1.Скальные породы – объекты технической мелиорации

К скальным грунтам относятся изверженные, метаморфические и осадочные метаморфизованные породы. Для них характерны: высокие значения удельного веса, прочностных и деформационных характеристик. Скальные грунты практически не растворимы, и не размягчаемы. К полускальным грунтам относятся выветрелые трещиноватые интрузивные и метаморфические грунты, осадочные сцементированные, хемогенные и биохемогенных породы. Они имеет меньшую плотность, чем скальные. Они слабосжимаемые, нередко обладают реологическим свойствами, могут обладать набухаемостью (сланцы, мергели, аргиллиты). Также некоторые полускальные грунты растворимы в воде. Размягчаемы.

Одним из решающих факторов оценки скальных и полускальных грунтов как объектов технической мелиорации является их трещиноватость. Сеть трещин, пронизывающая массив ухудшает физико-механические свойства, увеличивает проницаемость, усиливает механическую и фильтрационную неоднородность и анизотропию и является одной из основных причин возникновения и развития нежелательных инженерно-геологических процессов. Основными методами улучшения состояния и свойств трещиноватых грунтов является дренирование и инъекционное уплотнение и упрочнение.

Наибольшее практическое значение для оценки скальных массивов в ка­честве объектов технической мелиорации имеет определение степени преры­вистости сети трещин. Прерывистость трещин оценивается по критерию, представляющего собой отношение средней длины трещин к сред­нему поперечнику блоков, образуемых трещинами в массиве. По этому критерию выделяются три градации: непрерывная сеть, когда отношение более 10, промежуточная, отношение более 1, и менее 10, прерывистая сеть – отношение примерно рано 1. Следует подчеркнуть, что при прочих рав­ных условиях водопроницаемость, деформируемость, прочность массива по­род с прерывистой сетью могут кардинальным образом отличаться от свойств массива с непрерывной сетью трещин.

Для количественной оценки трещиноватости используется коэффици­ент трещинной пустотности К_тр, равный отношению площа­ди трещин к площади породы. По К_тр различают сильнотрещиноватые (10-20%), трещиноватые (5-10%), слаботрещиноватые (2-5%) и практически нетрещиноватые (<2%). Степень трещиноватости также оценивается по удельному поглощению воды при опытных нагнетаниях воды в скважины. Удельное поглощение q – это величина поглощение воды в л/мин на 1 метр испытуемого интервала при напоре 1 м водяного столба. По значению q выделяют сильнопроницаемые, водопроницаемые, слабопроницаемые и практически не проницаемые.

По Керкису выделяются трещины: 1) первичной отдельности (литогенетические, напластования); 2) тектонические (складчатость, разломы, кливаж); 3) экзогенные (выветривание, разгрузка, оползневые, изменение объема, просадочные, техногенные).

Важными особенностями трещиноватости скальных грунтов являются: густота трещин (влияет на эффективность процесса инъекции), ширина трещин, угол падения трещин (определяет ориентировку инъекционных скважин) и шероховатость трещин (влияет на густоту раствора).

Существенное влияние оказывает степень однородности и строения массива. Однородно построенные массивы обеспечивают сравнительно простые решения в облас­ти организации сети инъекционных скважин и ведение самого процесса инъекции в отдельных скважинах и их группах, рядах и т.п. Сложно построенная толща определяет необходимость бурения разнонаправленных скважин, сгу­щение их сети в районе ослабленных зон и друг их мер, направленных на дос­тижение необходимого качества уплотнения или упрочнения.