Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2015 в 14:56, курсовая работа
Передо мной была поставлена цель: ознакомиться с особенностями геологического развития и строения территории Санкт-Петербурга, также узнать какие тектонические процессы происходили на данной территории, насколько развита гидрогеологическая сеть региона и как все эти условия влияют на формирование и накопление исследуемой мною толщи, а именно вендских глин.
Введение 2
1. Особенности геологического развития территории Санкт-Петербургского региона 3
Тектоника 3
Геоморфология 5
Гидрография 9
2. Геолого-литологическое строение разреза исследуемой территории 13
3. Условия формирования отложений территории строительства Фондохранилища Государственного Эрмитажа (вендские глины). 20
3.1 Особенности накопления и формирования толщи 21
3.2 История освоения территории строительства, техногенные факторы формирования свойств грунтов разреза. 24
3.3 Макроскопическое инженерно-геологическое описание монолита грунта 27
Заключение 29
Список литературы: 30
Интенсивность трещиноватости пород возрастает в зонах, примыкающим к разломам. (6)
Трещиноватость коренных глин играет важную роль при оценке их водопроницаемости. Водопроницаемость показывает степень интенсивности движения подземных вод по порам, трещинам и пустотам в толще пород. Количественно водопроницаемость выражается с помощью коэффициента фильтрации (Кф, м/сут), который показывает скорость фильтрации вод при градиенте напора, равном единице.
В настоящее время коренные глины в практике строительства наземных и подземных сооружений рассматриваются как региональные водоупоры: верхнекотлинские – для вендского водоносного комплекса, а нижнекембрийские – для ломоносовского водоносного горизонта.
Что касаемо влияния подземных вод, то в островной части города гидродинамический режим подземных вод определяется, преимущественно, техногенными факторами. Сплошная застройка, асфальтовое покрытие и пр. приводит к его малой зависимости от климатических колебаний. Отмечается сглаженность экстремальных значений уровней и незначительная годовая амплитуда колебаний. Отсутствие зон активного дренирования подземных вод в пределах исторического центра города (за счет шпунтовых ограждений и набережных водотоков, низких абсолютных отметок и плоского рельефа) предопределяет их застойный гидродинамический режим и подтопление территории. Подтопление усиливается в местах утечек канализационно-ливневых, водопроводных и других коммуникаций (при этом возникают локальные купола подпора, предопределяющие значительную дифференциацию абсолютных отметок уровня подземных вод), а также за счет конденсационных процессов. В настоящее время практически всю островную часть города можно рассматривать как зону подтопления.
Значительный уровень загрязнения подземных вод фиксируется практически на всей территории исторического центра, особенно в зонах палеодолин, которые являются ложбинами стока и аккумулируют загрязняющие компоненты. В таких зонах, как правило, формируются наиболее неблагоприятные геоэкологические условия, развиваются различные негативные физико-химические и биохимические процессы.
Особенностью геолого-литологического строения четвертичного разреза Санкт-Петербурга является наличие техногенных насыпных и намывных образований, которые укладывались на болотные, литориновые, либо озерно-ледниковые отложения. На многих участках размещались хозяйственно-бытовые отходы, а также отходы промышленности и строительного производства, что сказалось на состоянии и физико-механических свойств грунтов нижележащей толщи.
Схема заболоченности Санкт-Петербурга на 1698
Также немаловажное значение имеет карсто образование. Основные факторы, контролирующие закарстованность территории южных окраин Санкт-Петербурга, - характер склона глинта и приподнятость карстового массива над Приневской низиной; литологический состав карбонатных пород и степень их трещиноватости; мощность перекрывающих четвертичных отложений, скорость и характер загрязнения подземных вод.
Карстовые процессы относятся к числу прогнозируемых при освоении территории, либо при оценке степени опасности уже застроенных участков. Провальные явления, влияющие на устойчивость сооружений возникают достаточно редко и локализованы в пределах только юго-западной части города. При соответствующей полноте инженерно-геологической и гидрогеологической информации, а также учете экологических факторов, обеспечивающих решение вопросов прогноза активизации карста, этот процесс может рассматриваться как имеющий низкий уровень опасности.
Одним из наиболее опасных экзогенных процессов, влияющих на свойства грунта, является негативная трансформация песчано-глинистых пород как четвертичного, так и дочетвертичного возраста при изменении физико-химических и биохимических условий. Такие изменения могут быть вызваны не только техногенным фактором, например контаминацией (загрязнением) подземной среды, но и действием природных условий, в частности широким развитием захороненных болот и отложений, обогащенных органическим материалом. Негативная трансформация песчано-глинистых грунтов под воздействием физико-химических и биохимических факторов приводит к развитию таких природно-техногенных явлений как: образование плывунов, структурно-неустойчивых грунтов, что, в свою очередь, формирует дефицит несущей способности грунтов в основании наземных сооружений, развитие значительных и неравномерных осадок зданий, увеличение давления на крепь подземных выработок, потерю устойчивости откосов водотоков и др. Изменение физико-химических и биохимических условий приводит к деградации не только грунтов, но и строительных материалов. (11)
Описание образца: глина, голубовато-зеленовато-серая, плотная. По всей поверхности наблюдаются прослои серых песков пылеватых, площадь их распространения около 1-7мм. Главными в составе являются глинистые минералы – каолинит, монтмориллонит и минералы группы слюд. А также на поверхности монолита через некоторое время образовались коричневатые примазки, что говорит о наличии также железа в породе. Наш монолит имеет массивную текстуру и пелитовую структуру.
Была определена влажность грунта:
№ опыта |
№ бюкса |
mб бюкса с крышкой, гр |
m влажной породы и бюкса, гр |
mo бюкса и высушенной породы, гр |
1 |
106/20 |
22,18 |
42,38 |
41,076 |
2 |
299/63 |
20,04 |
46,5 |
44,79 |
;
Wср = 7,2%.
Итак, процентное содержание влажности исследуемого образца составляет 7,2%
Так же была определена плотность породы методом режущего кольца.
Масса кольца - 45,15 г
Масса глины с кольцом -151,18 г
Внутренний диаметр- 56,59 мм
Внешний диаметр – 59,56 мм
Высота(h)- 2 см
По классификации грунтов (ГОСТ 25100-2011)
- класс дисперсные
- подкласс связные, осадочные
Инженерно-геологическая классификация горных пород (по Ф.П. Саваренскому, В.Д. Ломтадзе)
- группа 5 породы особого состава, состояния и свойств
Характеристика и оценка вендских глин должна базироваться на анализе условий их формирования и последующих трансформаций в процессе геологической истории развития данного региона. На протяжении многих миллионов лет данная толща прошла через циклы переменных нагрузок в широком диапазоне давлений (0-20 Мпа)
История формирования вендских глин определила их современное состояние, состав и физико-механические свойства, которые различаются по разрезу толщи.
Основная особенность толщи - трещиноватость, формирование которой связано с историей развития глинистой толщи и определяется тектоническими и нетектоническими факторами. Тектонические трещины обусловлены положением данного региона, который находится на сочленении русской платформы с Балтийским щитом.
В зонах тектонических разломов в разрезе вендских глин отмечается повышенная степень трещиноватости, дислоцированность прослоев песков.
Обобщая всё выше сказанное, можно сделать вывод, что так как на наш грунт оказывает влияние огромное количество факторов, то строительство, эксплуатация, реконструкция и реставрация подземных сооружений требует индивидуального подхода и проведения комплексных исследований по специально разработанным программам.