Существуют различные свойства горной массы, которые необходимо исследовать до того, как она будет использована при строительстве фундамента. Это связано с тем, что эти свойства не только контролируют поведение фундамента, но и имеют тесную связь с будущими проблемами, которые могут возникнуть у фундаментной конструкции.
Эта статья прольет свет на различные свойства горной массы, которые следует изучить до ее применения в строительстве фундаментов.
Горная масса для строительства фундамента
Исследование свойств горной массы для строительства фундамента Строительство
1. Выветривание горной массы
Выветривание – это деградация и разрушение неповрежденных пород и переход в мягкую породу, что приводит к снижению предельной прочности неповрежденной породы. Существует несколько факторов, вызывающих выветривание горных пород, например, воздействие окружающей среды, выщелачивание грунтовых вод и химическое воздействие.
Материал, который деградировал и разрушился в результате выветривания, обычно удаляется со своего первоначального места в результате эрозии, вследствие чего в породе образуются пустоты и трещины, а также швы в горных породах.
В результате сжимаемость и проницаемость горной массы увеличивается. Это нежелательно и может привести к различным проблемам в будущем при использовании таких пород в строительстве фундаментной конструкции.
Интенсивность факторов, вызывающих выветривание, варьируется от одного места к другому, и, следовательно, степень выветривания также будет меняться. Утверждается, что влияние выветривания может достигать 100 м.
Бывают случаи, когда выветрившаяся массовая порода дает ложные показания относительно несущей способности почвы, например, когда небольшие керны бурятся в частично выветрившемся песчанике и образуются рыхлые обломки, которые дают неверное представление о несущей способности почвы.
Следует знать, что влияние выветривания на массивную породу зависит от типа породы и минералов, присутствующих в составе породы. Например, известняк, за исключением мела, обладает большей устойчивостью к выветриванию по сравнению с другими типами пород, такими как аргиллит, алевролит и сланец.
Другим фактором, который приводит к деградации массовых пород, является колебание грунтовых вод. При снижении уровня грунтовых вод в породах, содержащих пирит, таких как сланцы и аргиллиты, происходит химическая и бактериальная реакция.
Тем не менее, следует иметь в виду, что некоторые химические растворы создают в известняке значительные трещины и каверны. Такое явление иногда проявляется в виде образования углублений на поверхности земли, если над ней не лежит более молодой слой почвы.
Когда известняк покрыт более молодым слоем породы, исследовать выраженность каверн и трещин будет значительно сложнее. Тем не менее, геофизический метод может быть использован для исследования таких особенностей и в определенной степени может дать удовлетворительный результат.
Возможно, что полости в известняковой породе обычно заполнены рыхлым материалом, что делает этот тип породы с низкой несущей способностью и, следовательно, непригодным как для свайного, так и для свайно-ростверкового фундамента.
Если размещение такого фундамента невозможно предотвратить, то его следует проектировать с учетом пересечения полостей.
2. Трещиноватость скального массива
Разломы – еще одна особенность горного массива, которую необходимо исследовать в районах, подверженных землетрясениям. Можно утверждать, что движения вдоль плоскостей разломов могли завершиться со временем, и поэтому их следует учитывать при проектировании фундаментной конструкции.
Тем не менее, необходимо проводить исследования в сейсмических районах и районах, подверженных оседанию горных пород.
Разломы массива горных пород
3. Стыки в массиве горных пород
Стыки – это трещины в массиве горных пород, которые могут привести или не привести к небольшому относительному движению пород по обе стороны от плоскости стыка. По большому счету, на сжимаемость массива горных пород, находящегося под нагрузкой фундамента, влияет не только расстояние между швами, но и ширина шва.
Более того, если стыки наклонены в сторону выемки и заполнены рыхлым материалом, например, слабой глиной, то устойчивость выемки будет под угрозой, и это, вероятно, приведет к разрушению фундамента, опирающегося на неровную поверхность породы.
Наконец, необходимо провести осмотр и разведку керна породы, чтобы определить расстояние между швами, ширину и наклон.
4. Прочность неповрежденной породы
Прочность неповрежденной породы может быть связана с несущей способностью и сжимаемостью объединенной горной массы.
Кроме того, значения, полученные при испытании на раскалывание и одноосное сжатие, могут быть использованы для определения того, можно ли проводить выемку грунта с использованием взрывчатых веществ или нет, а также можно ли использовать извлеченный материал в качестве строительного материала или нет.
Ссылки
- Формирование различных типов почв в зависимости от условий выветривания.
- Классификация горных пород с примерами.
- Петра Иордания: объект всемирного наследия под угрозой.
- Исследование грунта и типы фундаментов на основе свойств грунта.
- Как улучшить качество и устойчивость горных пород? [PDF].
- Свойства горных пород для инженерных и строительных целей.
- Что такое армирование горных пород?.