Геологический разрез и его анализ

 

Содержание.

1. Общие сведения о разрезе:
1. анализ рельефа;
2. анализ горных пород;
3. условия залегания подземных вод;
2. Неблагоприятные экзогенные геологические процессы, которые могут развиваться и осложнять строительство.
3. Характеристика литолого-генетических комплексов отложения.
4. Как территория может быть освоена под строительство (рациональность использования).

          Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие сведения о разрезе.

1.1. Анализ рельефа.

Рельеф - это  совокупность всех форм земной поверхности: возвышений, равнин и углублений.

Рельеф оказывает большое  влияние на размещение, характер и  устойчивость промышленных и гражданских  зданий и сооружений.

На рассматриваемом геологическом разрезе высшая точка рельефа находится на высоте 210 м над уровнем моря, а низшая – 185 м. Так как 4 скважины пробурены на одной линии на расстоянии 80 м друг от друга, то длина представленного участка составляет 320 м.

Представленный рельеф равнинный, так как его высота на данном участке не превышает 500 м над уровнем моря. Для более точного описания следует отметить, что в нашем случае изображен холмистый рельеф, как разновидность равнинного. По своему характеру рельеф наклонный, крутизна склона составляет 4-5 градусов.

Вытянутая невысокая возвышенность с пологим склоном, представленная на рисунке, свидетельствует о том, что частью рельефа является увал.

 

1.2. Анализ горных пород.

На рассматриваемом  геологическом разрезе представлены следующие горные породы:

1. Суглинок — осадочная горная порода, глина низкой пластичности, содержащая до 30—40 % примеси песка (менее 0,01 мм).

Существует 3 разновидности суглинка: валунный, лёссовидный, покровный.

• Валунный суглинок — содержит в своей толще валуны — окатанные обломки горной породы от 10 сантиметров до 10 метров в поперечнике. В суглинке более распространены мелкие валуны.
• Лёссовидный суглинок — рыхлые породы различного происхождения, похожие на лёсс (неслоистая тонкозернистая и рыхлая осадочная горная порода).
• Покровный суглинок покрывает собой рельеф в области древнего материкового оледенения и в приледниковой полосе.

2. Глина — пластичная осадочная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др.). Разновидности глины выделяют по преобладанию того или иного глинистого минерала. Главные компоненты (с величиной частиц менее 0,01 мм): SiO2 (30-70%), Al2O3 (10-40%) и Н2О (5-10%).

3. Песок — мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая не менее чем на 50% из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и обломков горных пород размером 0,05-2 мм; содержит примесь алевритовых и глинистых частиц.

4. Мергель — осадочная горная порода смешанного глинисто-карбонатного состава: 50 — 75% карбонат (кальцит, реже доломит), 25 — 50% — нерастворимый остаток (SiO2 + R2O3). В зависимости от состава породообразующих карбонатных минералов мергели делятся на известковые и доломитовые.

5. Известняк — осадочная горная порода, содержащая в качестве главных минералов карбонаты (в основном кальцит), а также карбонатизированные органические остатки (ракушки, водоросли, кораллы и др.), глинистые и песчаные частицы.

Для детального рассмотрения геологического разреза разделим его на 4 участка. Длина каждого участка равна расстоянию между двумя ближайшими скважинами (80 м).

Верхние слои пород  на 1-ом, 2-ом участках и на части 3-го участка представлены суглинком и глиной. Мощность этих пород, начиная с 1-го участка до 3-го, постепенно уменьшается (суглинка - с 5 м , а глины – с 2 м) до полного их исчезновения на 3-м участке. Данные породы являются водоупором, ограничивающим водоносный пласт сверху.

Следующая порода выполняет функцию водоносного горизонта, так как по ней проходит уровень подземных вод. Это порода – песок, он располагается на всех 4-х участках. Мощность его колеблется от 3 до 5 м.

На части 3-го участка и на 4-м участке песок, в котором находятся подземные воды, является верхним слоем пород данного геологического разреза. Под песком на всех участках залегает глина, она является также водоупором, ограничивающим водоносный горизонт снизу.

Слои мергеля  и песка с выклиниванием ограничиваются глиной как сверху, так и снизу. Мощность мергеля уменьшается с 1 м до 0, начиная с 1-го участка до 2-го. Мощность песка постепенно возрастает с 2-го участка до 4-го и достигает 5 м.

Под глиной на всех участках располагается слой песка  с пережимами. Мощность его на 1-м и 2-м участках составляет 5 - 8 м, на 3-м участке – 4-6 м, на 4-м – уменьшается с 6 до 2 м.

Следующий слой – известняк, на всех участках  его  мощность составляет 1 м.

Последним слоем  данного геологического разреза  является глина. Ее мощность, начиная  с 1-го участка до 3-го, увеличивается с 2 м до 5, на 4-м участке уменьшается с 5 до 2 м.

 

1.3. Условия залегания подземных вод.

Подземные воды на 1-м, 2-м и части 3-го участка являются межпластовыми, так как водоносный горизонт ограничивается сверху и снизу глиной, выполняющей функцию водоупора.

На 3-м и 4 участке  данные подземные воды являются грунтовыми, водоупорное ложе представлено слоем глины. Учитывая что, мощность зеркала грунтовой воды составляет от 2 до 3 м, территорию 3-го и 4-го участков можно отнести к подтопленной.

Мощность водоносного слоя подземных вод с 1-го участка до 2-го уменьшается с 3 до 2 м, на 2-м и 3-м участках составляет 2 м, на 4-м участке увеличивается с 2 до 3 м. Можно предположить, что направление движения воды совпадает с направлением уклона слоя песка.

 

2. Неблагоприятные экзогенные геологические процессы, которые могут развиваться и осложнять строительство.

К экзогенным геологическим процессам, рассматриваемого геологического разреза, можно отнести:

1. Выветривание – совокупность процессов разрушения минералов и горных пород, происходящих на земной поверхности и в самом верхнем слое земной коры под воздействием физических, химических и биологических процессов.

В зависимости  от ведущего фактора, процессы выветривания подразделяются на 3 типа: физическое выветривание, химическое выветривание, органическое (биологическое) выветривание.

Все типы выветривания теснейшим образом связаны друг с другом, действуют совместно  и одновременно, и только интенсивность проявления каждого из них неодинакова. Она зависит от химического минералогического состава горных пород, тектонического строения территории, рельефа, климата, почвенно-растительного покрова и других факторов.

2. Гравитационные ( склоновые) процессы – процессы возникающие под действием силы тяжести и проявляющиеся на склонах.

Процессы, протекающие  на склонах, ведут к:

- разрушению  поверхности склонов;

- перемещению  обломочного материала вниз по  склону,

- накоплению  продуктов выветривания у подножья склонов.

Склоны можно  классифицировать по:

1. По крутизне: очень отлогие (2-5⁰), отлогие (5-15⁰), средней крутизны (15-35⁰), крутые (более 35⁰).
2. По длине склоны: короткие (длина менее 50 м), средней длины (50-500 м) и длинные (более 500 м).

 

3. По особенностям склоновых процессов:

1) склоны собственно гравитационные, с крутизной более 35⁰, где обломки, образующиеся в результате процессов выветривания, самопроизвольно под действием силы тяжести смещаются к подножию склонов;

2) склоны блоковых движений образуются при смещении вниз по склону блоков или массивов горных пород разных размеров (крутизна таких склонов 20-40⁰);

3) склоны массового смещения чехла рыхлого материала. Смещение грунта на таких склонах (крутизна 3-40⁰) происходит в результате изменения его консистенции;

4) делювиальные склоны. Смещение продуктов выветривания на таких склонах происходит преимущественно в результате плоскостного смыва. Как правило, к ним относятся  склоны небольшой крутизной начиная от 2⁰.

3. Эрозионные процессы – процессы размыва горных пород поверхностными текучими водами.(эрозионная работы временных водотоков).

При своем движении по поверхности земли, вода производит значительную геологическую работу. Она состоит из трех составляющих: разрушения горных пород (непосредственно эрозии), транспортировки обломочного материала и его переотложения (аккумуляции). Все поверхностные водотоки, по времени их существования, делятся на временные и постоянные.

4. Эоловые процессы – геологические процессы, порожденные энергией ветра.

Для интенсивного развития эоловых процессов необходимы следующие условия:

- длительно  действующие ветровые потоки  с высокими скоростями (более  5 м/с);

- выход на  поверхность рыхлых горных пород  или продуктов их выветривания (пески, супеси, суглинки, глины лёссы);

- нахождение  пород в сухом состоянии;

- сильно разреженный  растительный покров или его  отсутствие.

Геологическая работа ветра состоит из процессов  дефляции, корразии, переноса и аккумуляции. Все эти стороны работы ветра  в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют собой единый сложный процесс.

 

3. Характеристика литолого-генетических комплексов.

Из литолого-генетических комплексов отложения на данном геологическом разрезе можно выделить делювий.

Делювий – литолого-генетический комплекс, формирующийся на склонах  в результате плоскостного смыва  продуктов выветривания. Под плоскостным смывом понимают процесс смещения мелких частиц горных пород вниз по пологому склону дождевыми и талыми снеговыми водами, без образования водой постоянных русел.

При плоскостном  смыве стекающие по склону дождевые и талые воды распределяются по поверхности более или менее равномерно. Сила течения воды невелика, поэтому происходит смыв и переотложение только мелких продуктов выветривания. Делювиальные отложения залегают в нижних частях склонов в виде шлейфа с наибольшей мощностью у основания склона. Мощность отложений, как правило, колеблется от нескольких метров до     15-20 метров.

Делювиальный  шлейф не является однородным. В  его вершине откладывается более грубый материал – дресвяный и песчаный, ниже – все более и более мелкий, и в конце шлейфа накапливаются только пылеватые и глинистые частицы. Иногда и в вертикальном разрезе делювия наблюдается неоднородность строения. Это связано с постепенным выполаживанием склона под влиянием плоскостного смыва. По мере уменьшения крутизны склона уменьшается скорость течения воды и, следовательно, смывается и переоткладывается все более тонкий материал.

 

4. Как территория может быть освоена под строительство (рациональность использования)

Наиболее рационально  использовать под строительство 1-й и 2-й участки, так как глубина уровня грунтовых вод на 3-м и 4-м участках 2 м и их можно считать участками подтопления.

Первые два  участка могут быть освоены под строительство зданий и сооружений, а также необходимых коммуникаций. Основанием для фундамента будут служить глинистые грунты (суглинок и глина). Такие грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваться. При таком основании грунта необходимо закладывать фундамент ниже глубины промерзания.

Часть грунта на 1-м участке можно срезать и переместить на 2-й участок, уплотнив его, тем самым придать рельефу горизонтальное положение. Необходимо предусмотреть мероприятия направленные на предотвращение возможного смещения этого грунта вниз по склону. Потребуется также устройство системы дренирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

В. П. Ананьев, В. И. Коробкин “Инженерная геология”.

О.В. Исаенко  «Экзогенные геологические процессы».

Большой Энциклопедический  словарь.