5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Инженерно-геологические свойства отложений ледникового комплекса Пензенского региона

Кошкина Наталия Викторовна,

Хрянина Ольга Викторовна,

Галова Юлия Сергеевна

Аннотация. В статье рассмотрены распространение, геологическое строение, физико-механические свойства и инженерно-геологические условия строительства на отложениях ледникового комплекса Пензенского региона. С целью сокращения времени и затрат на инженерно-геологические изыскания для ледникового комплекса составлена обобщенная характеристика и рассчитаны средние значения показателей инженерно-геологических свойств.

Ключевые слова: инженерно-геологические свойства. , ледниковые отложения, морена, флювиогляциальные отложения

Ледниковые (гляциальные) моренные и флювиогляциальные отложения выходят на поверхность, вскрываются шурфами и мелкими скважинами на западе Пензенской области [1]. Граница максимального днепровского оледенения среднего плейстоцена в пределах Русской равнины прослеживается примерно по меридиану г. Пензы, представлена краевыми валунно-галечниковыми грядами у ст. Ардым, пос. Кондоль и Малая Сердоба. Область распространения нижнеплейстоценового, окского оледенения немного уступала днепровскому.

Верхний, днепровский горизонт морены представлен суглинками и глинами жёлто-бурого, коричневато-бурого, красновато-бурого цвета с многочисленными линзами супесей и песков, с валунами местных осадочных пород. Коэффициент неоднородности C_u морены составляет от 3 до 6, что свидетельствует об относительной однородности и отсортированости отложений. Мощность толщи 2ч10 м.

Нижний, окский горизонт морены слагают глины и суглинки различных оттенков серого и зеленовато-серого цвета, с линзами и гнёздами песка, галькой и валунами гранитов, гнейсов, кварцитов, кристаллических сланцев, размером от десятков сантиметров до 1,0 метра. Коэффициент неоднородности C_u достигает 20, что говорит о значительной неотсортированности материала. Мощность отложений достигает 5ч15 м.

ледниковый комплекс геологическое строение

В рельефе ледниковые отложения слагают возвышенные полого-увалистые поверхности с абсолютными отметками от 190 до 250 м, с уклонами 0,002 - 0,01.

Результаты статистической обработки частных значений показателей свойств ледниковых отложений (около 300 комплексных значений) показали значительное преобладание суглинков - 60%, меньше глин - 21%, песков - 19% [2, 3].

По числу пластичности I_р выделяют суглинки средние - 0,13 и глины тощие - 0,20 до 0,22, колебания незначительны.

Плотность глин с верхнего горизонта 1,98 г/см³, нижнего - 2,0 г/см³, среднеквадратическое отклонение 0,05. Суглинки легкие - для верхнего горизонта, до 1,76 г/см³, и тяжёлые для окского времени - 2,2 г/см³.

Такие изменения значений связаны с направлением движения ледника, соответственно с северо-запада на юго-восток возрастает содержание глинистых частиц, отчего изменяются и другие показатели.

Естественная влажность w ледниковых отложений, как правило, не превышает 0,10 ч 0, 20, при среднем значении для суглинков 0,14, а для глин 0,18, даже на глубинах 8ч12 м, близ уровня залегания грунтовых вод. Степень влажности S_r грунтов, однако, высокая 0,87 ч 1,0.

Показатель текучести I_L для глин и суглинков равен 0, 20, изменяется от 0,10 до 0,50, грунты полутвердые, тугопластичные, хотя и водонасыщены.

Коэффициент пористости е у суглинков в среднем невелик - 0,38, изменяется незакономерно, возрастая с глубиной до 0,57 ч 0,82. Глины верхнего горизонта характеризуются средними значениями 0,60, нижнего - 0,75.

Флювиогляциальные суглинки и глины сравнительно мало отличаются по значениям показателей от моренных: ниже плотность с грунта, до 1,77 г/см³, степень влажности S_r, до 0,60, остальные показатели примерно одинаковы с мореной (возможны ошибки в отнесении толщ к тому или иному генезису, необходима постановка дополнительных полевых исследований).

Песчаные водно-ледниковые (флювиогляциальные) отложения встречаются в виде линз и слоев ограниченного распространения [4], представлены песками средними с гравием (содержание фракции 0,5 - 0,1 мм до 65%), песками мелкими с гравием (содержание фракции 0,25 - 0,10 мм до 46%) и песком мелким (фракция 0,25 - 0,10 мм до 67-70%).

Плотность с средних песков 1,82 - 2,0 г/см³ при водонасыщении, для мелких песков от 1,66 до 1,93 г/см³ в зоне насыщения. Коэффициент пористости е равен 0,75 у мелких песков до 0,63 у средних. Коэффициент неоднородности C_u для всех азностей изменяется от 2,1 до 3,6, т.е. толща практически однородные, что характерно для ледниковых образований одного региона.

Фильтрационные свойства песчаных грунтов позволяют отнести их к проницаемым и слабоводопроницаемым, коэффициент фильтрации k изменяется от 3,6 до 4,2 м/сут, в зависимости от процентного содержания грубообломочных включений. Естественная влажность w у поверхности земли всего 0,06, ниже по разрезу доcтигает 0,11.

Механические свойства глинистых грунтов ледникового комплекса изменяются в зависимости от состояния грунтов. Полутвердые и тугопластичные разности характеризуются удельным сцеплением с до 0,035 МПа, углом внутреннего трения ц от 16 до 18°, иногда для суглинков до 24°. Модуль общей деформации Е достигает 15ч18 МПа. Для редко встречающихся мягкопластичных разностей удельное сцепление с составляет 0,01ч0,02 МПа, а угол внутреннего трения ц равен 7ч10°. Модуль деформации Е в среднем 4,5 МПа.

Для песков углы внутреннего трения ц для песков оказались высокими, 27 - 35°, а углы естественного откоса в зоне аэрации до 36°, в зоне водонасыщения в среднем 32°. Модуль деформации Е равен 18ч26 МПа.

Строительные условия площадей развития ледниковых отложений западных районов Пензенской области по инженерно-геологическим свойствам сравнительно мало отличаются от грунтов другого генезиса [5]. Однако плотность мореных образований высокая, и они являются водоупорами для грунтовых вод.

Деформации сооружений, построенных на морене, практически не наблюдались, даже неравномерное строение толщ не сказывается на устойчивости сооружений. Отложения ледникового комплекса наиболее надёжные основания для любых сооружений. Фундаменты предпочтительны ленточные, мелкого заложения.

В пределах напряжённой зоны, в сфере влияния сооружений могут встречаться ослабленные участки сильно сжимаемых озерно-ледниковых, флювиогляциальных или межледниковых отложений. Для выявления слабых зон при исследовании ледникового комплекса необходимо проводить детальное зондирование или электропрофилирование толщ [3]. Кроме того, зондирование позволит выделить отдельные валуны или линзы валунно-галечного материала, способного повлиять на неравномерные осадки сооружений

Библиографический список

1. Кошкина Н.В., Хрянина О.В., Исаева Т.А. Инженерно-геологическая оценка четвертичных отложений Пензенского Присурья // Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы III Междунар. науч. - практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2013. С.77-79.

2. ГОСТ 20522-96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. М., 1997.

3. А.С. Горынин, Н.В. Кошкина, О.В. Хрянина. Значение инженерно-геологических изысканий в процессе проектирования на современном этапе // Вестник магистратуры. Йошкар-Ола: Изд-во Коллоквиум, 2014. №11 (38). Том 1. С.45-49. ISSN 2223-4047.

4. Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Локальные закономерности размещения месторождений строительного песка // Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы III Междунар. науч. - практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2013. С.80-81.

5. Хрянина О.В., Ахрамеев А.В., Золотов С.Н., Колесниченко А.В. Генезис глинистых грунтов территории застройки г. Пензы // Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы V Всероссийской науч. - практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2014. ISBN 978-5-9282-1216-2.

Размещено на Allbest.ru