всего составляет 36-40%, иногда она возрастает до 50-53%).
По физическому состоянию вода в песках и легких супесях относится к воде капиллярной и гравитационной.
Плотность твердых частиц наиболее широко распространенных песчаных грунтов, не содержащих легкорастворимых солей и органических веществ кварцевого и полевошпатово-кварцевого состава, чаще всего 2,65-2,66 г/см3. Присутствие легкорастворимых солей и особенно органики резко снижает эту величину до 2,55-2,60 г/см3, иногда и ниже. Повышенное содержание тяжелых минералов обусловливает возрастание плотности твердых частиц песков до 2,70 г/см3, иногда и выше.
Плотность скелета песчаных грунтов изменяется в более широком диапазоне: от 1,45-1,50 до 1,80-1,85 г/см3, очень редко выше. У песков, содержащих значительную примесь органических веществ, она может снижаться до 1,20-1,35 г/см3, а в разрезах песков всех генетических типов чаще всего 1,55-1,75 г/см3. У неоднородных, разнозернистых песков она обычно выше. Увеличение степени неоднородности песков также приводит к уменьшению размера пор.
Общая пористость песков изменяется от 25-30 до 50-55%, чаще 35-45%. Пористость обычно возрастает при увеличении дисперсности песчаных грунтов.
Основными факторами, определяющими значение плотности и пористости песчаных грунтов, являются состав и строение толщи, целиком обусловленные генезисом.
Специфическое свойство песчаных грунтов - их относительно высокая водопроницаемость. Коэффициент фильтрации пылеватых песков обычно не превышает 1 м/сут, мелко, средне и крупнозернистых - 40-50 м/сут. Наибольшее значение коэффициента фильтрации характерно для песков гравелистых - до 80-100 м/сут, а в отдельных случаях и более (для глин коэффициент фильтрации - от 10 -3 до 10-5 м/сут.).
Высота капиллярного поднятия в песках тесно связана с их дисперсностью. В крупнозернистых песках ее величина составляет 3-12, среднезернистых – 15-35, мелкозернистых – 35-100 см. В супесях высота капиллярного поднятия возрастает до 1-1,5 м. Следует подчеркнуть, что пески одинакового гранулометрического состава и сложения разного генезиса отличаются по высоте капиллярного поднятия весьма незначительно.
Водоотдача песчаных грунтов также определяется в основном гранулометрическим составом и характером сложения. В гравелистых и крупнозернистых песках она максимальна (0,25-0,35). Коэффициент водоотдачи среднезернистых песков 0,20-0,25, мелкозернистых 0,15-0,20, пылеватых песков и супесей легких 0,10-0,15.
В песчаных грунтах при определенных условиях может развиваться суффозия - процесс перемещения и выноса фильтрационным потоком мелких частиц, в результате чего происходит увеличение пористости песков, снижение их прочности и устойчивости в откосах.
Сжимаемость песчаных грунтов ниже, чем у связных. Модуль деформации песчаных грунтов изменяется от 10-11 до 45-50 МПа. Он закономерно уменьшается с увеличением дисперсности песка и уменьшением его плотности.
Сопротивление сдвигу песчаных грунтов существенно выше по сравнению с глинистыми грунтами. Оно закономерно возрастает с уменьшением дисперсности и увеличением плотности песков.
Специфическое свойство песчаных грунтов - плывунность, или способность водонасыщенных песков и супесей переходить в разжиженное состояние при вскрытии их горными выработками.