Классификация горных пород и грунтов

По происхождению горные породы подразделяют на:

• Магматические (изверженные), образовавшиеся в результате застывания магмы. Они имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты. К ним относят интрузивные (глубинные) породы: граниты, диориты, габбро и др.; а также эффузивные (излившиеся) породы: базальты, порфиры и др.

• Осадочные, образовавшиеся в результате разрушения и выветривания горных пород под действием воды и воздуха. Они образуют скальные и нескальные грунты. К ним относят сцементированные породы: песчаники, доломиты, алевролиты и др.; а также несцементированные породы: песчаные и глинистые грунты, лессы, илы, торфы, почвы и др.

• Метаморфические, образовавшиеся из осадочных, магматических или метаморфических пород под воздействием высоких температур, больших давлений, горячих растворов. К ним относят сланцы, мраморы, кварциты, гнейсы.

Магматические горные породы (скальные грунты) образовавшиеся при остывании магмы, а также в результате горообразовательных процессов вследствие физического и химического выветривания постепенно превращались в рыхлые горные породы. Раздробленные частицы горных пород перемещались в пониженные части поверхности земли, где откладывались (по пути измельчаясь), образуя осадочные породы.

К классу скальных грунтов относят магматические, метаморфические и сцементированные осадочные горные породы, обладающие жесткими связями между частицами и агрегатами. К классу нескальных (дисперсных) грунтов относят осадочные несцементированные горные породы, не имеющие жестких связей.

Итак, по крупности минеральных частиц грунта, их взаимной связи и механической прочности грунты делят на пять классов:

1. скальные,

2. полускальные,

3. крупнообломочные,

4. песчаные (несвязные)

5. глинистые (связные).

3, 4, 5 – нескальные грунты (без жестких структурных связей)

К скальным грунтам относятся сцементированные водоустойчивые и практически несжимаемые породы (граниты, песчаники, известняки и т. п.), залегающие обычно в виде сплошных или трещиноватых массивов. Скальный грунт состоит из кристаллитов 1ого или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного характера.

К полускальным грунтам относятся сцементированные породы, способные к уплотнению (мергели, гипсы и т. п.) и неводостойкие (гипс, гипсоносные конгломераты). Грунт полускальный состоит из 1ого или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи цементационного характера.

Крупнообломочные грунты – несвязные минеральные грунты, состоящие из несцементированных кусков скальных и полускальных пород (гравий, щебень, галька и тд.). В крупнообломочных грунтах масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Грунт крупнообломочный:	Размер частиц, мм
валунный (глыбовый)   галечниковый (щебенистый)   гравийный (дресвяный)	>200 >10 >2

Песчаные грунты – несвязные минеральные грунты, состоящие из несцементированных частиц, в котором масса частиц размером менее 2 мм составляет более 50 %. Песчаные грунты представляют собой, как правило, естественно разрушившиеся и в различной степени преобразованные скальные грунты; не обладают пластичностью. (Ip = 0).

Грунт песчаный:	Размер частиц, мм
гравелистый    крупный    средней крупности    мелкий    пылеватый	около 2 >0,5 >0,25 >0,1 >0,1

Грунт глинистый  — связный минеральный грунт, в состав которого входят глинистые частицы, массовой долей >3% и обладающий числом пластичности Ip >= 1%.

Число пластичности Ip — это характеристика грунтов, отражающая их способность удерживать воду. Вычисляется как разность между пределами текучести и пластичности, то есть это процентное содержание воды, которое придётся добавить к грунту, чтобы он из пластичного состояния перешел в текучее.

Глинистые грунты также являются продуктом естественного разрушения и преобразования первичных горных пород, составляющих скальные грунты, но с преобладающим размером частиц менее 0,005 мм.           

Основным объектом разработки в строительстве являются глинистые, песчаные и песчано-глинистые, а также крупнообломочные и полускальные грунты, покрывающие большую часть земной поверхности.

К основным свойствам и показателям грунтов, влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся: плотность, влажность, прочность, сцепление, кусковатость, разрыхляемость, угол естественного откоса и размываемость.

Все грунты также подразделяют на естественные (магматические, осадочные и метаморфические) и техногенные (уплотненные, закрепленные в естественном состоянии, насыпные и намывные). Техногенные грунты, как и естественные, бывают скальные и нескальные.

В большинстве случаев верхние слои земной коры сложены крупнообломочными, песчаными, пылевато-глинистыми, органогенными и техногенными грунтами.

По условиям формирования грунты разделяют на:

• Континентальные отложения:

1) элювиальные (залегающие в месте первоначального их возникновения);

2) делювиальные (располагающиеся на склонах той же возвышенности, где они возникли, и перемещаемые только под действием силы тяжести и смыва атмосферными водами);

3) аллювиальные (переносимые водными потоками на значительные расстояния и образующие мощные слоистые толщи);

4) ледниковые (образовавшиеся в результате действия ледников) – валунные глины и суглинки (морены);

5) водно-ледниковые – пески и галечники;

6) озерно-ледниковые – ленточные глины, суглинки и супеси;

7) эоловые (продукты физического выветривания горных пород пустынных областей, переносимые воздушными течениями) – лессовые и пески дюн и барханов.

• Морские отложения:

1) толщи дисперсных глин, органогенных грунтов-ракушечников и др.;

2) органоминеральные образования – илы, заторфованные грунты и др.;

3) различные пески и галечники.