Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторная работа № 1. Исследование гранулометрического состава




 

Исследование гранулометрического состава

Дисперсных грунтов ситовым методом

 

Общие положения

 

1.1. Гранулометрический состав(лат. “гранус” зерно) – это содержание в грунте (горной породе) групп частиц (минеральных зерен) различного размера, выраженное либо в процентах по отношению к массе исследуемого образца (пробы), либо к общему количеству минеральных зерен в пробе.

1.2. Размер частиц, слагающих осадочные обломочные и глинистые породы, изменяется в пределах от нескольких метров у крупнообломочных пород до тысячных долей миллиметров у глинистых пород.

Группы частиц, объединяющие частицы определённого размера, называются гранулометрическими фракциямипороды. Гранулометрический состав породы характеризуется, чаще всего, содержанием фракций частиц в породе. Различают следующие основные фракции: крупнообломочные, или псефитовые, – с диаметром частиц более 2 мм; песчаные (псаммитовые) – 2–0,05 мм; пылеватые (алевритовые) – 0,05 – 0,005 мм; глинистые (пелитовые) – менее 0,005 мм.

В природе редко встречаются обломочные породы, состоящие из одной фракции, обычно они состоят из смеси фракций. В зависимости от содержания в породе тех или иных фракций, можно говорить о степени её однородности или неоднородности, а также соответствующим образом классифицировать породу. Одна из таких классификаций, используемая в строительной практике для подразделения дисперсных крупнообломочных и песчаных грунтов, приводится в табл. 2. Гранулометрический состав обломочных и глинистых пород зависит, в первую очередь, от фациальных условий образования породы (морские, континентальные, лагунные) и от типа исходной породы, из которой образовалась осадочная порода.

1.3. Для определения гранулометрического состава проводят гранулометрический анализ.Суть анализа заключается в разделении изучаемой пробы по размеру частиц на отдельные фракции, взвешивании их и расчёте процентного содержания каждой фракции (по массе) в породе. Для пород с размером частиц более 0,1 мм применяется ситовый метод гранулометрического анализа. Для разделения на фракции более мелких частиц существует ряд методов гранулометрического анализа, основанных на зависимости между скоростью падения частиц в жидкости и диаметрами частиц (например, пипеточный).

Ситовый методгранулометрического анализа основан на том, что пробу рыхлой породы с помощью специального набора сит с различными диаметрами отверстий разделяют на фракции. Затем определяют массу и процентное содержание по массе каждой фракции.

Результаты гранулометрического анализа приводят в виде таблицы, в которой показывают процентное содержание в породе различных фракций. Для наглядного представления о составе породы строят различные графики: гистограммы, диаграммы – треугольники, интегральную (суммарную) кривую гранулометрического состава породы.

Дополнительными показателями гранулометрического состава породы являются:

d10действующий или эффективный диаметр частиц –это такой диаметр частиц, относительно которого в данной породе 10 % частиц породы имеют меньший диаметр и 90 % – больший;

d60 контролирующий диаметрчастиц, меньше которого в данной породе 60 % от всех частиц;

d50средний или медианный диаметр частиц, относительно которого половина частиц породы мельче, а другая крупнее этого диаметра; d50 в ряде случаев определяет гранулометрический тип породы;

Cн=d60/d10коэффициент неоднородности породы – является мерой неоднородности грансостава пород; при Сн < 3 песчаные породы считаются однородными; в однородных породах частицы обладают близкими размерами, т.е. при формировании породы обломочный материал был хорошо отсортирован по размеру; при полной однородности породы, или при идеальной сортировке обломков по размеру, Сн = 1.

1.4. Гранулометрический состав является одним из основных факторов, определяющих физико-механические свойства породы. От него зависят такие важные свойства породы, как пластичность, пористость, сопротивление сдвигу, сжимаемость, водопроницаемость, усадка и др. В горном деле и строительстве данные гранулометрического анализа используются для решения ряда задач, важнейшими из которых являются:

1) оценка пригодности пород для использования в качестве насыпей для дорог, дамб, плотин;

2) оценка породы как строительного материала и, главным образом, как заполнителя при изготовлении бетона;

3) прогнозирование явлений суффозии (выноса водой мелких частиц) в основании и теле плотин, в стенках котлованов, карьеров, шахт; установлено, что суффозия возможна при
Сн > 20;

4) расчет коэффициента фильтрации, т.е. оценка водопроницаемости пород; оценка пород как коллекторов нефти, газа, воды;

5) расчет оптимальных отверстий фильтров в водозаборных сооружениях.

Основные геологические задачи, решаемые с использованием данных гранулометрического анализа:

1) классификация пород по типам, которые можно выделить на геологических картах, разрезах;

2) сравнение пород между собой на планах и разрезах, оценка степени их однородности (сортировки) в пределах строительных участков;

3) выяснение условий образования пород, в том числе восстановление палеогеографической обстановки прошлого (древние климат, рельеф); например, несортированность или плохая сортированность обломков по размеру указывает на континентальное или субконтинентальное происхождение обломочных пород; другой пример, делювиальные (склоновые и присклоновые) отложения на пологих склонах гор являются глинистыми, более однородными по грансоставу, содержащими меньшее количество крупнообломочных примесей, чем делювиальные отложения крутых склонов гор.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-07-04; просмотров: 1900. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.019 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7