Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 1.

Королёв В. А. Особенности эколого-геологических систем массивов крупнообломочных грунтов 1. Дискретность строения массива, обусловленная обломками пород разной крупности, формирует специфическое поровое (пустотное) пространство с весьма крупными межобломочными порами, соизмеримыми с размером самих обломков и лежащими в пределах от 2 мм до 20-50 см и более. Объем и структура порового пространства этих грунтов зависят от степени однородности гранулометрического состава и формы обломков. Наибольшая пористость характерна для однородных (монодисперсных) по гранулометрическому составу крупнообломочных грунтов. С увеличением неоднородности пористость уменьшается. 2. Форма обломков отражает генезис породы и влияет на многие свойства крупнообломочных грунтов. Округлая форма крупных обломков, обусловленная окатыванием в ходе транспортировки грунтов аллювиального, морского или ледникового генезиса, формирует большую проницаемость грунтов по сравнению с неокатанными обломками, образующимися в результате выветривания, эоловых или гравитационных процессов - обвалов, осыпей и т. п. Окатанность крупных обломков аллювия в русловом потоке осуществляется в основном за счет обтирания обломков переносимым с большой скоростью гравийным и песчаным материалом. Поэтому она быстро увеличивается на первых километрах течения, а затем медленно растет, приближаясь к некоторому пределу. Морская галька характеризуется лучшей окатанностью и почти симметричной формой (шарообразной, дискообразной, эллипсоид вращения), а речная - худшей и часто асимметрична. Окатанность крупных обломков ледниковых моренных отложений зависит от дальности транзита и состава пород. Обломки водно-ледниковых отложений лучше окатаны, чем моренные. Неправильную, угловатую и неокатанную форму имеют ветрогранники, образующиеся на поверхности за счет обтачивания крупных обломков песчинками, переносимыми ветром (Воскресенский, 1980; Борсук и др., 2015). 3. Существенную роль играет наличие или отсутствие порового заполнителя и его вид: при наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % (по массе) или глинистого заполнителя более 30 % свойства грунта резко меняются и в наименовании такого грунта должны приводиться и содержание заполнителя, и его состояние. Количество и вид порового заполнителя во многом определяют транзитные свойства массива (проницаемость) и объем его геологического пространства, доступного для биоты в качестве среды обитания и убежища. Крупнообломочные грунты без заполнителя обладают самыми высокими коэффициентами фильтрации среди всех грунтов, достигающими 200 м/сут и более (в отдельных случаях может превышать тысячу метров в сутки). 4. Химико-минеральный состав крупнообломочных грунтов, особенно без заполнителя, полностью зависит от петрографического состава обломков материнской породы и может быть представлен различными грунтами магматического, метаморфического или осадочного генезиса. Вместе с тем крупнообломочные грунты без заполнителя являются незасоленными, тогда как грунты с заполнителем могут быть в той или иной степени засоленными, что сказывается на формировании биоценоза. 5. Засоленность крупнообломочных грунтов определяется согласно ГОСТ 25100-20202 и в целом (особенно для грунтов с заполнителем) увеличивается в соответствии с климатической зональностью с севера на юг. 6. Геохимическая миграция элементов в массивах крупнообломочных грунтов без заполнителя отвечает промывному режиму, при наличии песчано-глинистого заполнителя может иметь сложный характер. 7. Для крупнообломочных грунтов характерен большой диапазон изменения прочностных и деформационных характеристик. Такие грунты без заполнителя обладают большей прочностью и меньшей деформируемостью, чем с заполнителем. 8. Для многих крупнообломочных грунтов характерна высокая выветриваемость , которая обусловлена их химико-минеральным составом и климатическими факторами. Такие грунты при содержании песчано­ глинистого заполнителя более 10 % необходимо характеризовать и по степени выветрелости согласно ГОСТ 25100-20203. 9. Крупнообломочные грунты не удерживают воду. Поэтому их влажность обычно не велика и зависит от условий обводненности и положения в разрезе относительно уровня подземных вод. Для них характерна низкая и средняя обводненность на равнинных гумидных территориях и низкая в горах и аридных районах, включая пустыни. 10. Для массивов крупнообломочных грунтов характерны определенные формы рельефа. Денудационно­ эрозионный и денудационно-аккумулятивный рельефы характерны для горных и предгорных регионов, где крупнообломочные грунты образуются в результате процессов выветривания. На равнинных территориях крупнообломочные грунты формируют эрозионно-аккумулятивный и аккумулятивный рельефы в результате процессов речной и ледниковой эрозии. 11. В пределах массивов крупнообломочных грунтов формируются специфические парагенезы современных геологических процессов , таких как выветривание, гравитационные склоновые процессы (обвалы, осыпи, каменные лавины), курумы, эрозия и др. 2ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация. М., 2020. 38 с. 3Там же. 72