Характеристика плотных, мягких и сыпучих пород

Плотные породы включают твердые глины, мел, бурые и каменные угли, глинистые руды и др. Предел прочности пород при одноосном сжатии равен 5-20 МПа. Они способны в массиве сохранять откосы под углом до 60 - 70° при высоте до 10-20 м, их можно разрабатывать горными машинами без предварительного разрушения при достаточных усилиях копания (не менее 0.3-0.4 МПа).

Мягкие породы включают песчанистые глины, суглинки, супеси, мягкие угли, полностью дизинтегрированные изверженные и метаморфические породы и др. Предел прочности их при одноосном сжатии 1-5 МПа, угол внутреннего трения = 14 - 23°, сцепление Кс = 0.05-0.1 МПа.

Неуплотненные глинистые породы (некоторые виды жирных тонкодисперсных гидрофильных глин, пылеватые пески, илы, заторфованные осадки, разжиженный и обводненный лесс, почвы) имеют предел прочности при сжатии не выше 1 МПа.

Разрыхленные мягкие породы (искусственно измененные глины, суглинки, глинистые пески и др.) теряют естественное сцепление и увеличиваются в объеме на 15-30%. После складирования в насыпи под действием веса они уплотняются и становятся близкими к плотности в массиве.

К сыпучим породам относятся однородные пески. Углы откосов их в насыпях и в массиве не должны превышать угла внутреннего трения ( = 19 - 37°). Усилия копания в песках наименьшее, так как силы между однородными окатанными частицами практически отсутствуют.

Разнородные породы обычно представлены уплотненными мягкими и сыпучими породами со скальными включениями в виде гравия, валунов, конгломератов, кремнистых или известковистых прожилковых линз и других, хаотически расположенных в массиве основной породы.

Мерзлые мягкие и сыпучие породы образуются при отрицательных температуре вследствии превращения вначале свободной, а затем и связанной воды в лед, прочно скрепляющей минеральные частицы пород. По мере понижения температуры и увеличения влажности пород (до полного водонасыщения) временное сопротивление сжатию существенно возрастает, а при оттаивании часто превращается в разжиженную массу и теряет несущую способность.