- •Инженерно-геологические условия города гомеля
- •Введение
- •Часть I. Факторы формирования инженерно-геологических условий территории г. Гомеля
- •1. Физико-географический очерк
- •. Географическое положение
- •. Рельеф
- •. Почвы и культурный слой
- •. Гидрографическая сеть
- •. Флора и растительность
- •2. Зональные факторы формирования
- •2.1. Климатические факторы
- •2.2. Гидрогеологические факторы
- •3. Региональные факторы формирования
- •3.1. Геологические и структурные факторы
- •3.1.3 Платформенный чехол
- •3.3. Геоморфологические факторы
- •3.4. Современные геологические процессы и явления
- •Часть II. Геологическая среда и город
- •5. Оценка устойчивости геологической среды
- •5.1. Основные подходы к оценке состояния геологической среды
- •5.2. Техногенные воздействия на геологическую среду и их классификация
- •5.2.1 Виды техногенных воздействий
- •Общие закономерности изменения инженерно-геологических
- •5.2.3 Типизация техногенных воздействий г. Гомеля
- •5.3. Оценка устойчивости геологической среды г. Гомеля
- •Оценка геологических рисков при массовых видах строительства
- •Низкая степень риска
- •Относительно низкая степень риска
- •Средняя степень риска
- •IV. Высокая степень риска
- •V. Очень высокая степень риска
- •Подтопление г. Гомеля и мероприятия
- •6.1. Роль подтопления территории в градостроительном развитии
- •6.2. Влияние естественных условий на развитие
- •6.3. Причины развития техногенного подтопления
- •Инженерно-геологические процессы и явления, вызываемые
- •6.4.1 Последствия подтопления
- •6.4.2 Изменения показателей механических свойств грунтов
- •6.5. Оценка устойчивости геологической среды
- •6.6. Механизм формирования подтопления территории г. Гомеля
- •6.7. Оценка риска подтопления г. Гомеля
- •6.8. Мероприятия по инженерной защите территории
- •Заключение
- •Литература
- •Трацевская е.Ю. К вопросу о геологическом обосновании инженерной защиты городов (на примере г. Гомеля) // Промышленное и гражданское строительство. – 2005. – №3. – с. 46–47.
- •Трацевская е.Ю. Условия подтопления территории г. Гомеля//Литосфера (в печати)
5.3. Оценка устойчивости геологической среды г. Гомеля
Основой типизации геологического строения является предрасположенность геологической среды до глубины 30 м к активизации геологических и инженерно-геологических процессов и загрязнению подземных вод в результате хозяйственной деятельности человека.
Категория устойчивости определенного типа геологической среды устанавливалась нами в зависимости от структурно-тектонических и геоморфологических условий, типа грунтовой толщи, среднего уклона поверхности, глубины залегания грунтовых вод и наличия современных геологических процессов (таблица 5.2).
Таким образом, качественные и количественные характеристики перечисленных ведущих факторов разбиты на 6 групп, и соответственно каждой группе присваивается от 1 до 6 баллов. При анализе установленных групп факторов выделены 3 типа геологической среды по устойчивости к техногенным нагрузкам: высокая (суммарное количество баллов-1), средняя (2-3 балла) и низкая (4-6 баллов). Составлена карта специального типологического инженерно-геологического районирования по степени устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям (карта устойчивости геологической среды г. Гомеля при массовых видах строительства) (рисунок 5.2, таблица 5.2).
.1. Территории с высокой степенью устойчивости геологической среды к техногенным нагрузкам приурочены к среднечетвертичной моренно-зандровой равнине. Характеризуются развитием в разрезе слабопроницаемых пород (суглинков, супесей) мощностью более 10 м и глубиной залегания подземных вод более 5 м. Средние уклоны поверхности 0,5-1,5 град. Возможные геологические процессы: суффозия, морозное пучение, появление верховодок.
Территории не требуют проведения специальной инженерной защиты.
. Территории со средней степенью устойчивости к техногенным нагрузкам. .2. Территории, относящиеся к среднечетвертичной моренно-зандровой равнине и верхнечетвертично-современным надпойменным и пойменным террасам. Состав отложений преимущественно песчаный с развитием в разрезах слабопроницаемых пород (суглинки, супеси) мощностью 5-10 м, глубина залегания грунтовых вод 3-5 м. Средние уклоны поверхности составляют 1,5-6,0 град. Возможные геологические процессы: подтопление территории во время паводков, загрязнение подземных вод во время спада паводка, заболачивание, суффозия.
Территории требуют проведения специальной инженерной защиты от подтопления и затопления паводковыми водами, заболачивания.
Таблица 5.2 – Оценка факторов, определяющих тип геологической среды по степени устойчивости к активизации геологических и инженерно-геологических процессов в результате хозяйственной деятельности человека
Основные факторы, определяющие тип геологической среды |
Тип геологической среды по степени устойчивости |
|||||
I. Высокая |
II. Средняя |
III. Низкая |
||||
Оценка в баллах |
1 балл |
2 балла |
3 балла |
4 балла |
5 баллов |
6 баллов |
Структурно-тектонические |
Устойчивые поднятия <0,3 мм/год |
Поднятия-опускания 0,2-0,5 мм/год |
Поднятия-опускания 0,2-0,5 мм/год |
Поднятия-опускания 0,2-0,5 мм/год |
Поднятия-опускания 0,4-1,5 мм/год |
Поднятия-опускания 0,2-0,5 мм/год |
Геоморфологические |
Среднечетвертичная моренно-зандровая равнина |
Среднечетвертичная моренно-зандровая равнина, верхнечетвертичные-современные надпойменные и пойменная террасы |
Верхнечетвертичные-современные делювиально-пролювиальные и техногенные образования, приуроченные к моренно-зандровой равнине |
Современные техногенные образования на участках долинного комплекса р. Сож |
Верхнечетвертичные-современные надпойменные и пойменные террасы и озерно-болотные понижения, развитые на водно-ледниковой равнине |
Верхнечетвертичные-современные делювиально-пролювиальные и техногенные отложения, приуроченные к моренно-зандровой равнине |
Тип грунтовой толщи (до 30 м) |
Наличие в разрезе слабопроницаемых пород (суглинки, супеси) мощностью более 10 м |
Преимущественно песчаный состав с развитием в разрезе слабопроницаемых супесчано-суглинистых пород разной мощности |
Песчаные отложения с развитием маломощных слабопроницаемых грунтов |
Песчаные отложения с прослоями торфа и заторфованных грунтов |
Разнозернистые пески, супеси, заторфованные грунты с прослоями торфа, реже - глин |
Песчано-глинистые отложения |
Глубина залегания грунтовых вод, м
|
>5,0 |
3,0-5,0 |
3,0-5,0 |
1,5-2,0 |
1,5-3,0 и менее |
3,0-5,0 и более |
Средние уклоны поверхности, град |
0,5-1,5 |
1,5-6,0 |
2,0-4,0 |
0,5 |
0,5-1,5 |
>6,0 |
Современные геологические процессы |
Суффозия, морозное пучение, появление верховодки |
Подтопление грунтовыми водами во время паводков, загрязнение грунтовых вод во время спада паводков, суффозия, заболачивание |
Эрозия, появление верховодки, суффозия |
Подтопление во время паводков, загрязнение подземных вод во время спада паводков, уплотнение намывного грунта и подстилающих его сильносжимаемых пород |
Затопление и подтопление во время паводков. Загрязнение грунтовых вод во время спада паводков, заболачивание |
Оползни, оплывины, крип, оврагообразование, плоскостной смыв |
Рисунок 5.2 – Карта-схема устойчивости геологической среды г. Гомеля при массовых видах строительства.
Высокая устойчивость: 1 – 1 балл. Средняя: 2- 2балла, 3- 3 балла. Низкая: 4 – 4 балла, 5 – 5 баллов, 6 – 6 баллов. Прочие обозначения: 7 – озера, пруды, ручьи, каналы; 8 – граница города.
.3 Территории, относящиеся к верхнечетвертичным-современным делювиально-пролювиальным и техногенным образованиям, приуроченным к моренно-зандровой равнине. Состав отложений преимущественно песчаный с развитием маломощных прослоев слабопроницаемых грунтов. Глубина залегания грунтовых вод 3-5 м. Средние уклоны поверхности 2,0-4,0 град. На данной территории проявляются следующие физико-геологические процессы и явления: эрозия, суффозия, появление верховодки.
Территории требуют проведения противоэрозионных инженерных мероприятий, предусматривающих регулирование поверхностного и подземного стока.
. Территории с низкой степенью устойчивости к техногенным нагрузкам. .4. Современные техногенные образования на участках долинного комплекса р. Сож. Состав отложений преимущественно песчаный с прослоями торфа и заторфованных грунтов. Средние углы наклона поверхности менее 0,5 град. Глубина залегания грунтовых вод 1,5-2,0 м. На территории развито подтопление паводковыми водами, загрязнение грунтовых вод при спаде паводков, уплотнение намывного грунта и подстилающих его сильно сжимаемых пород в течение длительного времени (4-5 лет и более).
Территории требуют специальной защиты от подтопления.
.5 Верхнечетвертичные-современные надпойменные и пойменные террасы и озерно-болотные понижения, развитые на водно-ледниковой равнине. Состав отложений преимущественно песчаный с наличием прослоев супесей, заторфованных грунтов, торфов, реже глин. Средние уклоны поверхности менее 1,5 град, грунтовые воды залегают на глубине 1,5-3 м и менее. Развиты процессы затопления и подтопления территорий во время паводков, загрязнение грунтовых вод во время спада паводков, заболачивание.
Территории требуют специальной инженерной защиты от подтопления, заболачивания, организации дренирования подземных вод.
.6. Верхнечетвертичные-современные делювиально-пролювиаль-ные и техногенные отложения, приуроченным к моренно-зандровой равнине, представленные песчано-глинистыми отложениями с глубиной залегания уровня грунтовых вод 3-5 м и более. Средние углы наклона поверхности земли составляют более 6 град. Территория характеризуется активизацией и возникновением оползней, оплывин, крипа, эрозии и оврагов.
Требуется проведение специальной инженерной защиты от склоновых процессов.
Следует отметить, что делювиально-пролювиальные и техногенные отложения (подтипы .3 и .6) на территории г. Гомеля распространены ограничено и, как правило, имеют незначительную мощность – не более 1,5-2 м. Эти грунты характеризуются невысокой плотностью сложения и, соответственно, пониженными показателями несущей способности. При строительстве капитальных сооружений в местах распространения указанных отложений последние могут быть прорезаны фундаментами на всю мощность, поэтому в данном случае свойства этих грунтов не будут играть практически никакой роли. Строительство на сравнительно крутых склонах, в частности создание котлованов и длительная работа по нулевому циклу, может способствовать активизации суффозии как в плане создания условий для разгрузки, так и в плане формирования больших напорных градиентов фильтрационного потока из-за беспрепятственного поступления в толщу атмосферных осадков.
Но при строительстве транспортных сооружений и зданий с фундаментами мелкого заложения пониженные показатели несущей способности делювиально-пролювиальных и техногенных отложений могут проявиться. Существенную роль они могут сыграть и при активизации склоновых процессов в условиях изменения напряженного состояния пород. Однако иногда мощность подобных отложений может резко увеличиваться, достигая существенных значений, например, на территории крупзавода – 3,6 м; предприятия «Гомельобои» – 7,2 м; по ул. Пушкина (телецентр) – 10,7 м. В этом случае их наличие будет определяющим в оценке устойчивости грунтовых оснований сооружений. Именно этими отложениями будут обусловлены неравномерные и значительные осадки инженерных зданий и сооружений.