Инженерно-геологические условия центральной части Нижнего Новгорода

Курсовой проект

Тема: «Инженерно-геологические условия центральной части Нижнего Новгорода и проект инженерно-геологических изысканий для выбора площадки строительства комплекса административных зданий (стадия «Проект»)»

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Физико-географические условия

1.1.1 Рельеф

1.1.2 Гидрография

1.1.3 Климат

1.2 Стратиграфия

1.3 Тектонические условия

1.4 Геоморфологические условия

1.5 История геологического развития

1.6 Гидрогеологические условия района

1.7 Экзогенные геологические процессы

1.8 Инженерно-геологические условия перспективного района

2. Проектная часть

2.1 Техническое задание

2.2 Задачи инженерно-геологических исследований

2.3 Методы инженерно-геологических исследований

2.3.1 Топогеодезические работы

2.3.2 Буровые работы

2.3.3 Статическое зондирование

2.3.4 Геофизические исследования

2.3.5 Инженерно-геологическое опробывание

2.3.6 Опытные полевые работы

2.3.7 Лабораторные работы

2.3.8 Камеральные работы

2.4 Организация и проведение работ

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данного курсового проекта является оценка инженерно-геологических условий центральной части Нижнего Новгорода и составление проекта инженерно-геологических изысканий для выбора площадки строительства комплекса административных зданий на стадии «Проект».

Проект был составлен на основе проведенных ранее исследований с использованием дипломного проекта на тему: Инженерно-геологические условия центральной части Нижнего Новгорода и проект инженерно-геологических изысканий для оценки состояния участка склона и прясла стены между Георгиевской и Борисоглебскими башнями. Вместе с тем были использованы: геологическая карта масштаба 1:200000, схематическая гидрогеологическая карта масштаба 1:200000, геологическая карта дочетвертичных отложений масштаба 1:200000.

Данный курсовой проект состоит из 2-х частей: общей и проектной. Включает в себя глав, сопровождается рисунками и картой инженерно-геологических условий площадки строительств масштаба 1:12500. Общий объем проекта составляет 28 страниц.

1. Общая часть

1.1 Физико-географические условия

1.1.1 Рельеф

Территория работ занимает часть бассейнов рек Оки и Волги и находится на стыке двух различных орографических районов, нагорного правобережья и низменного левобережья рек Оки и Волги, естественными границами которых являются эти реки.

Нагорное правобережье, занимающее крайнюю южную часть территории, относится к северо-западному окончанию Приволжской возвышенности. В орографическом отношении оно представляет собой возвышенную покатую на юг равнину, лежащую на абсолютных отметках 180-211 метров, расчлененную долинами рек на ряд крупных водоразделов. Долины рек глубоко врезаны и имеют асимметричную форму. Склоны их расчленены оврагами и болотами, нередко дренирующими грунтовые воды. Максимальные абсолютные отметки наблюдаются вдоль обрывистого правого коренного склона долин рек Оки и Волги (пос. Щербинка - 195 метров). Минимальные отметки приурочены к руслам рек и составляют 68-60 метров у рек Оки и Волги.

Низменное левобережье рек Оки и Волги, представляет собой песчаную долину, лежащую на абсолютных отметках 65-130 метров, пересеченную реками Окой, Волгой и Линдой. Самые пониженные ее части, приуроченные к поймам этих рек, расположены на уровне 65-75 метров. Северная часть равнины наиболее возвышенная и всхолмленная, представляет собой левый склон современных долин рек Оки и Волги, постепенно переходящий в третью надпойменную террасу. Долинами мелких водопритоков он расчленен на водоразделы северо-восточного простирания. Основную роль в формировании рельефа исследуемой территории сыграли эрозионно-аккумулятивная деятельность рек Оки и Волги и техногенные процессы. В геоморфологическом отношении изучаемая территория находится в пределах поймы реки Волги и ее первой и второй надпойменных террас.

Пойма, в виде полосы сложной конфигурации, шириной до 300-400 метров, прослеживается в южной части территории. Отметки ее поверхности колеблются от 64,8 до 72,5 метров. На большей части она поднята путем подсыпки до отметок 75-76 метров. Рельеф остальной части поймы осложнен искусственными котлованами, выемками, подсыпками, намывами и каналами. Без ясно выраженного уступа пойма переходит в первую надпойменную террасу. Природный рельеф ее снивелирован в результате подсыпок. Ширина первой надпойменной террасы колеблется от 300 до 800 метров. Поверхность второй надпойменной террасы имеет отметки высот 74-78,7 метров. К ее северной и северо-западной частям приурочены многочисленные болота и заболоченные участки. Естественный рельеф снивелирован в результате подсыпок. Поэтому поверхность ее довольно ровная со слабым уклоном на юго-восток, в сторону реки Оки.

1.1.2 Гидрография

Гидрографическая сеть исследуемого района представлена реками Окой и Волгой, мелкими водопритоками, системой каналов (юго-западный, Шуваловский, Центральный, Хмелевский) и хорошо развитой сетью озер и болот, охватывающих северную и северозападную часть района. Основным водоприемником мелких водотоков и водоемов являются реки Ока и Волга.

Река Волга имеет длину 3531 километр, площадь водосбора 1360000 километров квадратных. От устья площадь водосбора составляет 479000 километров квадратных. Долина реки трапецеидальной формы, шириной 7-8 километров. Правый склон долины крутой, высотой 70-85 метров, расчленен оврагами. Левый склон пологий. Пойма, в основном, односторонняя, левобережная, шириной 3,5 километра, начинает затапливаться при уровне воды 69,10 метра. Ширина реки в межень 0,9-1 километра. По характеру водного режима, река Волга относится к восточно-европейскому типу рек с отчетливо выраженным весенним половодьем, устойчивой летней меженью, нарушаемой дождевыми паводками.

Основным источником питания является снег. Весной, в результате снеготаяния, наблюдается подъем уровней. Интенсивность подъема равна 15-30 см/сут. Максимальный уровень весеннего половодья составил 76,07 метров, минимальный - 62,86 метра.

Река Ока длиной 1500 километров, площадью водосбора 245 000 километров квадратных, является правобережным притоком реки Волги и впадает в нее в 2231 километре от устья.

Долина реки трапецеидальной формы. Правый склон долины крутой, высотой до 70-80 метров, рассечен оврагами. Пойма левобережная, в многоводные годы затапливается. Русло реки прямолинейное, шириной 700-800 метров. По характеру водного режима река Ока принадлежит к восточно-европейскому типу рек. Подъем уровней весеннего половодья в конце марта - начале апреля. Средняя интенсивность подъема уровней - 40-80 см/сут.

На рассматриваемой территории насчитывается значительное количество водоемов (озера, пруды, заболоченные участки), занимающих около 10% площади второй надпойменной террасы реки Оки. Водоемы относятся к ложбинному типу, имеют вытянутую форму. Размер и глубина водоемов различны.

1.1.3 Климат

Изучаемая территория расположена в умеренном поясе и характеризуется континентальным климатом. Континентальность климата подчеркивается большими годовыми амплитудами средних месячных температур января и июля. Среднегодовая температура воздуха +3 С, среднемесячная температура июля +19 С, января -12 С. Максимальная температура воздуха зимой -1.8 до +2,1 С, летом +29,3 С. Минимальная температура воздуха зимой -27.7 С, летом +2.8 С. Относительная влажность составляет 78%. Среднее многолетнее количество осадков за год 712 мм. Большая часть осадков выпадает в летнее время года, минимум осадков приходится на март. Высота снежного покрова от 0.4 см до 2,7 см. Мощность снежного покрова до 40 см. Глубина промерзания почвы в среднем 85 см. Для рассматриваемого района характерны ветры юго-западного и западного направления.

1.3 Стратиграфия

В геологическом строении исследуемого района принимают участие верхнепротерозойские, девонские и каменноугольные отложения, вскрытые глубокими скважинами, а также пермские и четвертичные отложения.

Породы кристаллического фундамента (AR-PRi) вскрыты опорными скважинами (Горький, Балахна, Лысково) на глубинах 1750-1600 м. и представлены разнообразным комплексом сильно метаморфизованных магматических пород. Кристаллические породы фундамента повсюду перемяты. Стратиграфия рассматривается с каменноугольных отложений, так как в виду глубокого залегания породы девонской системы не имеют существенного значения в проектируемых исследованиях.

Каменноугольная система представлена средним и верхним отделами.

Средний отдел ().

В пределах рассматриваемой территории отложения среднего карбона имеют повсеместное распространение, но на поверхность они не выходят, а вскрыты скважинами. Отложения представлены доломитизированными известняками с прослоями глин топодобных аргиллитам. Кровля отложений вскрыта на глубине 322.7 и 382.0 м. (абс. отм. - 306.4-233.0 м.). Органические остатки, определяющие возраст отложений, разнообразны. В них найдены фораминиферы, брахиоподы, табуляты, иглы морских ежей, известковые водоросли, споры и пыльца (ChoristitesmosquensisFish, AhtiquatohiakoshiricaIvah). Вскрытая мощность изменяется от 175.0 до 187.4 м.

Верхний отдел ().

Отложения верхнего карбона на рассматриваемой территории имеют согласное залегание и распространены повсеместно, перекрываясь пермскими отложениями. Верхний отдел сложен карбонатными породами: в верхней части фиксируются доломиты темно-серые, серые, крепкие, пористые, часто слоистые, иногда плитчатые. Для нижней зоны разреза характерно присутствие известняков светло-серых крепких органогенных. К данным отложениям приурочен обширный комплекс фораминифер. Из фораминифер встречены Triticitesarcticus (Schellw), Т. acutusDunb. et. Cond, а также брахиоподы – Productus.

Образования ассельского яруса широко распространены на территории района и перекрыты более молодыми нижнепермскими отложениями с согласным залеганием. Отложения представлены доломитами светло- и темно-серыми, мелкозернистыми, с прослоями фузулиновых известняков, в значительной степени доломитизированных. Вверху разреза отмечаются Schwagerinacf. pavloviRaus. Над пачкой с выше отмеченной характерной фауной залегают маломощные породы без фузулинид. Мощность отложений около 50 м.

Сакмарский ярус.

Отложения сакмарского яруса подразделяются на тастубский и стерлитомакский горизонты.

Тастубский горизонт ().

Отложения тастубского горизонта имеют широкое распространение на территории района и перекрыты породами пермского возраста стерлитомакского горизонта с несогласным залеганием. Представлены отложения в верхней части разреза гипсами и ангидритами, переходящими далее в доломиты. Фауна отмечена лишь в нижней части горизонта. В комплексе её отмечаются фораминиферы, редкие колониальные и одиночные кораллы, двустворчатые гастроподы. Мощность отложений составляет 54 м.

Стерлитомакский горизонт ().

Отложения стерлитомакского горизонта в пределах района имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде извилистых полос в центральной и юго-западных частях территории района. Поверхность данного горизонта повсеместно размыта. Поверхность размыва трансгрессивно перекрыта верхнепермскими отложениями казанского яруса. Отложения рассматриваемого горизонта характеризуются переслаиванием ангидритов серых, крепких голубовато-серых и гипсов. Гипсы от прозрачных до молочно-белых и серых кристаллических. Из органических остатков отмечаются фораминиферы, редкие колониальные и одиночные кораллы и гастроподы (Loxonema, Stroporollus). Мощность пород горизонта колеблется от 64.5 - 95.5 метров.

Камышенские слои ().

Отложения имеют повсеместное распространение в пределах территории и выходят на поверхность в виде узких полос в центральной и южной части района. Они залегают на неравномерно размытой поверхности стерлитомакских отложений. Отложения представлены известняками доломитизированными серыми и желтовато-серыми, с редкими прослоями мергелей и глин, с гнездами гипса, в различной степени трещиноватости. Трещиноватость пород неравномерная. Иногда трещины заполнены гипсом и глиной. Отложения характеризуются богатой и разнообразной морской фауной, среди которой ведущая роль принадлежит брахиоподам (LingulaorientalisGol.), форами-ниферам (AmmodiscuskatalramalTscherd), кораллам, пелециподам, гастроподам. Встречено массовое скопление мшанок, остатки насекомых. Глубина залегания кровли изменяется от 30 до 63.5 м. (абсолютные отметки 14.5-45.6 м.). Мощность нижнеказанских образований изменяется в пределах от 0.5 до 16.0 метров.

Отложения нижеустьинской свиты имеют повсеместное распространение. Отсутствуют они лишь на отдельных участках, где нижнеказанские и нижнепермские отложения выходят на поверхность. Залегают данные отложения на размытой поверхности подстилающих пород казанского яруса.

Нижнеустьинские отложения характеризуются преобладанием глинисто-алевролитовых пород, интенсивной загипсованностью всех литологических разностей, широким распространением тонкослоистых текстур.

Глины и алевролиты коричневые, темно-коричневые с прослоями и гнездами гипса с подчиненными прослоями песчаников. Глины полутвердые, плотные аргиллитоподобные, в них встречаются прослои мергелей, мощность прослоев не превышает 2 м.

Кровля нижнеустьинских отложений вскрывается на глубинах 20.0- 35.0 метров, (абсолютные отметки 47.8-55.6 метров). Мощность от 2.7 до 36.0 метров.

Сухонская свита().

Отложения сухонской свиты имеют повсеместное распространение на данной территории и выходят на поверхность в виде извилистых полос на севере, юго-востоке и юге территории района.

Горизонт представлен ритмичным чередованием терригенных и мергельно-карбонатных пород. Глины красновато-коричневые, темно-коричневые, серые. В глинах часто обнаруживаются прослои и линзы полиминеральных косослоистых песчаников.

В верхней части преобладают мергели и известняки с пелециподами, пачки коричнево-красных доломитовых глин с массовым скоплением палыгорскита, также наблюдается постепенное исчезновение фауны. Фауна остракод и пелеципод бедная. Мощность отложений до 40 м.

Слободская свита ().

Отложения Слободской свиты имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде пятен в северной части территории. Отложения представлены ритмичным чередованием алевролитов, песчаников, переслаиванием глин с мергелями, известняками, доломитами. Фауна остракод и пелиципод. Мощность отложений 30 метров.

Слободская, юрпавловская, путятинская, калининская свиты объединенные ().

Отложения имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде небольших пятен и узких, извилистых полос на западе и юге изучаемой территории. Залегают данные отложения без размыва на подстилающих образованьях нижнего татарского яруса слободской свиты.

Горизонт представлен ритмичным чередованием преимущественно аллювиальных и озерных образований. Отмечены доломиты и доломитистые мергели, заметно увеличение магнезиальности пород и объединенные фауны. Глины - красновато-коричневые. Зеленоватые известковистые мергели. Серые, темно-серые кавернозные известняки с фауной гастропод. Из органических остатков встречена фауна моллюсков с характерными представителями родов Oligodontella, новые виды палеомутелл, фауна гастропод - GorkyellajvataGus, G. longaGus. Мощность отложений до 70 м.

Вятский горизонт ().

Отложения вятского горизонта имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде небольших пятен на северо-западе, юге и востоке территории района. Характеризуются терригенным составом. Преобладают желтовато-коричневые полиминеральные косослоистые песчаники, которые залегают в виде линз и содержат пачки конгломерата из глинисто-карбонатной гальки подстилающих пород. В средней части разреза повсеместно преобладают красные и красновато-коричневые известковистые и безкарбо-натные глины и алевролиты. Характерна для отложений фауна батрахозаврового комплекса наземных позвоночных (род Chroniosuchus). В вятских отложениях типичны сообщества конхострак - Pseudestheriaobligua (Mitch) и пелеципод -PelacomutellaplanaAmal и другие. Мощность отложений до 55м.

Четвертичные отложения имеют повсеместное распространение на изучаемой территории, покрывая чехлом поверхность коренных пород, представленные образованьями среднего, верхнего и современного звеньев (приложение 2д).

Отложения широко распространены в пределах изучаемой территории. Особенно широко они развиты в левобережье рек Оки и Волги. В составе среднечетвертичных отложений выделяются образования лихвинского, днепровского и нерасчлененных одинцовского и московского горизонтов. Среди них выделяются аллювиальные, аллювиально-гляциальные и флювиогляциальные отложения.

Лихвинский горизонт. Дорогучанская аллювиальная свита, дзержинские слои ().

Отложения имеют ограниченное распространение на территории и развиты в левобережной части реки Оки. Отложения представлены серыми и серовато-желтыми песками, мелкозернистыми. Мощность горизонта изменяется от 6.5 до 35 метров.

Днепровский горизонт. Надморенные флювиогляциальные отложения стадии далекого стояния днепровского ледника ().

Эти отложения развиты в междуречье Оки и Волги, а также в левобережье реки Волги. Отложения представлены песками серыми, мелкозернистыми. Мощность отложений 5-10 метров.

Аллювиально-флювиогляциальные половодно-ледниковые отложения перигляциаль-ной зоны времени максимального таяния днепровского ледника ().

Эти отложения слагают наиболее высокие части рельефа в пределах третьей надпойменной террасы. В других местах перекрываются более поздними аллювиальными отложениями одинцовского и московского горизонта. Представлены отложения песками желтыми, мелкозернистыми. Мощность отложений от 3.5 до 20.8 м.

Нерасчлененные аллювиальные отложения одинцовского и московского горизонтов ().

Отложения широко развиты на поверхности исследуемой территории в границах распространения третьей надпойменной террасы. Одинцовско-московские отложения, если не учитывать болота, нигде не перекрываются более молодыми отложениями. В нижней части разреза эти отложения представлены песками желтыми, коричневыми, а в верхней части прослоями суглинков и глин от темно-серых до черных. Мощность отложений колеблется от 3.7 до 23.5 метров.

Верхнее звено. Верхнечетвертичные отложения, представлены аллювиальными отложениями мику-линского и калининского горизонтов, а также мончаловского и осташковского.

Аллювиальные отложения микулинского и калининского горизонтов ().

Отложения слагают вторую надпойменную террасу рек Оки и Волги. Сохранились вдоль русел рек. Представлены глинисто-песчаными образованьями, часто с галькой и гравием кремнистых пород, с прослоями и линзами суглинков. Пески серые, темно-серые, разнозернистые, кварцевые, с прослоями и линзами супесей и суглинков. Мощность отложений до 20 метров.

Аллювиальные отложения мончаловского и осташковского горизонтов ().

Отложения слагают первую надпойменную террасу рек Оки и Волги, сохранились на территории в виде отдельных изолированных останцов. В основании разреза первой надпойменной террасы залегают пески светло-серые, кварцевые, преимущественно мелкозернистые с примесью гравия гальки кремнистых пород. Для верхней части разреза характерны мелкозернистые кварцевые пески желтого и серого цветов с повышенной глинистостью и слоистостью. Мощность отложений изменяется от 12 до 21 метра.

Средневерхнечетвертичные и современное звенья.

Нерасчлененные средневерхнечетвертичные и современные проблематичные отложения ().

Отложения развиты на правобережье рек Оки и Волги. В суглинках встречаются прослои разнозернистых песков с включениями гравия (кремнистых пород и обломков местных пород). Мощность этих отложений уменьшается от Оки и Волги на юг от 47.5 до 20 метров.

Нерасчлененные средневерхнечетвертичные и современные элювиально-делювиальные отложения ( ).

Отложения слагают склоны оврагов и балок. Развиты преимущественно в правобережье рек Оки и Волги. Описываемые отложения представлены суглинками. Нередко в суглинках встречаются обломки коренных пород, которые в отдельных местах составляют значительную часть породы, в других - это залегающие на суглинках пески, образующиеся при размыве суглинков, в третьих - это оплывины и обвалы. Чаще по склонам наблюдаются оползни, перекрывающие коренные отложения, а в верхней их части оплывины пород проблематической толщи. В пределах водоразделов мощность отложений от двух до пяти метров, а на склонах в оврагах до 10 метров и более.

Современное звено представлено аллювиальными, болотными и техногенными отложениями.

Аллювиальные отложения широко развиты в долинах рек Оки, Волги, Линды и других более мелких рек. Эти отложения слагают поймы рек района и характеризуются крайней изменчивостью литологического состава. В основании разреза современного аллювия залегают разнозернистые кварцевые пески с примесью гравийно-галечного материала.

Пески пылеватые, с прослоями и линзами суглинков и супесей. Мощность отложений достигает 32.0 метра.

Болотные отложения широко распространены по всей рассматриваемой территории. Выделяются болота верхового и низового типов. Последние связаны с доломитами рек Оки и Волги, верховые болота залегают на поверхности третьей надпойменной терра-сы.Отложения представлены преимущественно торфом с подчиненными


29-04-2015, 00:41