Дружинин М.К., Горшенин Ю.В. Методические рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям железных дорог в районах распространения мощной коры выветривания сланцев
Подождите немного. Документ загружается.
ЦНИИС
МИНТРАНССТРОЯ
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
УТВЕРЖДАЮ
Зам. Директора института
Г. Хасхачих
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИНЖЕНЕРНО-
ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ В
РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МОЩНОЙ КОРЫ
ВЫВЕТРИВАНИЯ СЛАНЦЕВ
Москва 1975
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2. ЗАДАЧИ ИЗЫСКАНИЙ И СОСТАВ ВЫПОЛНЯЕМЫХ РАБОТ
3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ И НАБЛЮДЕНИЯ ЗА СКОРОСТЬЮ
ВЫВЕТРИВАНИЯ ПОРОД
4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
5. РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
6. ОПРОБОВАНИЕ ГРУНТОВ И ВОДЫ
7. ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ В МАССИВЕ
8. ОБСЛЕДОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
9. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
10. РЕЗУЛЬТАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРЕДИСЛОВИЕ
В некоторых областях гарцинской складчатости в Советском Союзе (Кузнецкий
Алатау, Центральный Казахстан, Урал, Енисейский кряж и др.) залегают кристаллические
и другие сланцы с мощной корой выветривания, достигающей десятков метров.
Наибольшие площади эти породы занимают на Урале, в особенности в Башкирии,
Челябинской и Свердловской областях.
Своеобразие и недостаточная изученность распространения, особенностей залегания,
состава, сложения, состояния и свойств пород коры выветривания сланцев осложняют
изыскания, проектирование и строительство железных дорог.
Настоящие Методические рекомендации разработаны на основании обобщения опыта
инженерно-геологических изысканий и исполнительных материалов по линии Карламан-
Белорецк канд. геол. минерал. наук М.К. Дружининым при участии инж. Ю.В. Горшенина
(ЦНИИС) и начальника партии Мосгипротранса Х.А. Невмянова.
Методические рекомендации предназначены для инженеров и техников-геологов при
изысканиях железных дорог.
Зам. директора института А. Кучко
Руководитель отделения изысканий и проектирования железных дорог Г. Верцман
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. При инженерно-геологических изысканиях необходимо учитывать специфические
особенности геологического строения мощной коры выветривания сланцев, своеобразие
состава, сложения, состояния и свойств сланцев и их элю вия кик оснований, среды,
материалов железнодорожных сооружений и как объектов разработки при строительстве.
Следует изучать скорость выветривания пород.
1.2. На Урале и во многих других горных областях в толщах пород разного состава
широко распространены филлиты, песчано-глинистые и кристаллические слюдяные,
окварцованные, хлоритовые, альбитохлоритовые, серицитовые и другие сланцы. В
минералогическом составе кристаллических сланцев преобладают квари, мусковит,
биотит, хлорит, серицит и присутствуют гранат, глауконит, графит, полевые шпаты,
эпидот и другие минералы [1,2].
Сланцы менее прочны, чем вмещающие их кварциты, песчаники, известняки и
внедренные в толщи осадочных и мета морфических пород интрузивные породы. Это
объясняется вещественным составом и сланцеватой текстурой сланцев, образующей
плитчатую относительно тонкую отдельность этих пород, и наличием в них кливажа. В
сланцах, как менее прочных породах, выработаны многие седла горных хребтов. Более
крепкие и обладают сравнительно крупной мелкоблочной отдельностью только
окварцованные кристаллические сланцы.
1.3. При обнажении толщи сланцев денудацией их выветривание происходит быстрее и
на большую глубину, чем выветривание прочих скальных пород. Этому способствует
проникновение воды, воздуха, колебаний температуры с конвекционными токами
последнего и внедрение организмов по сланцеватости и системе трещин в глубину
сланцевого массива.
Наибольшей мощности - до нескольких десятков метров - кора выветривания сланцев
достигла на седлах, где денудация вскрыла сланцевые толщи раньше, чем на других эле
местах рельефа. На седла устремляются потоки воздуха, преодолевающие горные
препятствия. Выветривание происходит интенсивнее при подтоке поверхностных и
подземных вод со щек седла. Накопление мощной толщи элювия обусловлено
длительностью процесса выветривания - около 200 млн. лет.
В коре выветривания сланцев не всегда выражены типичные для элювия многих
скальных пород зоны - монолитная, глыбовая, мелкообломочная и тонкого дробления [3].
С поверхности и на небольшой глубине могут залегать, трещиноватые пласты, останцы и
отдельные глыбы сильнее метаморфизованных сланцев и более прочных окварцованных и
графитовых разностей этих пород. В глубине массива могут присутствовать прослои
щебня, дресвы, песка, супесей, суглинков и даже глин, образовавшихся при выветривании
слюдяных, серицитовых, хлоритовых, тальковых, песчано-глинистых и других сланцев.
Прослои, линзы и гнезда обломочных продуктов выветривания образуются также на
путях движения в сланцевой массиве трещинных подземных вод, выщелачивающих
породы. Глубокие карманы выветрелых до состояния мелкозема сланцев приурочены,
преимущественно, к тектоническим разрывам, а по бортам глубоко врезанных долин,
кроме того, и к трещинам оседания блоков в сланцевых массивах.
1.4. Состав и свойства пород коры выветривания сланцев разнообразны. Глины
каолинитового или гидрослюдистого состава образуются, преимущественно, в верхней
зоне коры выветривания филлитов относительно слабо метаморфизованных глинистых и
песчано-глинистых сланцев. Продукты выветривания кристаллических сланцев
представляют собой супеси и суглинки со щебнем и дресвой в количества от 10 до 50% и
щебень с содержанием мелкозема от 0 до 50%. Содержание в элювии материала разной
крупности зависит от степени выветрелости сланцев, обусловленной их
петрографическим составом, метаморфизацией и крепостью, положением на том или
ином элементе рельефа, участке ландшафта, в разрезе толщи и длительностью процесса
выветривания (древний или современный элювий). От этих же условий зависит и
прочность щебня в разных зонах и частях коры выветривания раз личных сланцев.
Наиболее крупный и прочный щебень образуют сильнее метаморфизованные разности
окварцованных кристаллических сланцев.
В минералогическом составе глинистой части элювиальных мелкоземов преобладают
гидрослюды и каолинит. В химическом составе сланцев и продуктов их выветривания
содержатся (в порядке убывания количеств) окиси кремния, алюминия, железа, магния,
кальция и других элементов [1,4].
Мелкозем, дресва, мягкий щебень сланцев чувствительны к увлажнению. При
смачивании на воздухе они быстро впитывают и длительно удерживают влагу. При этом
прочность увлажняемых пород коры выветривании сланцев резко снижается [5]. Они
выдавливаются из-под колес и гусеничных троков машин и механизмов, выпирают в
кюветы выемок из-под основания укладываемого пути, в насыпи практически не
уплотняются, на откосах земляного полотна сплывают.
1.5. Кроме специфических особенностей методики изучения массивов, сложенных
сланцами и их элювием, и самих этих пород, при инженерно-геологических изысканиях
следует учитывать и общие для обычных условий методические положения [6,7,8,9,10].
2. ЗАДАЧИ ИЗЫСКАНИЙ И СОСТАВ ВЫПОЛНЯЕМЫХ РАБОТ
2.1. Особыми задачами инженерно-геологических изысканий железных дорог в
районах распространения мощной коры выветривания сланцев являются [3,6,10,11,12]:
картирование распространения различных сланцев и их коры выветривания на участках
изысканий [13,14];
установление возраста, строения, мощности и состава коры выветривания, выделение в
ней ослабленных зон [5];
оценка скорости выветривания разных пород в различных условиях [15];
оценка выветрелости пород на разных участках и в частях разреза коры выветривания;
изучение состава, сложения, состояния, водных и механических свойств сланцев и их
коры выветривания.
В остальном цели и задачи инженерно-геологических изысканий те же, что и в общей
случав изысканий для обоснования типовых и индивидуальных проектов земляного полот
на и сооружений железных дорог [6,8,9,10].
2.2. Для составления программы инженерно-геологических изысканий в дополнение к
тому, что обычно делается в подготовительном периоде [3,6], следует собирать, изучай, и
обобщать литературные и фондовые источники по следующим вопросам:
характеристике условий и факторов выветривания всех пород района предстоящих
работ;
распространению, возрасту, строению, мощности и составу кор выветривания на
разных участках площади, подлежащей изучению;
оценке скоростей выветривания разных пород в различных условиях;
свойствам пород древних и современных кор выветривания;
геологическим процессам, влияющим на выветривание и обусловленным им;
деформациям строящихся и эксплуатируемых сооружений, происходящим в связи с
явлениями и процессами выветривания;
методике инженерно-геологического изучения процессов и кор выветривания в полом
и в интересующем изыскателей региона, в частности.
2.3. В состав инженерно-геологических изысканий входят все те же работы, которые
выполняют при изысканиях [6,7,8]. Кроме того, следует проводить наблюдения за
скоростью выветривания различных пород в разных условиях [3,10,15], опробовать
элювий и материнские породы, обследовать строительные выработки (выемки, котлованы
и др.).
3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ И НАБЛЮДЕНИЯ ЗА
СКОРОСТЬЮ ВЫВЕТРИВАНИЯ ПОРОД
3.1. Для изучения строения, мощности и состава элю вия, состава и трещиноватости
материнских пород в дополнение к тому, что делается при изысканиях во всех
соответствующих случаях [3,6] в районах распространения сланцев и их коры
выветривания при проведении инженерно-геологических съемок следует расчищать,
фотографировать, зарисовывать и описывать вскрытия и естественные обнажения. При
сложности визуального определения петрографического состава пород нужно выкалывать
штуфы пород для их осмотра петрографом, а при необходимости - и для приготовления и
изучения шлифов. Необходимо собирать коллекцию пород разного состава, встреченных в
районе изысканий, включая в нее и образин одних и тех же пород разных степеней
выветрелости.
3.2. В расчищенных обнажениях и свежих вскрытиях следует выделять
представительные опытные участки склонов и откосов разной высоты, крутизны и
экспозиции в массивах различных по составу пород. На этих участках целесообразно
поставить наблюдения в одно-трех годичном цикле для установления скорости
нарастания элювия разных пород в тех или иных условиях.
В теплый сезон изысканий описания и измерения мощности нарастающего на склоне,
откосе слоя выветривания можно проводить ежемесячно и после выпадения дождей.
Осенью и весной в холодном сезона целесообразно выполнять разовые наблюдения в
конце и начале полевых работ [3].
3.3. По результатам наблюдений следует составлять кадастр расчисток, пополняемый
по мере вскрытия выемок, резервов и карьеров грунтов, содержащий сведения об
обнаженных породах, датах вскрытий, высоте, крутизне и экспозиции откосов,
гидрогеологических и других условиях. Следует при этом иметь в виду, что
кристаллические сланцы выветриваются медленно (миллиметры в год), их элювий,
глинистые и песчано-глинистые сланцы выветриваются быстрее (сантиметры в год).
Скорость выветривания зависит от экспозиции откоса, погодных и других условий в годы
наблюдений.
3.4. Если обнажений иного, нужно использовать возможность набора материала по
скорости выветривания в тех или иных условиях с целью статистической обработки и
получения обобщенных значений этих скоростей. На этой основе можно определить
возраст коры выветривания на интересующих участках и прогнозировать мощность слоя
элювия, нарастающего на откосах проектируемых выемок и карьеров на расчетный срок
службы этих сооружений. Для этого можно воспользоваться формулой [15]
,
где h - измеренная или прогнозно вычисленная мощность слоя элювия, нарастающего
на откосе за некоторое время;
α - скорость выветривания данной породы в конкретных условиях, определенная при
наблюдениях;
t - расчетный срок работы или межремонтный период для проектируемого в массиве
этой породы откоса заданных высоты, крутизны и экспозиции или же вычисляемый
возраст коры выветривания мощностью h. В этом случае
.
4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
4.1. Геофизическую разведку нужно применять для следующих случаев:
определения мощности толщи покровных рыхлых отложений, в том числе и
элювиальных;
картирования распространения коры выветривания по составу, мощности, наличию
неоднородностей в ее строении (прослоев, линз, карманов, гнезд различных пород);
установления распространения и положения уровней подземных, в том числа
трещинных грунтовых вод;
выделения локальных интрузивных образований в толщах метаморфизованных
осадочных пород.
Максимум информации можно получить при применении комплекса электро- и
сейсморазведочных работ, магнитометрии и метода радиокип.
4.2. Для картирования площадей распространения пород коры выветривания и
определения ее мощности целесообразно выполнить электропрофилирование в полосе
шириной до 300 м вдоль трассы и ее вариантов на седлах, склонах, линиях тектонических
разломов и на всех плохо обнаженных участках.
Параметры установок электропрофилирования, как обычно, следует определять по
результатам предварительных вертикальных электрических зондирований коры
выветривания и подстилающих ее материнских пород на глубины ниже отметок
проектируемых выемок, подошвы напряженной зоны в основании опор моста, тоннелях и
др.
Электропрофили задают по оси варианта и на расстоянии по обе стороны от нее через
50 м. Шаг профилирования принимают равным 30-50 м. При однородности строения коры
выветривания указанные размеры могут быть увеличены вдвое.
При интерпретации материалов электроразведки можно ориентироваться на
следующие примерные значения величин удельного электрического сопротивления
различных пород, Ом·м:
делювиальные суглинки с дресвой и
щебнем
20-200
щебенисто-дресвяный делювий с суглинистым
заполнителем в зависимости от содержания последнего
от 200 до 2000-3000
мелкоземы коры выветривания
сланцев 50-100
песчаников и известняков 400
трещиноватые скальные породы
сланцы 200-300
песчаники 400-1000
известняки 500-2000
При электроразведке коры выветривания точность определения диалогических границ
равна примерно 10-15% глубины их залегания.
4.3. Скорость распространения упругих волн в кора выветривания и выветрелых
породах ниже, чем в сохранных или слабо трещиноватых скальных, чем позволяет
принанять сейсморазведку для расчленения геологического разреза. Необходимо, однако,
учитывать следующее:
плановое положение не однородное гей (карманов, гнезд и линз выветрелых пород)
можно установить, когда их размеры по горизонтали превышают 7 м, а мощность 1 м;
для определения мощности неоднородности она должна бить, по крайней мера, в 2 раза
меньше их размеров по горизонтали;
скорости распространения упругих волн в покрывающей среде должны быть меньше,
чем в подстилающих породах.
Для проведения сейсморазведки рекомендуются много канальные сейсмостанции СС-
24П, "Поиск 1-6/12 ACM-ОB", "Поиск 1/24 МОВ-ОВ", "Поиск 1/48 МОВ-ОВ",
одноканальная сейсмическая установка ОСУ и двухканальная - ДОСУ-1.
4.4. Сейсмические работы рекомендуется выполнять по следующей методике. По оси
трассы задают непрерывный продольный профиль по полной пятиточечной системе
встречных и нагоняющих годографов. При этом два пункта возбуждения располагают по
концам расстановки, два - за ее пределами на расстоянии 10-15 м по обе стороны и один -
в центре.
При работе с малоканальными установками измерения ведут по системе встречных
годографов, а в случае сложного сейсмогеологического разреза - по системе нагоняющих
годографов.
Регистрируют продольные волны, приходящие в первых вступлениях. По полученный
годографам расчленяют разрез и определяют положение в плане пересеченных
сейсмопрофилем границ неоднородностей, определяют их мощности.
4.5 На участках со сложными условиями для выделения неоднородностей в коре
выветривания, интрузивных тел в массиве рекомендуется применять магнитную съемку и
профилирование методом радиокип с шагом 10 м
4.6. В скальном цоколе аллювия террас по тектоническим трещинам иди древний
эрозионным врезан могли сохраниться глубокие карманы выветривания сланцев и других
пород [6]. Поскольку элювий менее прочен, чем скальные породы, необходимо выявить и
оконтурить эти образования для того, чтобы правильно планировать размещение сети и
установить достаточную глубину разведки грунтов на мостовых переходах. В этом случае
может быть рекомендована следующая методика геофизической разведки.
По оси перехода и с боков на расстояниях 10 м от нее намечают сейсмо- и
электропрофили, и по ним выполняют вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ)
для построения геоэлектрических разрезов. На каждом выделенном при проведении
инженерно-геологической съемки инженерно-геологическом участке перехода [6] или по
переломам живого сечения выполняют по 2-3 электро- и сейсмозондирования. Если уже
известна схема расположения опор проектируемого моста, ВЭЗ проводят также в местах
размещения каждой опоры.
Аллювиальные отложения в зависимости от состава, влажности и положения уровней
подземных вод обладают электрическим сопротивлением от 150 до 3000 0м·м.
4.7. В местах, где по тpacce запроектированы выемки, выявлены интрузии и глубокие
карманы выветривания (по результатам инженерно-геологической съемки и
геофизической разведки), для уточнения данных о геологическом строении массивов
могут потребоваться дополнительные электро- и сейсмозондирования. В этом случае
участок следует раз бить профилями длиной 100-150 м, перпендикулярными оси трассы и
отстоящими друг от друга на расстоянии 25-100 и. Плотность сети геофизической
разведки зависит от протяжения и глубины проектируемой выемки, сложности
инженерно-геологических условий обследуемого участка и задается в индивидуальном
порядке по усмотрению геолога.
4.8. Данные о распространении и мощности коры выветривания, положении и размерах
новообразований в ней, полученные с помощью геофизической разведки, целесообразно
отражать на инженерно-геологических картах, профилях, разрезах, блокдиаграммах и
других чертежах технических проектов земляного полотна, искусственных и других
сооружений железных дорог. Геофизическая информация должна быть надежно
обоснована материалами опорной разведки и опробования грунтов, необходимыми для
уверенной интерпретации результатов электро- и сейсморазведки.
5. РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
5.1. Материалы инженерно-геологических съемок и результаты геофизической
разведки необходимо использовать для разбивки разведочных сетей на участках
проектируемых земляного полотна и сооружений.
На участке проектируемой выемки в установленной съем кой и геофизическим
обследованием мощной коре выветривания сланцев рекомендуется разбивать разведочные
поперечники через 200-300 м, а на седлах, склонах глубоко врезанных долин - через 100-
200 и по протяжению участка. Кроме того, следует закладывать осевые выработки в
начале и в конце выемки и поперечник минимум из трех скважин в месте ее наибольшей
глубины или наибольшей высоты проектируемого нагорного откоса.
Выработки в поперечниках, как и в общем случае изысканий [6], целесообразно
задавать по оси выемки и у бровок проектируемых откосов. Боковые скважины нужно
бурить на глубину промерзания ниже проектной отметки выемки, а осевые - на 5 м ниже
этой отметки (имеется в виду вероятность проектирования вырезки и замены
неводостойких грунтов (супесей, суглинков, глин) коры выветривания сланцев на глубину
промерзания).
При наличии в массиве тектонических нарушений, трещин отседания блоков в бортах
долин, прослоев, линз, карманов и гнезд сильно выветрелого материала, обнаруженных
геофизической разведкой и выработками систематической сети на участках
проектируемых выемок и мостовых переходов, следует бурить отдельные скважины для
уточнения положения, размеров в плане и мощности этих образований.
Рекомендуемые примерные схемы разведки на участках проектируемых выемок в коре
выветривания сланцев показаны на рис. 1,2,3 и 4. На участках постовых переходов в
дополнение к обычной плановой сети разведки [6] в коре выветривания сланцев под
проектируемые опоры следует бурить дополнительные скважины.
Рис. 1. План размещения разведочных скважин на участке проектируемой выемки (кружочками
обозначены скважины, цифрами при них - их номера) Масштаб: по длине 1:10000, по поперечникам
1:2000
5.2. Ввиду трудоемкости проходки в сланцах и их крупнообломочном элювии горных
выработок целесообразно закладывать шурфы, расчистки, разведочные канавы главный
образом для проведения полевых испытаний прочности грунтов в массивах и отбора
крупных монолитных образцов, испытываемых в лабораторных условиях или на стендах.
Кроме того, необходимо использовать всякую возможность расчистки стенок с целью
описания горнопромышленных выработок (шахт, штолен, штреков, канав), нередко
имеющихся в районах распространения сланцев (на Урале, в Кузнецком Ала-Тау,
Казахстане).
5.3. При колонковом бурении, особенно с промывкой, монолитные керны пород коры
выветривания и трещиноватых сланцев получить не удается. Поэтому рекомендуется
применять ударно-канатный способ бурения, прибегая к колонковой проходке только при
встрече прослоев окварцованных сланцев, интрузивных и других крепких пород.
Наиболее эффективно в этих условиях применение установок УГБ-50А, УГБ-50М и
некоторых других станков комбинированного бурения скважин до глубины 15-150 м.
Рис. 2. Схема расположения скважин в продольном профиле проектируемой выемки. Масштаб:
горизонтальный 1:1000, верительный 1:200
Условные обозначения
суглинок со щебнем делювиальный
}
коры
выветривания
сланцев
супесь со щебнем и дресвой сланца
щебень сланца с дресвой
сланец кристаллический слюдяной
хлоритизированный протерозойского возраста,
трещиноватый
отметка и дата замера уровня подземных вод
Рис. 3. Размещение скважин в поперечном профиле выемки на ПК 213 :
1 -суглинок со щебнем сланца, 2 - супесь со щебнем и дресвой сланца, 3 - щебень сланца с дресвой, 4 -
сланец кристаллический слюдяной хлоритизированный трещиноватый. Масштаб 1:200
Рис. 4. Размещение скважин в поперечном профиле выемки на ПК 21+65:
1 - суглинок, 2 - супесь со щебнем и дресвой сланца, 3 - щебень сланца с дресвой и песком, 4 - сланец
кристаллический серицитовый трещиноватый. Масштаб 1:200
5.4. На подходе к контакту подошвы коры выветривания и кровли более сохранных
трещиноватых сланцев, положение которого приближенно установлено геофизической
разведкой, целесообразно бурить, погружая стакан с ударной штангой одним сильным
ударом. При этом получают более сохранный керн пород. Но во многих случаях
выветривание сланцев распространяется на большую глубину, выраженного контакта зон
дробления и трещиноватых сланцев, ввиду постепенности и многократности переходов,
нет и геофизическая граница условна или неопределенна. Тогда проходку одиночными
сильными ударами можно рекомендовать при появлении в стакане бурового снаряда
более выраженных прочных отдельностей сланцев.
Для описания текстуры сланцев и их элювия рекомендуется осматривать стенки
необсаженных скважин с помощью фотобуроскопа.
6. ОПРОБОВАНИЕ ГРУНТОВ И ВОДЫ
6.1. Для определения влажности и классификационных показателей
(гранулометрического состава песков, дресвы и щебня, пределов пластичности глинистых
грунтов, петрографического состава щебня и скальных пород) необходимо из осевых
скважин послойно, но не реже, чем на каждых 2 м вскрываемого разреза, отбирать пробы
грунтов, а из стакана бурового снаряда - образцы для установления объемной массы.
6.2. Кроме того, при индивидуальном проектировании земляного полотна и
сооружений нужно извлекать монолитные керны залавливаемыми и забиваемыми с
одного удара грунтоносами. Из монолитов вырезают образцы для определения объемной
массы, испытаний прочности и размокаемости глин, суглинков, супесей и т.д. Следует
опробовать только рас четные слои и контакты, содержащие ослабленные грунты,
поверхности смещения (оползневые и др.), тектонические трещины. Эти зоны ослабления
будут определять крутизну проектируемого откоса, несущую способность основания
(выемки, высокой насыпи, опоры мосте).
6.3. Коли выемка будет врезана в трещиноватые скальные породы или последние
послужат основанием опор проектируемого моста, рекомендуется отбирать монолитные
керны этих пород двойными колонковыми трубами. Этим способом извлечь такой керн из
сланцев удается не всегда. В таком случав целесообразно выкалывать штуфы из
расположенных ближе к участку проектируемой выемки, мостовому переходу обнажений
тех же сланцев для определений их петрографического состава и временного
сопротивления сжатию. По обнажениям и кернам следует подсчитывать число расколов,
приходящееся на единицу длины монолита, измерять раскрытия трещин, определять
простирание и падение пластов и разных систем трещиноватости сланцев и других пород
[8,9].
6.4. Иногда визуально трудно выделить и установить степень устойчивости по
отношению к выветриванию аргиллитов, алевролитов, филлитов, глинистых, песчано-
глинистых и серицитовых сланцев. Поэтому рекомендуется провести циклы испытаний
классифицируемых по этому признаку пород на попеременные высушивания и
увлажнения [10].
При изысканиях мостовых переходов и индивидуальном проектировании земляного
полотна монет потребоваться оценка степени выветрелости сланцев, которые будут
вскрыты выемкой или послужат основанием опор моста, для расчетов устойчивости
откосов и определения несущей способности оснований. В проектных расчетах при этом
используют временное сопротивление сжатию скальных пород. Сопротивление
одноосному сжатию образцов песчаного или крупнообломочного элювия сланцев
практически равно нулю. В этом случав показатель степени выветрелости породы в
[11,12] вычислим по формуле
,
где R
н
- временное сопротивление одноосному сжатию свежего невыветрелого сланца,
образец которого выколот из обнажения или извлечен в виде прочного керна из
выработки;
R
о
- временное сопротивление сжатию образца оцениваемой породы.
При решении вопросов о необходимости вырезки и замены элювия сланцев в
основании выемок, возможности укладки продуктов коры выветривания в насыпи, оценки
устойчивости склонов и откосов в массиве с поверхностями ослабления (линзы
водоносных пород, оползневые контакты и др.) могут понадобиться и другие специальные
определения [3,9,10,16].
6.5. В коре выветривания могут быть поровые, а в сланцах - трещинные подземные
воды. Если в вывшее намечено сооружение дренажей из бетонных конструкций, нужно
отбирать пробы воды на анализ состава для определения ее агрессивности на бетон.
Часто грунтовые воды не образуют сплошного горизонта с выраженным зеркалом и
приурочены к отдельным струям, локальным потокам, линзам в толще коры выветривания
и в кровле трещиноватого сланцевого массива. Водовмещающими являются, главным