Фактор. Геологические процессы

Глава 5. Инженерно-геологические условия территории г. Челябинска

Инженерно-геологические условия — комплекс современных геологических особенностей, определяющих условия инженерных изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений (узкий подход), или условия инженерно-хозяйственной деятельности человека в целом (широкий подход).

Этот комплекс включает в себя 4 важнейших составляющих, которые называются компонентами, или факторами инженерно-геологических условий:

1. Рельеф

2. Геологическое строение местности и характер слагающих её пород

3. Гидрогеологические условия

4. Современные геологические процессы

Каждый из них характеризуется большим числом параметров. Наиболее важными из являются характер и условия залегания грунтов, их состав, состояние и свойства; типы, закономерности распространения, глубины залегания, водообильность и режим подземных вод, их состав и минерализация, агрессивность по отношению к строительным материалам и др. современные геологические процессы и явления.

Фактор. Геоморфологический

Территория Челябинска расположена на стыке Зауральского горного пенеплена и Западно-Сибирской континентально-морской аккумулятивной равнины в зоне сочленения двух структур: Восточно-Уральского поднятия и Восточно-Уральского прогиба, каждая из которых состоит из большого количества разрывных и складчатых структур низших порядков. Сочленение поднятия с прогибом происходит по крупному тектоническому шву «Челябинской тектонической зоны», которая пересекает территорию города в субмеридианном направлении полосой шириной 600-1500 м и фиксируется на западе - Западно-Челябинским разломом, а на востоке - Восточно-Челябинским разломом.

На Митрофановском карьере и в Западной части города Челябинска рельеф в целом равнинный, так как располагается на пенеплене (денудационная равнина, которая возникла при разрушении гор). Вблизи поверхности преобладают глубинные породы, а на поверхности элювий. Пенеплен осложнен микроформами скульптурами рельефа, в частности речной долины реки Миасс. В долине выделяются скульптуры: пойма, терраса, русло. Терраса правого берега эрозионная (выходят на поверхность граниты), а пойма сложена песчано-глинистыми отложениями.

На Востоке города Челябинска в районе окрестностей озера Смолино располагается западносибирская континентальная морская равнина. Вблизи поверхности преобладают осадочные, песчано-глинистые породы, которые залегают почти горизонтально в виде чехла. Эта равнина также осложнена мелкими морфоскульптурами (озерные котловины), на склоне этих озер мы видим по берегам отдельные блоки приподнятых участков, где обнажаются глубинные горные породы, в том числе известняки. Таким образом, мы видим, что равнина на Западе и Востоке разная: на пенеплене располагаются складчатые или интрузивные, а на равнине имеется чехол, где много морфоскульптур, которые осложняют строительство.

Фактор. Геологический

Включает в себя изучение геологического строения: изучение горных пород, их взаиморасположение, залегание, возраст, а также оценку их, как грунтов и грунтовых массивов.

К западу от Челябинской тектонической зоны (Митрофановский карьер) залегают изверженные и метаморфические породы, представленные гранитами, гранодиоритами, диоритами, пегматитами, все они покрыты продуктами элювия, мощность которого меняется от десятков сантиметров до 3-4 метров. То есть на небольшом участке есть и скальные выветренные грунты, и дисперсная дресва, песок и глина, что позволяет отнести такой грунт ко второй категории сложности. В целом, здесь преобладают вблизи поверхности земли граниты, диориты и другие породы, которые относятся к скальным элювиальным породам.

На карьере коренные породы-граниты, выветрены с образованием плит (матрацевидные отдельности), в результате физического, химического и биологического выветривания образуется маломощный слой песчано-щебнистых и песчано-глинистых отложений, но преобладает выветренный плитчатый гранит. Плитчатые граниты относятся к классу скальных элювиальных грунтов, разбитых трещинами. Такие грунты являются прочными.

К востоку от Восточно-Челябинского разлома, который разделяет девонские и каменноугольные породы, залегают морские отложения, представленные песчаниками, известняками и аргиллитами, которые перекрыты осадочными рыхлыми песчано-глинистыми отложениями (это маломощный платформенный чехол), мощностью от 1 до 10м. Под ними залегают древние породы, которые местами обнажаются на земную поверхность. Песчаники и известняк прослеживаются узкой полосой субмеридианного простирания на восток до западного берега озер Первое и Смолино. В зоне тектонических разломов залегают карбонатные породы, в которых развиваются карстовые явления. Многие карсты заполнены глинистым материалом. На востоке преобладают дисперсные грунты, обладающие разными свойствами. Они сменяют друг друга часто, поэтому необходимо глубокое изучение.

Таким образом, на многих точках в разрезе встречаются несколько классов грунтов: скальные растворимые, выветренные, дисперсные несвязные неоднородного гранулометрического состава и дисперсные связные глинисто- супесчаные, различной пластичности и сжимаемости - свыше четырех различных по литологии слоев, мощность которых резко меняется по простиранию, возможно линзовидное залегание слоев.

Фактор. Гидрогеологический

Включает в себя изучение залегания подземных вод.

Особую опасность в условиях города представляет активизация других опасных геологических процессов: оползнеобразования в западной и северной частях территорий, имеющих расчлененный рельеф; суффозии песчаных грунтов, распространенных в толще глинистых, суглинистых покровных отложений; карстообразования в восточной части территории и др.

В целом, уровень грунтовых вод залегает глубоко, но в речных долинах глубина резко уменьшается (р. Миасс). Раньше на территории парка было несколько родников, сейчас из-за уборки глинистых пород и вбивания свай для строительства уровень и режим грунтовых вод изменился. В глинистых грунтах возникают верховодки после дождя и таяния снега, и долго сохраняется капиллярная вода. Вверх по течению реки Миасс находится Шершневское водохранилище, следовательно, при повышении уровня воды в водохранилище, воду будут сбрасывать, и она может затопить нижнюю пойму, а в критической ситуации под водой может оказаться и верхняя пойма Миасса, что означает, что затоплены окажутся все строения на правом берегу. В целом, застройку речных долин, особенно пойм, следует отнести к средне-сложной категории. В местах высокого стояния грунтовых вод глинистые грунты обладают свойствами морозного пученья.

На западе города Челябинска водонепроницаемыми породами являются пески, супеси и песчановатые граниты. В них циркулирует подземная вода, которая накапливается за счет атмосферных осадков, которая на глубине 5м залегают грунтовые воды. Водоупором являются невыветренные граниты и другие интрузивные породы. По данным геологов, они залегают на глубине 50-60 м. Трещинные грунтовые воды разгружаются к понижению реки Миасс. Водоупором для родничка служили песчаные отложения и воупорные глины, сейчас их убрали и грунтовые воды разряжаются глубже. В районе карьеров происходит осушение территории около карьеров.

На востоке города Челябинска, где распространены вблизи поверхности песчано-глинистые отложения, грунтовые воды залегают неглубоко, т.е. пологие склон и тут же озерная котловина, т.е. они разгружаются рядом. В этой территории грунтовые воды залегают неглубоко, наличие большого кол-ва суглинок и глинистых отложений позволяет капиллярному поднятию, вблизи поверхности накапливаются и формируются верховодки, над которыми поднимается капиллярная койма. То есть для выяснения глубины залегания грунтовых вод на востоке, необходимо бурение и составление разрезов. Гидрогеологическая обстановка на востоке более серьезная.

фактор. Геологические процессы

На территории г. Челябинска наблюдаются экзогенные процессы, а именно: процессы климатического характера, т.е выветривание, которое отрицательно влияет на инженерно-строительные свойства территории. Такое выветривание мы часто могли наблюдать в районах практики, например, матрацевидные отдельности гранитов, дресва, щебень и песок (продукты элювия) возникли непосредственно благодаря физическому выветриванию. Во время проведения экскурсий могли заметить химическое выветривание, при изучении гранитов. Поверхность плит гранитов, а так же микротрещины покрыты потеками бурого цвета - это гидроксиджелеза или лимонит. Результат химического выветривания - это окисление железосодержащих минералов: биотита и пирита. На территории города также имеют место пролювиально-делювиальные процессы, аллювиальные процессы: пойма реки Миасс сложена песчано-глинистыми отложениями постоянных водных потоков, а также процессы заболачивания, оврагообразования и оползневые.

В целом, категории сложности ИГУ на наблюдаемых территориях следующие:

1. Карьеры Митрофановский и Изумрудный. Категория сложности инженерно-геологических условий.

2. Озеро Смолино. Категория сложности инженерно-геологических условий средней сложности, средне-сложная.

Таблица 3

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!