Інженерно-геологічні умови центральної частини Нижнього Новгорода

Курсовий проект

Тема: «Інженерно-геологічні умови центральної частини Нижнього Новгорода і проект інженерно-геологічних вишукувань для вибору майданчика будівництва комплексу адміністративних будинків (стадія« Проект »)»

Зміст

Введення

1. Загальна частина

1.1 Фізико-географічні умови

1.1.1 Рельєф

1.1.2 Гідрографія

1.1.3 Клімат

1.2 Стратиграфія

1.3 Тектонічні умови

1.4 Геоморфологічні умови

1.5 Історія геологічного розвитку

1.6 Гідрогеологічні умови району

1.7 Екзогенні геологічні процеси

1.8 Інженерно-геологічні умови перспективного району

2. Проектна частина

2.1 Технічне завдання

2.2 Завдання інженерно-геологічних досліджень

2.3 Методи інженерно-геологічних досліджень

2.3.1 топогеодезичні роботи

2.3.2 Бурові роботи

2.3.3 Статичне зондування

2.3.4 Геофізичні дослідження

2.3.5 Інженерно-геологічне опробування

2.3.6 Досвідчені польові роботи

2.3.7 Лабораторні роботи

2.3.8 Камеральні роботи

2.4 Організація і проведення робіт

Висновок

Список літератури

Введення

Метою даного курсового проекту є оцінка інженерно-геологічних умов центральної частини Нижнього Новгорода та складання проекту інженерно-геологічних вишукувань для вибору майданчика будівництва комплексу адміністративних будівель на стадії «Проект».

Проект був складений на основі проведених раніше досліджень з використанням дипломного проекту на тему: Інженерно-геологічні умови центральної частини Нижнього Новгорода і проект інженерно-геологічних вишукувань для оцінки стану ділянки схилу і прясла стіни між Георгіївської і Борісоглебським вежами. Разом з тим були використані: геологічна карта масштабу 1:200000, схематична гідрогеологічна карта масштабу 1:200000, геологічна карта дочетвертичное відкладень масштабу 1:200000.

Даний курсовий проект складається з 2-х частин: загальної і проектної. Включає в себе голів, супроводжується малюнками і картою інженерно-геологічних умов майданчика будівництв масштабу 1:12500. Загальний обсяг проекту становить 28 сторінок.

1. Загальна частина

1.1 Фізико-географічні умови

1.1.1 Рельєф

Територія робіт займає частину басейнів річок Оки і Волги і знаходиться на стику двох різних орографічних районів, нагірного правобережжя і низовинного лівобережжя річок Оки і Волги, природними межами яких є ці річки.

Нагірне правобережжі, що займає крайню південну частину території, відноситься до північно-західного закінчення Приволзької височини. У орографічному відношенні воно являє собою піднесену похилу на південь рівнину, що лежить на абсолютних відмітках 180-211 метрів, розчленовану долинами річок на ряд великих вододілів. Долини річок глибоко врізані і мають асиметричну форму. Схили їх розчленовані ярами та болотами, нерідко дренірующіе грунтові води. Максимальні абсолютні відмітки спостерігаються вздовж стрімчастого правого корінного схилу долин річок Оки і Волги (сел. Щербинка - 195 метрів). Мінімальні позначки приурочені до руслах річок і складають 68-60 метрів у річок Оки і Волги.

Низовинний лівобережжі річок Оки і Волги, являє собою піщану долину, що лежить на абсолютних відмітках 65-130 метрів, пересічену річками Окою, Волгою і Ліндою. Найбільш знижені її частини, приурочені до заплавах цих річок, розташовані на рівні 65-75 метрів. Північна частина рівнини найбільш піднесена і горбиста, являє собою лівий схил сучасних долин річок Оки і Волги, поступово переходить у третю надзаплавної тераси. Долинами дрібних водопритоків він розчленований на вододіли північно-східного простягання. Основну роль у формуванні рельєфу досліджуваної території зіграли ерозійно-акумулятивна діяльність річок Оки і Волги і техногенні процеси. У геоморфологічному відношенні досліджувана територія знаходиться в межах заплави річки Волги і її першої та другої надзаплавних терас.

Заплава, у вигляді смуги складної конфігурації, шириною до 300-400 метрів, простежується у південній частині території. Відмітки її поверхні коливаються від 64,8 до 72,5 метрів. На більшій частині вона піднята шляхом підсипання до відміток 75-76 метрів. Рельєф решті частини заплави ускладнений штучними котлованами, виїмками, підсипка, намиваннями і каналами. Без ясно вираженого уступу заплава переходить в першу надзаплавної тераси. Природний рельєф її знівельований в результаті подсипок. Ширина перший надзаплавної тераси коливається від 300 до 800 метрів. Поверхня другого надзаплавної тераси має позначки висот 74-78,7 метрів. До її північній і північно-західній частинах приурочені численні болота і заболочені ділянки. Природний рельєф знівельований в результаті подсипок. Тому поверхня її досить рівна зі слабким ухилом на південний схід, у бік річки Оки.

1.1.2 Гідрографія

Гідрографічна мережа досліджуваного району представлена ​​річками Окою і Волгою, дрібними водотоку, системою каналів (південно-західний, Шуваловського, Центральний, Хмелевський) і добре розвиненою мережею озер і боліт, що охоплюють північну і північно-західній частині району. Основним водоприймачем дрібних водотоків і водойм є ріки Ока і Волга.

Річка Волга має довжину 3531 кілометр, площа водозбору 1360000 кілометрів квадратних. Від гирла площа водозбору складає 479000 кілометрів квадратних. Долина річки трапецеїдальної форми, шириною 7-8 кілометрів. Правий схил долини крутий, висотою 70-85 метрів, розчленований ярами. Лівий схил пологий. Заплава, в основному, одностороння, лівобережна, шириною 3,5 кілометра, починає затоплюватися при рівні води 69,10 метра. Ширина річки в межень 0,9-1 кілометри. За характером водного режиму, річка Волга відноситься до східно-європейського типу річок з чітко вираженим весняною повінню, стійкої річної меженью, яку порушували дощовими паводками.

Основним джерелом живлення є сніг. Навесні, у результаті сніготанення, спостерігається підйом рівнів. Інтенсивність підйому дорівнює 15-30 см / добу. Максимальний рівень весняного водопілля склав 76,07 метрів, мінімальний - 62,86 метра.

Річка Ока довжиною 1500 кілометрів, площею водозбору 245 000 кілометрів квадратних, є правобережним притокою річки Волги і впадає в неї в 2231 кілометрі від гирла.

Долина річки трапецеїдальної форми. Правий схил долини крутий, висотою до 70-80 метрів, розсічений ярами. Заплава лівобережна, у багатоводні роки затоплюється. Русло річки прямолінійний, шириною 700-800 метрів. За характером водного режиму річка Ока належить до східно-європейського типу річок. Підйом рівнів весняної повені в кінці березня - початку квітня. Середня інтенсивність підйому рівнів - 40-80 см / добу.

На розглянутій території налічується значна кількість водойм (озера, ставки, заболочені ділянки), що займають близько 10% площі другої надзаплавної тераси річки Оки. Водойми відносяться до улоговини типу, мають витягнуту форму. Розмір і глибина водоймищ різні.

1.1.3 Клімат

Досліджувана територія розташована в помірному поясі і характеризується континентальним кліматом. Континентальність клімату підкреслюється великими річними амплітудами середніх місячних температур січня і липня. Середньорічна температура повітря +3 С, середньомісячна температура липня +19 С, січня -12 С. Максимальна температура повітря взимку -1.8 до +2,1 С, влітку +29,3 С. Мінімальна температура повітря взимку -27.7 С, влітку +2.8 С. Відносна вологість складає 78%. Середнє багаторічне кількість опадів за рік 712 мм. Велика частина опадів випадає в літній час року, мінімум опадів припадає на березень. Висота сніжного покриву від 0.4 см до 2,7 см. Потужність снігового покриву до 40 см. Глибина промерзання грунту в середньому 85 см. Для розглянутого району характерні вітри південно-західного та західного напрямку.

1.3 Стратиграфія

В геологічній будові досліджуваного району беруть участь верхньопротерозойських, девонські і кам'яновугільні відкладення, розкриті глибокими свердловинами, а також пермські і четвертинні відкладення.

Породи кристалічного фундаменту (AR - PRi) розкриті опорними свердловинами (Горький, Балахна, Лисково) на глибинах 1750-1600 м. і представлені різноманітним комплексом сильно метаморфізованних магматичних порід. Кристалічні породи фундаменту всюди перемяти. Стратиграфія розглядається з кам'яновугільних відкладень, так як на увазі глибокого залягання породи девонської системи не мають істотного значення в проектованих дослідженнях.

Кам'яновугільна система представлена ​​середнім і верхнім відділами.

Середній відділ ( ).

У межах даної території відкладення середнього карбону мають повсюдне поширення, але на поверхню вони не виходять, а розкриті свердловинами. Відклади представлені доломітізірованний вапняками з прошарками глин топодобних аргілітів. Покрівля відкладень розкрита на глибині 322.7 і 382.0 м. (абс. відм. - 306.4-233.0 м.). Органічні залишки, що визначають вік відкладів, різноманітні. У них знайдені форамініфери, брахіоподи, табуляти, голки морських їжаків, вапняні водорості, спори та пилок (Choristites mosquensis Fish, Ahtiquatohia koshirica Ivah). Розкрита потужність змінюється від 175.0 до 187.4 м.

Верхній відділ ( ).

Відкладення верхнього карбону на розглянутій території мають згідне залягання і поширені повсюдно, перекриваючи пермськими відкладеннями. Верхній відділ складний карбонатними породами: у верхній частині фіксуються доломіт темно-сірі, сірі, міцні, пористі, часто шаруваті, іноді плитчаста. Для нижньої зони розрізу характерна присутність вапняків світло-сірих міцних органогенних. До даних відкладів приурочений великий комплекс форамініфер. З форамініфер зустрінуті Triticites arcticus (Schellw), Т. acutus Dunb. Et. Cond, а також брахиоподи - Productus.

Освіти ассельского ярусу широко поширені на території району і перекриті більш молодими ніжнепермскімі відкладеннями з згодним заляганням. Відклади представлені доломітами світло-і темно-сірими, дрібнозернистими, з прошарками фузулінових вапняків, в значній мірі доломітізірованний. Вгорі розрізу відзначаються Schwagerina cf. Pavlovi Raus. Над пачкою з вище зазначеної характерною фауною залягають малопотужні породи без фузулінід. Потужність відкладень близько 50 м.

Сакмарське ярус.

Відкладення сакмарського ярусу підрозділяються на тастубскій і стерлітомакскій горизонти.

Тастубскій горизонт ( ).

Відкладення тастубского горизонту мають широке поширення на території району і перекриті породами пермського віку стерлітомакского горизонту з незгодним заляганням. Представлені відкладення у верхній частині розрізу гіпсами та ангідриту, що переходять далі в доломіт. Фауна відзначена лише в нижній частині горизонту. У комплексі її відзначаються форамініфери, рідкісні колоніальні і поодинокі корали, двостулкові гастроподи. Потужність відкладень складає 54 м.

Стерлітомакскій горизонт ( ).

Відкладення стерлітомакского горизонту в межах району мають повсюдне поширення і виходять на поверхню у вигляді звивистих смуг в центральній і південно-західних частинах території району. Поверхня даного горизонту повсюдно розмита. Поверхня розмиву трансгресивної перекрита верхнепермскімі відкладеннями казанського ярусу. Відкладення розглянутого горизонту характеризуються переслаіваніе ангідритів сірих, міцних блакитно-сірих і гіпсів. Гіпси від прозорих до молочно-білих і сірих кристалічних. З органічних залишків відзначаються форамініфери, рідкісні колоніальні і поодинокі корали і гастроподи (Loxonema, Stroporollus). Потужність порід горизонту коливається від 64.5 - 95.5 метрів.

Камишенскіе шари ( ).

Відкладення мають повсюдне поширення в межах території та виходять на поверхню у вигляді вузьких смуг в центральній і південній частині району. Вони залягають на нерівномірно розмитій поверхні стерлітомакскіх відкладень. Відклади представлені вапняками доломітізірованний сірими і жовтувато-сірими, з рідкісними прошарками мергелів і глин, з гніздами гіпсу, в різного ступеня тріщинуватості. Тріщинуватість порід нерівномірна. Іноді тріщини заповнені гіпсом і глиною. Відкладення характеризуються багатою і різноманітною морською фауною, серед якої провідна роль належить брахіоподам (Lingula orientalis Gol.), Форою-ніферам (Ammodiscus katalramal Tscherd), коралів, пелециподи, гастроподи. Зустрінуте масове скупчення мшанок, залишки комах. Глибина залягання покрівлі змінюється від 30 до 63.5 м. (абсолютні відмітки 14.5-45.6 м.). Потужність ніжнеказанскіх утворень змінюється в межах від 0.5 до 16.0 метрів.

Відкладення ніжеустьінской свити мають повсюдне поширення. Відсутні вони лише на окремих ділянках, де ніжнеказанскіе і ніжнепермскіе відкладення виходять на поверхню. Залягають дані відкладення на розмитій поверхні підстилаючих порід казанського ярусу.

Ніжнеустьінскіе відкладення характеризуються переважанням глинисто-алевролітових порід, інтенсивної загіпсованою всіх літологічних різниць, широким поширенням тонкослоістих текстур.

Глини і алевроліти коричневі, темно-коричневі з прошарками і гніздами гіпсу з підлеглими прошарками пісковиків. Глини напівтверді, щільні аргиллітоподібної, в них зустрічаються прошарки мергелів, потужність прошарків не перевищує 2 м.

Покрівля ніжнеустьінскіх відкладень розкривається на глибинах 20.0-35.0 метрів, (абсолютні відмітки 47.8-55.6 метрів). Потужність від 2.7 до 36.0 метрів.

Сухонський свита ( ).

Відкладення Сухонський свити мають повсюдне поширення на даній території і виходять на поверхню у вигляді звивистих смуг на півночі, південно-сході і півдні території району.

Горизонт представлений ритмічним чергуванням теригенних і мергельно-карбонатних порід. Глини червонувато-коричневі, темно-коричневі, сірі. У глинах часто виявляються прошаруй і лінзи полімінеральних шаруваті пісковиків.

У верхній частині переважають мергелі і вапняки з пелециподи, пачки коричнево-червоних доломітових глин з масовим скупченням палигорськіту, також спостерігається поступове зникнення фауни. Фауна остракод і пелециподи бідна. Потужність відкладень до 40 м.

Слобідська свита ( ).

Відкладення Слобідської свити мають повсюдне поширення і виходять на поверхню у вигляді плям в північній частині території. Відклади представлені ритмічним чергуванням алевролітів, пісковиків, глин перешарування з мергелями, вапняками, доломітами. Фауна остракод і пеліціпод. Потужність відкладень 30 метрів.

Слобідська, юрпавловская, Путятинський, Калінінська свити об'єднані ( ).

Відкладення мають повсюдне поширення і виходять на поверхню у вигляді невеликих плям і вузьких, звивистих смуг на заході та півдні досліджуваної території. Залягають дані відкладення без розмиву на підстилаючих утвореннях нижнього ярусу татарського слобожанської свити.

Горизонт представлений ритмічним чергуванням переважно алювіальних і озерних утворень. Відзначено доломіт і доломітістие мергелі, помітно збільшення магнезіально порід та об'єднані фауни. Глини - червонувато-коричневі. Зеленуваті ізвестковістих мергелі. Сірі, темно-сірі кавернозні вапняки з фауною гастропод. З органічних залишків зустрінута фауна молюсків з характерними представниками пологів Oligodontella, нові види палеомутелл, фауна гастропод - Gorkyella jvata Gus, G. Longa Gus. Потужність відкладень до 70 м.

Вятський горизонт ( ).

Відкладення вятського горизонту мають повсюдне поширення і виходять на поверхню у вигляді невеликих плям на північно-заході, півдні і сході території району. Характеризуються теригенними складом. Переважають жовтувато-коричневі полімінеральні шаруваті пісковики, які залягають у вигляді лінз і містять пачки конгломерату з глинисто-карбонатної гальки підстилаючих порід. У середній частині розрізу повсюдно переважають червоні і червонувато-коричневі ізвестковістих і безкарбо-кімнатної глини і алевроліти. Характерна для відкладень фауна батрахозаврового комплексу наземних хребетних (рід Chroniosuchus). У вятских відкладеннях типові спільноти конхострак - Pseudestheria obligua (Mitch) і пелециподи - Pelacomutella plana Amal та інші. Потужність відкладів до 55м.

Четвертинні відклади мають повсюдне поширення на території, що вивчається, покриваючи чохлом поверхню корінних порід, представлені утвореннями середнього, верхнього і сучасного ланок (додаток 2д).

Відкладення широко поширені в межах досліджуваної території. Особливо широко вони розвинуті в лівобережжі річок Оки і Волги. У складі среднечетвертічних відкладень виділяються освіти Лихвинські, дніпровського і нерозчленованих Одінцовського і московського горизонтів. Серед них виділяються алювіальні, алювіально-гляціальних і флювіогляціальние відкладення.

Лихвинські горизонт. Дорогучанская алювіальна свита, Дзержинський шари ( ).

Відкладення мають обмежене поширення на території і розвинені в лівобережній частині ріки Оки. Відклади представлені сірими і сірувато-жовтими пісками, дрібнозернистими. Потужність горизонту змінюється від 6.5 до 35 метрів.

Дніпровський горизонт. Надморенние флювіогляціальние відкладення стадії далекого стояння дніпровського льодовика ( ).

Ці відкладення розвинені в межиріччі Оки та Волги, а також в лівобережжі річки Волги. Відклади представлені пісками сірими, дрібнозернистими. Потужність відкладень 5-10 метрів.

Алювіально-флювіогляціальние повеневого-льодовикові відкладення перігляціаль-ної зони часу максимального танення дніпровського льодовика ( ).

Ці відкладення складають найбільш високі частині рельєфу в межах третьої надзаплавної тераси. В інших місцях перекриваються більш пізніми алювіальними відкладеннями Одінцовського і московського горизонту. Представлені відкладення пісками жовтими, дрібнозернистими. Потужність відкладень від 3.5 до 20.8 м.

Нерозчленовані алювіальні відкладення Одінцовського і московського горизонтів ( ).

Відкладення широко розвинені на поверхні досліджуваної території в межах розповсюдження третій надзаплавної тераси. Одинцовському-московські відкладення, якщо не враховувати болота, ніде не перекриваються більш молодими відкладами. У нижній частині розрізу ці відклади представлені пісками жовтими, коричневими, а у верхній частині прошарками суглинків і глин від темно-сірих до чорних. Потужність відкладень коливається від 3.7 до 23.5 метрів.

Верхнє ланка. Верхнечетвертичного відкладення, представлені алювіальними відкладеннями Міку-линская і калінінського горизонтів, а також мончаловского і Осташковского.

Алювіальні відкладення микулинського і калінінського горизонтів ( ).

Відкладення складають другу надзаплавної тераси річок Оки і Волги. Збереглися вздовж русел річок. Представлені глинисто-піщаними утвореннями, часто з галькою та гравієм кременистих порід, з прошарками і лінзами суглинків. Піски сірі, темно-сірі, різнозернистий, кварцові, з прошарками і лінзами супісків і суглинків. Потужність відкладень до 20 метрів.

Алювіальні відкладення мончаловского і Осташковского горизонтів ( ).

Відкладення складають перший надзаплавної тераси річок Оки і Волги, збереглися на території у вигляді окремих ізольованих останців. В основі розрізу перший надзаплавної тераси залягають піски світло-сірі, кварцові, переважно дрібнозернисті з домішкою гравію гальки кременистих порід. Для верхньої частини розрізу характерні дрібнозернисті кварцові піски жовтого та сірого кольорів з підвищеною глинистий і шаруватість. Потужність відкладень змінюється від 12 до 21 метра.

Средневерхнечетвертічние і сучасне ланки.

Нерозчленовані средневерхнечетвертічние і сучасні проблематичні відкладення ( ).

Відкладення розвинені на правобережжі річок Оки і Волги. У суглинках зустрічаються прошаруй різнозернистий пісків з включеннями гравію (кременистих порід і уламків місцевих порід). Потужність цих відкладень зменшується від Оки і Волги на південь від 47.5 до 20 метрів.

Нерозчленовані средневерхнечетвертічние і сучасні елювіально-делювіальні відкладення ( ).

Відкладення складають схили ярів і балок. Розвинені переважно в правобережжі річок Оки і Волги. Описувані відклади представлені суглинками. Нерідко в суглинках зустрічаються уламки корінних порід, які в окремих місцях становлять значну частину породи, в інших - це залягають на суглинках піски, які утворюються при розмиванні суглинків, в третіх - це опливіни і обвали. Найчастіше по схилах спостерігаються зсуви, що перекривають корінні відкладення, а у верхній їх частині опливіни порід проблематичної товщі. У межах вододілів потужність відкладів від двох до п'яти метрів, а на схилах у ярах до 10 метрів і більше.

Сучасне ланка представлено алювіальними, болотними та техногенними відкладами.

Алювіальні відкладення широко розвинені в долинах річок Оки, Волги, Лінди і інших більш дрібних річок. Ці відкладення складають заплави річок району і характеризуються крайньою мінливістю літологічного складу. В основі розрізу сучасного алювію залягають різнозернистий кварцові піски з домішкою гравійно-галькові матеріалу.

Піски пилуваті, з прошарками і лінзами суглинків та супісків. Потужність відкладень досягає 32.0 метра.

Болотні відкладення широко поширені по всій розглянутій території. Виділяються болота верхового та низового типів. Останні пов'язані з доломітами річок Оки і Волги, верхові болота залягають на поверхні третій надзаплавної терра-си.Отложенія представлені переважно торфом з підлеглими прошарками суглинків, глин, пісків. Середня потужність 2-3.0 метра.

Відкладення широко розвинені на що вивчається, та представлені насипними грунтами: суглинками і пісками з включенням уламків битої цегли, бетону та будівельного сміття. Уздовж річки Оки, техногенні відклади представлені намивними грунтами: пісками дрібними, кварцовими. Потужність відкладень від 0.3 до 10.8 метрів.

1.3 Тектонічні умови

Досліджувана територія розташована на сході центральної частини Східноєвропейської платформи. Вона має два структурних поверхи - нижній (кристалічний фундамент), що сформувався в геосинклінальних умовах, і верхній - осадовий чохол, що сформувався в платформних умовах.

Досліджуваний район відноситься до Волго-Камськой антеклізе, великому антеклінальному підняття, витягнутому з південного заходу на північний схід. До початку середньодевонські трансгресії вона була піднесеним щитом. У сучасному плані обриси антеклізи значно змінилися. Частина ділянок, раніше опущених, на яких відкладалися стародавні опади, наприклад район м. Горького, виявилися надалі піднятими, і кристалічний фундамент піднявся до відміток мінус 1600-1360 метрів. Антекліза диференційована системою регіональних розломів на ряд сводових піднять, западин і прогинів.

До великих сводових піднять антеклізи відноситься Токмовскій звід, на північному зануренні якого і знаходиться досліджувана територія (Рис 1.2).

Найбільш високі позначки поверхні кристалічного фундаменту -798 метрів -802 метра, найбільш низькі -1600-1700 метрів. Східний пологий схил склепіння має террасовідное будову. Західним і частково південно-західним обрамленням зводу є Оксько-Цнінський вал. Відкладення до девонського віку заповнюють головним чином знижені ділянки рельєфу фундаменту Токмовского зводу. Потужність їх в місті Балахна 335 метрів та місті Горькому 122 метри. У бік міст Горький і Балахна рельєф фундаменту стає більш простим і місцями згладжується.

На території Токмовского зводу розвинений цілий ряд дислокацій: Сурсько-Московський вал, Горьківської-Бутурлиновский вал.

У північно-східній частині Токмовского зводу розташовується зона Каролінських дислокацій. Розвинені тут відкладення верхньої пермі і мезозою інтенсивно роздроблені і утворюють серію дрібних складок. Має місце, перевернуте залягання багатьох товщ. Напрямок осей складок в аналізованій зоні північно-східне 35-40. Таке залягання порід могло виникнути лише при значних переміщеннях осадової товщі в зв'язку з розломами на глибині.

1.4. Геоморфологічні умови

Розглянута територія досить неоднорідна по морфології, генезису та історії розвитку форм рельєфу. За цими ознаками дана територія належить до провінції четвертинних льодовикових і водно-льодовикових горбистих і пласких рівнин на дольодовикової ерозійному підставі, в якій виділяється область водно-льодовикових і низинних алювіальних рівнин слаборозчленовані в крайовій частині льодовикової області.

Поверхня являє собою хвилясту або малогорбисті рівнину з середньою висотою близько 120 метрів. Складена вона з поверхні водно-льодовиковими пісками московського і дніпровського заледеніння і залишками дніпровської морени. На ділянках межиріч, слабко порушених ерозією, багато замкнутих улоговин, частина з яких зайнята болотами, частина мілководними озерами.

На досліджуваної території розвинені такі типи рельєфу: ерозійний, акумулятивний та ерозійно-акумулятивний. Серед них можна виділити;

1. Среднечетвертічную ерозійно-акумулятивну рівнину правобережжя річок Оки і Волги;

2. Среднечетвертічную водно-льодовикову акумулятивну рівнину;

3. Среднечетвертічную алювіально-флювіогляціальних акумулятивну рівнину;

4. Верхнечетвертичного і сучасну ерозійно-акумулятивну рівнину, в якій можна виділити наступні елементи:

- Верхнечетвертичного микулинського-Калінінська другий надзаплавної алювіальна тераса;

• верхнечетвертичного мологошекснінско-Осташковському перший надзаплавної алювіальна тераса;

• сучасна заплава.

Среднечетвертічная ерозійно-акумулятивна рівнина високого правобережжя річок Оки і Волги.

Цей геоморфологічний район займає всю південну частину район робіт і відноситься до крайової частини Приволзької височини, обмеженої з півночі денудаційним уступом заввишки від 50 до 137 метрів. Пагорб являє собою хвилясту рівнину з загальним нахилом поверхні на південний схід, розвинену на лежачих червонокольорові відкладах верхньої пермі, перекритих товщею суглинків проблематичного генезису, потужністю від 15 до 47 метрів.

Долинами річок рівнина розчленована на ряд відособлених вододілів, шириною від 5-6 до 10-30 кілометрів, схили яких прорізані ярами та балками. Густота оврагобалочной мережі в середньому становить 0.8 кілометра на 1 км площі. Поперечна форма ярів V-образна. Ширина по тальвегу змінюється від 2-3 метрів. Глибина врізу змінюється від 10-15 метрів до 30-70 метрів. У денудаційним уступі широко розвинені гравітаційні і зсувні форми рельєфу: осипи, опливіни і зсуви.

Среднечетвертічная алювіально-флювіогляціальних акумулятивна рівнина.

Ця рівнина займає найбільшу за площею центральну частину території району. У геоморфологічному відношенні вона являє собою частину стародавньої долини річки Оки і Волги, заповнену складним комплексом ніжнечетвертічних алювіальних, среднечетвертічних флювіогляціальні-алювіальних відкладень, потужністю до 80 метрів, на яку накладено молоді породи ерозійно-акумулятивного рельєфу - верхнечетвертичного і сучасні долини річок Оки і Волги.

У цілому рівнина відрізняється слабким ерозійним розчленуванням, у зв'язку з малими кутами нахилу поверхні і широким розвитком потужного чохла пухких піщаних відкладень.

Верхнечетвертичного микулинського-Калінінська другий надзаплавної тераси.

Широкою смугою від 6 до 9 кілометрів, простежується на лівобережжі річок Оки і Волги. Поверхня тераси плоска, ділянками заболочена. Складена тераса алювіальними глинами і глинистими пісками. Абсолютні позначки поверхні 78-80 метрів.

На правобережжі тераса шириною 2-4 кілометри, складена в основному пісками і має горбисту нерівну поверхню. Абсолютні відмітки від 80 до 86 метрів.

Алювіальна мологошекснінско-Осташковському перший надзаплавної тераси.

Поширена тераса в основному у вигляді розрізнених ділянок шириною 0.5-2.5 кілометра. З поверхнею заплави утворює уступ висотою 10-13 метрів. Абсолютні відмітки поверхні тераси становлять 76-77 метрів. Складена глинистими пісками. Поверхня її в основному плоска, місцями складена піщаними валами.

Сучасна заплава розташовується здебільшого на лівобережжі річок Оки і Волги. Максимальна ширина 0.5 кілометра. Висота уступу над меженного рівня 5-8 метрів. Поверхня заплави не рівна, ускладнена піщаними валами і старечнимі озерами.

Складена в нижній частині руслових алювієм (пісок, гравій, галька), у верхній частині заплавних алювієм. Абсолютні відмітки заплави 66-72 метра.

1.5 Історія геологічного розвитку

У позднепротерозойськие час на території, що вивчається переважали підняття. Про особливості осадконакопичення можна судити по відкладеннях, що виконує Ріфейскіе грабенообразниє прогини в фундаменті.

У позднепротерозойськие час територія відчувала підняття і була областю денудації. Процеси ерозії призвели до знищення значної товщі верхньопротерозойських відкладень і більш давніх утворень. Ерозійні процеси відновилися і на початку девону.

На початку середньодевонські епохи (ейфельского століття) у межі даної території з Уральської геосинкліналі поширився морський басейн. У ейфельского і на початку жіветского століття ділянку суші дещо розширився, в результаті інтенсивного руйнування утворилася маса уламкового матеріалу, зноситься в сусідні райони. В кінці жіветского століття територія знову занурюється під рівень моря.

На початку кам'яновугільного періоду територія відчувала занурення. Панував режим відкритого мілководного морського басейну. Відбувалося накопичення теригенно-карбонатних відкладень.

Раннепермского епоха характеризується накопиченням значної потужності галогенних опадів. Протягом тастубского часу відбувається ізоляція раннепермского басейну, солоність вод збільшується.

У Артинськ століття територія вийшла з-під рівня моря і до казанського століття представляла сушу. Протягом уфімського століття відбувалася інтенсивна ерозія ніжнепермскіх відкладень.

У казанський століття територія знову відчуває занурення, відбувається накопичення карбонатних опадів. Після відкладення верхнеказанскіх опадів територія являла собою континент, де ерозійні процеси переважали над акумуляцією.

Татарського століття властива перевага тектонічних рухів негативного знаку, відбувається занурення території. У гірко-солоних озерах, бухтах, затоках, в умовах різко континентального клімату накопичувалися теригенно-гіпсоносние відкладення (ніжеустьінская почет).

У мезозойську еру територія являла собою суходіл. Тільки в раннетріасовую епоху територія перебувала під рівнем моря, і відбувалося накопичення переважно теригенних відкладів.

У кінці мезозою і на початку кайнозойської ери вивчається територія відчувала незначне занурення. До кінця палеогену, у зв'язку із загальним підйомом території опадонакопичення припинилося.

У четвертинний період мали місце неодноразові заледеніння і змінювали їх межледниковья.

Таким чином, узагальнюючи вище описане, можна сказати, що в позднепротерозойськие час на території, що вивчається переважали підняття. Для каледонского етапу характерне загальне підняття території і широкий розвиток процесів ерозії. У герцинский етап відбувається найбільш широкий розвиток морських басейнів. До цього часу відноситься накопичення великих потужностей осадових утворень, серед яких отримали розвиток карбонатні відклади. Альпійський етап характеризується переважанням піднять.

1.6 Гідрогеологічні умови району

У регіональному плані досліджувана територія знаходиться на стику трьох гідрогеологічних областей Волгско-Сурського артезіанського басейну: Муромський-Пурехской, Кокшага-Ветлужську і Приволзької. За стратиграфічному ознакою і літолого-фаціальні особливості водовмісних порід на території району виділені водоносні, слабоводоносние і водотривкі горизонти і комплекси. У межах території району першим від поверхні регіональним водоупором є гіпсангідрітовие відкладення сакмарського ярусу стерлітомакского горизонту нижньої пермі.

На території району розвинені такі водоносні горизонти, комплекси і водоупор (див. додаток № 3д):

1. Водоносний верхнечетвертичносовременный алювіальний горизонт ( );

2. Водопроникний водоносний вятський комплекс спорадичного поширення ( );

3. Слабоводоносний Северодвинск карбонатно-теригенний комплекс ( );

4. Водоносний Уржумський комплекс ( );

5. Водоносний ніжнеустьінскій теригенний горизонт ( );

6. Водоносний ніжнеказанскій горизонт ( );

7. Водотривкий стерлітомакскій горизонт ( );

8. Водоносний тастубскій горизонт ( );

9. Слабоводоносний верхнекаменноугольного ніжнепермскій комплекс ( ).

Водоносний верхнечетвертичносовременный алювіальний горизонт ( ).

Розглянутий горизонт поширений в межах розвитку заплавній тераси річки Оки. Водовмещающіх породи представлені пісками пилуватими, дрібними і середньої крупності, у нижній частині розрізу з включеннями гравію та гальки. Рівень грунтових вод у межень залягає на глибині від 2.0 до 12.0 метрів, у період високого паводку заплавна тераса затоплюється. Характер вод безнапірний. Нижнім водоупором горизонту служить могутня гіпсоангідритові пачка, що має регіональне поширення на території.

Місцями на лінзах суглинків, супісків і в пісках пилуватих розвинена верховодка, з глибиною залягання рівня до 0.1 метра.

При відкачці у верхньої зони отримані дебіти від 0.4 до 5.6 л / с, відповідно при зниженнях 1.54 і 3.69 метрів. Коефіцієнт фільтрації верхньої зони, представленої пісками дрібними і пилуватими, змінюється від 2.4 м / добу до 10.4 м на добу.

У нижній зоні водоносного горизонту дебіт дорівнює 4.46 л / с при зниженні 3.8 метра. Коефіцієнт фільтрації нижньої зони, представленої пісками середньої крупності, дорівнює 14.8 м на добу. Коефіцієнт водовіддачі пісків дрібних в середньому склав 0.1.

За хімічним складом води прісні, з мінералізацією 0.5 г / л, гідрокарбонатні кальцієво-натрієві, сульфатні кальцієві, сульфатно-гідрокарбонатні кальцієві, із значним вмістом сірководню до 72 мг / л. Використання мінеральної води не можливо, зважаючи на відсутність верхнього водоупора і незахищеності її від поверхневого забруднення.

Харчування водоносного горизонту відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, фільтрації поверхневих вод. У період паводку основним джерелом живлення є води річки Оки. Розвантаження водоносного горизонту здійснюється річками Волгою і Окою та іншими річками, дренірующіе водоносний горизонт, і за рахунок випаровування. Потужність водоносного горизонту до 28.0 м.

Водоносний вятський комплекс спорадичного поширення ( ).

Водоносний вятський теригенний комплекс має спорадичне поширення і розвинений у південній, східній частинах території робіт.

Водовмещающими породами є піски і пісковики з прошарками глин, алевролітів. За хімічним складом води гідрокарбонатно-сульфатні магнієво-кальцієві, з мінералізацією до 1.3 г / л. Область живлення комплексу суворо обмежується площею поширення на вододілі річок Оки і Волги.

Сильно розчленований рельєф вододільного плато створює умови для швидкого розвантаження водоносного комплексу в долинах річок та ярів. У зв'язку з цим відбувається постійне оновлення вод, що забезпечує низьку мінералізацію і сприятливий хімічний склад вод для водопостачання. У теж час фаціальні мінливість порід на порівняно невеликих відстанях, невитриманість потужностей водомістких порід обумовлює непостійну водообільность комплексу. У зв'язку з цим, водоносний комплекс вятских відкладень не має практичного значення для водопостачання. Під час відкачування були отримані дебіти від 0.5 до 3 л / с, зниження від 4,92 до 14 метрів. Потужність водоносного комплексу 45 метрів.

Слабоводоносний Северодвинск комплекс ( ).

Відкладення Северодвінську комплексу широко розвинені в південній, південно-східній та східній частині території району.

У розрізі Северодвинск відкладень простежується два водоносних прошарку, приурочених до мергелю, доломіту і пісковиків, потужністю до 5 м. і залягають в середніх і нижніх частинах розрізу на абсолютних відмітках 115 м. і 98 м. Води слабо напірні, з величиною напору 2 м. Водообільность комплексу дуже нерівномірна і залежить від потужності та ступеня тріщинуватості водомістких прошарку. Під час відкачування були отримані дебіти від 0.1 до 1.9 л / с. Питомі дебіти змінюються від 0.005 до 1.3 л / с. Водоносний комплекс знаходиться в зоні активного водообміну. Води прісні гідрокарбонатні кальцієві, з мінералізацією 0.3-0.6 г / л.

Водоносний комплекс Северодвинск відкладень використовується для водопостачання невеликих об'єктів і господарств м. Нижнього Новгорода.

Водоносний Уржумський комплекс ( ).

Водоносний комплекс умжурскіх відкладень має спорадичне поширення, розвинений в південно-східній та східній частині території. Води приурочені до прошарками мергелів в товщі глин і алевролітів. Мергелі часто заміщаються глинисто-алевролітовимі породами. У таких випадках відкладення виявляються практично безводними. Глибина залягання покрівлі комплексу від 88 до 126 м. (абс. відм. 64-90). У комплексі спостерігаються від 1 до 4 обводнених зон. Води напірні з величиною напору 23-30 м. п'єзометричного рівні відзначаються на абсолютних відмітках 94-98 м.

Для Уржумського водоносного комплексу характерно мінливість потужності і літологічного складу водовмісних порід, а також непостійна і дуже слабка водообільность. Питомі дебіти не перевищують 0.1 л / с.

Хімічний склад вкрай непостійна і залежить від характеру водовмісних порід. У нижній огіпсованной частини - води сульфатні, з мінералізацією 2,6-4,3 г / л. Води верхньої частини комплексу мають змішаний склад з мінералізацією до 1 г / л. Потужність водомістких порід 65 метрів. Зважаючи на слабку водообільності і невитриманості водоносних прошарків по потужності і простяганням, водоносний комплекс Уржумський відкладень є безперспективним.

Водоносний ніжнеустьінскій комплекс ( ).

Розглянутий комплекс широко поширений на території району. Водовмісних порід фаціальних і літологічно дуже невитримані і представлені мергелями, рідше вапняками і пісковиками.

Води напірні, з висотою напору до 27,8 метрів. Водообільность надзвичайно неоднорідна і залежить від літології водовмісних порід і ступеня їх тріщинуватості. Дебіти від 0.6 до 4.4 л / с, при зниженнях 11,2 і 6.1 метрів. Коефіцієнт фільтрації від 0.5 до 13.0 м на добу.

За хімічним складом води гідрокарбонатно-сульфатні магнієво-кальцієві, з мінералізацією 1.4-1.7 г / л.

Водоносний комплекс гідравлічно тісно пов'язаний з ніжнеказанскім водоносним горизонтом, часто утворюючи єдину гідравлічну систему. Потужність водоносного комплексу 25 метрів.

Водоносний ніжнеказанскій горизонт ( ).

Водоносний ніжнеказанскій горизонт повсюдно розвинений на межиріччі річок Волги і Оки. Водовмещающіх породи представлені вапняками доломітізірованний і доломітами різного ступеня тріщинуватості і кавернозний. Нижнім водоупором є ніжнепермскіе відкладення, представлені щільними ангідриту і гіпсами. Верхній водоупор - глини і алевроліти ужмурского горизонту. Глибина залягання покрівлі змінюється від 144 до 175 метрів (абсолютні відмітки 20-24 м). Води напірні, величина напору від 27.2 до 47.7 м. п'єзометричного рівень встановлюється на відмітках 69.6 до 75.1 метрів

Водообільность нерівномірна і залежить від ступеня тріщинуватості і закарсто-ванность водовмісних порід і характеризується дебітами свердловин від 0.4-3.12 до 51.7 л / с, при зниженнях 2.05 і 4.78 метра.

Питомі дебіти змінюються від 0.005 до 0.35 л / с. Коефіцієнт водопровідності від 172 м на добу. За хімічним складом води гідрокарбонатно-сульфатні магнієво-кальцієві, з мінералізацією від 1.0 до 2,5 г / л. Води ніжнеказанского водоносного горизонту жорсткі, із загальною жорсткістю від 17.4 до 37.4 мг-екв / л. Область живлення водоносного горизонту знаходиться за межами території, що вивчається. Розвантаження відбувається в річки Волгу і Оку і в вищерозміщений верхнечетвертичного водоносний горизонт. Потужність горизонту від 14 до 20 м.

Водотривкий стерлітомакскій горизонт ( ).

Водотривкий горизонт представлений у верхній частині гіпсами, в нижній частині ангідриту щільними моно шаруватими, потужністю 79метров. Водоносних прошарків в цій товщі не розкрите.

Водоносний тастубскій горизонт ( ).

Розкритий водоносний горизонт на глибині 137 метрів. Представлений доломітами щільними. Підстилається водоупором-ангідритом потужністю 2.5-7.5 метрів.

Вода розкривається на глибині 137 метрів. Статичний рівень спостерігається на глибині 3.5 метра. Висота напору склала 133.5 метрів. Водообільность горизонту значна: дебіт при відкачці склав 6.0 л / с при зниженні 18.0 метрів. Коефіцієнт фільтрації становить м на добу.

Особливістю хімічного складу горизонту є передбачуване наявність сірководню у водах. Значна мінливість рН від 8.4 до 7.2 за результатами трьох одночасних з відбору проб і різночасових з аналізу, дозволяє припустити наявність сірководню, тому що при рН більшому, ніж 8.4, понад 92.7 відсотків сірководню знаходиться у вигляді гідросульфіта.

Мінералізація води становить 2.3 г / л. Область живлення водоносного горизонту знаходиться за межами території, що вивчається. Розвантаження вод здійснюється річками Волгою і Окою за межами досліджуваної території. Потужність горизонту 23.8 метра. У м. Нижньому Новгороді і його області води водоносного горизонту не використовується.

Ніжнепермско-верхнекаменноугольного водоносний комплекс ( ).

Має обмежене поширення на території району і розкривається під ангідритових водоупором невеликої потужності від 2.5 до 7.5 метрів.

Водоносний комплекс у верхній частині розрізу представлений щільними, окремненнимі доломітами потужністю 66.7 метра, в нижній - вапняками органогенних, кавернозний потужністю 22.5 метра. Глибина залягання покрівлі 220-230 метрів. Води високонапірні, самовиливними на висоті +1 м від гирла свердловини. Водообільность дуже слабка, дебіт при самовиливом становить 0.03 л / с.

Коефіцієнт фільтрації становить 0.1 м / добу. За хімічним складом води хлоридні кальцієво-натрієві. Мінералізація їх складає 88-89 г / л, температура води на виливу -9-10 С. Потужність водоносного горизонту до 90 м.

1.7 Екзогенні геологічні процеси

У досліджуваному районі спостерігається інтенсивна ерозія в межах давніх долин річок Волги і Оки. Розкриті ерозією доломіт казанського ярусу, гіпсу і ангідриту нижньої пермі, піддаються постійному впливу слабомінералізованих вод, що сприяє розвитку карстових явищ. Закарстованість порід нерівномірна. Смуги інтенсивного карстованія пов'язані з розташуванням сучасних і стародавніх русел річок Оки і Волги. На схід процеси карстованія затухають внаслідок залягання розчинних порід нижче базису ерозії і занурення їх під товщу татарських відкладень.

Карстові явища приурочені до карбонатних порід ніжнеказанского ярусу і гіпсу сакмарського ярусу.

Карбонатний карст розвинутий у доломітізірованний вапняках ніжнеказанского под'яруса у вигляді каверн розміром від 0.1 до 0.7 см., і порожнин. Каверни в доломітізірованний вапняках, як правило, виконані глиною, кальцитом і гіпсом. Непрямим свідченням розвитку карстових процесів у вапняках казанського под'яруса є їх неоднорідна водообільность.

Карстівних вапняки на всій території перекриті алювіальними відкладеннями четвертинного періоду і на більшій частині відкладеннями татарського ярусу верхньої пермі. Води ніжнеказанского водоносного горизонту, як правило, агресивні по відношенню до карбонатних порід. Це свідчить про наявність процесів карстоутворення на території району.

Гіпсовий карст розвинутий у гіпсах сакмарського ярусу і в прошарку гіпсів серед до-ломітізірующіх вапняків ніжнеказанского под'яруса. Каверни заповнені доломітового борошном. У гіпсах сакмарського ярусу зустрінуті порожнини глибиною до 2.8 м. Порожнини порожнисті і заповнені доломітового борошном.

Води ніжнеказанского водоносного горизонту агресивні по відношенню до гіпсу. Твір активності сульфату кальцію (Kc _a so 4) змінюється від 1.3 х 10 до 2.58 х 10 ^5, що свідчить про активні процеси карстових порожнеч.

Потужність карстівних порід становить 14.3-20.2 м.

Крім карстових процесів на території району відзначені провали. Пов'язані вони з виносом піску в процесі відкачки з каналізаційних колодязів. Глибина провалів досягає 1-1,5 м.

Зсуви найбільш поширені по правому березі Волги і Оки.

Причинами утворення зсувів є: підземні і поверхневі води, висота і крутизна схилів, підмив берегів річками, вивітрювання. Зсувні явища приурочені до четвертинних утворень і до верхньої вивітрілих зоні підстилаючих корінних порід татарського ярусу верхньої пермі. Велику роль у зсувоутворення на Оксько-Волзькому схилі грає будова схилів і укосів. Наявність потужних перегляціальних відкладень, представлених в основному суглинками, і що складають верхню частину великих схилів, а також наявність в основі цих відкладень низькоміцних глин і мергелів корінних порід атарского ярусу верхньої пермі - все це є типовими особливостями для утворення обвалів зсуву та видавлювання.

Яри ​​приурочені в основному до правобережних схилах річок Оки і Волги. Довжина ярів сягає 100 і більше метрів. Врізані яри на 15-30 метрів, рідше 50-70 метрів на проблематичні суглинки і корінні породи. У зв'язку з тим, що яри розвинені в товщі суглинків, схили їх в більшості випадків круті. Чітко виражена і асиметрія схилів ярів. Яри, що перетинають вододіли, ускладнюють інженерно-геологічні умови району і вимагають укріплювальних заходів.

Розмив берегів річок (бічна річкова ерозія) спостерігається по річках Оці і Волзі.

Розмиву схильний правий берег цих річок. Сліди ерозії спостерігаються у вигляді східців підмиву висотою 0,2-1,0 м. на підставі схилу. Підмив відбувається в паводковий період. У межень переважають процеси намиву, про що свідчить значна ширина і пологі схили бечевніка, а так само значна потужність складають бечевнік і дно річок алювіально-пролювіальниє відкладень. Підмив підстави Оксько-Волзького косогору є основним чинником, що викликає порушення його стійкості.

Вивітрюванню піддаються, в основному, оголені породи татарського ярусу верхньої пермі. Тріщини вивітрювання зменшують міцність масиву порід, полегшують процес осідання схилу. Вивітрілі породи, що перетворилися на щебнисто-глинисту масу, утворюються на схилах осипи, а насичені водою, вони повільно сповзає вниз по схилу у вигляді зсувних потоків.

Еолові процеси, на території району, отримали розвиток в Зарічній частини в місцях виходу на денну поверхню алювіальних дрібнозернистих пісків там, де останні перекриті шаром суглинкових порід і не закріплені рослинністю. Особливо сильно розвинені еолові процеси в районі міста Дзержинська. У еолових заощадження виділяється ряд форм у вигляді горбистих пісків, параболічних дюн і ланцюжків з поодиноких дюн. Всі ці форми висотою від 2 до 10 м, видозмінені і в даний час закріплені лесами.

У межах досліджуваної території серед відкладень четвертинної системи до глибини 10-15. можна виділити наступні інженерно-геологічні групи грунтів:

• пухкі зв'язкові;

• пухкі незв'язні;

• грунти особливого складу та властивостей;

• грунти штучного походження.

1. Пухкі зв'язні грунти

Ця група грунтів об'єднує супіски, суглинки четвертинних алювіальних відкладень. В основному розвинені в зоні аерації і в меншій мірі поширені в зоні повного водонасичення, де вони залягають у вигляді прошарків і лінз серед пісків різної крупності. Потужність лінз і прошарків коливається від 0,4 до 3,7 м. Суглинки м'яко-і тугопластичної, непросадного.

2. Пухкі незв'язні грунти представлені алювіальними і озерно-болотними кварцовими пісками пилуватими, дрібними і середньої крупності. Піски вологі та водонасичені, від рихлого до щільного складання. Складають зону аерації, в основному поширені в зоні повного водонасичення.

3. Грунти особливого складу та властивостей об'єднують торф, заторфованние і замулені суглинки, супіски та піски, поширені в північно-західній і північній частинах території. Походження їх пов'язане наявністю боліт, озер і ставків.

Грунти штучного походження широко розвинені і представлені грунтами, що відібрала сухим способом і намивними. Намивні грунти розвинені в межах заплави перший надзаплавної тераси річки Оки і представлені пісками дрібними, кварцовими, різної щільності, однорідними за складом. Потужність їх до 4.0 метрів. Грунти, що відібрала сухим способом, за ступенем ущільнення поділяються на злежалі і не злежалі. Потужність їх від 0,3 до 10,8 метрів.

Процес морозного здимання розвинений завдяки наявності на території суглинків покривних, схильних до морозному пученію.

Під дією процесу морозного здимання, для споруд, типовим явищем стало руйнування цілісності кутових частин будівлі. Через утворення тріщин та їх подальшого зростання, від основного об'єму будівлі відторгаються блоки фундаменту, зменшується площа обпирання і відповідно збільшується напруга на контакті з грунтом.

Збільшенню напруги в підошві фундаментів також може сприяти процес переміщення фундаментних блоків під дією сил морозного пученія, в результаті частина блоків виключається з роботи, а що залишилися блоки можуть самоорганізовуватися в найбільш приспосабливающуюся склепінчасту структуру, в основі якої можуть формуватися напруги, значно перевищують несучу здатність грунтів.

Подібні деформації покладаються на розвиток дотичних напружень, але в реальності природа подібного процесу складніше, що підтверджується рядом експериментальних і теоретичних даних.

Відомо, що промерзання і відтавання дисперсних порід, викликані сезонним зміною температури повітря, може супроводжуватися помітним перерозподілом вологи. Нерідко цей процес призводить до утворення крижаних включень, що є причиною криогенного здимання.

На мій погляд, необхідно зазначити, що самим небезпечним процесом, на сьогоднішній день, є зсувній процес, в результаті якого відбувається зсув стіни кремля вниз по схилах.

Причинами утворення зсувів є: підземні і поверхневі води, висота і крутизна схилів, підмив берегів річками, вивітрювання. Зсувні явища приурочені до четвертинних утворень і до верхньої вивітрілих зоні підстилаючих корінних порід татарського ярусу верхньої пермі. Велику роль у зсувоутворення на Оксько-Волзькому схилі грає будова схилів і укосів. Наявність потужних перегляціальних відкладень, представлених в основному суглинками, і що складають верхню частину великих схилів, а також наявність в основі цих відкладень низькоміцних глин і мергелів корінних порід татарського ярусу верхньої пермі - все це є типовими особливостями для утворення обвалів зсуву та видавлювання.

8. Інженерно-геологічні умови перспективного району

Перспективний ділянку проектованого будівництва розташований в південно-східній частині наявної території на сучасних відкладах.

Поверхня ділянки рівна, характеризується незначним ухилом в південному напрямку. Абсолютні позначки поверхні змінюються від 200 до 190 м.

Активно стислива товща основ будинків і споруд розташовується в межах комплексу четвертинних та пермським відкладень до глибини 25 м (глибина активної зони). У зв'язку з цим більш давні відклади практичного значення не мають, і розглядатися не будуть, відповідно в геологічну будову ділянки можна виділити:

- Средневерхнечетвертічное і сучасне ланки. Нерозчленовані средневерхнечетвертічние і сучасні проблематичні відкладення ( ). Відкладення розвинені на правобережжі річок Оки і Волги. У суглинках зустрічаються прошаруй різнозернистий пісків з включеннями гравію (кременистих порід і уламків місцевих порід). Потужність цих відкладень зменшується від Оки і Волги на південь від 47.5 до 20 метрів;

- Татарський ярус. Нижній под'ярус. Уржумський горизонт. Ніжеуст'інская свита ( ). Відкладення ніжеустьінской свити мають повсюдне поширення. Відсутні вони лише на окремих ділянках, де ніжнеказанскіе і ніжнепермскіе відкладення виходять на поверхню. Залягають дані відкладення на розмитій поверхні підстилаючих порід казанського ярусу. Ніжнеустьінскіе відкладення характеризуються переважанням глинисто-алевролітових порід, інтенсивної загіпсованою всіх літологічних різниць, широким поширенням тонкослоістих текстур. Глини і алевроліти коричневі, темно-коричневі з прошарками і гніздами гіпсу з підлеглими прошарками пісковиків. Глини напівтверді, щільні аргиллітоподібної, в них зустрічаються прошарки мергелів, потужність прошарків не перевищує 2 м. Покрівля ніжнеустьінскіх відкладень розкривається на глибинах 20.0-35.0 метрів, (абсолютні відмітки 47.8-55.6 метрів). Потужність від 2.7 до 36.0 метрів.

У сфері взаємодії будівель з геологічним середовищем водоносні горизонти відсутні.

Ділянка будівництва розташовується на среднечетвертічной ерозійно-акумулятивний рівнині високого правобережжя річок Оки і Волги. Цей геоморфологічний район займає всю південну частину район робіт і відноситься до крайової частини Приволзької височини, обмеженої з півночі денудаційним уступом заввишки від 50 до 137 метрів. Пагорб являє собою хвилясту рівнину з загальним нахилом поверхні на південний схід, розвинену на лежачих червонокольорові відкладах верхньої пермі, перекритих товщею суглинків проблематичного генезису, потужністю від 15 до 47 метрів.

Долинами річок рівнина розчленована на ряд відособлених вододілів, шириною від 5-6 до 10-30 кілометрів, схили яких прорізані ярами та балками. Густота оврагобалочной мережі в середньому становить 0.8 кілометра на 1 км площі. Поперечна форма ярів V-образна. Ширина по тальвегу змінюється від 2-3 метрів. Глибина врізу змінюється від 10-15 метрів до 30-70 метрів. У денудаційним уступі широко розвинені гравітаційні і зсувні форми рельєфу: осипи, опливіни і зсуви.

Як було сказано вище, в денудаційним уступі широко розвинені гравітаційні і зсувні процеси: осипи, опливіни і зсуви. Але в нашому випадку ділянка будівництва розташовується на рівній поверхні далеко від ярів. Серед небезпечних геологічних процесів для майбутніх споруд можна назвати процеси морозного здимання.

Аналіз матеріалів інженерно-геологічних вишукувань, проведених на попередній стадії робіт, показав, що на досліджуваному ділянці, інженерно-геологічні умови будівництва житлового комплексу сприятливі.

Згідно СН і П 1.02.07-87 дод. 10 ділянку проектованого будівництва відноситься до другої (середньої) категорії інженерно-геологічних умов.

2. Проектна частина

2.1 Технічне завдання

Ділянка проектованого будівництва розташовується в 34 км від Нижнього Новгорода в південно-західному напрямку.

Проектований об'єкт являє собою комплекс адміністративних будівель, що включають у себе кілька 2-х і 3-х поверхових будинків, а також одне багатоповерхове (передбачувана кількість поверхів - 14). Розміри перспективної ділянки становлять 500х500 метрів.

Максимальні передаються навантаження від споруд (у нашому випадку від висотної будівлі) становитимуть 2,2 МПа.

2.2. Завдання інженерно-геологічних досліджень

У нашому випадку на стадії «Проект» необхідно вирішити ряд наступних завдань:

1. З'ясування інженерно-геологічної будови району передбачуваного будівництва;

2. Встановлення несприятливих екзогенних геологічних процесів, поширених в районі;

3. Систематизація отриманих результатів, рекомендації щодо використання грунтів як підстав для будівель і споруд;

2.3 Методи інженерно-геологічних досліджень

Для вирішення поставлених завдань у ході інженерно-геологічних вишукувань передбачається проведення наступних видів робіт:

а) топогеодезичні роботи;

б) буріння свердловин з відбором грунту;

в) геофізичні роботи;

г) досвідчені польові роботи;

д) лабораторні випробування грунтів

е) камеральні роботи

Гідрогеологічні умови будуть вивчатися в процесі буріння свердловин, замірами рівня підземних вод і лабораторними дослідженнями їх хімічного складу.

2.3.1 топогеодезичні роботи

Роботи передбачається виконувати топографічної групою. У їх завдання входить виробництво топографічної зйомки місцевості. Винесення на місцевість розміщення інженерно-геологічних свердловин, свердловин для проведення в них випробувань грунтів вертикальної статичним навантаженням, точок статичного зондування і прив'язка їх до місцевості.

2.3.2 Бурові роботи

Буріння розвідувальних свердловин досвідчених проектується колонковим способом для вирішення наступних завдань:

- Вивчення геологічного розрізу;

- Розчленування розрізу до рівня МГТ-1;

- Відбору зразків грунту з метою визначення його складу, стану та фізико-механічних властивостей.

Для визначення обсягу робіт потрібно розрахувати двомірний спінф.

Наявні дані (за даними завдання 39)

ρ = 0,95 Е _м = 0,1 t _α = 1,96

Вихідні дані:

, , ,

,

Число пунктів отримання інформації з дорівнює , А за . У результаті отримуємо 32 пункти отримання інформації. Схема розташування пунктів отримання інформації зображена в додатку 1.

12 пунктів буде використовуватися для буріння свердловин, тому що цей метод є економічно не доцільним, тобто дуже дорогим.

Конструкції свердловин повинні відповідати сучасному стану проведення вишукувань і можливого їх технічному прогресу. Відповідно до Госту повинні використовуватися грунтоноса, що забезпечують відбір монолітів з природною вологістю, діаметром достатнім для вирізання зразків грунту, розміри яких визначаються обладнанням для випробування грунту.

Глибина свердловин визначається глибиною сфери взаємодії проектованого об'єкта. Так велике навантаження надають чотирнадцятиповерховий будинку, то глибина свердловин приймається рівною 20 метрів (обсяг робіт становить 240 п.м.)

Свердловини проходяться з відбором керна, який документується в журналі встановленої форми.

2.3.3 Статичне зондування

Випробування грунту статичним зондуванням повинне здійснюватись згідно з ГОСТом 20069-81. Методом польових випробувань грунтів статичного зондування вирішуються такі завдання:

- Визначення однорідності грунтів за площею і глибиною;

- Наближена кількісна характеристика властивостей грунтів;

- Визначення показників опору грунтів основи паль.

У результаті польових випробувань грунтів статичним зондуванням визначаються величини лобового і бічного опору грунту. Загальна кількість точок статичного зондування дорівнює 10.

2.3.4 Геофізичні дослідження

Гамма-каротаж

Даний метод може бути використаний для якісної оцінки змісту глинистої фракції у породах і, отже, для розчленування розрізу відкладень на окремі літологічні типи-піски, супіски, суглинки і глини. Для цієї мети необхідно провести запис природного гамма-фону порід шляхом гамма-каротажу в кожній зі свердловин. Різкі зміни у рівні запису природної радіоактивності порід за каротажної діаграмі відповідають зміні літологічних різниць, плавне наростання чи спад гамма-фону свідчать про поступову зміну вмісту глинистих часток. Кількісна прив'язка глинястості породи, визначеної за результатами її гранулометричного аналізу, до її відповідним рівням гама - фону, заміряного для тих же порід в природних умовах, дозволяє однозначно розчленовувати літологічний розріз.

Для більш достовірного розчленування розрізу передбачається використання методу гамма - гамма-каротажу.

Даний метод називається також плотностном каротажем і є одним з найбільш поширених методів радіоактивного каротажу. Суть методу полягає в реєстрації гамма-випромінювання, розсіяного породою, при переміщенні каротажного зонда з джерелом випромінювання уздовж свердловини. Фізичною основою ГТК є залежність інтенсивності розсіяного гамма-випромінювання від об'ємного ваги породи.

Обладнання для ГТК складається з свердловинного зонда і наземної реєструючої апаратури. Мінімально можлива фіксується потужність пласта складає не менше 0,5 м.

Діаграма ГГК записується на осцилографічні папір і являє собою зміну реєстрованого розсіяного гамма-випромінювання в процесі переміщення каротажного зонда по свердловині. Різка зміна реєстрованого розсіяного гамма-випромінювання, що фіксується на діаграмі ГТК, свідчить про зміну щільності грунту, що, як правило, відповідає зміні літологічних різниць. Аналогічний стрибок на діаграмі 11 До з'являється при перетині каротажних зондом рівня грунтових вод, оскільки в цьому випадку різко змінюється об'ємна вага грунту.

За результатами гамма-гамма-каротажу свердловин об'ємна вага порід визначається з точністю до ± 0.03-0.05 г / см ^3. Таким чином, даний метод у комплексі з гамма-каротажем дозволяє розчленувати літологічний розріз. Геофізичні дослідження передбачається провести у всіх свердловинах.

Нейтрон-нейтронний каротаж

Даний метод використовується для визначення вмісту вологи і пористості водонасичених порід, рівня залягання грунтових вод. Сутність його полягає в реєстрації нейтронного випромінювання, розсіяного навколишнім середовищем при переміщенні каротажного зонда уздовж свердловини, яке знаходиться у певній функціональній залежності від вмісту вологи порід. При розчленовуванні літологічного розрізу доцільно використовувати діаграм ННК спільно з даними гамма-каротажу та гамма-гамма-каротажу.

2.3.5 Інженерно-геологічне опробування

Характеристика інженерно-геологічних умов будівельного майданчика не може бути повною й остаточною, якщо не зроблені опис і оцінка фізико-механічних властивостей, що складають їх гірських порід. Фізико-механічні властивості гірських порід є складовим елементом характеристики інженерно-геологічних умов території. Показники, що відображають ці властивості, є оцінками будівельних якостей гірських порід при використанні їх як природної підстави при проектуванні різних споруд. Тому вивчення, оцінка і прогноз фізико-механічних властивостей гірських порід та їх змін під впливом природних і штучних умов є складовою частиною будь-яких інженерних вишукувань.

Фізико-механічні властивості гірських порід мають вивчатися в лабораторних і польових умовах при виконанні інженерно-геологічних робіт на даній стадії дослідження. Відбір проб зразків проводиться з природних відслонень, гірничих виробок і бурових свердловин.

Випробування супроводжує інші геологічні роботи і полягає у відборі проб гірських порід і води для відповідних лабораторних досліджень.

Детальність вивчення фізико-механічних властивостей гірських порід визначається стадією інженерних досліджень.

При випробуванні необхідно прагнути до того, щоб кожна проба була представницької, тобто в максимальному ступені відображала характерні особливості складу, будови, фізичного стану і властивостей досліджуваної різниці гірських порід на рівні МГТ-2.

При характеристиці та оцінці властивостей певної різниці гірських порід (МГТ-2) проводиться відбір певного числа проб для відповідних досліджень. Узагальнення та аналіз результатів цих досліджень дозволяють з певним ступенем достовірності й надійності поширити їх на досліджуваний об'єкт і забезпечити, таким чином, повну показність одержуваних даних.

Вимоги до достовірності і надійності показників фізико-механічних властивостей гірських порід залежать від стадії інженерних вишукувань. На проектованої стадії достатні узагальнені показники властивостей порід, що приймаються як середні значення, отримані за даними випробувань, число яких достатньо для статистичного узагальнення.

На даній стадії дослідження планується відбір проб порушеної структури і у вигляді монолітів.

У породах глинистих і піщано-гравелистих для відбору монолітів застосовують пробовідбірники різних конструкцій. Основною їх частиною є металевий циліндр, який при відборі моноліту занурюють в породу на зачищеному забої.

Проби гірських порід порушеного складу відбирають у тару, що забезпечує збереження дрібних частинок. Обсяг таких проб їх глинистих і піщаних частинок повинен бути в межах від 600 до 1000 см ³ (1-1,5 кг), з гравелистих і дресвяних - від 1000 до 2000 см (1,5-3 кг) а з галечникових і щебенистих - від 2000 до 3000 см ³ (3-4 кг). Кожна проба порід супроводжується відповідною етикеткою, реєструється у спеціальному журналі і направляється в лабораторію. Проби природного складання і вологості упаковують у вологі тирсу, дрібну стружку або інший м'який матеріал, що оберігає їх від руйнування і висихання.

Важливим завданням при випробуванні є визначення плану розташування місць відбору проб і необхідного їх числа для достовірної та надійної характеристики і оцінки властивостей гірських порід. Кожна проба, як вже зазначалося вище, повинна бути найбільш представницької, тобто характеризувати абсолютно певну різницю гірських порід, що складають товщу, шар, зону або пачку.

При випробуванні гірських порід необхідно дотримуватися правила геологічної їх однорідності в стратиграфічному, генетичному та петрографічної відносинах. Це означає, що проби треба відбирати:

1. окремо з кожної товщі або шару порід, що відрізняються в геологічному розрізі за своїм стратиграфічні, генетичним і петрографічним ознаками і будівельним якостям, незалежно від потужності й поширення по простяганню;

2) у петрографічне однорідних товщах і шарах порід з кожної окремої зони і підзони, що розрізняються будівельними якостями, тобто ступенем вологості, вивітрілості, тріщинуватості, водопроникності та іншими показниками;

3. в потужних товщах тонкопереслаівающіхся порід з кожної пачки з однотипним чергуванням шарів, однакових або близьких за складом і станом.

В даний час в якості основного і науково досить обгрунтованого методу визначення числа проб для відповідного лабораторного вивчення їх складу, будови і фізико-механічних властивостей рекомендується наближено-статистичний метод. За його результатами число проб, необхідне для отримання узагальнених характеристик властивостей гірських порід того чи іншого МГТ-2 на порівняно обмеженій площі його розповсюдження, може бути рекомендовано 108 проб (по 4 проби в кожній свердловині).

2.3.6 Досвідчені польові роботи

Пресиометром

Даний метод дозволяє визначити деформаційні властивості гірських порід.

Суть методу полягає в примусовому розширенні частини стовбура бурової свердловини рівномірно розподіленим тиском. До стінок свердловини цей тиск передається через спеціальний зонд, що має еластичну (частіше гумову) оболонку і датчик переміщень. Тиск, що створюється у зонді за допомогою стиснутого повітря, підвищують заданими ступенями. На кожному ступені вимірюють саме тиск Р і діаметр свердловини d. Результати вимірювань служать основою для побудови графіка прессіометріческіх випробувань.

Як деформаційних констант породи як ізотропного тіла розглядають модуль загальної деформації Е і коефіцієнт Пуассона μ.

Схема пресиометра представлена ​​на рис. 1.

Дані випробування передбачається провести у всіх свердловинах.

Документація прессіометріческіх випробувань гірських порід виконується в журналах спеціальної форми.

Іскіметрія

Метод полягає у різанні за допомогою приладу, оснащеного спеціальним ріжучим профілем (ножем), піщано-глинистих порід в стінках свердловини. У процесі випробувань проводиться неперервне вимірювання і запис величини опору різанню.

Схема свердловинного іскіметра конструкції Г.К. Бондарик і Ю.В. Сироткіна показана на рис. 5. Ніж іскіметра в складеному вигляді, укріплений на штанзі, опускають на тросі в свердловину. Над гирлом свердловини встановлюють іскіметр і витягають трос, на якому знаходиться ніж, зі швидкістю 0,5-2,0 м / хв. При цьому ніж розкривається і його леза займають робоче положення.

В ході випробувань на стрічці самописця записується безперервний графік «опір різанню - глибина».

Графік іскіметріческіх випробувань використовують для розчленування розрізу на прошарки, що відрізняються за величиною опору різанню, виділення ослаблених прошарків і наближеної оцінки міцності піщано-глинистих порід.

Величину опору зсуву τ визначають за формулою Ю. Остерман:

де

s _K - питомий опір різанню;

τ ₀ = - Опір зрушенню при природному тиску на глибині h,

γ - щільність;

ξ - коефіцієнт бокового тиску;

L - показник структурної міцності.

За значеннями τ будують графік залежності τ = f (h), за яким оцінюють мінливість міцнісних властивостей піщано-глинистих відкладень по розрізу.

2.3.7 Лабораторні роботи

Матеріали лабораторних робіт доповнюють і уточнюють характеристику, класифікацію та оцінку гірських порід, в результаті чого підвищується вірогідність і детальність інженерно-геологічного вивчення території, геологічні умови будівництва споруди, умов розвитку геологічних процесів і явищ і т.д.

При лабораторних дослідженнях про фізико-механічні властивості гірських порід судять на підставі вивчення та випробування окремих їх зразків і проб.

Для розчленування розрізу піщано-глинистих відкладень на глибину максимальної сфери взаємодії до МГТ-2 необхідно провести визначення класифікаційних показників:

для піщаних грунтів - гранулометричний склад, природна вологість, щільність фунта, щільність частинок грунту;

для глинистих грунтів - встановлення меж пластичності (вологості на кордонах плинності і розкочування, число пластичності)

2.3.8 Камеральні роботи

Завершальним етапом всіх проведених робіт на ділянці майбутнього будівництва є камеральні роботи, завдання яких полягає у складанні звітних матеріалів про проведення попередньої інженерно-геологічної розвідки на стадії «Проект».

Основним звітним матеріалом буде інженерно-геологічне висновок про умови ділянки будівництва. Воно повинно включати дві основні частини: методику проведення виконаних робіт та отримані результати.

Зокрема, дається серія інженерно-геологічних розрізів по ξ _1, і ξ ₂ на глибину максимальної сфери взаємодії проектованих споруд з виділеними МГТ-2; таблиці з показниками фізико-механічних властивостей порід; подаються результати статистичних розрахунків, виконаних для кожного МГТ-2, що стосуються перевірки статистичної однорідності поля показника по кожному МГТ-2 і підрахунку оцінок середніх значень класифікаційного показника, які завершуються таблицею середніх значень класифікаційних показників для всіх виділених МГТ-2 в межах сфери взаємодії. Також дається короткий опис геологічних, гідрогеологічних умов ділянки будівництва і проявів ЕГП.

2.4 Організація і проведення робіт

Послідовність і тривалість проведення кожного з запроектованих видів робіт представлені у таблицях 1 і 2.

Таблиця 1. Зведена таблиця обсягів робіт

Таблиця 2. Календарний план робіт, що проектуються

Висновок

У процесі виконання курсового проекту були вивчені фізико-географічні умови, стратиграфія, тектонічні, геоморфологічні та гідрогеологічні умови, прояви екзогенних геологічних процесів і на підставі них був обраний перспективну ділянку зі сприятливими умовами для будівництва комплексу адміністративних будівель. Далі після вибору перспективної ділянки були визначені необхідні види і обсяги робіт, які будуть спрямовані на отримання додаткової інженерно-геологічної інформації. Після визначення обсягів робіт був складений календарний план їх виконання.

Робота над курсовим проектом мала на увазі роботу з нормативними документами, що позитивно вплинуло на формування уявлення про майбутню спеціальність і сприяє формуванню навичок роботи з документами і потрібною літературою.

Список літератури

1. Г.К. Бондарик. Інженерно-геологічні вишукування. Курс лекцій. 2007

2. Г.К. Бондарик, Л.А. Яр. Інженерно-геологічні вишукування: підручник - К.: КДУ, 2007. - 424 с.

3. Г.К. Бондарик, І.С. Комаров, В.І. Ферронскій. Польові методи інженерно-геологічних досліджень. «Надра», 2007 р., 374 с.

4. СНіП 2.02.01 - 83 *. Підстави будівель і споруд

5. СНіП 2.01.07 - 85. Навантаження і впливи

6. СНіП 2.02.03 - 85. Будівельні норми і правила