Полная версия

Главная arrow География arrow Ледниковые отложения центральных областей Восточно-Европейской (Русской) равнины и краткая их инженерно-геологическая характеристика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВ МОРЕННЫХ СУГЛИНКОВ ВО ВРЕМЕНИ

Геолого-геоморфологические особенности участка изысканий и исследований юго-востока Валдайской возвышенности

Инженерно-геологические изыскания для строительства крупных объектов обычно выполняются в соответствии с утвержденным графиком вне зависимости от времени года. В районе Валдайской возвышенности на участке, расположенном на водораздельной поверхности, изыскания продолжались в течение года, поэтому имелась уникальная возможность проследить изменение физико-механических свойств грунтов во времени на различной глубине.

Основанием и средой взаимодействия с проектируемыми сооружениями служили моренные суглинки верхнего слоя рельефообразующего горизонта, слагающего водоразделы и борта долины реки Волги. Суглинки верхнего слоя с характерным моренным обликом, включая макро- и микротекстуры, хотя и обладали относительной неоднородностью строения, свойственной верхним слоям горизонтов ледниковых накоплений, находились практически в одинаковых инженерно-геологических условиях.

Макроскопически исследуемые суглинки представляют собой породы красновато-коричневого цвета, легкие и средние по составу, в основном тугопластичной и полутвердой консистенции. В них содержатся крупнообломочные включения гальки и гравия (5-10%) преимущественно карбонатных пород, а также линзы песка мелкого, желтовато-серого, маловлажного и гнезда разрушенных включений песчаников и гранитов, реже - разрушенных карбонатов. Для расчленения толщи ледниковых отложений выполнялись подробные минералогические, спорово-пыльцевые исследования, а также изучение физико-механических свойств пород для выделения инженерногеологических элементов в основании сооружений.

Основными породообразующими минералами глинистой составляющей служат смешаннослойные образования, представляющие собой смесь гидрослюды и каолинита. В зоне выветривания по направлению к кровле горизонта в смешаннослойных образованиях отмечается появление пакетов монтмориллонита, увеличение желези- стости гидрослюд, появление гетита, наблюдается ухудшение окри- сталлизованности глинистых минералов. Анализ качественного состава глинистой фракции, а также состава обломочного материала говорит о том, что основой минерального состава суглинков служил материал умеренно переработанных кислых магматических кор выветривания.

Во врезках неглубоких котлованов и строительных выемках, в кровле верхнего горизонта (в верхнем элементарном гляциоциклите) моренных суглинков, которые здесь относят ко времени Московского оледенения, в верхнем слое визуально выделяются три прослоя суглинков, отличающиеся некоторыми изменениями в цвете, консистенции, свойствах, сохранности крупнообломочного материала, активности реакции с НС1. Визуальные отличия дополняются результатами лабораторных исследований, которые показывают некоторые отличия физических свойств суглинков в зимний период (табл. 4.5). В этой связи, по-видимому, следует несколько подробнее остановиться на характеристике прослоев суглинков.

Верхний прослой моренных суглинков в интервале глубин 1-2 м отличается повышенной влажностью и пластичностью, несколько более темным оттенком красновато-коричневого цвета, почти или полным отсутствием реакции с НС1. Здесь часто встречаются полностью разрушенные включения обломков карбонатных, изверженных и метаморфических пород.

На глубину сезонного промерзания множество мелких трещинок разбивают суглинки на дресву и мелкий (в основном 2-4 см) щебень, которые хорошо заметны только при высыхании сезонно-мерзлого слоя в откосах котлованов. Мелкие трещинки образуются, главным образом, вследствие формирования криогенных структур и текстур сезонно-мерзлого слоя.

Таблица 4.5

Средние значения показателей состояния и физических свойств слоев моренных суглинков в пределах исследуемых интервалов глубин

в зимний период, м

Показатели свойств грунтов

декабрь

январь

1-2

2-3,7

3,7-3,3

1-2

2-3,7

3,7-5,5 [

Влажность, W

0,13

0,14

0,12

0,14

0,13

0,11

Плотность грунта, р, г/см3

2,13

2,11

2,13

2,11

2,15

2,22

Плотность скелета грунта, pd. г/'см3

1.90

1.85

1,90

1,85

1,90

2,00

Плотность твердой фазы, ps. г/см3

2,70

2,70

2,70

2,70

2,70

2,70

Коэффициент пористости, е

0,421

0,439

0.421

0,459

0,421

0,350

Степень заполнения пор водой, Sr

0.83

0,82

0,77

0,82

0,77

0,85

Верхний предел пластичности, WL

0,21

0,20

0.19

0,22

0,19

0,18

Нижний предел пластичности, Wp

0,11

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

Число пластичности, /р

0,10

0,10

0,09

0,12

0,09

0,08

Показатель текучести, IL

0,20

0,40

0,22

0,33

0,33

0,13

После протаивания на поверхностях трещинок некоторое время сохраняются очень тонкие пленки воды. Эти пленки не дают сомкнуться трещинкам, и в процессе инфильтрации сезонной влаги последние заполняются очень мелкими глинистыми частичками вдоль трещинок. Особенно хорошо щебенистость моренных суглинков прослеживается в котлованах со снятым слоем покровных суглинков, где они, осыпаясь, образуют округлые поверхности (см. рис. 3.10). Более крупные трещинки с раскрытием до 1 мм в верхней части слоя расположены на расстоянии 0,5-0,7 м друг от друга. Местами стенки трещин покрыты налетом коричневой глины в виде округлых пятен, образование которых, по-видимому, связано с близкой к кубической блочно-иерархической структурой трещиноватости моренных суглинков.

Средний прослой суглинков в интервале от 2 до 3,7 м отличается слабой реакцией с HCL, несколько меньшим содержанием разрушенных обломочных включений скальных грунтов, тугопластичной и полутвердой консистенцией. Суглинки имеют относительно повышенное содержание глинистой составляющей несколько более разрыхленный и осветленный вид. Так же как и в верхнем прослое, здесь прослеживаются вертикальные и наклонные сомкнутые трещины, расположенные на расстоянии от 0,7 до 1,5 м. Местами на стенках трещин также наблюдаются тонкие слои коричневой глины с дендритообразными налетами марганца. На глине сохранились штрихи, напоминающие штрихи скольжения, направленные под углом к горизонту. Появление штрихов на стенках, по-видимому, происходит при перемещении блоков друг относительно друга, вследствие изменения плотности суглинков во времени в структурно-иерархических блоках. Такую же как и эту структурно-тектоническую иерархию блоков мы наблюдаем в скальных грунтах. Свойственные моренным суглинкам тонкие прослои и линзы песка мелкого, желтого, маловлажного залегают с интервалом 0,4-0,6 м.

Нижнему прослою моренных суглинков в интервале 3,7-5,5 м, в целом свойственны несколько осветленный оттенок красновато-коричневого цвета, полутвердая, реже твердая консистенция, относительно малое количество разрушенных включений крупнообломочного материала, меньшей интенсивности реакция с НС1 чем в верхних двух прослоях верхнего слоя горизонта. В этом прослое наблюдаются также редкие, тонкие, преимущественно вертикальные трещины. Помимо визуальных признаков, суглинки нижнего прослоя относятся также к зоне интенсивного преобразования и отличаются от суглинков верхних прослоев горизонта пониженными значениями показателей физико-механических свойств, что объясняется воздействием процессов выветривания, проникающих, в данном конкретном случае до этой глубины. Все три выделяемых прослоя расположены в зоне аэрации вне пределов влияния подземных вод, т.е. в одинаковых с гидрогеологической точки зрения условиях. В дальнейшем для удобства будем называть все три прослоя прослои слоями верхнего элементарного гляциоциклита.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>