Научная статья на тему 'Обеспечение оптимального функционирования геологической среды, просадочных и набухающих пород при инженерном освоении территории'

Обеспечение оптимального функционирования геологической среды, просадочных и набухающих пород при инженерном освоении территории Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
45
15
Поделиться
Ключевые слова
ЛЕССОВЫЕ ГРУНТЫ / LOESS SOILS / ПРОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ / НАБУХАЮЩИЕ ПОРОДЫ / SWELLING OF THE BREED / ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ / ENGINEERING GEOLOGICAL ZONING / ТЕХНОГЕНЕЗ / TECHNOGENESIS / SUBSIDENCE BREED

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Осипова Оксана Николаевна, Скибин Геннадий Михайлович, Галай Борис Федорович, Алексеев Алексей Федорович

Целью исследований являются оценка устойчивости территории к возникновению неблагоприятных геологических процессов и рассмотрение экологических последствий ее освоения для проживающего населения. В данной статье на основе обобщения природных факторов, определяющих устойчивость геологической среды Волгоградской области, основным компонентом которой являются просадочные и набухающие породы, выполнено инженерно-геологическое районирование территории. Результаты исследований дают возможность прогнозировать экологические последствия техногенеза посредством отнесения территорий к трем различным типам по уровню относительной биологической дискомфортности и могут служить основой для разработки пространственно-временной структуры мониторинга.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Осипова Оксана Николаевна, Скибин Геннадий Михайлович, Галай Борис Федорович, Алексеев Алексей Федорович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

THE BEST PERFORMANCE OF SUBSURFACE MILLET-SEDIMENTARY AND SWELLING ROCKS IN ENGINEERING DEVELOPMENT OF THE TERRITORY

The aim of researches is evaluationof the stability of the territory to adverse geological processes and consideration of environmental impacts of its development for the resident population. In this article on the basis of generalization of the natural factors that determine the stability of the geological environment of the Volgograd region, the main component of which t are sagging and swelling rocks, made of engineering-geological zoning of the territory. The research results provide the opportunity to predict the environmental consequences of technogenesis by identifying areas for three different types of level consider Noah bio-logical unease and can serve as a basis for the development of space-Steno-time structure monitoring.

Текст научной работы на тему «Обеспечение оптимального функционирования геологической среды, просадочных и набухающих пород при инженерном освоении территории»

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА CIVIL ENGINEERING BUILDING AND ARCHITECTURE

УДК 504.5:622 DOI: 10.17213/0321-2653-2015-3-72-79

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ, ПРОСАДОЧНЫХ И НАБУХАЮЩИХ ПОРОД ПРИ ИНЖЕНЕРНОМ ОСВОЕНИИ ТЕРРИТОРИИ

THE BEST PERFORMANCE OF SUBSURFACE MILLET-SEDIMENTARY AND SWELLING ROCKS IN ENGINEERING DEVELOPMENT OF THE TERRITORY

© 2015 г. О.Н. Осипова, Г.М. Скибин, Б.Ф. Галай, А.Ф. Алексеев

Осипова Оксана Николаевна - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и фундаментостроение», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: oksana. osipova9@mail. га

Скибин Геннадий Михайлович - д-р техн. наук, профессор, кафедра «Промышленное и гражданское строительство, геотехника и фундаментостроение», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: skibingm@mail. га

Галай Борис Федорович - д-р геолого-минералогических наук, профессор, кафедра «Строительство», Северо-Кавказский Федеральный университет, г. Ставрополь, Россия. E-mail: galaybf@mail.ru

Алексеев Алексей Федорович - канд. геолого-минералогических наук, доцент, кафедра «Инженерная геология и геоэкология», Уральский горный институт, г. Екатеринбург, Россия. E-mail: alekseev_af@mail.ru

Osipova Oksana Nikolaevna - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, department «Civil and Industrial Engineer Geotechnological and Foundation Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: oksana.osipova9@mail.ru

Skibin Gennady Mikhailovich - Doctor of Technical Sciences, professor, department «Civil and Industrial Engineer Geotech-nological and Foundation Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: skibingm@mail.ru

Galai Boris Fedorovich - Doctor of Geological and Minera-logical Sciences, professor department «Civil Engineering Building», North-Caucasian Federal University, Stavropol, Russia. E-mail: galaybf@mail.ru

Alekseev Aleksey Fyodorovich - Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, assistant professor, department «Engineering Geology and Geoecology», Ural Mining Institute, Yekaterinburg, Russia. E-mail: alekseev_af@mail.ru

Целью исследований являются оценка устойчивости территории к возникновению неблагоприятных геологических процессов и рассмотрение экологических последствий ее освоения для проживающего населения. В данной статье на основе обобщения природных факторов, определяющих устойчивость геологической среды Волгоградской области, основным компонентом которой являются проса-дочные и набухающие породы, выполнено инженерно-геологическое районирование территории. Результаты исследований дают возможность прогнозировать экологические последствия техногенеза посредством отнесения территорий к трем различным типам по уровню относительной биологической дискомфортности и могут служить основой для разработки пространственно-временной структуры мониторинга.

Ключевые слова: лессовые грунты; просадочные породы; набухающие породы; инженерно-геологическое районирование; техногенез.

The aim of researches is evaluationof the stability of the territory to adverse geological processes and consideration of environmental impacts of its development for the resident population. In this article on the basis of generalization of the natural factors that determine the stability of the geological environment of the

Volgograd region, the main component of which t are sagging and swelling rocks, made of engineering-geological zoning of the territory. The research results provide the opportunity to predict the environmental consequences of technogenesis by identifying areas for three different types of level consider Noah bio-logical unease and can serve as a basis for the development of space-Steno-time structure monitoring.

Keywords: loess soils; subsidence breed; swelling of the breed; engineering geological zoning; technogenesis.

Инженерно-геологическая характеристика просадочных и набухающих пород

Лёссовые просадочные породы широко распространены на территории Волгоградской области и встречаются в различных геоморфологических условиях. Мощность лёссового покрова варьирует от 2 -10 м в центральной и северо-западной частях области (Окско-Донская равнина и Среднерусская возвышенность) до 15 - 20 м и более в южной и юго-восточной (Прикаспийская низменность, Ергенинская возвышенность). Инженерно-геологическим изучением лёссового покрова в различные годы занимались: А.И. Москвитин, С.К. Арбузова, С.Н. Егоров, Т.С. Ка-веев, А.В. Минервин, В.Н. Синяков, Н.Н. Комиссарова, Н.В. Воляник, М.В. Трохимчук, Н.В. Коломийцев, Ю.И. Олянский, С.В. Кузнецова и др.

В настоящее время в пределах Волгоградской области выделяются лёссовые породы верхнехвалынско-современные, верхнечетвертичные валдайского горизонта и верхнечетвертичные ательского горизонта. [1 - 4]

Наиболее молодые верхнехвалынско-современ-ные лёссовые породы распространены на хвалынской террасе Прикаспийской низменности и занимают в основном Заволжье. Они представлены макропористыми лёссовидными суглинками и супесями буровато-желтого, палевого, желто-серого и других цветов мощностью до 3 - 4 м, подстилающимися морскими нижнехвалынскими отложениями. Генезис пород преимущественно эоловый и элювиальный, а нижних горизонтов - аллювиальный. Гранулометрический состав следующий: песчаная фракция 13 - 35 %, пы-леватая 35 - 59 %, глинистая 10 - 30 %. В минеральном составе глинистой фракции преобладают гидрослюда и монтмориллонит. Содержание воднораство-римых солей 0,03 - 0,05 %.

Верхнечетвертичные лёссовые породы валдайского горизонта являются результатом сложных континентальных процессов осадкообразования в верхнечетвертичную эпоху и распространены к западу от р. Волги в бассейнах рек Иловля, Медведица, Хопер и Дон. Они перекрывают дочетвертичные породы различного возраста и состава и представлены толщей макропористых палево-желтых и серо-желтых суглинков иногда с прослойками и линзами супесей и песков. Мощность их весьма различная: от 1 - 5 м на склонах, до 10 - 12 м в водораздельных равнинах. В генетическом отношении это в основном делювиальные, эолово-делювиальные и пролювиальные образования, чем объясняется высокое содержание в них песчаной фракции (40 - 60 %). На долю других фракций пылеватой - 26 - 45 %, глинистой - 5 - 18 %.

В минеральном составе дисперсной фракции преобладает гидрослюда, реже встречаются монтмориллонит и смешаннослойные образования. Содержание нерастворимых солей 0,03 - 0,05 %.

Верхнечетвертичные лёссовые породы ательского горизонта представлены желто-бурыми, серовато-желтыми супесями и суглинками. Они чаще всего перекрыты морскими хвалынскими отложениями. На отдельных участках, где последние отсутствуют, ательские лёссовые породы перекрываются верхне-хвалынско-современными лёссовыми отложениями. Время образования ательских лёссовых пород соответствует континентальному периоду в Прикаспии между позднехазарской и раннехвалынской трансгрессиями. В генетическом отношении эти породы в основном водно-ледникового, аллювиального, эолового и пролювиального генезиса. Мощность их редко превышает 12 м и чаще колеблется от 4 до 8 м. Кровля слоя залегает на глубине от 1 до 10 м. Гранулометрический состав пород следующий: песчаная фракция - 35 - 60 %, пылеватая - 20 - 45 %, глинистая - 6 - 18 %. В минеральном составе дисперсной фракции преобладает монтмориллонит, несколько меньше - гидрослюды.

Анализ показателей физических свойств лёссовых пород свидетельствует о том, что в целом они достаточно близки между собой. Средние значения показателей свойств для указанных типов лёссовых пород изменяются в следующих интервалах: предел текучести 0,26 - 0,27; предел раскатывания - 0,16; число пластичности - 0,10 - 0,11; пористость - 0,39 -0,41; плотность - 1,83 - 1,86 г/см3; влажность - 0,15 -0,17. Наиболее просадочными являются лёссовые породы валдайского и верхнехвалынско-современного

горизонтов: в0,3 - 0,036 - 0,039, Р,, - 0,10 - 0,11 МПа.

Значительно менее просадочны лёссовые породы

0 3

ательского горизонта: в ^ - 0,029, Рх, - 0,14 МПа.

Лёссовые массивы, распространенные в северозападной и центральной частях области, относятся преимущественно к I типу грунтовых условий по про-садочности, мощность просадочного слоя редко превышает 10 м. Лёссовые массивы южной и юго-западной частей в пределах водоразделов Ергенин-ской и Приволжской возвышенностей относятся ко II типу грунтовых условий по просадочности. Мощность просадочного слоя здесь достигает 12 - 15 м и более, а возможная просадка толщи от собственного веса составляет 15 - 50 см, реже превышает 50 см.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Набухающие глинистые породы в пределах области представлены верхнечетвертичными хвалын-скими глинами, неогеновыми-скифскими, верхнепа-

леогеновыми майкопскими, среднепалеогеновыми мечеткинскими и юрскими глинами [2, 5]. Эти породы на описываемой территории выходят на поверхность либо залегают до глубины 20 м.

Верхнечетвертичные хвалынские глины распространены в Прикаспийской низменности и являются самыми молодыми из плейстоценовых глин Прикас-пия, образовавшимися в период хвалынской трансгрессии. Им свойственны темно-коричневая окраска, связанная с присутствием гидроокислов железа, и тонкая слоистость. Мощность хвалынских глин зависит от условий их залегания. Если они заполняют депрессии между соляными куполами, она максимальная и достигает 10 - 15 м, если залегают на положительных солянокупольных структурах - она минимальная и составляет 1 - 5 м, либо полностью здесь отсутствуют. Гранулометрический состав глин по данным 280 анализов следующий: песчаная фракция -8,0 %; пылеватая - 36,4 %; глинистая - 55,6 %. Преобладает гидрослюда, в меньшем количестве содержится монтмориллонит и каолинит. Влажность глин различная и составляет 0,18 - 0,39; предел текучести

- 0,41 - 0,63; предел раскатывания - 0,15 - 0,31; число пластичности - 0,18 - 0,31; пористость - 0,39 -0,53; величина свободного набухания - 0,04 - 0,25 (среднее 0,13); давление набухания - 0,08 - 0,38 МПа (среднее 0,33 МПа).

Неогеновые скифские глины подстилают лёссовую толщу, а иногда обнажаются на склонах правобережья р. Волги. Мощность их редко превышает 2,5 -3,5 м, но в отдельных случаях может достигать 22 м. Они представлены красно-бурыми глинами с обилием известковистых конкреций и прослоек песка. Формирование их происходило в мелких эпиконтиненталь-ных водоемах, отличающихся пониженной соленостью и нестабильностью гидродинамического режима, обусловленной частой сменой незначительных регрессий и трансгрессий. Из всех набухающих пород области это наименее дисперсные. Число пластичности колеблется от 0,17 до 0,24; предел текучести - 0,3 -0,48" ; предел раскатывания - 0,18 - 0,24; пористость

- 0,36 - 0,46; влажность - 0,10 - 0,28; плотность -1,74 - 2,00 г/см3 ; величина свободного набухания -0,03 - 0,1 (среднее 0,08); давление набухания - 0,04 -0,12 МПа (среднее 0,09 МПа).

Майкопские глины широко распространены на юго-западе области в пределах Приволжской и Ерге-нинской денудационных равнин и представляют собой морские формации альпийского геотектонического цикла. В невыветрелом состоянии майкопские глины имеют серую, темно-серую, зеленовато-серую окраску. При подсыхании они становятся светло-коричневыми, оливковыми и др. Гранулометрический состав невыветрелых глин следующий: песчаная фракция - 13,7 %; пылеватая - 55,0 %; глинистая -31,3 %. Пределы колебания показателей свойств следующие: текучести - 0,44 - 0,83; раскатывания - 0,25

- 0,48; число пластичности - 0,21 - 0,45; плотность -1,45 - 2,02 г/см3; пористость - 0,41 - 0,61; влажность

- 0,21 - 0,47; величина свободного набухания - 0,01 -0,14 (среднее 0,11); давление набухания - 0,01 -0,27 МПа (среднее 0,16 МПа).

Мечеткинские глины залегают на некоторых участках Приволжской и Ергенинской возвышенностей и обнажаются преимущественно в долинах небольших рек, балках и оврагах. В генетическом отношении они представляют собой осадок эпиконтинентального моря глубиной до 500 м, образовавшийся за счет сноса материала с Украинского кристаллического щита и продуктов размыва карбонатных пород меловой системы. Цвет их преимущественно оливково-зеленый и зеленовато-серый. Характерно наличие тонких прослоек пыли и песка. Общая мощность слоя глин достигает 6 м. Пределы колебания показателей свойств следующие: текучести - 0,42 - 0,89; раскатывания -0,18 - 0,58; число пластичности - 0,18 - 0,57; влажность - 0,18 - 0,5; плотность - 1,74 - 2,00 г/см3; пористость - 0,36 - 0,63; величина свободного набухания - 0,04 - 0,18 (среднее 0,10); давление набухания -0,05 - 0,22 МПа (среднее 0,09 МПа).

Юрские глины распространены в западной части Окско-Донской равнины и на севере Приволжской возвышенности и, как правило, перекрыты толщей лёссовых пород. Мощность глин непостоянная и изменяется от 1 до 18 м. Пределы колебания показателей свойств следующие: текучести - 0,04 - 0,64; раскатывания - 0,20 - 0,36; число пластичности - 0,12 -0,35; влажность - 0,20 - 0,36; плотность - 1,76 -2,08 г/см3; пористость - 0,4 - 0,5; величина свободного набухания - 0,07 - 0,20 (среднее 0,11); давление набухания - 0,08 - 0,25 МПа (среднее 0,12 МПа).

Инженерно-геологическое районирование Волгоградской области по особенностям просадочных и набухающих пород

Целью исследований являются оценка устойчивости территории к возникновению неблагоприятных геологических процессов и рассмотрение экологических последствий ее освоения для проживающего населения. Анализируя понятие «устойчивость геологической среды», авторы [1] отмечают, что главной задачей при изучении устойчивости является: выделение набора характеристик изучаемой системы, оценка их постоянства, выделение комплекса существенных для устойчивости факторов и определение элементов связи и отношений в изучаемой системе. Факторы, определяющие устойчивость геологической среды, делятся на природные и техногенные. Инженерно-хозяйственное освоение любой территории неизбежно сопровождается проявлением различных техногенных (активных) факторов, однако степень их воздействия на геологическую среду определяется набором существующих природных (пассивных) факторов. Комплексная геоэкологическая оценка территорий распространения просадочных и набухающих пород юга Русской платформы разрабатывалась авторами в работах [6 - 10].

Для оценки степени устойчивости геологической среды Волгоградской области, составным компонентом которой являются просадочные и набухающие породы, обобщались и анализировались следующие природные факторы: геологическое строение и тектоника; генетический тип и возраст лёссовых отложений и подстилающих пород; физические свойства, показатели просадочности и набухаемости образцов пород и их массивов; изменчивость свойств пород в плане и по глубине (мощности слоя); природные условия естественной дренированности территорий и глубина залегания подземных вод; особенности рельефа и геоморфологии. Их изученность и степень обобщения показателей приведены в табл. 1. Экологические последствия техногенных воздействий анализировались на территории г. Волгограда, характеризующейся широким распространением просадочных и набухающих пород и развитием связанных с ними инженерно-геологических процессов [11].

литосистем с учетом развивающихся в них геологических процессов и разработка геологического обоснования управляющих решений [12]. Для обобщения всех пассивных факторов, определяющих устойчивость геологической среды области (табл. 1), использован метод инженерно-геологического районирования, являющийся одним из ведущих методов систематизации материала об инженерно-геологических условиях территории. Использована схема однорядного (генетико-морфологического) районирования, разработанная В.Н. Синяковым и С.В. Кузнецовой [13], базирующаяся на формационном принципе районирования. В качестве таксономических единиц использована система таксонов: регион - область I порядка -область II порядка - район. Регион выделен по структурно-тектоническим признакам, области - по геоморфологическим признакам, район - по распространению пород определенного структурно-генетического комплекса.

Таблица 1

Природные факторы, определяющие устойчивость геологической среды массивов просадочных и набухающих пород и степень обобщения их показателей для Волгоградской области

Природные (пассивные) факторы Степень обобщения показателей природных факторов

Генетический тип и возраст лёссовых и набухающих пород Выделено три регионально-генетических типа лёссовых и пять регионально-генетических типов набухающих пород

Условия залегания и распространения лёссовых и набухающих пород Составлена схематическая карта распространения лёссовых и набухающих пород в масштабе 1:500 000

Минеральный состав и химические особенности лёссовых и набухающих пород Охарактеризованы показатели в пределах регионально-генетических типов пород

Механический состав лёссовых и набухающих пород Статистическая обработка содержания фракций в пределах регионально-генетических типов пород; составлены графики изменчивости состава по мощности толщи и в направлении основного сноса мелкозема

Физические свойства лёссовых и набухающих пород Статистическая обработка показателей в пределах регионально-генетических типов пород; охарактеризован режим изменчивости в направлении основного сноса мелкозема и мощности слоя пород

Показатели просадочных лёссовых пород Статистическая обработка показателей в^, и Р51 в пределах регионально-генетических типов пород; изучен режим изменчивости в направлении основного сноса мелкозема и по мощности слоя; составлена карта типов и видов лёссовых толщ в масштабе 1:500 000

Показатели набухаемости глинистых пород Статистическая обработка в пределах регионально-генетических типов пород; выполнен корреляционно-региональный анализ зависимостей в ^ и Р51 от показателей состава и свойств; составлена карта распространения набухающих пород в масштабе 1:500 000

Природные условия естественной дрени-рованности территорий и глубина залегания подземных вод Выполнен качественный прогноз подтопления в соответствии со СНиП 2.02.01-83 и выделены типы территорий по потенциальной подтопляемости

Особенности рельефа и тектоники; генетический тип и возраст пород зоны аэрации Учтены при типологическом инженерно-геологической районировании территорий на основе формационного принципа

Основной целью исследований, связанных с оценкой влияния экзогеодинамики литосферы на существование биоты, включая человеческое сообщество, являются изучение функциональных природных

В пределах районов выполнено оценочное (типологическое) инженерно-геологическое районирование, в результате которого на основе использования некоторых качественных и количественных показателей

(типы и виды лёссовых толщ, наличие набухающих пород и величины их набухания) выделены участки и подучастки. Участки выделены в зависимости от классификации просадочных толщ, положенной в основу СНиП 2.02.01. - 83 с учетом их региональных особенностей: I тип грунтовых условий по просадоч-ности: а) мощность просадочного слоя (Н^ ) менее 5 м, возможная просадка от собственного веса (Ssl) отсутствует (П1); б) Нл 5 - 10 м; Ssl 0 - 5 см (П2) II тип грунтовых условий по просадочности; в) Нй 10 - 15 м; Ssl 5 - 15 см (П3); г) Н1 более 15 м, Ssl 15 - 50 см (П4); д) Н^ более 15; Ssl более 50 см (П5).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Подучастки выделены с учетом классификации глин по величине свободного набухания: а) слабона-бухающие 0,04 - 0,08; (Н1); б) средненабухающие е^ 0,08 - 0,12; (Н2); в) сильнонабухающие более 0,12; (НЗ).

Для каждого участка и подучастка дан прогноз подтопления посредством отнесения его к определенному типу по потенциальной подтопляемости (в соответствии со СНиП 2.02.01.-83).

Эколого-гигиенические последствия проявления просадочных и набухающих свойств пород, распространенных в Волгоградской области

Лёссовые просадочные и глинистые набухающие породы покрывают около 80 % территории Волгоградской области и являются важнейшим компонентом геологической среды. Интенсивное промышленно-хозяйственное освоение таких территорий ведет к серьезному нарушению баланса компонентов природной среды, в результате чего нарушается режим подземных вод и изменяется влажность массивов глинистых пород. Характерным примером негативных последствий техногенеза на окружающую среду являются города Волгоград, Волжский, Камышин. Вследствие деформаций зданий и сооружений на просадоч-ных и набухающих грунтах, затопления подвалов и цокольных этажей, образования оползней, оврагов и т.д. здесь возникает ряд медико-биологических и санитарно-гигиенических проблем, негативно отражающихся на здоровье проживающего населения. По данным коммунального отдела Центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора г. Волгограда, более половины жалоб, поступающих от населения, связано с неблагоприятными условиями проживания.

Вследствие деформации жилых и производственных зданий образуются трещины в несущих конструкциях, что является причиной повышения влажности комнатного воздуха выше предельно допустимых величин: 30 - 60 % относительной влажности в жилых помещениях и 50 % - в дошкольных учреждениях. Сочетание высокой влажности воздуха с низкой температурой вызывает переохлаждение организма за счет увеличения отдачи тепла и вызывает ощущение

зябкости. Продолжительное и частое пребывание людей в условиях повышенной влажности и низкой температуры отягощает течение таких заболеваний, как нефрит, пиелонефрит, ангина, ревматизм, пневмония, грипп, катар верхних дыхательных путей и др.

Поверхности стен, находящихся в сырых помещениях, могут покрываться плесенью в виде пушистых, бархатистых и паутинных налетов различной окраски, состоящих из спор и нитей мицелия. Споры плесени, попадая в воздух жилых помещений, оседают на коже и слизистых оболочках человека и способны вызывать расстройства в дыхательных путях, глазах, ушах, кишечнике и др. Кроме того, плесень приводит к разрушению строительных конструкций.

В последние десятилетия в ряде городов области наблюдается рост численности популяций кровососущих насекомых, которые являются переносчиками ряда заболеваний, главным образом филяритоза и вирусного энцефалита.

В результате обобщения инженерно-геологических условий отдельных опорных участков, определения вида и анализа интенсивности протекающих на них инженерно-геологических процессов и возникающих при этом неблагоприятных явлений, а также санитарно-гигиенических условий проживания населения выделено три типа территорий по уровню относительной биологической дискомфортности: относительно комфортные, средней дискомфортности, высокой степени дискомфортности [14]. Фрагмент схемы инженерно-геологического районирования территорий распространения просадочных и набухающих пород приведен в табл. 2.

Относительно комфортные территории. Сложены преимущественно лёссовыми толщами I типа по просадочности с мощностью просадочного слоя менее 10 м, подстилающимися мощными толщами песков либо скальными породами. Территории преимущественно неподтопляемые либо IV типа (СНиП 2.02.01. -83) по потенциальной подтопляемости, набухающие глины отсутствуют. Вследствие инженерного освоения таких территорий ожидаемые медико-биологические и санитарно-гигиенические последствия весьма минимальные. Просадка оснований сооружений из-за хорошей естественной дренированности территории и высоких значений начального просадочного давления может иметь единичный характер и обусловлена в основном некачественным выполнением работ по подготовке лёссовых оснований.

Территории средней дискомфортности. К данному типу относятся сильно- и среднеподтопляемые участки, сложенные лёссовыми просадочными толщами преимущественно I типа по просадочности с мощностью просадочного слоя не более 10 м или средне- и слабо-набухающими глинами, залегающими в пределах глубин активной инженерной деятельности. Медико-биологические и санитарно-гигиенические последствия освоения таких территорий довольно существенны и связаны с просадкой и набуханием грунтов в основании сооружений, а также с подтоплением и заболачиванием

территории. На крутых склонах, сложенных набухающими глинами, возможно образование оползней. Поддержание баланса компонентов природной среды

таких территорий требует выполнения комплекса специальных мероприятий по недопущению просадочности, набухания, подтопления, образования оползней и др.

Таблица 2

Схема инженерно-геологического районирования территорий распространения просадочных и набухающих пород Волгоградской области (фрагмент)

Инженерно-геологические районы Тип участка Вид поду-частка Тип по потенциальной подтопляемости по группам предприятий Уровень биологической дискомфортности Рекомендации по обеспечению функционирования оптимальной геологической среды

Б Г Д

Распространение нижнехвалынских морских песчано-глинистых пород H3 I II III Высокий Ликвидация набухания хвалын-ских глин различными методами, конструктивные и водозащитные мероприятия. Постоянный контроль за состоянием водонесущих коммуникаций

П1, П2 II IV IV Относительно комфортный Устранение просадочности в пределах сжимаемой толщи, водозащитные мероприятия

Распространение песчано-глинистых пород терригенной формации верхнего плиоцена П1, П2 HI II III Iii Средний Устранение просадочности в пределах сжимаемости толщи, водозащитные и конструктивные мероприятия. Борьба с набуханием, систематический контроль за состоянием водонесущих коммуникаций

П3, П4, П5 III IV IV Высокий Устранение просадочности на всю лессовую толщу, комплекс водозащитных и конструктивных мероприятий

Распространение глин майкопской серии терригенной формации олигоцена П1, П2 H2 II III III Средний Устранение просадочных в пределах сжимаемости толщи, водозащитные и конструктивные мероприятия. Борьба с набуханием, систематический контроль за состоянием водонесущих коммуникаций

Распространение песчано-глинистых пород терригенно-кремнистой формации палеогена П1, П2 II IV IV Относительно комфортный Устранение просадочности в пределах сжимаемости толщи, создание водонепроницаемых экранов под фундаментами, устройство дренажей

Распространение мергельно-меловой формации верхнего мела П1, П2 H2 II III III Средний Устранение просадочности в пределах сжимаемости толщи, водозащитные и конструктивные мероприятия. Борьба с набуханием; систематический контроль за состоянием водонесущих коммуникаций

П3, П4, П5 III IV IV Высокий Устранение просадочности на всю лессовую толщу, комплекс водозащитных и конструктивных мероприятий

Распространение терригенной сероцветной формации юры и нижнего мела П1, П2 H2 II III III Средний Устранение просадочности в пределах сжимаемой толщи, водозащитные и конструктивные мероприятия. Борьба с набуханием, систематический контроль за состоянием водонесущих коммуникаций

Распространение нижне-и среднечет-вертичных аллювиальных песчано-глинистых пород П1, П2 II IV IV Относительно комфортный Устранение просадочности в пределах сжимаемой толщи, создание водонепроницаемых экранов под фундаментами, устройство дренажей

Территории высокой степени дискомфортности. К ним относятся потенциально подтопляемые участки, сложенные лёссовыми толщами II типа по просадочности, залегающие в основном на водораздела Ергенинской и Приволжской возвышенностей, а также I типа по просадочности и сильнонабухающими хвалынскими глинами, подстилающими лёссовую толщу, залегающими на Прикаспийской низменности. Данная территория является наиболее уязвимой в экологическом отношении, медико-биологические и санитарно-гигиенические последствия ее освоения весьма серьезные. Даже незначительное повыше влажности лёссовых и глинистых пород может привести к весьма серьезным деформациям инженерных сооружений. В условиях недостаточной естественной дренированности хвалынской равнины любое освоение территории будет неизбежно сопровождаться интенсивным подтоплением, вплоть до заболачивания, что уже и наблюдается в г. Волжском и других участках. Это, в свою очередь, ведет к возникновению неблагоприятных инженерно-геологических явлений: просадке, набуханию, оползанию бортов карьеров и котлованов - и существенно влияет на условия жизне-обитания. Так, по данным В.Н. Синякова, количество деформаций зданий в Волгограде и Волжском по причине замачивания просадочных грунтов составило 63, а хвалынских глин - 92.

Выполненное инженерно-геологическое районирование и создание картографической модели массивов просадочных и набухающих пород Волгоградской области с учетом основных выводов, полученных при анализе экологических последствий изменения геологической среды на территории г. Волгограда, позволяют разработать рекомендации и мероприятия по обеспечению и функционированию оптимальной геологической среды и могут служить основой для разработки пространственно-временной структуры мониторинга.

Литература

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Трофимов В.Т., Герасимова А.С. [и др.] Устойчивость геологической среды и факторы, ее определяющие // Геоэкология. 1995. №2. С. 18-28.

2. Синяков В.Н., Олянский Ю.И. Эколого-геологическая оценка территорий распространения просадочных и набухающих пород Волгоградской области Стрежени: научный ежегодник. Вып. 2. Волгоград: Гос. учр. «Издательство», 2002. С. 19 - 26.

3. Синяков В.Н. Инженерно-геологические особенности лёссовых пород Прикаспийской низменности // Региональные особенности подов и западинного микрорельефа Украины (Препринт Ин-та геол. наук АН УССР). Киев, 1980. С. 35 - 37.

4. Синяков В.Н. Инженерно-геологические особенности верхнечетвертичных лессовых пород Нижнего Поволжья в связи с историей их формирования // Инженерная геология. 1981. № 5. С. 65 - 71.

5. Синяков В.Н. О роли соляной тектоники в формировании инженерно-геологических крупных солянокупольных бассейнов // Инженерная геология. 1984. № 2. С. 61 - 72.

6. Богомолов А.Н., Олянский Ю.И., Махова С.И., Чарыкова СА, Тихонова Т.М. Геоэкологическая оценка территорий распространения просадочных и набухающих пород // Экология урбанизированных территорий. М., 2012. № 2. С. 89 - 91.

7. Богомолов А.Н., Олянский Ю.И., Шиян С.И., Тихонова Т.М., Киселева О.В. Опыт предупреждения деформаций оснований на замедленно-просадочных грунтах: материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (22 марта 2012 г) // Сергеевские чтения. Вып. 14. М.: Изд-во РУДН.2012. С. 253 - 256.

8. Богомолов А.Н., Олянский Ю.И., Щекочихина Е.В., Ча-рыкова С.А. Инженерно-геологические особенности освоения территорий распространения структурно-неустойчивых грунтов/Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. Пермь, 2012. Т. 4. С. 74 - 79.

9. Олянский Ю.И., Шиян С.И., Богомолова О.А. Экологические проблемы строительства на просадочных грунтах // Городские агломерации на оползневых территориях: материалы V Междунар. конф. по геотехнике. 22 - 24 сентября 2010 г. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2010. С. 240 - 244.

10. Олянский Ю.И., Богомолов А.Н., Тихонова Т.М. Сарматские глины. Состав, физико-механические свойства, типизация по устойчивости к обводнению. Изд. Palma-rium academic publishing, Германия, 2013. 239 с.

11. Синяков В.Н., Кузнецова С.В. Геологические проблемы Волгоградский обл. // Экологическая наука - практике. М., 1997. Т. 1. С. 81 - 84.

12. Трофимов М.В., Зилинг Д.Г. Содержание, объект и предмет экологической геологии // Геоэкология. 1996. № 6. С. 43 - 54.

13. Синяков В.Н., Кузнецова С.В. Инженерно-геологическое районирование Нижнего Поволжья и прилегающих территорий // Инженерная геология. 1981. № 4. С. 26 -37.

14. Слепян Э.И. Охрана геологической среды территорий городов и городских агломераций - необходимое условие обеспечения экологического комфорта для населения // Современные проблемы инженерной геологии территорий городов и городских агломераций. М., 1987. С. 284 - 286.

References

1. Trofimov V.T., Gerasimova A.S. i dr. Ustojchivost' geologicheskoj sredy i faktory ee opredelyayuschie [Stability of the geological environment and the factors determining it]. Geo^ekologiya, 1995, no. 2, pp. 18-28.

2. Sinyakov V.N., Olyanskij Yu.I. 'Ekologo-geologicheskaya ocenka territory rasprostraneniya prosadochnyh i nabuhayuschih porod Volgogradskoj oblasti [Ecological-geological evaluation of the territories of RAS-proliferation of sagging and swelling rocks of the Volgograd region]. Strezheni. Nauchnyj ezhegodnik [All-Genis. Scientific Yearbook]. Volgograd, Gos.uchr. «Iz-datel'stvo», 2002, pp.19-26.

3. Sinyakov V.N. Inzhenemo-geologicheskie osobennosti lessovyh porod Prikaspijskoj nizmennosti [Engineering-geological characteristics of loess rocks At Caspian lowlands]. Regional'nye osobennostipodov i zapadinnogo mikrorel'efa Ukrainy (Preprint In-ta geol. nauk AN USSR) [Regional characteristics pods and a.s.l of the microrelief of Ukraine (Preprint Institute of GEOL. of Sciences of the USSR)]. Kiev, 1980, pp. 35-37.

4. Sinyakov V.N. Inzhenerno-geologicheskie osobennosti verhnechetvertichnyh lessovyh porod Nizhnego Povolzh'ya v svyazi s istoriej ih formirovaniya [Bruises NR. Engineering-geological characteristics of upper Quaternary loess rocks of the Lower Volga region in connection with the history of their formation]. Inzhenernaya geologiya, 1981, no. 5, pp. 65-71.

5. Sinyakov V.N. O roli solyanoj tektonike v formirovanii inzhenerno-geologicheskih krupnyh solyanokupol'nyh bassejnov [On the role of salt tectonics in the formation of geological engineering major salt dome basins]. Inzhenernaya geologiya, 1984, no. 2, pp. 61-72.

6. Bogomolov A.N., Olyanskij Yu.I., Mahova S.I., Charykova S.A., Tihonova T.M. Geo'ekologicheskaya ocenka territory raspros-traneniya prosadochnyh i nabuhayuschih porod [Geoecological estimation of the area of distribution subsidence and NABU-Hausa rocks]. 'Ekologiya urbanizirovannyh territorij. Mjscow, 2012, no.2, pp. 89-91.

7. Bogomolov A.N., Olyanskij Yu.I., Shiyan S.I., Tihonova T.M., Kiseleva O.V. Opyt preduprezhdeniya deformacij osnovanij na zamedlenno-prosadochnyh gruntah [Experience of preventing deformation of the bases in slow-subsiding soils]. Materialy godichnoj sessii Nauchnogo soveta RANpo problemam geo'ekologii, inzhenernoj geologii i gidrogeologii (22 marta 2012g). Sergeevskie chteniya [Materials of the annual session of the Scientific Council of RAS on the problems of geo-ecology, engineering Geology and hydrogeology (March 22, 2012). Sergeev Cheney]. Moscow, RUDN Publ., 2012, vol. 14, pp. 253-256.

8. Bogomolov A.N., Olyanskij Yu.I., Schekochihina E.V.., Charykova S.A., Inzhenerno-geologicheskie osobennosti osvoeniya territorij rasprostraneniya strukturno-neustojchivyh gruntov [Engineer, Nero geological features of the land use distribution structural unstable soils]. Modernizaciya i nauchnye issledovaniya v transportnom komplekse [Modernization and scientific research in TRANS-tailor kompleksiem]. Perm'., 2012, vol. 4, pp.74-79.

9. Olyanskij yu.I., Shiyan S.I., Bogomolova O.A. 'Ekologicheskie problemy stroitel'stva na prosadochnyh gruntah [Environmental issues building permits for ground subsidence]. Gorodskie aglomeracii na opolznevyh territoriyah. Materialy VMezhdunarod-noj konferencii po geotehnike 22-24 sentyabrya 2010g. [Urban agglomeration on landslide territories: proceedings of the fifth International conference on geotechnical 22-24 Saint-September 2010]. Volgograd, VolgGASU Publ., 2010, pp. 240-244.

10. Olyanskij Yu.I., Bogomolov A.N., Tihonova T.M. Sarmatskie gliny. Sostav, fiziko-mehanicheskie svojstva, tipizaciya po usto-jchivosti k obvodneniyu [Sarmatian clays. The composition, physical and mechanical properties, classification of resistance to flooding]. Germaniya, Izd. Palmarium academic publishing, 2013, 239 p.

11. Sinyakov V.N., Kuznecova S.V. Geologicheskie problemy Volgogradskij obl. [Geological problems of the Volgograd region / Environmental science - practice]. 'Ekologicheskaya nauka - praktike [Environmental science - practice]. Moscow, 1997, vol. 1, pp. 81-84.

12. Trofimov M.V., Ziling D.G. Soderzhanie, ob'ekt i predmet 'ekologicheskoj geologii [Tiling became popular Content, object and subject of environmental Geology]. Geo^ekologii, 1996, no. 6, pp. 43-54.

13. Sinyakov V.N., Kuznecova S.V. Inzhenerno-geologicheskoe rajonirovanie Nizhnego Povolzh'ya i prilegayuschih territorij [Engineering geological zoning of the Lower Volga region and adjacent territories]. Inzhenernaya geologiya, 1981, no. 4, pp. 26-37.

14. Slepyan 'E.I. Ohrana geologicheskoj sredy territorij gorodov i gorodskih aglomeracij - neobhodimoe uslovie obespecheniya 'ekologicheskogo komforta dlya naseleniya [Protection of the geological environment of the territories of cities and urban agglomerations is a necessary condition to ensure environmental comfort for the population]. Sovremennyeproblemy inzhenernoj geologii territorij gorodov i gorodskih aglomeracij [Modern problems of engineering Geology territories of cities and urban agglomerations]. Moscow, 1987, pp. 284-286.

Поступила в редакцию 23 апреля 2015 г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.