Mavzu: Guruntlar haqida ma’lumotlar Reja Guruntlar haqida

Mavzu:Guruntlar haqida ma’lumotlar
Reja
1.Guruntlar haqida
2. Gruntlarning qattiq komponentlari va xossalari

Grunt, zamin (qurilishda) — yerning asosan nurash zonasida yotuvchi togʻ jinslarining umumlashma nomi, insonning muhandislik-qurilish faoliyatining obʼyekti. G.dan bino va turli muhandislik inshootlarining zamini, qurilish materiali (yoʻl, koʻtarmalar, toʻgʻon), yer osti inshootlarini (tonnel, quvurlar, omborxonalar) joylashtirish muhiti sifatida foydalaniladi. Yaxlit toshli va gʻovak (tosh boʻlmagan) G.ga boʻlinadi. Yaxlit toshli G.ga monolit yoki seryoriq massiv koʻrinishida yotgan, zarralari kuchli jipslashgan, otilib chiqqan, metamorfik va choʻkindi jinslar kiradi. Gʻovak G. yirik chaqiq (sementlashmagan), qumli va gilli jinslardan iborat.
G. gruntshunoslik fanida xususiyatlari, genezisiga, keyingi epigenik jarayonlarga bogʻliq boʻlgan muayyan tabiiy-tarixiy hosila sifatida, shuningdek, vaqt oʻtishi bilan oʻzgarib boruvchi koʻp fazali sistema nuqtai nazaridan oʻrganiladi.
G. xususiyatlarini tadqiq qilishda, shuningdek, uning tarkibi, ichki tuzilishi va muhitning tabiiy sharoitlari (t-ra, bosim va h.k.) ham oʻrganiladi. Tarkibi, strukturasi va teksturasi G.ning sifatini belgilaydi. G.larning quyidagi muhim xususiyatlarini ajratish mumkin: fizik (hajmi va solishtirma ogʻirligi, suv va elektr oʻtkazuvchanligi, gʻovaqligi, egiluvchanligi va b.), fizik-kimyoviy (singdiruvchanligi, tiksotropiya va h. k.) va fizik-mexanik (siljishga qarshiligi, deformatsiyalanishi).
G.ning eng muxim xususiyatlari tashqi kuchlar taʼsiriga chidamliligi va mustahkamligidir. Muzlagan, muzlaberiydigan G. uchun uning issiqlik-fizik xossalari muhim. G.ning petrografik xususiyatlari lab. va dala sharoitlarida olingan namunalar va butun massivlardan foydalanib oʻrganiladi.
Qurilish ketayotgan joylar burgʻilash, quduq qazish, zondlash va geofizika metodlari yordamida tekshiriladi. G. xususiyatlarini yaxshilash uchun sementlovchi va biriktiradigan moddalar qoʻshiladi, mexanik zichlanadi (shibbalanadi), quritiladi, qizdiriladi, muzlatiladi va h. k.
Gruntlarning qattiq komponenllarini turli minerallar, organik
birikmalar, qattiq xolatdagi suvlar tashkil qiladi. Muhandis-geologik
izlanishlarda asosiy e ’tibor tog‘ jinsi hosil qiluvchi minerallarga
qaratiladi. Bu m inerallar grunt tarkibida k o ‘p miqdorda uchraydi va
grunt xossalariga t a ’sir qiladi. Magmatik tog‘ jinslarida eng ko lp
tarqalgan m inerallar — dala shpati, kvars, piroksen. slyuda va oliven.
Boshqa mincrallar nisbatan kam tarqalgan. Mctomortik tog' jinslarining
mineralogik tarkibi ko‘p jihatdan birlamchi tog‘ jinslari mineralogik
tarkiblariga o'xshashdir.
Cho'kindi grunt tarkibidagi minerallardan kvars, dala shpati, slyuda
va gilli minerallar, karbonatli, sulfatli, galogcnli va boshqa tog‘ jinsi
hosil qiluvchi minerallarning hammasi krislallik tuzilishiga ega bo'lib,
m alu m qonuniyatga bo‘ysunadi. Cho'kindi gruntlar zarralari boglan -
magan sochilma turlarga bo'linib, ularning zarralari yumshoq bog‘langan mineralogik tarkibi, asosiy tavsifi hisoblanadi.
O ’tkazilgan izlanishlarning ko‘rsatishicha, gilli gruntlarning tabiiy
xossalari m a’lum darajada ularning mineral tarkibiga bogliq bo‘ladi,
gruntni tashkil etuvchi nozik dispers zarrachalar va bu zarrachalarning
suv bilan faol fizik-kimyoviy muloqoti ularning xossalarini belgilaydi.
Bu omil ko‘p vaqtgacha hisobga olinmay kelingan, shuning uchun
muhandis geologik amaliyotda uzoq vaqtgacha gilli gruntlar tarkibi
faqat granulometrik tarkib asosida taTiflangan bolib, mineralogik tarkib
haqida so‘z faqat yirik zarralar ustida olib borilgan. Nozik dispersli
gilli gruntlar zarrachalarining mineralogik tarkibi yaxshi o'rganilmagan.
Shu sababligil minerallarining xossasi tog* jinsini hosil qiluvchi mineral
sifatida yaxshi o ‘rgani!magan. Tog‘ jinsi hosil qiluvchi gilli gruntlar
minerallarining o lc h a m i millimetming 0,001 qismiga teng yoki undan
ham mayda. Shu sababli ularni o'rganish mushkul bolib kclgan.
Keyinchalik aniq o'rganish usullari o'rganib chiqilgandan keyin (rentgenostrukturali, termik. elektromikroskopik va b.) gilli gruntlar tarkibida
o'ziga xos log‘ jinsi hosil qiluvchi mineral sifatida o ‘rganila boshlandi
va shu sabahli gil minsrallari gilli gruntiaming xossasini bclgilovchi
ekaniigi aniqlandi.
Gruntiaming yirik zarrachali qismi tarkibida relikt mincralfar —
birlamchi tog4 jinslarining mexanik nurash materiallari (kvars, dala
shpati, shox aldamchisi, avgit, slyudalar, karbonatlar va ayrim ruda
minerallari va b.)dan iborat.
Nozik /arrali kalloid zarrachali gruntlarida relikt mincrallarning
mexanik nurash natijasida hosil bo‘lgan birlamchi materiallari kam
miqdorda uchraydi, ular asosan tog‘ jinslarining kimyoviy nurashi
natijasida hosil bolishi yoki boshqajoyda hosil boMgan materiallarning
qayta yotqizilishi natijasida yuzaga keladi.
Gilli gruntlarda nozik zarrachali dispers qismi tarkibida (< 0,002
mm fraksiyati) ustun turuvchi gil minerallari ularning xususiyatini
belgilaydi. 13u minerallar o ‘ziga xos suvli alyumosilikatlar, temirli va
magniyli silikallar gruppasini tashkil qiladi. Bundan tashqari, ular
tarkibida kremniy oksid va tem ir va alyuminiy gidroksidlari uchraydi.
Gilli gruntlarda bundan tashqari suvda eruvchi sodda tuzlar —
kalsit, dolomit, gips, galit, mikrobolit minerallar guruhlari va ma'lum
ahamiyatga ega organik birikmalar uchraydi. Ularning chirish jarayoni
turlicha bolib, shoxlari va ildizlari oxir oqibatda gumus massaga
aylanadi. Gruntlarda organizm lar miqdori k o kpaygani sari chirish
darajasi oshib borib, ularning kolloid xossalari sezilarli darajada o ‘zgaradi, ya’ni gumus miqdori oshadi, gidrofilligi, suv sig‘imi, deformatsiyalanishi, mustahkamligi kuchayadi. Qum li g ru n tlard a o ‘simlik
qoldiqlari miqdori 3 % dan 10 % gacha, gilli gruntlarda 5 % dan 10 %
gaeha kuzatilishi mumkin. Agar gruntlarda organik qoldiq 10 % dan
60 % gacha, gumuslangati yoki torflangan organik birikma 60 % dan
ortiq bolsa, ularni torf deyiladi. Kuchli gumuslangan, torflangan va
tori' tog‘ jinslari muhandis-geologik tasnifi b o ‘yicha V guruhga ya’ni
maxsus gruntlar guruhiga kiradi.
Gil va gilli gruntlar tarkiban polimineralli tog' jinslariga kiradi.
Undagi minerallar tarkibiga ko ‘ra: 1) yangi hosil boMgan (paydo
boMgan) bir necha gil minerallari guruhi; 2) okislar, gidrookislar,
kremniy, temir, alyuminiy okislari minerallari guruhi; 3) rcliktli (bolakli)
chirimagan, lekin kam miqdorda nozik maydalangan birlamchi
minerallar guruhi; 4) oddiy tuzlar minerallari guruhi; 5) organik qoldiq
va organik birikmalar guruhiga ajratilishi mumkin.
G runtlar tarkibida tarqalgan gil minerallari gruntiam ing qanday
sharoitda hosil bolganligini ko‘rsatuvchi mezon hisoblanadi.
Gil matcriallarining yuqori dispersligi ularning tabiiy fi/ikaviy holati
b o lib , labiatda zarrachalarining o'lchamlari 1-10 Mk ni tashkil ctadi.
Shuning uchun Lilar ch o ‘kindi tog‘ jinslarida gil fraksiyasi ko'rinishida
uchraydi.
Turli gil minerallari tabiatda turlicha larqalgan bo‘lib, ulardan
eng kcng tarqalgani gidroksidlar, ikkinchi o ‘rinda monlmorillonil,
uchinchi o ‘rinda kaolinit guruhlari ininerali hisoblanadi.
Kaolinit guruhi. Kaolinit guruhi minerallariga kaolinit. galluazit,
dikkit, nitrit minerallari kiradi. Ular kimyoviy tarkibi bir-biriga yaqin
bolishiga qaramay strukturaviy tuzilishi turlicha bolganligi sababli,
bir-biridan fizik xossalari bilan farqlanadi.
Bu guruhga mansub eng keng tarqalgan minerallar-kaolinit vagalluazit. Ularning kimyoviy tarkibi:
Al2 0 3 2 S i0 1 2 H20 (kaolinit)
Ai2 Os 2Sí0 2(2~4) 2H fi (galluazit)
Kaolinitning strukturaviy tuzilishidabitta krcmniy kisiorod tctracdir
to ‘ri va bitta am om o kislorodli ~ gidroksidli oktaedrik to‘r qalnashadi,
bunda tctraedr va oktaedr ch o ‘qqilari birlashgan boMadi.
Galluazit kaolinit singari tuzilishga ega bo'lib, undan farqi galluazitning strukturaviy qobiqlari suv qatlami bilan ajratilgan boMadi. G alluazit qizdirilganda (400 °C) qatlamlararo suvini yo‘qotib, degidratlangan massaga o ‘tadi.
Kaolinit termogrammalarida 560—610 °C da va 900—1100 da tcrmik
reaksiyaJar kuzatiladi.
Kaolinit va alyumosilikatlarga boy (dala shpali, slyudalar, scolit
boshqalarga) m agm atik, m etam orílk va c h o ‘kindi to g ‘ jinslarini
(granitlar, gneyslar, gabbrolar, slyudali slaneslar, arkozen) qumloshlarning nordon muhitda (PH 5?6) nurashidan hosil bo'ladi. Kaolinit
kolloid eritinalardan cho‘kindiga lushgan gillarni kristallanish jarayonida
hosil b o ‘lishi mumkin.
Kaolinit kaolinli tog‘ jinslarining nurash qobig‘ida yuzaga kcladi,
jinslami yuvilish natijasida boshqa yerga olib borilib, kaolinitli gillar
sifatida yotqizilishi mumkin. Kaolinitli gruntlar turli fatsiyadagi kontinental clyuvial, delyuvial, kol, botqoqlik, allyuviy, delta va chuchuklashgan laguna fatsiyalari yotqiziqlariga xosdir.
Montmorillonit guruhi. Montmorillonit guruhiga kiruvehi eng keng
tarqalgan minerallar -montmorillonit va kontronet. Bundan tashqari
bu guruhga gemotit, sicnit. beydellit va b.q. kiradi.
MontmoriLLonit mincrallarining hir necha xil strukturaviy modellari
mavjud b o ‘lib, ular ikki letraedrik to 'rd a n iborat bo‘ladi, ya’ni 2:1
turdagi strukturaga ega. Montmorillonit strukturasi uchun qatlam bir
kislorodli yuzasi bilan tutashgan liolatda bo‘lishi tavsiflidir. Shuning
uchun qatlamlar orasidagi bogManish sust bo'ladi.
Montmorillonitning nazariy strukturaviy kimyoviy ifodasi (O H )4,
Six, Al4, ()?0 n !l20 dan iborat bo‘lib, unda Si()2 — 60,7 %, Al20 . — 28,3
%, H20 - 5 % ni tashkil etadi. Tabiatda csa Al ning ko‘p hollarda
Mg< R \ Zn. Na, i i kimyoviy clemenllari bilan almashingan xossalari
uchraydi.
l/omorf almashinishlar hisobiga montmorillonit panjarasi clcktr
jihutdan noturg'un bo'ladi. Hosil bo‘lgan manfiy zaryadlargidratlashgan
almashinuvchi kationlar bilan to ‘ldiriladi, u suv molekulalari bilan
birga montinorillonit-larning oraliq qatlamlari komplcksini hosil qiladi.
Ichki qatlamlarning sirtlari qatlamlar orasida mustahkam bog‘lanishga
cga bo'lmaganligi sababli. sorbsiya, almashinish va boshqa jarayonlarda
faol qatnashadi.
Montrnorillonil guruhi mincrallari qizdirilsa, uchta endotermik
reaksiya sodirboMadi. Montmorillonit kristall panjarasi tuzilishi um um an
kaolinit panjarasiga yaqin, lekin kaolinitga teskari holda montmorillonitning ayrim qavatli pakctlari simmetrik holda tuzilgan.
Montmorillonit mincrallar guruhi asosan ekzogen sharoitda m iqdoriy muhitda (RN - 7-8,5) asosiy intruziv tog‘ jinslarining nurashi
jarayonida (gidroliz yoMi bilan), yarim quruq, m o l’tadil, iliq iqlim
sharoitda hosil bo'ladi. Montmorillonit dcngizda ham ishqoriy muhitda
hosil boMishi mumkin. Bu guruh mincrallari aniq bir sharoitda
mustahkam va uzoq davr davomida saqlanib turishi mumkin. Misol
uchun yura, mel, paleogen montmorillonit gillari m a’lumligini keltirish
mumkin. Ishqoriy sharoit nordon sharoitga almashsa, montmorillonit
va bu guruh mincrallari buziladi va kaolinit va boshqa gilli minerallarga
aylanadi.
Gidroslyudalar guruhi. Bu guruhga m ontmorillonitga o ‘xshash
slyudali minerallarga: gidromuskolit, ilmit, glaukonit, seladonil, gidrobiotit va boshqalar kiradi.
Strukturaviy izlanish natijalari gidroslyudalarning strukturasi mus*
kovit va biotitga yaqinligini ko'rsaladi.
(Jidroslyuda slyuda va montmorillonit oralig‘idagi o ‘rinni (joyni)
egallaydi. Ular slyudadan suvining ko‘pligi, kaliyning kamligi, m ontmorillonitlardan - katta miqdorda kaliy va suv yoki organik birikma
ta ’sirida ko‘pchish qobiliyati yo‘qligi yoki sust ifodalanganligi bilan
farqlanadi.
Elektromikroskopik izlanishlar natijasida bu guruh minerallari zarralar qalinligiga nisbatan kichikroq va tashqi k o ‘rinishi q o ‘polligi
(dag‘alroq, o ‘tkir) aniqlandi. Gidroslyudaning nozik kulrang plastinkalari
izometrik, ayrim hollarda sal ch o ‘zilgan shaklda va tashqi ko‘rinishi
qo‘pol, dag‘al ko‘rinishda boMadi. Ayrim gidroslyudalarda noaniq tashqi
k o ‘rinish ular bir joydan ikkinchi joyga ko‘chganda montmorillonit
guruhi minerallari bilan almashib qolganligini ko’rishimiz mumkin.
K o‘pchilik olimlarning fikricha gidroslyudaning kristall panjarali strukturalari montmorillonitnikiga 0‘xshash, Ickin gidroslyuda panjarasidagi
qobiqlar orasida joylashgan kaliy ionlari ularga katta mustahkamlik va
barakatsizlik beradi. Shu sababli gidroslyuda kristallari asosan montmorillonit kristalidan, nisbatan, yirikroq boladi.
Gidroslyudali gilli gruntlar plasiiklik xossasiga ega kaolinitli va
montmorillonitli gruntlar ora!ig‘ida bo‘lishi bilan tavsiflanadi. Gidroslyuda qizdirilganda asosan uchta endotermik reaksiya va biíla ekzotcrmik reaksiya kuzatiladi.
Gidroslyudalar turli sharoitli muhitlarda, asosan ishqoriy (RN 9,5
gacha), netral, kuchsiz nordon va doimo suv eritmalarida, kaliyning
yuqori konsentrasiyasi mavjud bolgan hollarda hosil boladi.
Gidroslyuda kaliy birlamchi materiallarining sovuq, yarim quruq
va nam havo sharoitidagi nisbatan sust kimyoviy nurash jarayoni
natijasida hosil bolganligini ko‘rsatadi. Gidroslyuda turli yotqiziqlarda
uchraydi.
Gil va gilli gruntlarda boshqa gilli minerallar ham uchraydi, rnisol
uchun sepiolit, poligorskit, xlorid, lekin ular juda kam miqdordagi
q o ‘shilma (aralashma) holatida bo'lib, umumiy grunt xususiyatiga ta’sir
ko‘rsatmaydi. Bu minerallar gilli gruntlarning hosil bolish sharoitini
tahlil qilish imkonini beradi. Gilli minerallar etakchi guruhlari bog'liq
ravishda gil va gilli mincrallarning turli turlariga ajratiladi (\A-jadva¡).
Izlanuv ishlari gilí minerallar nafaqat gilli gruntlarning hosil bo'lish
muhitining ko‘rsatkichi b olm asdan, balki gruntlarning fizik-mexanik
xossalarini aniqlovchi asosiy komponentlardan biri hisoblanishini
ko‘rsatadi. Gil va gilli gruntlarni muhandis-gcologik nuqtayi nazardan
baholashda albatta ulaming mineral tarkibi, ayniqsa, zarrachalar tarkibini aniqlash muhim ahamiyatga ega.
Qum va boshqa zarrachali, sochilma, zarralari boglanmagan
gruntlarning tarkibi gilli gruntlar tarkibidan jiddiy ravishda farq qiladi.