19 – ma’ruza tog‘ jinslari massivlari va tog‘ jinslari massivlarining turg‘unligini belgilab beruvchi tabiiy omillar

19 – MA’RUZA


TOG‘ JINSLARI MASSIVLARI VA TOG‘ JINSLARI MASSIVLARINING TURG‘UNLIGINI BELGILAB BERUVCHI TABIIY OMILLAR


Reja:
1. Tog‘ jinslari massivi va Karyerlari bortlari va qiyaliklarining turg‘unligini belgilab beruvchi omillar haqida tushuncha.
2. Tog‘ jinslarining massividagi harakatini belgilab beruvchi fizikaviy va fizika-kimyoviy xususiyatlar.
3. Tog‘ jinslarining geologik va fizika-mexaniqaviy xususiyatlari - massiv turg‘unligini belgilab beruvchilar sifatida.

Muhandislik geologiyasida tog‘ jinslari massivlari deb, er qobig‘ining geologik, gidrogeologik va muhandislik-geologik qonuniyatlar bilan tavsiflanadigan, insonning muhandislik ta’siriga duchor bо‘ladigan qismiga aytiladi.

Yer qobig‘ining geologik qonuniyatlarini - geologik jinslarning shaklini va fazoviy joylashuvini, tog‘ jinslarining moddiy tarkibini va tuzilishini, ularning gravitatsion tektonik maydonlar bilan shakllangan tabiiy kuchlangan holati belgilab beradi.
Ochiq usulda kon ishlari sharoitlariga nisbatan qо‘llaniladigan tog‘ jinslari massiv deganda esa, foydali qazilmani fazib olish jarayoni tufayli yuzaga keladigan barcha muhandislik-geologik hodisalar mahalliylashtiriladigan, Karyer, texnogen uyumlar va chegaralangan zonalarni joylashtirgan er qobig‘ining bir qismi nazarda tutiladi.
Muhandislik-geologik hodisalar – bu bortlar va qazilmalar qiyaliklarining turli xil deformatsiyalari (о‘pirilishlar, kо‘chkilar, oqovalar, chо‘kishlar va boshqalar).
Foydali qazilmalar qazib olinganda tog‘ jinslari massiviningharakati, xususan uning turg‘unligi tabiiy va texnogen kabi ikki guruhda birlashishi mumkin bо‘lgan kо‘p sonli omillarning qо‘shma harakatiga bog‘liq.
Omillarning tabiiy guruhi uchta kichik guruhlarga ajratiladi:
1. Muhandis-geologik – ularga tog‘ massivining kuchlangan holati, tog‘ jinslarining tabiiy turlari va xususiyatlari kiradi.
2.Gidrogeologik – gidrostatik tortish, gidrodinamik bosim, g‘ovakli bosim, suffoziya, erish va karst.
3.Fizika-geografik – ob-havo yog‘ingarchiliklari, havo va jinsning harorati, shuningdek joyning relefi.
Yuqorida qayd etib о‘tilgan omillarning har biri, qо‘shiluvchan tog‘ jinslarining ichki aloqalari tabiatiga qarab, qay darajadadir massivning turg‘unlik sharoitlarini belgilab beradi. Ushbu alomatiga qarab, tog‘ jinslari uchta asosiy muhandis-geologik turlarga ajratiladi:
Qattiq bog‘lamali (toshloq va yarim toshloq) tog‘ jinslari;
Yumshoq bog‘lamali tog‘ jinslari;
Bog‘lanmas (alohida donachali, sochiluvchan) tog‘ jinslar.
Tog‘ jinslarining birinchi turi alohida zarrachalar (donachalar) о‘rtasida qattiq kristallizatsion aloqali magmatik, metamorfik va chо‘kindili jinslarni birlashtiradi. Ushbu bog‘liqlikning tabiati kimyoviy (kovalentli), buning natijasida esa jinslar suv ta’siri ostida kam о‘zgaradigan yuqori pishiqlikka ega bо‘ladi. Shartli ravishda ushbu turga muzlab qoladigan tog‘ jinslarini kiritish mumkin. Bunday jinslarning tuzilmaviy bog‘liqligi muzning mavjudligi bilan belgilanadi, ular massivlarda qandaydir darajada toshloq jinslar kabi turishlaridan qat’iy nazar, pishiqligi ancha past bо‘ladi.
Birinchi turdagi tog‘ jinslaridan iborat bо‘lgan massiv turg‘unligining holati baholanganda, tuzilishining turli-tumanligigi, ya’ni slanetsligining sustlashgan pishiqligi, darzlar va tektonik buzilishlarining mavjudligi, muhim ahamiyatga ega bо‘lmaydi. Ushbu yuzalar tog‘ jinslari massivini alohida bloklarga ajratadi, uning pishiqligini va turg‘unligini susaytiradi. Massivning suv tashuvchanligi ham tog‘ jinslarining maydalanganligiga bog‘liq.
Ikkinchi turdagi tog‘ jinslariga5 % kam bо‘lmagan loyli zarrachalardan tarkib topgan yupqa dispersli chо‘kindi hosilalar kiradi. Tarkibi bо‘yicha ular loylarga, qumoq tuproqqa, qumloq tuproqqa, sog‘ tuproqsimon loylarga va qumoq tuproqlarga bо‘linadi. Ushbu jinslarga, pishiqligining zarrachalar о‘rtasidagi suv-kolloidli bog‘lanish tavsifini belgilab beruvchi suvning mavjudligiga bog‘liqligi xosdir. Quruq holatda bog‘lanma jinslar nisbatan yuqori pishiqlikka ega bо‘ladi. Namligining ortib borishi bilan, plarning pishiqligi pasayadi (suv miqdori kо‘p bо‘lganda ular uni umuman yо‘qotib qо‘yishlari va joriy holatga о‘tib qolishlari mumkin).
Kо‘plab yumshoq bog‘lama jinslar namlanganda bо‘rtib ketadi, quritilganda esa hajmini 25---30 % о‘zgartirib, kirishib ketadi. Bunda oshadigan bо‘rtish bosims
1.0---1.5 Mpa etishi mumkin, va bu kо‘pincha Karyer bortlaridagi massivning deformatsiyalanishlariga olib keladi.
Bog‘lanmas (alohida donachali, sochiluvchan) turdagi tog‘ jinslari chaqiq tog‘ jinslarini: yirik blokli , qumli chо‘kindi jinslarni birlashtiradi. Ushbu jinslar agregatlarining alohida mineral donachalari о‘zaro ishqalanish kuchlari orqai bog‘lanadi, va natijada ularning deformatsiyalanish tabiati sochiluvchan jismlar deformatsiyasining modeliga mos keladi.
Alohida donachali jinslar yirik hovaklar ustunlik qilganda sezilarli pishiqlikka ega bо‘ladi, bu es suv о‘tkazuvchanigini va suv uzatilishini oshiradi. Massivlarda jinslarning pishiqligi ichki ishqalanish burchagi (tabiiq qiyalik burchagi), statik va dinamik kuchlanishlar ostida past zichlanishi bilan tavsiflanadi. ichki bog‘lanishlar (ishqalanish kuchlaridan tashqari) va suvli muhitda mayda zarrachalarning yuqori harakatchanligi bо‘lmagan taqdirdaMazkur jinslardan tarkib topganmassivlar, har xio turdagi filtratsion deformatsiyalarga duchor bо‘ladi, hamda oqma xususiyatlarini namoyon qilishga qodir bо‘ladi.
Foydali qazilmalar konlari, ochik kon ishlari paytida bir massiv doirasida bо‘lishi mumkin bо‘lgan turli muhandis-geologik turdagi tog‘ jinslarini birlashtirishlari mumkin. Shuning uchun ishlarni olib borish va alohida usoattkalardagi konstruktiv elementlar parametrlarining ma’lum sharoitlarini belgilangan paytda konlarning muhandis-texnik xususiyatlari о‘rganilganda, massiv doirasida tog‘ jinslarining muhandis-geologik komplekslarini ajratib olish maqsadga muvofiq sanaladi.
G.L.Fisenko jinslar komplekslarining uch guruhini kо‘rib chiqadi:
Mustahkam qiyalik (pishiqligi namunada ):
- о‘zgartirilgan toshloq va yarimtoshloq
Sust jinslar ( )
Har bir gruh doirasida jinslar joylashuvining murakkabligi sharoitlari bо‘yicha g‘ovakli, о‘rtacha murakkab va murakkab sharoitli uch kichik guruhlarga bо‘linadi. Oddiy sharoitlar jinslarning gorizontal va qiyalama joylashuvi, ularning fatsial о‘zgaruvchanligi va tektonik buzilganligiga bog‘liq. О‘rtacha murakablikdagi sharoit uchun tektonik buzilishlari va darzlarining tavsifimurakkab bо‘lgan tog‘ jinslarining qiyalama va tik joylashuvi xosdir. Murakkab sharoitlar tog‘ jinslarining burmalanish jadalligiga, darzsimonligi va tektonik buzilishiga, kuchli fatsial о‘zgaruvchanligi xosdir.
Massivda tog‘ jinslarining harakatini belgilab beruvchi xususiyatlar. Massivning holati baholanganda uning jinslarining qо‘shiluvchanlik xususiyatlarini hisobga olish muhim sanaladi. Muhandislik geolgiyasining zamonaviy tushunchalariga kо‘ra, ushbu xususiyatlar fizikaviy, fizika-kimyoviy va fizika-mexaniqaviy turlarga ajratiladi. Konchilik fanida kо‘rsatib о‘tilgan xususiyatlarni fizika-texnikaviy deb atash qabо‘l qilingan.
Tog‘ jinslarining fizikaviy xususiyatlari– namlik, zichlik, suv о‘tkazuvchanlik, elektrli va magnitli. Massivlarning turg‘unligiga, zichlik, suv о‘tkazuvchanlik, issiqlik xususiyatlaridan esa – sovuqqa chidamlilikbevosita aloqaga ega.
Namlik W – jinsdagi suv massasining quruq jins massasiga nisbati (105…107⁰S harorada). Agar namlik tog‘ jinslarining tabiiy joshlashuv sharoitlarida aniqlanadigan bо‘lsa, unda u tabiiysiga mos keladi. Namlik – о‘ta muhim kо‘rsatgich bо‘lib, bog‘lanma jinslarning pishiqligini, ularning Karyerlar va uyimlar qiyaliklaridagi harakatini belgilab beradi. Quruq loyli jinslar о‘zini qattiq jismlar kabi tutadi. Namlikning ortib borishi bilan, asta-sekin ularning pishiqligi pasayadi, va yumshoq holatga о‘tadi, namlik kuchli bо‘lganda esa – joriy holatga о‘tadi, ya’ni uni tо‘liq yо‘qotadi.
Qumli jinslarda namlik faqat mayda donachali va loyli turlarining pishiqlikka va turg‘unligiga ta’sir kо‘rsatadi. О‘rtacha- va yirik donachali qumlarning pishiqligi deyarli pishiqliliga bog‘liq emas.
Zichlik – tog‘ jinsi massasining egallab turgan hajmga nisbatining kattaligi. Har qanday jins qattiq mineral zarrachalardan va havo (gazlar) yoki suv bilan tо‘ldirilishi mumkin bо‘lgan ular oralig‘ida joylashgan bо‘shliqlardan (g‘ovaklardan) tashkil topganligi sababli, qattiq zarrachalarning, tabiiy tog‘ jinsi (tabiiy namlikka ega bо‘lgan), quruq jismli (skelet) namliklariga ajratiladi.
Qattiq zarrachalarning zichligi jinsning mineralogik tarkibiga bog‘liq va og‘ir minerallar tarkibining ortib borishi bilash oshadi. Bir xil minerallardan tashkil topgan jinslar qattiq zarrachalarining zichligi, g‘ovaklilik va namlikka bir xilda bog‘liq emas. Ushbu kо‘rsatgich kо‘plab tog‘ jinslari uchun 2500--- 2800 kg/m doirasida о‘zgaradi, alohida tiplari uchun esa: qumlar uchun 2660 kg/m; qumloq tuproq uchun - 2700 kg/m, qumoq tuproq uchun – 2710 va loylar uchun - 2740 kg/m doimiy bо‘lishi etarli hisoblanadi. Shuningdek, tabiiy jinsning zichligi va quruq jinsning zichligiga ajratiladi.