geoinz-w12.doc

WYKŁAD XII – 18.01.2011

1.      W USA:

1. 1. Nie przejmują się klasyfikacjami genetycznymi, tylko bazują sztywno na uziarnieniu gruntu
   2. Kolejny etap to rozróżnianie wśród grup gruntu kolejnych podgrup na podstawie znowu uziarnienia, wysortowania oraz wskaźnika plastyczności

2.      Nowa klasyfikacja gruntów wg normy PN-EN ISO – Geoinżynieria Mosty i Tunele, 04/2006

3.      Gruntoznawstwo regionalne:

1. 1. Charakterystyka wybranych grup gruntów:
   2. 1. Grunty spoiste „trzeciorzędowe” (paleogeńsko-neogeńskie)
      2. Grunty spoiste czwartorzędowe
      3. Grunty niespoiste plejstoceńskie
      4. Grunty niespoiste holoceńskie
   3. typy map wykorzystywanych w geologii inżynierskiej
   4. powierzchniowe ruchy mas – stateczność zboczy i skarp
   5. zasady sporządzania dokumentacji geologiczno-inżynierskiej

4.      Grunty spoiste trzeciorzędowe:

1. 1. Iły mioceńskie zachodniej części Pogórza Karpackiego
   2. Iły mioceński zapadliska przedkarpackiego
   3. Iły mio-plioceńskie serii poznańskiej

5.      Grunty spoiste czwartorzędowe:

1. 1. Iły warwowe Mazowsza
   2. Gliny zwałowe środkowego Mazowsza, Płocka oraz rejonu Turka i Konina
   3. Lessy wyżyn: Lubelskiej i Sandomierskiej

6.      Grunty sypkie plejstoceńskie

1. 1. Grunty glacjalne
   2. Grunty fluwioglacjalne

7.      Grunty sypkie holoceńskie:

1. 1. Grunty aluwialne
   2. Grunty jeziorne
   3. Grunty morskie
   4. Grunty eoliczne
   5. Grunty organiczne

8.      Iły mioceńskie zachodniej części Pogórza Karpackiego. Uzasadnienie zainteresowania:

1. 1. Częste występowanie w partiach przypowierzchniowych oraz w nadkładzie serii solnej
   2. Powstawanie licznych osuwisk oraz przełomów drogowych
   3. W latach: 50-tych, 60-tych i 70-tych perspektywy budowy nowych kopalń soli
   4. 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.

9.      Iły mioceńskie zapadliska przedkaprackiego. Uzasadnienie zainteresowania:

1. 1. 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.

10.  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:

a.       gęstość właściwa szkieletu ziarnowego (średnia) – 2,72 g/cm3

b.      gęstość objętościowa (średnia) – 2,09 g/cm3

c.       wilgotność naturalna zmienia się w zależności od uziarnienia (37-13%)

d.      ze wzrostem wilgotności maleją: kąt tarcia wewnętrznego i spójność

e.       ze wzrostem zawartości frakcji iłowej wzrastają: wilgotność naturalna, wskaźnik plastyczności, pęcznienie

11.  Plejstocen w Polsce. O trzech (wg niektórych czterech) zlodowaceniach świadczą pokłady gliny.

1. 1. G2 – zlodowacenie południowopolskie
   2. G3 – zlodowacenia środkowopolskie
   3. G4 – zlodowacenie północnopolskie

12.  Grunty spoiste czwartorzędowe – iły warwowe Mazowsza.

1. 1. 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.

13.  Gliny zwałowe rejonu Turka i Konina.

1. 1. Charakterystyka glin zwałowych – wytrzymałość na ścinanie.

14.  Lessy w Polsce:

1. 1. Zajmują 6% powierzchni Polski
   2. Na obszarze Polski wydzielane są trzy prowincje lessowe:
   3. 1. Lubelska z Roztoczem
      2. Kielecko-sandomierska
      3. Podkarpacka
   4. charakterystyka lessów:
   5. 1. skała makroporowata, wapnista, stanowi podłoże żyznych gelb
      2. w Chinach zajmują obszar większy od Europy, mają miąższość
         do 300 m
      3. 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)
      4. Berg wysunął koncepcję, że lessy stanowią pokrywę wietrzeniową na iłach trzeciorzędowych (proces lessowienia)
      5. w Europie panuje teoria eolicznego pochodzenia lessów
      6. lessy są zawsze gruntem o układzie trójfazowym
   6. Lessy – grunty zapadowe, rozmywane, nieskonsolidowane, drobnoziarniste, spoiste, wapniste, zawierają do 30% CaCO3
   7. W lessach występuje zjawisko samoczynnego tworzenia pionowych ścian po upływie pewnego czasu i ich podtrzymywania
   8. Lessy – mają mieszany typ wiązań strukturalnych koagulacyjno-cementowy
   9. 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
   10. Uziarnienie lessu jest zróżnicowane w zależności od miejsca występowania

15.  Grunty glacjalne – związane ze wzgórzami moren czołowych, z morenami dennymi oraz drumlinami.

1. 1. Moreny czołowe (rozumiane tutaj jako rodzaj osadu):
   2. 1. Grunty gruboklastyczne (piaski grube i średnie, pospółki, żwiry, głazy), głazowiska
      2. Bruk morenowy (głazowiska, w których wolne przestrzenie wypełniają pospółki i piaski grube
   3. Moreny denne:
   4. 1. Zróżnicowanie osadów na piaski lodowcowe i wodno-lodowcowe o zmiennej granulacji (piaski lodowcowe: drobnoziarnista, pylasta do średnioziarnistej; piaski fluwioglacjalne: drobno-, średnio-
         i gruboziarniste).
   5. Drumliny – litologia osadów sypkich jak w morenie dennej

16.  Grunty fluwioglacjalne:

1. 1. Sandry:
   2. 1. Zespoły piaszczysto-żwirowe z licznymi przewarstwieniami żwirów różnej miąższości – strefa przylegająca do moreny czołowej
      2. Zespoły pylasto-piaszczyste przewarstwiane pyłami piaszczystymi i pyłami – typowy zespół głównej masy sandru
   3. Ozy – zespół żwirowo-piaszczysty niekiedy z głazowiskami, zawiera również pospółki i piaski o różnej granulacji, dobrze przesortowane z podrzędnymi wkładkami pylastymi
   4. Kemy – zespół żwirowo-piaszczysty składający się z warstwowanych różnoziarnistych piasków pylastych, drobnych i średnich, rzadziej grubych z warstwami żwiru i pospółek

17.  Grunty sypkie holoceńskie:

1. 1. Grunty aluwialne – zróżnicowane pod względem uziarnienia, związane z różnowiekowymi terasami rzek, deltami, stożkami napływowymi
   2. 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.
   3. Grunty morskie – związane z polskim wybrzeżem, możliwe do zaklasyfikowania w trzech zespołach (piaszczystym – dominującym, pospółkowo-piaszczystym oraz drobnopiaszczysto-pyłowym)
   4. Grunty organiczne – ważniejsze typy gruntów organicznych:
   5. 1. Trzeciorzędowe formacje burowęglowe
      2. Kopalne czwartorzędowe serie organiczne
      3. Holoceńskie osady organiczne jezior, teraz, delt rzecznych

Wraz ze wzrostem organiczności gruntu, wzrasta porowatość i wskaźnik porowatości.

18.  Grunt eoliczne – obszary wydm śródlądowych.