ные и расчетные значения свойств грунтов должны быть получены на ос­ новании данных полевых исследований грунтов.

2.1. Состав грунтов

Грунты рассматриваются как любая горная порода или почва, а так­ же отходы производственной и хозяйственной деятельности человека. Они представляют собой многокомпонентную систему, изменяющуюся во вре­ мени, и используются как основание, среда или материал инженерных со­ оружений. По генезису природные грунты можно подразделить на магма­ тические, осадочные и метаморфические. Следует отметить, что 95 % всех пород земли составляют магматические и метаморфические по­ роды и лишь 5 % - осадочные. Однако почти вся территория земли покры­ та осадочными породами, поэтому ниже особое внимание будет уделяться описанию осадочных пород. Рассмотрим минеральный и гранулометриче­ ский состав грунтов.

2.1.1. Минеральный состав грунтов

При инженерных изысканиях важно знать минеральный состав и влияние его на свойства пород.

Исследования показали, что наиболее часто в породах встречаются около ста породообразующих минералов, содержание которых в грунтах изменяется от долей до десятков процентов. Рассмотрим содержание ми­ нерального состава по группам пород. Магматические породы состоят главным образом из полевых шпатов (до 60 %), кварца (12 %), пироксенов и амфиболов (12 %), слюды (4 %) и других минералов (12 %). Осадочные породы характеризуются более широким разнообразием минерального со­ става, который можно сгруппировать следующим образом: первая группа состоит из кварца, полевых шпатов, гидрослюды, монтмориллонита, као­ линита, опала, халцедона, вторая - кальцита, доломита и третья - гипса, галита, сильвина. В зависимости от исходного материала (осадочные или магматические породы) определяется и минеральный состав метаморфиче­ ских пород. Так, они (породы) содержат кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, кальцит и др., кроме того, в них присутствуют типично ме­ таморфические минералы: граниты, дистен, андалузит, силлиманит, кордиерит.

Анализ результатов исследований показывает, что минералы можно классифицировать по составу следующим образам: 1) минералы класса первичных силикатов (кварц, полевые шпаты и т. д.), 2) карбонаты, суль­ фаты, галоиды, 3) глинистые минералы.

Рассматривая минералы с позиций их свойств, наблюдаем, что высо­ кими прочностными и низкими деформационными характеристиками об­ ладают минералы первой группы. Минералы третьей группы, наоборот,

имеют низкие значения прочностных и высокие деформационных свойств. Минералы второй группы характеризуются промежуточными значениями свойств пород.

Отсюда свойства пород во многом зависят от содержания в них ми­ неральных составляющих. При прочих равных условиях порода, содержа­ щая первичные силикаты, будет прочнее породы, в состав которой входят карбонаты или глинистые минералы.

2.1.2. Размер структурных элементов грунтов и их гранулометрический состав

Любой фунт, как уже говорилось, состоит из отдельных кристаллов, обломков кристаллов или обломков пород, получивших название струк­ турных элементов. Размер структурных элементов может изменяться от долей микрона до десятков сантиметров.

Эти элементы могут быть связаны и не связаны между собой. К грунтам, в которых структурные элементы связаны между собой, относят­ ся, прежде всего, магматические и метаморфические породы, а также часть осадочных пород (карбонатные, сульфатные, глинистые и др.), к несвязан­ ным -другая часть осадочных пород (песок, гравий и др.).

Размер структурных элементов можно использовать в качестве клас­ сификационного признака пород. Так, магматические и метаморфические породы подразделяются: на крупнозернистые с размерами кристаллов бо­ лее 5 мм, среднезернистые - 2 - 5 мм, мелкозернистые - 0,2 - 2 мм, тонко­ зернистые - менее 0,2 мм и афанитовые породы.

Связанные (сцементированные) осадочные породы подразделяются: на крупнообломочные, среднеобломочные, мелкообломочные и тонкооб­ ломочные породы, а обломочные несцементированные (дисперсные) грун­ ты - на крупнообломочные, пески, супеси, суглинки и глины.

В грунтоведении обломки по размеру классифицируются следую­

Все дисперсные горные породы состоят из частиц одной фракции или, чаще всего, нескольких фракций. Количественное соотношение раз­ личных фракций в дисперсных породах характеризуется их гранулометри­ ческим составом. Гранулометрический состав показывает, какого размера частицы и в каком количестве содержатся в той или иной породе. Опреде­ ление его ведется с помощью специальных методов, содержание каждой