Полевые ископаемые в районе практики

Полезными ископаемыми смело можно называть суглинки московской морены. Данные суглинки отлично подходят для изготовления кирпича. Мощность залегания данных суглинков составляет 6 метров, что не является рациональным основанием для начала разработки карьера.

Флювиглицефльные разнозернистые пески с коэффициентом фильтрации от 10 до 30 м\сутк. подходят для наполнения бетона. Мощность песков данного слоя составляет 7-8 метров. Разработка также является не рациональной.

Следующим пригодным строительным сырьём могут страть нижнеюрские морские глины - чёрные, слоистые и тугопластичные, подходят для производства керамита. Мощность данного слоя 10 метров.

Последним строительным материалом могут стать верхнекаменноугольные известняки, когда-то уже использовавшиеся для стоительства белокаменного Кремля. Этот известняк закарстованный, трещеноватый, в вчледствии чего имеются напорные подземные воды.

В целом, в районе имеются небольшие запасы строительных материалов, но их выработка не выгодна с точки зрения экономической затратности их добычи.

Геодинамика-геологические, инженерно-геологические и техногенные процессы:

а) карст в известняках при наличии градиента подземных вод - Хорошёвское шоссе, Новый Арбат.

б) механическая суффозия в песках при наличии градиента напора в подземных водах - Хорошевское шоссе, Песчаные улицы. Суффозия - вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё воды. Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что что суффозия является примущественно физическим процессом и частици пород не притерпевают дальнейшего разрушения. Суффозионные явления в природе не редко приводят к оползням. Также суффозия может являться причиной сползания пород после быстрого спада паводка, подпиравшего водоносный горизонт в основании глинистой толщи, слагающие береговой склон.

На крутых склонах суффозия развивается в зоне выветривания, вынос мелкого материала приводит к опусканию обычно без разрывов почвенного и дернового слоя.

Суффозионная воронка в оползневой террасе у берега реки.

в) выветривание при выскытиекотлованив, проходки транцей - повсеместно, Выветривание - разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и колличественного преобразования горных пород и слагающих их менералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит в результате действий на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное впемя находятся на поверхности, то в результате их преобразования они становятся менее прочными за счёт ослабления и даже разрушения структурных связей. Различают три вида выветривания: физическое, химическое и биологическое.

Физическое выветривание- изменения объёма составных частей породы, вызванное цикличными перепадами температуры и влажности.

Химическое выветривание- это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных породи качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений.

Биогенное выветривание или биологическое связанно с активным воздействием на горные породы растений и животных организмов.

Результат выветривания на террасе возле реки.

г) гравитационные процессы - оползни на береговых склонах рек. Оползни возникают тогда, когда природными процессами или людьми нарушается устойчивость склона. Силы связанности грунтов или горных пород оказываются в какой - то момент меньше, чем силы тяжести, вся масса приходит в движение, и может произойти кадастрофа. Земляные массы могут оползать со склонов с едва земетнойскорастью. В других случаях скорость смещения продуктов выветривания оказывается болеевысокой. Они различаются не только скорастью смещения, а также размером оползневых тел - протяжённостью до 70 м, шириной до 10 -20 м, высотой до 4 с.

"Пьяный лес"- результат постепенного сползания склонов берега реки. Медленный оползень.

Схема оползнего образования.

д) оврагообразование происходит за счёт ручейковой эрозии временными потоками при уничтожении растительного покрова - повсеместно. Временные поверхностные потоки выполняют три функции:

-размыв горных пород в русле, углубление оврага и расширение его днища.

-стимулирование гравитационных процессов на склоне и в вершине оврага под влиянием глубинной и боковой эрозии.

-вынос из оврага продуктов разрушения эрозионными и склонными процессами.

Овраг первой надпойменной террасы.

 

1. Стадия молодого оврага

Устье оврага Малая Гнилуша. Овраг имеет крутые -60-70 * склоны высотой до 40 м, заросшие кустарниками, осложнённые мелкими оползнями. Боковая эрозия развита слабо (мало воды). По дну оврага протекает несколько небольших ручьев, соединяющихся в один ручей. Ручьи питаются грунтовыми водами алювиальных песков третьей надпойменной террасы.

При впадении в р.Москва ручей образует конус выноса терригенного материала дельтообразной формыдлинной до 50 м. и шириной 5-7 м, сложенный песками второй и третьей надпойменной террасы.

На левом и правом скатах оголены слои глинистых песков и слабопластичных, слюдистых песчанистых глин верхнего отдела юрской системы мощности около 4 метров. В этих отложениях много конкеция фосфоритов, встречаются остатки белемнитов и аммонитов. Перекрываются они зелёно-жёлтыми глауконитовыми глинистыми и пылевыми песками нижнего отдела меловой системы мощностью до 5 м.

От устья оврага следует подняться на правый его борт глубокой искусственной промоины. Устье промоины, в бортах которой вскрыты светло-серые слюдянисто-глауконитовые пески и бурые зелезнистые песчаники с прослоем фосфоритов нижнего отдела меловой системы перекрытые жёлто-бурыми кварцевыми песками нижнего мела и аллювием третьей надпойменной цокольной террасы р. Москвы. Мощность этих отложений в промоине составляет 10-12 м.

е) морозное пучение - повсеместно на дорогах и тротуарах.

Разрушение опор моста от морозного пучения.

ж) плыву ч ность в водонасыщенных песках при динамическом воздействии на них- Новый Арбат, Большая Дмитровка Балтийская улица, Воробьёвы горы, Замоскворечье. Плывуны - насыщенный водой грунт, который способен разжижаться при воздействии на него, при вскрытии их котлованами и другими выработками. Различают истинные и ложные плавуны. Истинные плавуны состоят из тонкозернистых и пылевых песков, а также грунтов, содержащих гидрофильные коллоиды.

При разработке грунтов экскаватор "вскрыл" плавун и начал тонуть.

При впадении в реку Москву ручей образует конус выноса терригенного материала дельтообразной формы длиной до 50 метров и шириной 5-7 м, сложенный ожелезненными песками второй и третьей надпойменных террас.

На левом и правом склонах оврага расположены обнажения темных, слоистых глинистых песков и слабо пластичных, слюдистых песчаных глин верхнего отдела юрской системы мощностью около 4м. В этих отложениях много конкреций фосфоритов, встречаются остатки белемнитов и аммонитов. Перекрываются они зелено-желтыми глауконитовыми глинистыми и пылеватыми песками нижнего отдела меловой системы мощностью до 5м.

От устья оврага следует подняться на правый его борт и следовать до глубокой искусственной промоины. Устье промоины, в бортах которой скрыты светло-серые слюдисто глауконитовые пески и бурые железистые песчаники с прослоем фосфоритов нижнего отдела меловой системы перекрытые желто-бурыми кварцевыми песками нижнего мела и аллювием третьей надпойменной цокольной террасы реки Москвы. Мощность этих отложений в промоине составляет 10-12 м.

е).морозные пучения – повсеместно на дорогах и тротуарах

ж) плывунность в водонасыщенных песках при динамическом воздействии на них – Новый Арбат, Большая Дмитровка, Балтийская улица, Воробьевы горы, Замоскворечье, Болотная набережная, Щукино. Плывун – насыщенный водой грунт (обычно пески или супеси), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии их котлованами и другими выработками. Различают истинный и ложный плывун. Истинныйплувын состоит из тонко-зернистых пылеватых песков, а также грунтов, содержащих гидрофильные коллоиды, выполняющий роль смазки. Характерная особенность этих плывунов – большая подвижность и способность быстро переходить в плывунное состояние при незначительном механическом воздействии, особенно при сотрясении или вибрации. При малой влажности и высокой плотности плывун обладает значительной прочностью. При влажности выше некоторой критической плывуны могут течь как единой целое под действием незначительных напряжений. Истинный плывун при промерзании подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду, высыхая, приобретает связность. В отличие от высокодисперсных пластичных грунтов пластические свойства истинных плывунов являются временными и после снятия нагрузки постепенно исчезают. Ложные плывуны не содержат коллоидных частиц и их плывунный свойства проявляются при значительных напорных градиентах. По мере увеличения плотности ложные плывуны часто теряют плывунные свойства. К сожалению, в наше время существуют множество примеров, когда халатность строителей приводит к катастрофическим последствиям, например: в Санкт-Петербурге 8 апреля 1974 года около 16 часов 30 минут при бурении передовых разведочных скважин в нижнем тоннеле между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» была обнаружена незамерзшая порода, из которой поступала вода. Плывун на глубине 90 метров был обнаружен гораздо раньше, но заморозить его не удалось. Забой начал заполняться водой через появляющиеся трещины. Вскоре и верхний тоннель (у него не было прямого сообщения с забоем) стал заполняться. Аварийные затворы из-за быстрого поступления плывуна полностью закрыть не удалось, но все люди были спасены. Тоннели были затоплены на километр, значительная часть льдогрунтового массива разморозилась.

На «Площади Мужества» и прилегающих городских магистралях образовались провалы, треснули стены домов и наземных сооружений. Следы этого происшествия несут в себе два производственных корпуса НПО «Аврора», которые можно увидеть с Политехнической улицы: часть этих зданий обрушилась, было решено их не сносить, а просто заделать эти этажи со стороны улицы. Проникновение плывуна в тоннели метро удалось остановить путем сооружения преграды недалеко от станции метро «Лесная». Для того, чтобы остановить разрушения на поверхности, выработки были затоплены – в аварийные тоннели закачали водопроводную воду.

Наиболее наглядным, вызвавшим аварию и последующее нарушение в жизни столицы, был провал мостовой и обрушение дома на улице Большая Дмитровка в 1998 году. Здесь внезапно (поскольку наблюдения не проводились) активизировался плывун: произошло разрушение грунта при вскрытии котлована.

з) тиксотропия в глинистых (основном в покровных и юрских) водонасыщенных грунтах при динамическом воздействии на них – Лужниковский метромост, Алабяно-Балтийский тоннель. Тиксотропность горных пород – физико-химическое явление, протекающее в некоторых коллоидных дисперсных системах, например в связных горных породах, и заключающееся в их самопроизвольном разжижении под влиянием механического воздействия (встряхивания, размешивания, вибрации, воздействия ультразвуком и т.д.) и последующем восстановлением структуры при устранении этих воздействий. Тиксотропность объясняется обратимым разупрочнением структурных связей между минеральными частицами связной породы. При определенном механическом воздействии происходит переход связной и иммобилизованной воды в свободную, что приводит к снижению прочности структурных связей и разжижению породы. Прекращение воздействия приводит к обратному переходу воды из свободного в связанное состояние и упрочнению породы (тиксотропное упрочнение).

и) подтопление – до 50% - Варшавский, Таганский, Волоколамский автомобильные тоннели; дома вдоль Щелковского и Дмитровского шоссе, между Южным портом и Капотней, Лефортово.

 

Заключение

Пройдя данный маршрут, мы смогли ознакомиться с инженерно-геологическими условиями Крылатского района и приобрели навыки обработки полевых и лабораторных инженерно-геологических материалов. Основная зона строительства располагается на моренной равнине. Большинство домов опирается фундаментом на красновато-бурые суглинки московской морены. Мощность достаточно большая, чтобы выдержать многоэтажные здания. Также для застройки рассматривается территория склона водораздела. Надпойменные террасы малопригодны для застройки многоэтажными зданиями, так как велика опасность усиления и без того присутствующих суффозионных и эрозионных процессов. Также велика вероятность поползновения и провалов на второй надпойменной террасе. Вследствие этого на надпойменных террасах расположился прекрасный парк, охранная зона. Он и препятствует быстрому развитию негативных геологических процессов в данном районе. Но, несмотря на это, под охранной зоной проходит сложный уникальный тоннель, который может привести к ухудшению физико-механических свойств грунтов. Основные породы, слагающие Крылатский район – пески, суглинки, глины и известняки каменноугольного периода. Некоторые слои подходят в качестве сырья для изготовления строительных материалов. Но из-за малого их количества, с точки зрения экономики, промышленную добычу сырья создавать не выгодно.

В ходе геологической практики, проходящей в Мытищах и в районе Крылатских холмов, наша бригада закрепила теоретические знания по геологии, полученные в рамках теоретического курса, ознакомилась с образцами грунта- горными породами. Так же ознакомилась с полевыми и лабораторными методами исследования свойств грунтов. Нами были освоены некоторые методы обработки результатов определения свойств грунтов полевыми и лабораторными методами. Мы приобрели навыки обработки полевых и лабораторных инженерно-геологических материалов, и составления отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Так же нами были изучены методы инженерно-геологических изысканий, обобщены знания по курсу инженерной геологии. По окончании практики нами были составлены карты четвертичных и коренных отложений и выполнен разрез.

Таким образом, поставленные перед нами цели и задачи прохожденияизыскательной геологической практики были выполнены.

Приложение