Значение физико-географической среды.

Физико-географическая среда оказывает огромное влияние на формирование грунтов, которые нельзя рассматривать в отрыве от естественноисторических условий их существования. Так свойства природных глин могут быть весьма различны в зависимости от возраста и всей предыдущей истории их существования.

Например, кембрийские глины, возраст которых около 500 млн. лет, за столь длительный период, несомненно, подвергались воздействию переменного давления большой величины, частичным высыханием и пр. Химические и физико-химические процессы, протекающие даже с ничтожно малыми скоростями и совершенно неуловимыми в относительно малые промежутки времени, могли сказаться в полной мере; чрезвычайно медленные вязкие течения за столь длительное время также могли существенно повлиять на структуру и текстуру этих глин. Все эти процессы обусловили совершенно особые свойства кембрийских глин, отличающиеся от других видов глин. Как правило, эти глины представляют твёрдый упруго-вязкий материал со значительной величиной несущей способности.

Другое дело, например, ленточные глины, возраст которых около 10000 лет. Тонкие слои ленточных глин откладывались в широких спокойных озёрах в период отступления ледников и в последующее время почти никаким нагрузкам (кроме собственного веса) не подвергались. Эти глины малоуплотнённые и находятся в пластичном и частично в текучем состоянии с незначительной несущей способностью.

Валунные глины и суглинки донной морены того же возраста, что и ленточные, но значительно уплотнённые в период своего формирования весом мощного ледникового покрова, обладают значительной плотностью и могут служить прекрасным основанием для сооружений.

Современные морские, лагунные и озёрные глинистые отложения, как правило, ещё менее уплотнённые даже по сравнению с ленточными глинами, зачастую находятся в набухшее-текучем состоянии, обладая ничтожной несущей способностью.

В такой же резкой зависимости от условий происхождения находятся и пески. Одни пески могут быть чрезвычайно уплотнены, другие – находятся в рыхлом и плывунном состоянии.

Таким образом, при изучении природных грунтов с учётом их взаимодействия с окружающей средой и непрерывной изменяемости свойств, большое внимание следует уделять их генезису, т. е. происхождению и условиям образования, а также фациальности, т. е. физико-географической обстановке образования грунтов. Существенное значение при формировании определённых свойств грунта имеет процесс диагенеза, т. е. многовекового воздействия окружающей среды (уплотнение, цементация, выщелачивание и пр.). Явления диагенеза совместно с тектоническими явлениями (главным образом, опускание участков земной коры) могут создать условия, способствующие изменению структуры и состава грунтов, а при соответствующих давлениях и температуре приводит к явлениям метаморфизма, т. е. к полному видоизменению рыхлых горных пород путём цементации и перекристаллизации их минеральной части до состояния массивных горных пород.

Зависимость свойств грунтов от воздействий окружающей среды, их интенсивности, характера и продолжительности показывает, что выбор расчётных схем в механике грунтов должен происходить в соответствии с природной обстановкой, в которой находятся грунты. А определение расчётных характеристик грунтов, находящихся в условиях естественного залегания, - только на основании опытов с соответствующими образцами грунтов естественного сложения при минимальном нарушении их природной структуры.