WYKŁAD XII - 18.01.2011
W USA:
Nie przejmują się klasyfikacjami genetycznymi, tylko bazują sztywno na uziarnieniu gruntu
Kolejny etap to rozróżnianie wśród grup gruntu kolejnych podgrup na podstawie znowu uziarnienia, wysortowania oraz wskaźnika plastyczności
Nowa klasyfikacja gruntów wg normy PN-EN ISO - Geoinżynieria Mosty i Tunele, 04/2006
Gruntoznawstwo regionalne:
Charakterystyka wybranych grup gruntów:
Grunty spoiste „trzeciorzędowe” (paleogeńsko-neogeńskie)
Grunty spoiste czwartorzędowe
Grunty niespoiste plejstoceńskie
Grunty niespoiste holoceńskie
typy map wykorzystywanych w geologii inżynierskiej
powierzchniowe ruchy mas - stateczność zboczy i skarp
zasady sporządzania dokumentacji geologiczno-inżynierskiej
Grunty spoiste trzeciorzędowe:
Iły mioceńskie zachodniej części Pogórza Karpackiego
Iły mioceński zapadliska przedkarpackiego
Iły mio-plioceńskie serii poznańskiej
Grunty spoiste czwartorzędowe:
Iły warwowe Mazowsza
Gliny zwałowe środkowego Mazowsza, Płocka oraz rejonu Turka i Konina
Lessy wyżyn: Lubelskiej i Sandomierskiej
Grunty sypkie plejstoceńskie
Grunty glacjalne
Grunty fluwioglacjalne
Grunty sypkie holoceńskie:
Grunty aluwialne
Grunty jeziorne
Grunty morskie
Grunty eoliczne
Grunty organiczne
Iły mioceńskie zachodniej części Pogórza Karpackiego. Uzasadnienie zainteresowania:
Częste występowanie w partiach przypowierzchniowych oraz w nadkładzie serii solnej
Powstawanie licznych osuwisk oraz przełomów drogowych
W latach: 50-tych, 60-tych i 70-tych perspektywy budowy nowych kopalń soli
Wkraczanie z inwestycjami budowlanymi w coraz głębsze podłoże (kondygnacyjne podziemne)
Kłopotliwe ze względów budowlanych ze względu na silne pęcznienie, skłonność do osuwisk.
Charakterystyka geologiczno-inżynierska: bardzo niska porowatość (6-19%), bardzo duża spójność, wysokie, jak na tego typu grunty, kąty tarcia wewnętrznego (24-29 stopni). Gęstość właściwa i objętościowa mają dość stałe, zbliżone warunki.
Iły mioceńskie zapadliska przedkaprackiego. Uzasadnienie zainteresowania:
Nadkład przy odkrywkowej eksploatacji siarki (stateczność skarpy)
Występuje 5 różnych typów litologicznych tych iłów, które wynika ze zmiennego składu mineralnego: illity (wapniowe minerały ilaste), kaolinity, haloizyty, montmorylonity, kwarc, piryt. Skład mineralny wpływa na hydrofilność: duże zróżnicowanie maksymalnych wartości.
Iły mio-plioceński serii poznańskiej. Ich wiek zmieniał się w czasie ze względu na brak możliwości ich dokładnego wydatowania. Iły poznańskie tak naprawdę są rozprzestrzenione na terenie całej Polski, ponieważ odkładały się one w basenie sedymentacyjnym. Głębokość tego zbiornika pogłębiała się ku wschodowi. Na zachodzie mają ok.100 m miąższości, ku wschodowi rośnie ku 150 m.
Utworzenie iłów niektórzy wiążą z zamykaniem Paratetydy (zbiornik słonowodny); a inni z dopływem wód z rzek do wielkiego jeziora (zbiornik słodkowodny). Wiek: środkowy trzeciorzęd. Plamistość iłów pstrych wynika z oksydacji żelaza.
Seria poznańska składa się z trzech ogniw: szare (najstarsze), zielone, pstre.
Własności fizyczno-mechaniczne iłów serii poznańskiej - wnioski:
gęstość właściwa szkieletu ziarnowego (średnia) - 2,72 g/cm3
gęstość objętościowa (średnia) - 2,09 g/cm3
wilgotność naturalna zmienia się w zależności od uziarnienia (37-13%)
ze wzrostem wilgotności maleją: kąt tarcia wewnętrznego i spójność
ze wzrostem zawartości frakcji iłowej wzrastają: wilgotność naturalna, wskaźnik plastyczności, pęcznienie
Plejstocen w Polsce. O trzech (wg niektórych czterech) zlodowaceniach świadczą pokłady gliny.
G2 - zlodowacenie południowopolskie
G3 - zlodowacenia środkowopolskie
G4 - zlodowacenie północnopolskie
Grunty spoiste czwartorzędowe - iły warwowe Mazowsza.
Zbudowane z warw, czyli lamin (warstwy jasne i ciemne). W odróżnieniu od iłów poznańskich nadają się świetnie do datowania. Warstwy jasne (piaszczyste) i iłowe mają zdecydowanie różne cechy.
Gliny zwałowe rejonu Turka i Konina.
Charakterystyka glin zwałowych - wytrzymałość na ścinanie.
Lessy w Polsce:
Zajmują 6% powierzchni Polski
Na obszarze Polski wydzielane są trzy prowincje lessowe:
Lubelska z Roztoczem
Kielecko-sandomierska
Podkarpacka
charakterystyka lessów:
skała makroporowata, wapnista, stanowi podłoże żyznych gelb
w Chinach zajmują obszar większy od Europy, mają miąższość
do 300 m
wydzielono dwie facje lessów: a) związaną z wietrzeniem mrozowym na przedpolu lodowców plejstoceńskich; b) związanym z wywiewaniem pyłów z pustyń - eoliczne (lessy ciepłe i zimne)
Berg wysunął koncepcję, że lessy stanowią pokrywę wietrzeniową na iłach trzeciorzędowych (proces lessowienia)
w Europie panuje teoria eolicznego pochodzenia lessów
lessy są zawsze gruntem o układzie trójfazowym
Lessy - grunty zapadowe, rozmywane, nieskonsolidowane, drobnoziarniste, spoiste, wapniste, zawierają do 30% CaCO3
W lessach występuje zjawisko samoczynnego tworzenia pionowych ścian po upływie pewnego czasu i ich podtrzymywania
Lessy - mają mieszany typ wiązań strukturalnych koagulacyjno-cementowy
Obszary lessowe graniczące z obszarami sejsmicznymi w trakcie wstrząsów ulegają kompletnej dezintegracji i powstaje grunt, które może ulec upłynnieniu w trakcie ułamka sekundy w wyniku nawalnego deszczu
Uziarnienie lessu jest zróżnicowane w zależności od miejsca występowania
Grunty glacjalne - związane ze wzgórzami moren czołowych, z morenami dennymi oraz drumlinami.
Moreny czołowe (rozumiane tutaj jako rodzaj osadu):
Grunty gruboklastyczne (piaski grube i średnie, pospółki, żwiry, głazy), głazowiska
Bruk morenowy (głazowiska, w których wolne przestrzenie wypełniają pospółki i piaski grube
Moreny denne:
Zróżnicowanie osadów na piaski lodowcowe i wodno-lodowcowe o zmiennej granulacji (piaski lodowcowe: drobnoziarnista, pylasta do średnioziarnistej; piaski fluwioglacjalne: drobno-, średnio-
i gruboziarniste).
Drumliny - litologia osadów sypkich jak w morenie dennej
Grunty fluwioglacjalne:
Sandry:
Zespoły piaszczysto-żwirowe z licznymi przewarstwieniami żwirów różnej miąższości - strefa przylegająca do moreny czołowej
Zespoły pylasto-piaszczyste przewarstwiane pyłami piaszczystymi i pyłami - typowy zespół głównej masy sandru
Ozy - zespół żwirowo-piaszczysty niekiedy z głazowiskami, zawiera również pospółki i piaski o różnej granulacji, dobrze przesortowane z podrzędnymi wkładkami pylastymi
Kemy - zespół żwirowo-piaszczysty składający się z warstwowanych różnoziarnistych piasków pylastych, drobnych i średnich, rzadziej grubych z warstwami żwiru i pospółek
Grunty sypkie holoceńskie:
Grunty aluwialne - zróżnicowane pod względem uziarnienia, związane z różnowiekowymi terasami rzek, deltami, stożkami napływowymi
Grunty jeziorne - zespół pylasto-piaszczysty reprezentowany przez piaski drobne i średnie, rzadziej grube z lokalnymi soczewkami żwiru. Barwa takich piasków jest sinoszara - związane jest to z tym, że są cały czas nawodnione.
Grunty morskie - związane z polskim wybrzeżem, możliwe do zaklasyfikowania w trzech zespołach (piaszczystym - dominującym, pospółkowo-piaszczystym oraz drobnopiaszczysto-pyłowym)
Grunty organiczne - ważniejsze typy gruntów organicznych:
Trzeciorzędowe formacje burowęglowe
Kopalne czwartorzędowe serie organiczne
Holoceńskie osady organiczne jezior, teraz, delt rzecznych
Wraz ze wzrostem organiczności gruntu, wzrasta porowatość i wskaźnik porowatości.
Grunt eoliczne - obszary wydm śródlądowych.