Геология

Объемы строительства постоянно возрастают. Это ставит перед инженерами-строителями все более сложные инженерные задачи. Любое из возводимых сооружений должно обладать необходимой устойчивостью и прочностью, а также удовлетворять требованиям по деформациям.

Одновременно к проектируемым сооружениям предъявляются требования возведения с минимальными затратами материальных средств, рабочей силы и времени.

Для успешного решения поставленных строительством вопросов необходимо выявлять и учитывать при проектировании сооружений природные условия их возведения, в частности породы и грунты, на которых будет основываться сооружение, их состав, состояние и свойства, а также условия залегания и мощность отдельных пластов, трещиноватость и пр.

Важную роль в рассматриваемых вопросах играют условия залегания в обследуемой толще подземных вод и их режим. Особое значение приобретают условия работы горных пород под воздействием масс возводимых сооружений, приложенных к ним сил и возникающих в толщах напряженных состояний.

Кроме того, возводимые сооружения нередко оказываются под губительным воздействием тех или иных природных геологических и геодинамических процессов. К их числу в первую очередь следует отнести сейсмические явления (землетрясения), оползни, обвалы и др. Одновременно следует обратить внимание и на экологическую безопасность возводимых сооружений, поскольку их строительство иногда приводит к нежелательным природным явлениям.

Все это указывает на важность глубокой инженерно-геологической оценки, которую должен дать инженер-строитель при возведении сооружения. Эту оценку в определенной степени можно произвести по имеющимся данным геологических колонок, разрезов и карт. Инженер-строитель должен самостоятельно анализировать геологические и гидрогеологические карты и разрезы по данным отчетов об изысканиях, грамотно использовать этот материал в своей работе.

Практическая работа выполняется по индивидуальным заданиям, которые включают:

1) геологическую карту с указанием линии разреза, проходящей по определенным буровым скважинам, условных обозначений и масштаба карты и разреза;

• сводную стратиграфическую колонку к геологической карте;
• описание буровых скважин.

По данным задания студенты выстраивают геологические колонки по всем скважинам на линии разреза, геологический разрез (профиль) и составляют пояснительную записку с характеристикой инженерно-геологических условий в зоне разреза. Для облегчения выполнения работы в приложении даны поясняющие материалы.

Графическая часть выполняется на листах миллиметровки формата А4 (297 ´ 210 мм). Текстовая часть приводится на листах бумаги также формата А4 .

Пояснительная записка составляется примерно по следующей схеме:

Введение, в котором указывается цель построения геологического разреза.

1. Характеристика рельефа по линии разреза (тип рельефа, его форма, элементы).
2. Стратиграфия, тектоника и литолого-петрографическое описание пород. Дается характеристика возраста и литологических особенностей горных пород. При этом породы описываются в возрастной последовательности от более древних коренных до четвертичных включительно. При характеристике условий залегания пород для коренных отложений указывается общий характер залегания (наружное или ненаружное), вид дислокаций (складчатые, разрывные), глубина залегания и мощность отдельных пластов.

Четвертичные отложения описываются по элементам и формам рельефа (водораздел, склоны, террасы, пойма и т.д.).

При этом  кроме названия породы, возраста и происхождения (генетический индекс), указываются ее минералогический состав, физико-механические свойства, степень трещиноватости и выветрелости.

3. Гидрогеологичесие условия. Указывается наличие и характер вскрытых скважинами водоносных горизонтов (верховодка, грунтовые воды, межпластовые напорные и безнапорные).
4. Физико-геологические процессы. Дается характеристика современных физико-геологических процессов, оказывающих влияние на формирование рельефа и отложение горных пород (геологическая деятельность реки, ветра, механическая суффозия, карст, оползни, просадки и др.).
5. Заключение. Дается краткая характеристика верхней толщи пород по линии разреза с обязательной увязкой их с рельефом и подземными водами.

Дается оценка пород как основания фундаментов и сооружений, с указанием пригодности для этой цели в естественном состоянии или необходимости выполнения каких-либо мероприятий по улучшению их свойств (уплотнить, закрепить связи между частицами в них, защитить от воздействия воды или влияния других факторов и т.д.).

Построение геологических колонок рекомендуется производить на миллиметровке в следующей последовательности:

1. Вычерчиваются необходимые для построения колонки столбцы: 1-глубина; 2-номер слоя; 3-возраст породы; 4-мощность слоя; 5-абсолютная отметка подошвы слоя; 6-колонка; 7-абсолютная отметка подземных вод; 8-описание пород (см. рис.1).
2. Принимается вертикальный масштаб.
3. В столбце 1 наносится в принятом масштабе шкала глубин.
4. На шкале глубин отмечается мощность (толщина) первого слоя и проводится тонкая горизонтальная линия.
5. В графах 2, 3, 4 указываются по данным описания буровой скважины, соответственно, номер слоя, возраст породы и мощность слоя.
6. Высчитывается абсолютная отметка подошвы (низа) слоя, которая равна разности отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя.
7. В средней части графы 6 вычерчивается условно в центральной части скважина, а остальная часть заштриховывается в соответствии с условным обозначением данной породы (по прил. 3.).
8. В графу 7 заносится отметки подземных вод.
9. В графе 8 производится описание породы.
10. Производится построение и описание второго и последующих слоев породы.
11. По окончанию построения геологической колонки дается ее описание.

Введение

Целью построения геологического разреза является изучение геологического строения района по результатам данных бурения, а также оценка инженерно-геологических условий.

1. Характеристика рельефа по линии разреза (тип рельефа, его форма, элементы).

Описываемый район представляет собой слабохолмистую равнину, по которой протекает река Ола. Абсолютные отметки рельефа изменяются от 100 м до 140 м

По линии разреза высотные отметки изменяются от 105 до 135 м.

Высотные отметки изменяются от 100 до 105 м. Высота поймы над рекой составляет 20 м. Надпойменная терраса развита на левом берегу и прослеживается в месте впадения ручья в реку. Терраса имеет слаборасчленённую поверхность и осложнена карстовыми воронками и оползнями.

2. Стратиграфия, тектоника и литолого-петрографическое описание пород

Геологический разрез района реки Ола сложен породами протерозойской, палеозойской (девонский и каменноугольный периоды) и кайнозойской эр (четвертичный период).

Наиболее древними породами, вскрытыми в скважинах являются граниты протерозойского возраста (γPR), которые залегают на глубине от 39,4 м (скв. 12) до 54,6 м (скв.14), мощность гранитов составляет более 2 м.

• На гранитах протерозойского возраста со стратиграфическим несогласием (отсутствуют породы кембрийского, ордовикского и силурийского периодов, а также ранне- и среднедевонской эпох девонского периодов) залегают породы позднедевонского возраста (D₃), представленные аргиллитами серыми. Мощность данного слоя составляет от 3,9 м (скв. 14) до 26,8 м(скв. 12).
• На позднедевонских аргиллитах согласно залегают породы раннекаменноугольного возраста (C₁), представленные известняками трещиноватыми закарстованными. Слой аргиллитов имеет невыдержанную мощность – она изменяется от 1,4 м до 60 м.
• На раннекаменноугольных известняках со стратиграфическим несогласием залегают четвертичные отложения, которые в долине реки Ола развиты повсеместно.
• Четвертичные отложения представлены раннечетвертичными флювиогляциальными отложениями, раннечетвертичными аллювиальными, поздними аллювиальными и современными аллювиальными и пролювиальными отложениями.
• Раннечетвертичные флювиогляциальные отложения (fqQ₁) представлены песком крупным средней плотности. 15,6 м (скв. 14).
• Поздние аллювиальные отложения (aQ₃) отложения песком средней крупности, плотным, мощность отложений более 10 м.
• Пески средней крупности залегают с размывом на поверхности раннечетвертичных флювиогляциальных отложений.
• Современные аллювиальные (aQ₄) и пролювиальные отложения (dQ₄).
• Аллювиальные отложения представлены песками мелкими рыхлыми и супесью бурой пластичной.
• Пески мелкие залегают с размывом на позднечетвертичных аллювиальных песках средней крупности. Мощность отложений составляет 7,2-10 м.

В пределах описываемого разреза наблюдается два стратиграфических несогласия – между протерозойскими породами и позднедевонскими породами отсутствуют отложения кембрийского, ордовикского и силурийского возрастов, а также между ранне- и позднекаменноугольными породами, где отсутствуют породы среднедевонского возраста.

Наличие стратиграфических несогласий обусловлено перерывами в осадконакоплении на данной территории, что может быть обусловлено, например, поднятием морского дна выше уровня моря.

В целом все слои залегают горизонтально, дислокации и разрывные нарушения отсутствуют.

На поверхность выходят отложения четвертичного возраста – современные аллювиальные пески и супеси и делювиальные супеси.

3. Гидрогеологичесие условия

На данном разрезе представлены два водоносных горизонта – протерозойский и слабоводоносный современный и верхнечетвертичный. Подземные воды в основном безнапорные. Напорные воды залегают в отложениях палеозоя и в трещиноватых породах фундамента. На разрезе наблюдается сложное чередование водоносных и водоупорных пород, что подтверждает сложное геологическое строение описываемой территории.

Напорный протерозойский водоносный горизонт. Содержится в трещиноватых гранитах, которые в кровле толщи являются трещиноватыми. Верхним водоупором являются позднедевонские аргиллиты. Появившийся уровень подземных вод изменяется от 52,2 до 61,2 м. Установившийся от 4,1 м до 9,4 м(над устьем). Поверхность горизонта относительно ровная. Источником питания для данного горизонта являются атмосферные осадки, а также сорбция и конденсация воды.

Слабоводоносный современный и верхнечетвертичный горизонт. Данный водоносный горизонт залегает в супесях, суглинках и известняках. Появившийся уровень подземных вод изменяется от 4,1 м. до 4,6 м, установившийся от 4,6 м до 5,5 м. Данный горизонт имеет выход на поверхность – в реке. Источником питания вод горизонта являются атмосферные осадки, питание происходит за счет процесса инфильтрации.

4. Физико-геологические процессы

На данной территории могут происходить следующие геологические процессы: выветривание, карстообразование, развитие оползней, заболачивание, а также антропогенные процессы.

Карстообразование может происходить в известняках, данный процесс связан с деятельностью подземных вод и может приводить к образованию трещин, пещер и воронок в породах, что в дальнейшем может негативно сказаться, приводя к просадке и провалам.

Выветривание может приводить к разрушению пород, слагающих берега рек.

На водораздельной части реки возможен сход оползней, которые в последствии могут привести к образованию оврагов и небольших холмов.

В понижениях рельефа возможно заболачивание, связанное с излишним переувлажнением.

Антропогенные процессы связаны с деятельностью человека, к ним можно отнести, например, строительство зданий и сооружений на данной территории

Заключение

Данная территория (по линии разреза) не пригодна для строительства, так как скважины пробурены на берегу реки.

Строительство возможно при условии улучшения свойств грунтов, а именно уплотнении и защите от воздействия воды.