Засоленные грунты

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Генезис засоленных грунтов……………………………………………………..4

Свойства засоленных грунтов……………………………………………………6

Причины засолению грунтов…………………………………………………….7

Распространение. Содержание солей в грунте………………………………….8

Изучение засоленных грунтов…………………………………………………....9

Заключение……………………………………………………………………….11

Список использованной литературы…………………………………………...12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Грунт (нем. Grund — основа, почва) — любые горные породы, почвы, осадки, техногенные (антропогенные) образования, представляющие собой многокомпонентные, динамичные системы, являющиеся компонентами геологической среды и объектом инженерно-хозяйственной деятельности.

Грунты могут быть использованы в качестве оснований зданий и  различных инженерных сооружений, материала  для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных  сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ) и др.

В данной работе я рассмотрю засоленные грунты, а именно их происхождение, распространение, свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генезис засоленных грунтов

Горные породы различных  геологических формаций, как правило, содержат водорастворимые соединения, которые являются источниками засоления грунтов. Соли постоянно образуются и в процессе выветривания сложных алюмосиликатных минералов горных пород.

Распространение и формирование засоленных грунтов главным образом  в районах аридной и полуаридной  зон, в засушливых районах обусловлено  геологическим строением и составом горных пород, глубиной залегания и  минерализацией грунтовых и подземных  вод, рельефом местности, гидрогеологическим режимом и особенностями климатических  условий.

Состав, структура, текстура и свойства засоленных грунтов зависят  от генетических и постгенетических процессов. Рассматривать генезис засоленных грунтов следует с позиции круговорота солей в природе.

Водорастворимые соли в первую очередь являлись продуктами вулканической и поствулканической деятельности, а во вторую - продуктами выветривания материнских горных пород. Сначала в Мировом океане преобладали соли магматического происхождения. Однако солевой режим океанов и континентов непрерывно менялся. Физическое и химическое выветривание разрушало первичные минералы, высвобождая солеобразующие элементы. Продукты выветривания в соответствии с их миграционной способностью перераспределялись по элементам рельефа. Между сушей и океаном происходил солевой обмен. На суше соли аккумулировались в основном в тех климатических зонах, где испарение превышало приток влаги.

Накопление и растворение  солей на суше связано с рельефом местности, а также климатическими геоморфологическими и гидрогеологическими  условиями. Процесс накопления можно  представить следующим образом. В результате вулканических и  поствулканических процессов в литосфере откладывались солеобразующие элементы, которые мигрируя и образуя химические соединения накапливались в виде солей в горных породах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства засоленных грунтов

Соли, растворяясь в подземной  воде, делают ее агрессивной к строительным материалам. По степени действия на конструкции выделяют агрессивные, слабо-, средне- и сильноагрессивные  среды. По воздействию подземной  воды на бетонные конструкции различают  следующие виды агрессии: выщелачивающую, обще кислотную, углекислотную, сульфатную и магнезиальную.

Особые свойства засоленных грунтов проявляются при их увлажнении и водонасыщении, а также при  фильтрации воды. Во-первых, в результате воздействия воды меняются деформационные и прочностные свойства таких  грунтов. Следствием этого являются дополнительные суффозионные деформации, снижение устойчивости засоленных грунтов  и возведенных из них сооружений. Во-вторых, солевые включения, растворяясь  в подземной воде, увеличивают  ее агрессивность к строительным конструкциям. Этому могут способствовать изменения электрохимических свойств  засоленных грунтов и наличие  блуждающих токов.

Эти основные положения определяют направленность инженерно-геологических  исследований засоленных грунтов - комплексное  изучение и оценку геологических  и гидрогеологических факторов (природных  и вызванных деятельностью человека) с целью принятия соответствующих  проектных решений и выбора наиболее благоприятных участков размещения зданий и сооружений и условий  проведения строительных работ, а также  мероприятий, обеспечивающих надежность защиты объектов от возможных геологических  процессов.

 

 

 

 

 

 

Причины заселения грунтов

Обычно, причинами засоления  грунтов являются:

-бессточный рельеф;

-недостаточное увлажнение  в результате преобладания испарения  над осадками;

-наличие в грунтах  или грунтовых водах повышенного  количества солей;

-малая проницаемость  грунтов или наличие водоупорных  прослоек;

-несовершенство систем  орошения;

-техногенное воздействие  на гидросферу застроенных или  застраиваемых территорий;

-фильтрация через грунты  растворов химических веществ производственных отходов из накопителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распространение. Содержание солей в грунте.

Засоленные грунты широко распространены в Прикаспийской низменности, Центральном Поволжье, Западной и Восточной Сибири. К засоленным грунтам так же относятся песчано-глинистые отложения, в которых накопление солей произошло в процессе их формирования. При оценке грунтов важно знать содержание в них водорастворимых солей.

В соответствии с классификацией В.П. Петрухина (1989) к засоленным относятся грунты, минимальное содержание в которых водорастворимых (легко- и среднерастворимых) солей от массы абсолютно сухого грунта, составляет:

Крупнообломочные с содержанием песчаного заполнителя < 40% или глинистого < 30% 2%

То же, но при содержании песчаного заполнителя > 40%  0,5%

Песчаные 0,5% и более

Супеси и суглинки 5% и более

Глины 10%

При замачивании засоленных грунтов наблюдаются:

появление суффозионной осадки при длительной фильтраци;

набухание или просадка грунта;

снижение прочностных  характеристик грунта;

повышение агрессивности  подземных вод.

К легкорастворимым солям  относятся: хлориды — NCI, СаСl2; сульфаты — Na2SO4 и карбонаты натрия — NaHCO3 и Na2CO3; к среднерастворимым — гипс CaSO4 · 2H2O и ангидрид CaSO4. Карбонаты  растворяются трудно и медленно, поэтому  особого влияния на свойства грунтов  не оказывают, однако они могут способствовать созданию горизонтов агрессивных вод, которые разрушительно влияют на подземные конструкции зданий и  сооружений.

 

Изучение засоленных грунтов

Изучение засоленности следует  проводить до определения физико-механических свойств грунтов, так как в ряде случаев (например, определение удельного веса) для засоленных грунтов применяется специальная методика.

Знание засоленности грунтов, толщины слоя и условий их залегания  необходимо для прогноза влияния  воды на водорастворимую часть этих грунтов, оценки агрессивности засоленных грунтов по отношению к бетону и металлу, выявления дорожно-строительных свойств грунтов, установления пригодности почв для сельскохозяйственных и др. целей.

При фильтрации из каналов, через земляные плотины, в основаниях и примыканиях бетонных плотин и  других гидротехнических сооружений может  происходить растворение и вынос  солей из засоленных грунтов, что  вызывает изменение физических и водных свойств грунтов. Длительная фильтрация может увеличить сжимаемость грунтов, в засоленных лессах и лессовидных суглинках вызвать дополнительную просадку (после- иросадочную деформацию); выщелачивание солей из грунтов (солевая суффозия) может повлечь за собой механическую суффозию и т. д. В подобных случаях при содержании в суглинках, супесях, песках более 5—8% (по весу) легко- и среднерастворимых солей следует оценивать скорость выщелачивания их во времени и при необходимости намечать мероприятия по предотвращению опасных для сооружения деформаций.

По отношению к бетону наиболее опасными являются грунты смешанного карбонатно-хлоридно-сульфатного засоления, содержащие в значительных количествах  гипс и сернокислый натрий. Применению портландцемента для улучшения  грантов в дорожно-строительных целях препятствует содержание сульфатов  более 3% и хлоридов более 5%.

Нормирование предельно  допустимого содержания солей в  грунте для определения его пригодности  в строительных целях, а также  выбор мероприятий по улучшению  состава или по защите засоленных грунтов от воды следует проводить  дифференцированно в зависимости  от типа грунта, характера засоления  и характера воздействия сооружения на засоленных грунтах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Засоленные грунты не могут  служить надежным основанием для  полов травильных помещений и  тем более для несущих фундаментов. При повышенном содержании солей  ( более 5 %) необходимо проводить нейтрализацию грунтовых оснований или заменять засоленный грунт на определенную глубину песчаной подушкой. В некоторых случаях возможно укрепление грунтового основания полимерными смесями, а также силикатизацией или битуминизацией.

Засоленные грунты следует  выделять в особую группу, так как  они при длительном замачивании способны давать суффозионную осадку вследствие выщелачивания солей. Засоленные глины в случае замачивания набухают и должны исследоваться, как набухающие грунты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Багазеев В.К., Гуман О.М. Механика грунтов и горных пород, Екатеринбург, из-воУГГУ, 2005г. – 225с.
2. Бартоломей А.А. Механика грунтов. – М.: Издательство «АСВ», 2003 г. – 302 с.
3. Ковда В. А., Происхождение и режим засоленных почв, М.— Л., 1946—47;
4. Орадовская А. Е. и Аристова О. П.Указания по определению засоленности грунтов, М., 1956
5. Трофимова В.Т. Грунтоведение 6-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 2005. 1024 с.
6. Цытович Н.А.  Механика грунтов. – М.: «Высшая школа», 1983 г. – 287 с.