новая папка 1 / 357301
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра строительного производства
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по курсу
«Инженерная геология»
Составители: В.В.Михайлов, Г.А.Береговая
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра строительного производства
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по курсу
«Инженерная геология»
Составители: В.В.Михайлов, Г.А.Береговая
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
4
УДК 624.13(07)
М69
Рецензент – С.К.Шулепов
Михайлов, В.В.
М… Геологические и инженерно-геологические карты и разрезы [Текст]: методические указания к лабораторным работам / В.В.Михайлов, Г.А.Береговая. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2014. – 16 с.
В методических указаниях рассматриваются современные методы
лабораторных исследований геохронологии, процессы внешней и внутренней динамики Земли, история геологического развития и оцениваются инженерногеологические условия районов возведения гидротехнических сооружений, промышленных объектов, жилых массивов и т.п.
Рассмотрена методика по определению геологического строения территории с отражением возраста, генезиса, типа слагающих её горных пород, а также условий их залегания показателей состояния и физико-механических свойств горных пород.
Табл. 3. Ил.2. Библиогр. : 6 назв.
© ФГБОУ ВПО «Липецкий
государственный технический
университет», 2014
5
В состав данной лабораторной работы для студентов строительной
специальности (270102), обучающихся по курсу инженерная геология, входят:
1.Ознакомление с характером построения и особенностями информации, содержащейся на геологических и инженерно-геологических картах, а также закрепление раздела курса, посвященного геохронологии.
2.Построение геологического разреза.
Для выполнения этих работ каждый студент получает на кафедре задание
инастоящие методические указания.
I.Геологические и инженерно-геологические карты
Впроцессе работы с геологическими картами студенты знакомятся с геохронологией, процессами внешней и внутренней динамики Земли, историей геологического развития и оценивают инженерно-геологические условия районов возведения гидротехнических сооружений, промышленных объектов, жилых массивов и т.п.
Изучая фрагмент мелкомасштабной геологической карты, имеющейся в лаборатории, а также условные обозначения к ней, студент должен дать характеристику геологического строения территории с отражением возраста,
генезиса, типа слагающих её горных пород, а также условий их залегания. Ранжирование пород по возрасту (от наиболее древних к наиболее
молодым) должно основываться на геохронологической (стратиграфической) шкале, приводимой в табл. 1, с точностью до эпохи (отдела), причём ориентироваться следует как на буквенные индексы, так и на окраску, которой обозначены на карте породы определенного геологического возраста. При этом следует иметь в виду наличие двойной градации:
а) подразделения геологического времени (собственно геохронологические) – эры, периоды, эпохи и т.д.;
6
б) соответствующие им стратиграфические подразделения толщ породы – группы, системы, отделы и т.д. В частности, наименования эпох «поздняя», «ранняя» соответствуют наименованиям отделов «верхний», «нижний». Остальные наименования обеих градаций совпадают. Изучая инженерногеологические карты, студент должен уметь охарактеризовать различные участки территории с точки зрения их благоприятности для того или иного строительного освоения.
Таблица 1
Геохронологическая (стратиграфическая) шкала
Эра |
Период (система) |
Эпоха (отдел) |
|
||||
(группа) |
|
||||||
|
|
|
|
|
Окраска |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
пород на |
|
Назва- |
|
|
Начало |
|
|
||
ние |
|
Обозна- |
|
Обозна- |
картах |
||
Название |
(мил. лет |
Название |
|||||
(обозна- |
чение |
чение |
|
||||
чение) |
|
|
назад) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современ- |
Q4 |
|
|
|
Четвер- |
|
|
ная |
|
|
|
|
|
1,5 – 2 |
Поздняя |
Q3 |
Палевая |
||
|
тичный |
Q |
|||||
|
|
Средняя |
Q2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ранняя |
Q1 |
|
|
Кайно- |
Неоге- |
|
|
Плиоцен |
N2 |
|
|
зойская |
N |
26 |
Желтая |
||||
новый |
Миоцен |
N1 |
|||||
(KZ) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Палео- |
|
|
Олигоцен |
Р3 |
Оранже- |
|
|
Р |
67 |
Эоцен |
Р2 |
|||
|
геновый |
вая |
|||||
|
|
|
Палеоцен |
Р1 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Меловой |
К |
137 |
Поздняя |
К2 |
Салато- |
|
|
Ранняя |
К1 |
вая |
||||
|
|
|
|
||||
Мезо- |
|
|
|
|
|
|
|
зойская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(MZ) |
|
|
|
Поздняя |
J3 |
|
|
|
Юрский |
J |
195 |
Средняя |
J2 |
Синяя |
|
|
|
|
|
Ранняя |
J1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7
|
Триасо- |
|
|
Поздняя |
T3 |
Сирене- |
|
|
T |
240 |
Средняя |
T2 |
|
||
|
вый |
вая |
|
||||
|
|
|
Ранняя |
T1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пермс- |
ρ |
285 |
Поздняя |
ρ2 |
Кирпич- |
|
|
кий |
|
Ранняя |
ρ1 |
ная |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каменно- |
|
|
Поздняя |
С3 |
|
|
|
C |
360 |
Средняя |
С2 |
Серая |
|
|
|
угольный |
|
|||||
|
|
|
Ранняя |
С1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Девон- |
|
|
Поздняя |
D3 |
Корич- |
|
|
D |
410 |
Средняя |
D2 |
|
||
Палео- |
ский |
невая |
|
||||
|
|
Ранняя |
D1 |
|
|||
зойская |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(PZ) |
Силурий- |
|
|
Поздняя |
S2 |
Грязно- |
|
|
S |
440 |
|
||||
|
ский |
Ранняя |
S1 |
зеленая |
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ордовик- |
|
|
Поздняя |
O3 |
|
|
|
О |
500 |
Средняя |
O2 |
Болотная |
|
|
|
ский |
|
|||||
|
|
|
Ранняя |
O1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Кембрий- |
F |
|
Поздняя |
F 3 |
Серо- |
|
|
570 |
Средняя |
F2 |
|
|||
|
ский |
|
зеленая |
|
|||
|
|
|
Ранняя |
F1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Проте- |
Поздний |
PR3 |
|
|
|
Светло- |
|
розой- |
|
|
|
|
|||
Средний |
PR2 |
2700 |
|
|
корич- |
|
|
ская |
|
|
|
||||
Ранний |
PR1 |
|
|
|
невая |
|
|
(PR) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Архей- |
Поздний |
АR3 |
|
|
|
|
|
ская |
Средний |
АR2 |
4600 |
|
|
Розовая |
|
(АR) |
Ранний |
АR1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Построение геологического разреза
Геологический разрез, строящийся на основании результатов бурения скважин при инженерно-геологических изысканиях, отражает геологическое строение местности вдоль определенного направления (створа), на котором расположены данные скважины.
8
Исходным материалом для построения разреза служат данные по каждо й скважине: абсолютная отметка её устья (верхняя точка скважины), последовательность встреченных, при бурении горных пород (грунтов) с указанием их геологического возраста и мощности вплоть до нижней точки (забоя скважины) и данные уровня подземных вод, если они обнаружены.
Кроме того задаются расстояния между соседними скважинами и масштабы (вертикальный и горизонтальный) построения геологического разреза. Форма чертежа видна из прилагаемого бланка-вкладыша (рис. 1).
Начинать работу следует с выбора необходимого размера бумаги (допустима миллиметровка), исходя из масштабов и исходных данных. Далее в левой части чертежа строится шкала абсолютных отметок; она должна охватывать (с некоторым запасом) весь требуемый диапазон отметок, который следует предварительно установить. Отступив от шкалы 1-2 см, намечают устье первой скважины, на вертикали которого делаются засечки, соответствующие всем границам пластов (кровлям и подошвам), а также уровням подземных вод и забою скважины. Все указанные границы и уровни должны иметь: слева от скважины – глубину (отсчитываемую от устья), справа от скважины – соответствующую абсолютную отметку; эти цифры (в метрах) необходимо вычислить.
Вторая, третья и четвертая скважины располагаются на заданных расстояниях от первой скважины и между собой исходя из абсолютных отметок их устьев; с ними проделывается аналогичная работа.
Затем переходят к процессу построения, который носит уже не механический, а творческий характер. Его задача – надлежащим образом, не нарушая геологических законов, объединить разрозненные скважины в единую картинку – геологический разрез (рис. 2). Основные правила такого объединения состоят в следующем:
1. Точки, соответствующие устьям скважин, соединяются прямыми линиями, отражая рельеф вдоль данного створа.
9
2. Если в соседних скважинах встречена одна и та же порода, то ее кровлю и подошву можно соединить прямой линией от скважины к скважине.
3. При разграничении двух пластов, которые занимают в соседних скважинах аналогичную позицию по отношению к уже проведенным (пункт 2) общим границам, разграничительная линия носит характер плавной кривой,
концы которой отстоят на 1/3 – 1/4 расстояния от соответствующей скважины. При этом данная линия должна быть проведена таким образом, чтобы в середине межскважинного пространства более молодая по геологическому возрасту порода перекрывала более древнюю, а не наоборот.
4.Если самый верхний или самый нижний пласт в данной скважине не имеет аналога в соседней скважине, его выклинивают (т.е. сводят на нет) примерно к середине расстояния между скважинами, доводя его подошву или кровлю до поверхности рельефа (если это верхний пласт) или до подошвы вышележащего слоя (если речь идет о нижнем пласте).
5.Точки забоев скважин соединяют пунктирной линией (они всегда останавливаются в пределах какого-то слоя, положение подошвы которого остается неизвестным). Тем не менее, подразумевать наличие такой пунктирной линии между забоями скважин необходимо для того, чтобы выше этой подразумеваемой линии все пространство было заполнено условными обозначениями, а ниже её их не было.
6. Уровни подземных вод, зафиксированные в соседних скважинах, соединяются между собой прямыми пунктирными линиями; при этом необходимо следить за тем, чтобы такая линия не была проведена сквозь толщу какого-либо водоупорного (водонепроницаемого) пласта. Если из двух соседних скважин одна обнаружила водоносный горизонт, а другая нет, то уровень подземных вод (пунктирную линию) необходимо подвести к контакту с водоупорным пластом в произвольной точке, однако стремясь не создавать резких переломов указанного уровня.
Исходные данные о буровых скважинах приводятся в табл. 2 (номера скважин на чертеже должны быть проставлены в соответствии с ней), а их
10
распределение по вариантам – в табл. 3. Условные обозначения для горных пород (грунтов) студент заимствует из имеющейся в его распоряжении литературы. Внутри каждого слоя должен быть проставлен геологический (геохронологический) индекс (см. табл. 2).
Таблица 2
Исходные данные для геологического разреза
|
Геохро- |
|
|
|
Номера буровых скважин |
|
|
|
|||
Наименование |
нологи- |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
пород грунтов |
ческий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
||
|
индекс |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вскрытие мощности слоев |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насыпной |
Q4 |
1.4 |
|
- |
- |
2.0 |
- |
|
- |
- |
- |
слой |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Почва |
Q4 |
0.5 |
|
0.9 |
0.8 |
- |
0.8 |
|
0.7 |
0.7 |
1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торф |
Q3-4 |
- |
|
4.7 |
- |
- |
3.9 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лёсс |
Q3 |
11.3 |
|
- |
- |
8.5 |
- |
|
- |
10.0 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супесь |
Q2 |
- |
|
6.9 |
- |
- |
5.4 |
|
- |
5.3 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суглинок |
Q1 |
4.2 |
|
- |
3.7 |
3.3 |
- |
|
4.8 |
- |
5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок мелкий |
N2 |
7.1 |
|
- |
4.9 |
1.9 |
- |
|
2.6 |
14.4 |
6.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравий |
N1 |
- |
|
- |
2.0 |
- |
- |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок |
ϼ2 |
- |
|
5.2 |
- |
- |
3.3 |
|
- |
- |
- |
крупный |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мел |
K2 |
- |
|
7.1 |
- |
- |
5.6 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Известняк |
K1 |
8.6 |
|
9.3 |
- |
9.1 |
7.5 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина |
J3 |
- |
|
2.5 |
- |
- |
6.2 |
|
- |
- |
3.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каолин |
P2 |
- |
|
- |
7.6 |
- |
- |
|
5.3 |
- |
4.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дресва |
D1 |
- |
|
- |
5.6 |
- |
- |
|
8.4 |
- |
3.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мергель |
S2 |
1.5 |
|
- |
- |
6.6 |
1.4 |
|
- |
3.6 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
Гранит |
PR2 |
- |
- |
4.2 |
- |
- |
7.0 |
- |
5.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютная отметка |
95.4 |
69.7 |
81.4 |
91.9 |
73.0 |
78.9 |
90.6 |
76.7 |
|
устья, м |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уровень подземных вод, |
19.2 |
13.4 |
7.4 |
- |
- |
- |
24.3 |
9.5 |
|
м |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание таблицы 2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Геохроно- |
|
|
Номера буровых скважин |
|
|
||||
логический |
|
|
|
|
||||||
пород грунтов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
индекс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Вскрытие мощности слоев |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насыпной слой |
Q4 |
0.4 |
1.0 |
2.3 |
- |
- |
|
0.8 |
3.2 |
2.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Почва |
Q4 |
0.6 |
0.4 |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
|
0.8 |
0.8 |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торф |
Q3-4 |
- |
- |
- |
- |
2.8 |
|
- |
- |
5.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лёсс |
Q3 |
- |
- |
9.3 |
- |
- |
|
- |
8.9 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супесь |
Q2 |
7.0 |
3.5 |
- |
14.1 |
- |
|
2.6 |
5.4 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суглинок |
Q1 |
- |
13.8 |
7.2 |
- |
6.1 |
|
- |
- |
2.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок мелкий |
N2 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
6.9 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравий |
N1 |
4.7 |
2.7 |
- |
3.5 |
- |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок крупный |
ϼ2 |
- |
- |
10.2 |
- |
8.2 |
|
4.0 |
9.7 |
7.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мел |
K2 |
- |
- |
- |
- |
4.3 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Известняк |
K1 |
10.2 |
- |
3.4 |
- |
6.9 |
|
- |
5.8 |
2.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина |
J3 |
- |
- |
- |
2.7 |
3.5 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каолин |
P2 |
- |
4.4 |
- |
3.3 |
- |
|
7.7 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дресва |
D1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
4.8 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мергель |
S2 |
8.3 |
- |
0.8 |
- |
0.7 |
|
- |
2.5 |
10.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12