Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ИЗМЕНЕНИЕ СТРОЕНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЯХ


https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-4-5-12-19

Полный текст:


Аннотация

Для описания изменения строения гидротермальных глинистых грунтов в ходе компрессионных испытаний была проведена количественная оценка характеристик порового пространства. Для исследований применялась методика, совмещающая данные растровой электронной микроскопии (РЭМ) и компьютерной рентгеновской микротомографии. Совместное использование результатов анализа изображений, полученных при помощи РЭМ и томографии, позволяет дать количественную оценку параметров распределения структурных элементов в диапазоне размеров от долей микрона до нескольких миллиметров. В качестве объекта исследования были выбраны гидротермальные глинистые грунты, отобранные из шурфа, пройденного в пределах Восточно-Паужетского геотермального поля (юг п-ва Камчатка). Все изученные образцы характеризуются высокими значениями пористости и влажности. Кроме того, им свойственно весьма неоднородное строение, обусловленное особенностями формирования. В результате количественного анализа микростроения установлено, что в исследуемых грунтах преобладают мелкие межмикроагрегатные, межзернистые, межмикроагрегатно-зернистые микропоры, эквивалентный диаметр которых изменяется от 1 до 10 мкм. При этом существенное значение имеет наличие макропор с эквивалентным диаметром более 100 мкм, поскольку деформирование образца происходит, в первую очередь, за счет макропор и мелких межмикроагрегатных микропор. Анализ интегральных параметров микроструктуры (дисперсности и анизотропии), рассчитанных по электронно-микроскопическим изображениям при тысячекратном увеличении, для образцов естественного сложения и образцов, подвергшихся компрессионным испытаниям, не позволил выявить закономерности их изменения в результате испытаний. Этот факт объясняется особенностями условий формирования исследуемых грунтов — унаследованными неоднородностями за счет псевдоморфного замещения глинистыми минералами структурных элементов исходных вулканогенных пород. Размер, форма и ориентация в пространстве агрегатов глинистых частиц определяются структурой исходной породы и непосредственно гидротермальными преобразованиями.

Об авторах

Р. А. Кузнецов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Россия

Ведущий инженер лаборатории грунтоведения и технической мелиорации грунтов кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета.



М. С. Чернов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Россия

Старший научный сотрудник лаборатории грунтоведения и технической мелиорации грунтов кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета.



В. Н. Соколов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Россия

Заведующий лабораторией грунтоведения и технической мелиорации грунтов кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета.



О. В. Разгулина
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Россия

Ведущий инженер лаборатории грунтоведения и технической мелиорации грунтов кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета.



Д. И. Юрковец
ООО «Токио Боэки (РУС)».
Россия
Руководитель отдела научного оборудования.


Список литературы

1. Булыгина Л.Г., Соколов В.Н., Кошелев А.Г., 2013. Влияние особенностей микростроения глинистых грунтов различного генезиса на их деформирование при компрессионных и штамповых испытаниях. Геоэкология, № 6, с. 552–559.

2. Булыгина Л.Г., Соколов В.Н., Чернов М.С., Разгулина О.В., Юрковец Д.И., 2014. Анализ структуры грунтов комплексом растровый электронный микроскоп — рентгеновский компьютерный микротомограф (РЭМ-μКТ). Геоэкология, № 5, с. 457–463.

3. Денисов Н.Я., 1972. Природа прочности и деформаций грунтов. Стройиздат, Москва.

4. Зиангиров Р.С., 1979. Объемная деформируемость глинистых грунтов. Наука, Москва.

5. Осипов В.И., 1979. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. Издательство МГУ, Москва.

6. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А., 1989. Микроструктура глинистых пород. Недра, Москва.

7. Соколов В.Н., Юрковец Д.И., Разгулина О.В., 2008. Исследование микроструктуры грунтов с помощью компьютерного анализа РЭМ-изображений. Геоэкология, № 4, с. 377–382.

8. Туровская А.Я., 1957. О влиянии деформации на структуру глинистых грунтов. Издательство Днепропетровского института инженеров транспорта, Днепропетровск.

9. Фадеева В.С., 1957. Ориентация частиц глины в процессе деформации глиняной массы. Коллоидный журнал, Том XIX, № 5, с 638–643.

10. Чернов М.С., Соколов В.Н., Белобородов Р.М., Разгулина О.В., Крупская В.В., Алёшин А.Р., 2016. О формировании свойств современных глинистых грунтов гидротермального генезиса. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи, Сергеевские чтения, Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, Вып. 18, Москва, 2016, с. 105–110.

11. Adnan Sufiana, Adrian R. Russell, 2013. Microstructural pore changes and energy dissipation in Gosford sandstone during pre-failure loading using X-ray CT. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, No. 57, pp. 119–131.

12. Alaoui A., Lipiec J., Gerke H.H., 2011. A review of the changes in the soil pore system due to soil deformation: a hydrodynamic perspective. Soil and Tillage Research, Vol. 115–116, pp. 1–15.

13. Amer Deirieha, Brendan Caseyb, John T. Germainea, Guangping Xuc, 2018. The integration of magnifications: a novel approach to obtain representative information about the pore space of mudrocks from SEM images. Applied Clay Science, No. 154, pp. 73–82.

14. Houben M.E., Desbois G., Urai J.L., 2013. Pore morphology and distribution in the Shaly facies of Opalinus Clay (Mont Terri, Switzerland): insights from representative 2D BIB–SEM investigations on mm to nm scale. Applied Clay Science, No. 71, pp. 82–97.

15. Houben M.E., Desbois G., Urai J.L., 2014. Structural comparative study of representative 2D microstructures in Shaly and Sandy facies of Opalinus Clay (Mont Terri, Switzerland) inferred form BIB-SEM and MIP methods. Marine and Petroleum Geology, No. 49, pp. 143–161.

16. Suksun Horpibulsuk, Runglawan Rachan, Avirut Chinkulkijniwat, Yuttana Raksachon, Apichat Suddeepong, 2010. Analysis of strength development in cement-stabilized silty clay from microstructural considerations. Construction and Building Materials, No. 24, pp. 2011–2021.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Кузнецов Р.А., Чернов М.С., Соколов В.Н., Разгулина О.В., Юрковец Д.И. ИЗМЕНЕНИЕ СТРОЕНИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЯХ. Инженерная геология. 2018;13(4-5):12-19. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-4-5-12-19

For citation: Kuznetsov R.A., Chernov M.S., Sokolov V.N., Razgulina O.V., Urkovets D.I. STRUCTURAL CHANGES OF HYDROTHERMAL CLAY SOLIS DURING COMPRESSION TESTS. Engineering Geology World. 2018;13(4-5):12-19. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-4-5-12-19

Просмотров: 37

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-5056 (Print)
ISSN 2587-8247 (Online)