Геоекологічні умови ділянки палацу культури в смт Першотравневе

1.1.2 Геоморфологія

1.2 Геологічна будова

1.2.1 Тектоніка

1.2.2 Стратиграфія

1.2.3 Гідрогеологічні умови

1.2.4 Корисні копалини

2. Геоекологічні умови ділянки проектованогобудівництва

2.1 Геоморфологічні умови

2.2 Геологічна будова

2.3 Фізико-механічні властивості грунтів

2.4 Гідрогеологічні умови

2.5 Геодинамічні процеси і явища

2.6 Висновки та рекомендації

Висновок

Перелік посилань

У ході даної роботи необхідно виконати обгрунтування інженерно-геологічнихумов будівництва палацу культури в смт Першотравневе. Це триповерхова спорудадругого класу з розмірами в плані 60х40 м. Під частиною будівлі підвал h = 2,0 метра. Фундаменти стрічкові, Р = 200 кН/м і окремо стоятьопори, Р = 500 кН. Глибина закладення фундаментів 3,0 м.

При проведенні робіт був виконаний наступний обсяг вишукувань:

на ділянці пробурено дві розвідувальні свердловини глибиною по 12 метрів;

відібрано три моноліту і сім зразків грунтів, відбір проводивсяна глибинах: моноліти - 10 м для першої свердловини і 4 і 10 м для другої, зразки - 2, 4, 6, 8 м. для першої та 2, 6, 8 м - для другої свердловини;

відібрана одна проба води для проведення хімічного аналізу;

визначено показники фізико-механічних властивостей грунтів.

Мета - виконати інженерно-геологічнеобгрунтування умов будівництва на ділянці.

Завдання - на основі результатів інженерно-геологічних вишукуваньскласти науково-технічний звіт та рекомендації для ділянки проектованого будівництва.

Донецька область розташована в південно-східнійчастини України. Вона межує на півночі з Харківською областю, на сході з Луганськоюі Ростовської, на заході із Запорізькою і Дніпропетровською областями, а на півдні омиваєтьсяАзовським морем.

Клімат області помірно континентальний з порівняно холодноюі малосніжною зимою (середня температура січня - 6 В° С) і спекотним, посушливим літом(Середня температура липня +21 В° С). Період з температурами вище +10 В° становить близько170 днів, а безморозний - 160-170 днів. Опадів, 75% яких припадає на теплийперіод року, випадає 370-550 мм. Середня висота снігового покриву сягає 10-19 см. Несприятливі кліматичні явища представлені зимовими відлигами, ожеледдю, промерзаннямгрунту, весняними заморозки, суховіями, зливами, градом і туманами. Глибина промерзаннягрунту в середньому 0,5-1 метра і досягає 1,5 метрів на вододілах. Напрям вітру, в основному, південно-східне.

Донбас являє собою горбистустепову рівнину, з максимальними відмітками, приуроченим до Донецького кряжу і Приазовськомукристалічному щиту. Рельєф Донбасу ускладнений системою річкових долин і густий яружно-балочноїмережею. Найбільш великими ріками Донбасу є Сіверський Донець, Кривий Торець,Казенний Торець, Кальчик, Кальміус, Бахмутка, Вовча, Мокрі Яли та ін Заплави багатьохрічок і балок зарегульовані.

Територія Донецької області розташована в районах розвитку двохГеотектонічні структур - Донецького прогину і Приазовського кристалічного масиву,останній є крайнім східним блоком українського кристалічного щита. Вмежах Приазовського кристалічного масиву виділяються

-найбільш піднесена частина (Приазовський щит),

-південний схил (Приазовська западина),

-Консько-Ялинської западина (вона примикає до Азовського щиту з північно-західноїсторони).

У північному напрямку кристалічні породи Приазовського щитазанурюються на велику глибину, утворюючи Донецький прогин і західну частину Дніпровсько-Донецькоїзападини, заповнену потужною товщею осадових відкладень різного віку від девонськогодо четвертинного періодів.

Основними елементами цієї тектонічної структури є:

-Головна антікліналь;

-Бахмутська улоговина, що йде на північ від Головної антикліналі;

-Кальміус - Торецька улоговина;

-Амвросіївський та Зуєвський купола з прилеглим до них вельми дислокованимАмвросіївським районом.

Між Головною антікліналях Зуєвський-Амросиевська купольної системоюпростежується Чистяково-Сніжнянська синклінальні складки. Кути падіння осадовихтовщ становлять 10 В° - 25 В° за винятком Головною антикліналі, яка має падіння крилдо 60 В° - 70 В°. Крім великих складчастих форм, осадова товщина розбита поруч значнихрозломів з амплітудами від 400 до 1000 м.

геологічна будова грунт будівництво

Тектонічні порушення простежуються як у широтному, так ів меридіанному напрямах. Найбільш великими порушеннями є Криворізько-Павловський,Володимирський скиди, а також Червоноармійський, Центральний і Селидівський насуви,розташовані на заході, Суліна-Костянтинівський, Персіанскій, Мушкетівська, Калінінський,Французький надвиги і їх Апофіз, розташовані в центральній частині Донецького масиву.Тектонічна будова багато в чому формує розміщення основних гірських промисловихрайонів Донбасу, серед яких виділяються:

-Центральний (приурочений до головної антикліналі Донбасу);

-Донецько-Макіївський;

-Чистяково-Сніжнянський;

-Червоноармійська-Селидівський;

-Південно-Донбаський.

В геологічній будові Донецькоїобласті беруть участь кристалічні осадові породи, що відносяться до відкладівдокембрійського, девонського, кам'яновугільного, пермського, тріасового, юрського, крейдового,палеогенового і четвертинного віків.

Докембрійські відклади представленівиверженнями і метаморфічними породами архею і протерозою. Ці відклади представленігнейсами, сієнітів, порфірити, діабази і гранітами. Кристалічні породискладають Приазовський кристалічний щит і виходять під четвертинні відкладення напівдні Донбасу.

Девонські відклади представленіосадочно-еффузівной товщею верхнього девону. Ці відклади потужністю 600-800 метрів представлені пісковиками, сланцями, вапняками, конгломератами і поширені в південно-західнійчастини району на стику з Приазовським масивом.

Кам'яновугільні відкладення розвиненіна більшій площі центральної частини області і представлені товщею чергуютьсяпісковиків, аргілітів, алевроліт...ів, вапняків, вугілля. Загальна потужність по областіколивається в середньому від 4,5 тис. метрів до 10,5 тис. метрів (потужність товщі з північного заходуна південний схід). Найбільший розвиток мають аргіліти, алевроліти (69%), пісковики(40%) і в меншій мірі вапняки і вугілля (1%). В районі Головною антикліналі кам'яновугільноговідкладення підняті і виходять на денну поверхню або прикриті четвертиннимивідкладеннями малої потужності. У бік Кальміус-Торецька, Бахмутської улоговин кам'яновугільнівідкладення йдуть на глибину і перекриті пермськими відкладеннями.

Пермські відкладення мають доситьшироке поширення і найбільш розвинені в північній частині в межах Бахмутськоїулоговини. Пермські відкладення представлені пісковиками, вапняками, ангідриту,а також строкато-кольоровий товщею піщано-глинистих опадів загальною потужністю 800-2500 метрів.

Тріасові відкладення мають обмеженепоширення і представлені вапняками, пісковиками, глинами і пісками. Поширеніна півночі області, потужністю 180 - 400 метрів. Юрські відкладення мають також обмежене поширення в основному на півночі області. Відклади представлені пісковиками,глинами потужністю 300-450 метрів.

Крейдяні відкладення розвинені в північномуі частково в південно-західному і південно-східним районах і представлені крейдою, мергелем,піщано-глинистої товщею. Потужність крейдяних відкладень 450 - 600 метрів. Палеогенові відкладення добре оголені по долинах річок і схилах балок на території всієї області.Вони представлені пісковиками і пісками, глинами, мергелями. Загальна потужність 45 -60 метрів.

Неогенові відкладення розкриті в західній,південній, південно-східній частинах області. Вони представлені дрібнозернистими пісками зпрошарками глин, в Приазов'ї - морськими чорними глинами, пісковиками, вапняками.Потужність відкладів 25 - 45 метрів. Четвертинні відкладення характеризуються майжесуцільним поширенням на території області, геологічно представлені лессовіднимісуглинками, червоно-бурими глинами, піщано-глинистими відкладеннями, потужністю 1-2 метри в межах головної антикліналі Донбасу, а район Приазовського щита - до 60 метрів, на півночі області досягає 10 - 12 метрів. Середня потужність четвертинних відкладень в межахвододільних просторів становить 10-15 метрів.

Гідрогеологічні умови Донецькійобласті визначаються геолого-структурним будовою і літологічних складом відкладень,беруть участь в геологічній будові, а також гідрогеологічними особливостямиобласті. Водоносні горизонти приурочені до звітреної товщі докембрійських утворень,до відкладів девону, кам'яновугільних товщ пермі, тріасу, палеогену і четвертинноювідкладів.

Докембрійський водоносний горизонтрозташований в південній частині області і міститься в тріщинуватих товщі кристалічнихпорід.

Водоносні горизонти девонських відкладеньрозвинені вузькою смугою вздовж північного кордону Приазовського масиву, приурочені допіщаниках.

Водоносні горизонти кам'яновугільнихвідкладень поширені широким поясом з північного заходу на південний схід області таприурочені до тріщинуватих зоні пісковиків.

Водоносні горизонти пермських відкладеньмають обмежене поширення. Вони поширені в основному на півночі областіі приурочені до піщаниках, доломіт і вапняки, розвиненими в Бахмутської і в меншійступеня в Кальміус-Торецька улоговинах.

Водоносний горизонт тріасових і юрськихвідкладень приурочений до піщаників і вапняків.

Водоносні горизонти крейдяних відкладеньмають широке поширення в межах Бахмутської улоговини, Консько-Ялинської западиниі Амвросіївського району.

Водоносні горизонти палеоген-неогеновихвідкладень мають поширення на півдні-заході і півдні Донецької області і використовуютьсядля водопостачання сільськими споживачами.

Водоносний горизонт четвертиннихвідкладень приурочений до річок і балках, і в меншій мірі до суглинних відкладіввододілів.

Підземні води містяться в тріщинуватоюзоні Мергельна товщі, мають хорошу якість і великі запаси, що забезпечують питневодопостачання основних промислових регіонів Донецької області.

У межах Донецької області виявленобільше 50 різноманітних корисних копалин, багато з яких розробляються івикористовуються в народному господарстві. Такими видами сировини як вугілля, кам'яна сіль,доломіт, кам'яні будівельні матеріали, будівельні піски, крейда, гіпс, формувальніпіски, флюсовий вапняк, тугоплавкі та цегляно-черепичні глини промисловістьДонецької області повністю забезпечена в даний момент і на подальші роки. Порядз цим спостерігається дефіцит деяких рудних і нерудних корисних копалин: фосфатногосировини, сірки, азбесту, графіту і деяких інших. В область завозиться залізна руда,магнезит, боксити, хроміти, польовий шпат, тальк та іншу сировину. Це пояснюєтьсятим, що деякі види сировини на території області в промислових масштабах щене виявлені, а освоєння ряду знайдених родовищ здійснюється дуже повільночерез брак коштів. Ресурси Донецької області діляться на:

-паливно-енергетичні ресурси;

-рудні корисні родовища;

-нерудні корисні родовища;

-будівельні матеріали.

Незважаючи на всі зростаючу роль нафтиі газу в балансі нашої держави, як і раніше вугілля залишається основним джереломенергетичних та паливних ресурсів. У Донецькій області з рудних родовищвикористовуються тільки ртутні руди. Інші корисні поклади (залізна руда, руда кольоровихметалів, алюмінієву сировину) знаходиться на стадії розвідки. На території Донецькоїобласті відомі великі родовища кам'яної солі, крейди, доломіту і флюсовихвапняків, вогнетривких і тугоплавких глин, фірмових пісків та ін На базі цихродовищ споруджені і працюють великі гірничодобувні підприємства. В областііснують великі перспективи виявлення промислових родовищ калійних солей,графіту, а також вогнетривких глин. Донецька область винятково багата різноманітнимкомплексом будівельних матеріалів. Тут розвідані та експлуатуються великі родовищацементної сировини, гіпсу, скляних і будівельних пісків, крейди, пісковика. В областіє перспективи для організації видобутку і використання промисловістю облицювальнихматеріалів (граніту, мармуру) [1].

Ділянка, планований під будівництво, розташований на лівому схилібалки Комишувата, в 100 м від неї. Балка з постійним водотоком. Абсолютні відміткизмінюються від 60-62 м на майданчику до 50-51 м у заплаві. На ділянці спостерігається розвиток ерозії. Ухил схилу різко змінюється у напрямку до балки і становить 0,11.У зв'язку з тим, що ухил перевищує 0,1, дана ділянка є зсувонебезпечних.

Майданчик знаходиться в межах декількох геоморфологічних елементіводного генезису. Поверхня ділянки слабонаклонную. У зв'язку з цими геоморфологічнимиумовами ділянка характеризується другою категорією складності.

У геолого-структурному відношенні ділянка знаходиться в межахПриазовської западини.

Ділянка розвідано двома свердловинами. На глибину буріннявін складний відкладеннями неогенового і четвертинного віку.

Літологічних породи представлені глинами і пісками. Заляганняпорід горизонтальне.

Глина світло-сіра верхненеогенового віку сланцеватості текстури.Розкрита повсюдно. Потужність змінюється від 2,5 до 3,0 м. Підошва підсікти свердловинами на глибині 12,0 м. Перекрито пісками-псевдопливунамі.

Світло-сірі піски-псевдопливуни верхненеогенового віку.Потужність шару 7,6-8 м. Глибина подсеченія підошви 9,0-9,5 м.

Світло-сіра опесчаненная глина верхненеогенового віку зустрінутав інтервалі 3,5-5,0 м в другій свердловині. Глибина подсеченія підошви 5,0 м. Потужність глини - 1,5 м.

Грунтовий елювіальний шар представлений сучасними четвертиннимивідкладеннями чорнозему потужністю 0,4 м і гумусірованние супіски потужністю 0,4-0,6 м. Потужність шару 0,4-1,0 м. Глибина подсеченія підо...шви 1,0-1,9 м. Оголюється в південно-західній частині території . У другій свердловині його поверхня перекривається шаром насипного грунту,складається з супіски, піску, будсміття. Потужність 0,0-1,5 м. Глибина подсеченія підошви 0,0-1,5 м.

Ділянка складний трьома різними по літології шарами, якізалягають горизонтально. Потужність порід змінюється закономірно. В увазі цих особливостейгеологічної будови ділянка характеризується другою категорією складності.

На підставі бурових робіт і лабораторних досліджень фізико-механічнихвластивостей грунтів, в межах ділянки можна виділити п'ять інженерно-геологічнихелементів.

Інженерно-геологічний елемент 1 представлений техногенним насипнимшаром, і складається з супіски, піску, будсміття. Зустрінутий в другій свердловині. Потужність0,0-1,5 м. Глибина подсеченія підошви 0,0-1,5 м.

ІГЕ 2 представлений грунтовим елювіальний шаром. У складі - чорнозем(0,4 м), гумусірованние супісок (0,4-0,6 м). У другій свердловині його поверхня перекриваєтьсяшаром насипного грунту. Потужність 0,4-1,0 м. Глибина подсеченія підошви 1,0-1,9 м.

ІГЕ 3 представлений ясно-сірими пісками-псевдопливунамі верхненеогеновоговіку. Піски малої щільності, дрібні, водонасичені (таблиця 2.1). Потужністьшару 7,6-8,0 м. Глибина подсеченія підошви 9,0-9,5 м.

Таблиця 2.1 Фізико-механічніхарактеристики інженерно-геологічного елемента 3

Показники

від - до

1. Верхня межа пластичності W L

2. Нижня межа пластичності W P

3. єдиний. - -

4. єдиний. - - 5.єдиний.

6. єдиний.

7. Щільність часток грунту

г/см 3

8. Щільність природна

г/см 3

9. Щільність сухого грунту

г/см 3

10. Коефіцієнт пористості

11. Відносне просідання при Р побут., e sl

13. Відносне набухання e sw

14. Тиск набухання Р sw

17. Кут внутрішнього тертя

18. Опір одноосному стисненню природ. R c

19. Опір одноосному стисненню водонасищ. R с/sat

20. Коефіцієнт размягчаемості До sof

21. Гранулометричний склад,

фракції в мм:

0,10-0,25

<0,10

0-3

10-18

25-30

21-24

1

13,71

34,29

Показники

1. єдиний. 0,46

2. єдиний.

3. єдиний.

4. єдиний. 0,05 5.єдиний.

6. єдиний. 1,03

7. Щільність часток грунту

г/см 3

8. Щільність природна

г/см 3

9. Щільність сухого грунту

г/см 3

10. Коефіцієнт пористості

11. Відносне просідання при Р побут., e sl

13. Відносне набухання e sw

14. Тиск набухання Р sw

17. Кут внутрішнього тертя

18. Опір одноосному стисненню природ. R c

19. Опір одноосному стисненню водонасищ. R с/sat

20. Коефіцієнт размягчаемості До sof

21. Гранулометричний склад,

фракції в мм:

0,10-0,25

<0,10

Показники

1. дол. єдиний. 0,50

2. дол. єдиний. 0,30

3. дол. єдиний.

4. дол. єдиний. -0,17 5. дол. єдиний. 0,26

6. дол. єдиний. 1,03-1,14 1,08

7. Щільність часток грунту

г/см 3

8. Щільність природна

г/см 3

9. Щільність сухого грунту

г/см 3

10. Коефіцієнт пористості

11. Відносне просідання при Р побут., e sl

13. Відносне набухання e sw

14. Тиск набухання Р sw

17. Кут внутрішнього тертя

18. Опір одноосному стисненню природ. R c

19. Опір одноосному стисненню водонасищ. R с/sat

20. Коефіцієнт размягчаемості До sof

21. Гранулометричний склад,

фракції в мм:

Ві 2,00, 0,50-2,00, 0,25-0,50,, 0,10-0,25

<0,10

Глибина рівня грунтових вод - 1,5-1,8 м. На території розкрити один водоносний горизонт, приурочений до пісків-псевдопливунам. Тип водоносногогоризонту - безнапірні грунтові води. Водоупор представлений верхненеогеновимі глинами.Розвантаження водоносного горизонту відбувається в балку. Згідно з даними хімічногоаналізу підземні води характеризуються хлоридні кальцієво-натрієві складом:

(2.1)

Вода є слабоагресивної по відношенню до бетонів марки W 4 і сильноагресивному по відношенню до металів. Ділянкахарактеризується третім типом подтопляемості. На період стабілізації, через 10 років,максимальний рівень грунтових вод (УГВ) може досягти 3,0 м. Вода досягне позначокденної поверхні, що призведе до затоплення фундаменту і підвалів приміщення,а також до заболочування території.

За гідрогеологічним умовам ділянку характеризується першимкатегорією складності, оскільки на даній території є один витриманий горизонтпідземних вод з однорідним хімічним складом [5].

На території ділянки, в 85 метрах від проектованого споруди, знаходиться балка з постійним водотоком. В межах ділянки зарахунок діяльності тимчасових і постійних водотоків спостерігається розвиток процесіверозії схилів.

Ухил поверхні перевищує 0,1. У зв'язку з цим ділянка єзсувонебезпечних. В результаті споруди проектованого споруди можлива змінагеоекологічних властивостей грунтів, що може спровокувати утворення зсувіві заболочування території. Відсутність своєчасного застосування захисних і профілактичнихзаходів може призвести до руйнування схилу і порушення цілісності будівлі.

На території ділянки також повсюдно поширені специфічнігрунти піски-псевдопливуни потужністю до 8 метрів. Це ускладнює умови будівництва і вимагає проведення додаткових заходів щодо поліпшеннявластивостей грунтів.

На даній ділянці геодинамічні процеси мають обмеженепоширення і вимагають деяких захисних і профілактичних заходів. Специфічнігрунти представлені не істинними, а псевдопливунамі, і можуть бути зневоднені та ущільнені.У зв'язку з цим по геодінамичних умовам ділянка характеризується другою категорієюскладності.

Беручи до уваги геодинамічні процеси ділянки, її геоморфологічніумови і геологічна будова, ділянку слід віднести до другої категорії складності.

У зв'язку з тим, що на даній ділянці повсюдно поширеніспецифічні грунти піски-псевдопливуни потужністю до 8 метрів, необхідно проводити зондування і підстилаючої їх глини. Ця глина є грунтом, придатнимдля заснування. При будівництві необхідно або використовувати палі, глибина якихповинна досягати приблизно 12 метрів, або ж осушувати й ущільнювати піски-псевдопливуни. Ці роботи здійснюються за допомогою дренажних траншей, відкачуванняводи з свердловин або особливих пристроїв, званих голкофільтрами.

Насипний шар, представлений будівельним сміттям, супісках іпіском, підставою під будівництво не є, оскільки може призвести до нерівномірнихопадам. Даний шар повинен бути утилізований. Грунтово-рослинний шар необхіднозняти, складувати і застосовувати при рекультиваційних роботах після закінчення будівництва.

УГВ на території розташовується на позначках 1,5 - 1,8 метрів. Будівництво та експлуатація об'єкта на ділянці будівництва спровокує підйом УГВ. Наперіод стабілізації, через 10 років УГВ підніметься на 3м і досягне позначок денноїповерхні. В результаті будуть затоплені підвали і заболочена територія. У зв'язкуз цим, необхідно спорудження дренажних систем з відведенням вод за межі дільниці.Доцільно спорудження кільцевого дренажу, який дозволить забезпечити надійнепониження РГВ.

Оскільки грунтові води мають слабку агресивністю по відношеннюдо бетонів марки W 4 і сильною агресивністю повідношенню до металів, необхідно застосовувати гідроізоляція для металевих конструкцій.

Для ділян...ки характерна ерозія схилів, також він є зсувонебезпечних.Для запобігання подальшій ерозії і освіти зсувів необхідна засипка балкиз укладанням дренажів, або ж можна застосувати механічні методи зміцнення схилів,підвищити міцність грунту, зменшити його вологість, також необхідно застосовувати фітомеліоративнізаходи (посів трав, чагарників і пр.).

Рекомендації щодо охорони навколишнього середовища: на ділянці необхіднозакладення мережі моніторингу для спостережень за динамікою зміни РГВ з метою: стежитиза рівнем грунтових вод та їх впливу на фундамент і грунти, що служать підставоюпід споруди.

В ході виконання даної роботи були закріплені знання, отриманіпри вивченні курсів загальної та інженерної геології та геоморфології. Також були отриманінавички використання інженерно-геологічних даних при обгрунтуванні інженерно-геологічнихумов будівництва, і геоекологічних умов ділянки з видачею рекомендаційпо застосуванню захисних заходів і заложению спостережної мережі.

1.Геологія СРСР. Том VII. Донецький басейн. М., Л.: Державне видавництвогеологічної літератури комітету у справах геології при РНК СРСР, 1944.

2.Дмитрієв В.В. Згрупування грунтів в інженерній геології/В.В. Дмитрієв,І.С. Комаров; В.В. Дмитрієв, І.С. Комаров - № 2. - 2005. - С.171-177.

3.Геологічне вивчення та використання надр: Наук. - Техн. інформ. сб/ЗАТ "Геоінформмарк".- М.: Геоінформмарк, 2000. - 93с.

4.Геофізичні методи розвідки при вирішенні геологічних і екологічних завдань/ Санкт-Петербурзький гірничий інститут ім. Г.В. Плеханова; Наук. ред.В. Х Захаров.- СПб., 1992. - 137с.

5.Гідрогеологія: Учеб. для геол. - Розвід. Технікумів/Гордєєв П.В., ШемелінаВ.А., Шулякова О.К. - М.: Вищ. Шк., 1990. - 448 с.: Іл.

6.Інженерна геологія/Е.М. Сергєєв - Видавництво Московського університету- 1978