Введение
Инженерно-геологическая практика со всей очевидностью свидетельствует о том, что эффективность защитных мероприятий тем выше, чем больше они отвечают природе наблюдаемых геодинамических явлений. Вне раскрытия природы этих явлений никакая борьба с ними не является практически обоснованной и надежной.
Очевидно преимущество возведения сооружения на скальных породах по сравнению с их обоснованием на слабых грунтах (например, на пластичных глинистых). Вместе с тем ясно, что строительные свойства глин в сильнейшей степени зависит от их состояния по влажности (консистенции): в сухом состоянии они характеризуются значительной несущей способностью, в переувлажненном - прочность глин может оказаться очень низкой.
Не меньшее значение имеют условия и характер залегания грунтов и горных пород, а также их сохранность (выветривание, трещиноватость). Значительная неоднородность грунтов в толще, быстрая их сменяемость и выклинивание в плане и по глубине, наличие в толще наряду с породами с относительно высокой несущей способностью прослоев или пластов слабых грунтов, естественно, могут значительно осложнить условия производства работ и эксплуатацию возведенных сооружений.
Вполне очевидны и трудности, которые возникают при проектировании и эксплуатации сооружений при близком залегании от поверхности грунтовых вод. Особенно это относится к водам с повышенной минерализацией и агрессивностью по отношению к бетону как к наиболее распространенному строительному материалу. Эти трудности много кратно возрастают при необходимости глубокого заложения фундаментов и возведении подземных сооружений различного вида и назначения.
Из сказанного ясно, что в число вопросов, являющихся объектом изучения инженерной геологии как научной и прикладной дисциплины, входит множество задач, весьма разнообразных, но всегда очень важных по своему значению.
Решение всех этих задач требует отчетливого представления об условиях и характере проявления геологических процессов и явлений, об особенностях тех или иных горных пород, их свойствах и, что не менее важно, об условиях их залегания.
Вместе с тем, несмотря на всю сложность и многообразие природных процессов и явлений, они связываются некоторой внутренней обусловленностью и закономерностями своего выражения, которые могут быть в известной мере сформулированы следующим образом:
Инженерно-геологические условия возведения и работы сооружений определяются характером грунтов и пород, слагающих основания сооружений, их свойствами, условиями их залегания, режимом подземных вод, а также характером и условиями возможного проявления разнообразных геодинамических процессов и явлений.
Характеристика рельефа изучаемой территории
Изучаемый район расположен в пределах речной долины. Река протекает с северо-запада на юго-восток и имеет два притока. Ширина реки составляет 40 – 140 м. В ее пределах можно выделить следующие элементы рельефа:
- русло реки;
- пойма долины;
- I надпойменная терраса, которая сложена песчаными отложениями. Это терраса по генезису относится к аккумулятивной.
Отметки поверхности земли изменяются в пределах 105,0 – 136,0 м. Минимальные отметки поверхности земли приурочены к русловой части реки. Западная часть территории заболочена.
Правый берег реки крутой, осложнен оползнями.
В пределах изучаемой территории на поверхности отмечены проявления карстовых процессов – наличие карстовых воронок.
Геологическое строение изучаемой территории
Геологическое строение данной территории представлено следующими породами:
Протерозойские отложения (РR) представлены гранитами крупнокристаллическими, трещиноватыми. Вскрытая мощность прочных гранитов составляет 5,8-7,2 м.
Верхнедевонские отложения (D3)представлены аргиллитами серыми. Мощность отложений составляет 4 – 17,6 м.
Нижнекаменноугольные отложения (С1) представлены известняками трещиноватыми, закарстованными. Мощность 4,1-13,8 м.
Современные аллювиальные отложения четвертичного возраста (aQ4) представлены следующими литологическими разностями и приурочены к пойме реки:
песками мелкими, рыхлыми. Мощность слоя составляет 2–10,5 м.
супесями бурыми, текучими, мощностью 5,8-7,5 м.
Мощность современных аллювиальных отложений составляет 6,3 – 18,9 м.
Гидрогеологические условия изучаемой территории
Гидрогеологические условия исследуемой территории характеризуются наличиемдвух водоносных горизонтов.
Грунтовые воды (первый от поверхности водоносный горизонт) приурочены к речной долине. Грунтовые воды встречены на глубине 5,7 – 15,1 м на абсолютных отметках 101,0 – 101,8 м. Водовмещающей толщей являются известняки закарстованные верхнекаменноугольного возраста и аллювиальные отложения. Водоупором служат плотные аргиллитыверхнедевонского возраста. Питание водоносного горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Область питания совпадает с областью распространения. Воды ненапорные. Разгрузка осуществляется в речную систему.
Подземный водоносный горизонт имеет повсеместное распространение на исследуемом участке. Подземные воды встречены на глубине 52,2-61,6 м, абсолютные отметки 44,4 – 52,8 м.
Экзогенные процессы
На изучаемой территории возможно развитие следующих неблагоприятных инженерно-геологических процессов: речная эрозия, оползни, карстово-суффозионые процессы и др.
Развитие речной эрозии на данной территории связано с действием текущей воды реки. Во время паводков это воздействие усиливается. Активизация процессов речной эрозии возможна при неправильной планировке территории и организации ливнестоковой канализации, а также при утечках из водонесущих коммуникаций. Для предотвращения данного процесса необходимо провести укрепление берегов, организацию рационального стока.
На данной территории залегают трещиноватые известняки. В зоне активного водообмена, приуроченной к русловой части реки, возможно развитие процесса выщелачивание пород, что приведет к увеличению пустотности массива, развитию процессов карстообразования, а, следовательно, уменьшению прочности грунтов.
Инженерно-геологическая оценка рассматриваемого участка
Породы различного генезиса и состава на данном участке залегают горизонтально. Горизонтальность слоев упрощает расчеты проектируемых сооружений.
Возводимые инженерные сооружения будут влиять на окружающую среду. Так, возведение дорожной насыпи затруднит поверхностный сток ливневых и талых вод. Строительство в русловой зоне инженерных объектов может привести к тому, что в реку будет осуществляться сброс промышленных отходов. Это приведет к тому, что загрязняющие вещества могут попасть в подземные воды (как грунтовые, так и артезианские). При этом, если артезианские воды в данном районе используют для водоснабжения, то качество питьевой воды снизится. Также возможна активизация развития карстовых процессов.
