Место расположения, общая характеристика

Место расположения, общая характеристика

Район практики расположен в юго-восточной части Новоси­бирской области, в нижнем течении долины реки Ини. В тек­тоническом отношении эта территория находится в пределах Колывань-Томской складчатой зоны, являющейся одной из структур Алтае-Саянской складчатой системы. Колывань-Томская складчатая зона занимает правобережье р. Оби, прости­раясь от г. Камня-на-Оби до г. Томска дугой длиной около 400 м. Характерной особенностью этого региона является то, что здесь на незначительной глубине залегают скальные породы палеозой­ского времени образования, перекрытые сравнительно маломощ­ным чехлом рыхлых отложений четвертичного периода.

Рельеф местности сильно пересеченный, волнисто-увалистый, местами мелкосопочный. Абсолютные отметки дневной поверх­ности в пределах водораздельных участков и склонов к речным долинам изменяются от 280 до 130 м. В пределах речных долин (р. Ини, Верди и др.) отметки рельефа снижаются до 120... 100 м.

Климат

Современные климатические характеристики территории (по­казатели теплообеспеченности и увлажненности пород, глубина промерзания грунта и др.) относятся к группе зонально-геологических факторов. Эта группа факторов оказывает суще­ственное влияние на современное состояние дисперсных пород (зависящее, главным образом, от фазового состояния влаги и ее количества в них), на характер и интенсивность экзогенных про­цессов и гидрогеологические особенности верхней части разреза территории. Температурный режим отличается резкой континентальностью, для которой характерны значительные колебания тем­пературы воздуха в течение не только года и месяца, но и суток.

В районе практики климат умеренно теплый, слабо увлаж­ненный. Продолжительность периода с устойчивым снежным по­кровом — 157... 162 дня. Наибольшая глубина промерзания грун­та достигает 260 см. Безморозный период длится 110...115 дней.

Геологическое строение.

 

Геологическое строение было выяснено нами по естественным обнажениям и разведочным выработкам пройденным на крутом склоне долины (расчистка) или на ровной поверхности террасовой полки (шурф).

 

Строительные материалы.

5.1 Каменные материалы. (Описание пород карьеров и их механические свойства).

Гранит - магматический скальный грунт. Встречается в карьере «Борок»Структура полнокристаллическая, в зависимости от величины кристаллов минералов крупно-, средне-, и мелкозер­нистая.

Минералогический состав: полевые шпаты (обычно ортоклаз, реже альбит) — 60 %, кварц — 30-35 %, роговая обманка — 5-10 %. Цвет породы от розовато-серого до мясно-красного, светло-серый, в зависимости от цвета ортоклаза. Текстура мас­сивная.

По условиям образования — порода интрузивная, форма зале­гания — батолиты, реже лакколиты.

Плотность в среднем 2,65 т/м, незна­чительная пористость - 1-2 %. Предел прочности на одноосное сжатие 100-330 МПа, коэффициент крепости 10-15, с увеличени­ем трещиноватости уменьшается до 5. Порода устойчива к меха­ническому воздействию и выветриванию, в процессе выветрива­ния образуются дресва (гнилой гранит), песок, супесь, суглинок.

Гранит используются в строи­тельстве: в качестве половых плит на станциях метрополитенов, облицовочного материала как наружных, так и внутренних стен сооружений, для каменной кладки фундаментов, опор мостов и подпорных стенок. В виде щебня используются для путевого балласта и приготовления бетона.

 

Глинистый сланец – образуется из глин под действием высокой температуры и давления. Порода разбита на тонкие плитки (рассланцована).

Цвет темно-серый, черный. Порода малопрочная, при выветривании рассыпается на щебенку и труху. Плотность 2,3 – 3,0 т/м^3, предел прочности 40-120 МПа. Коэффициент крепости 2-10. В строительстве не применяются, т.к. теряют прочность при замачивании.

 

Кварц — SiО₂. Твердость — 7, плотность — 2,65 г/см, спай­ность отсутствует (весьма несовершенная), излом раковистый, блеск на изломе жирный. Цвет молочно-белый, чаще водяно-прозрачный.

Происхождение кварца магматическое, метаморфическое. Кварц не растворим в воде, устойчив при химическом выветри­вании, трудно поддается механическому истиранию.

При разрушении магматических пород переходит в состав осадочных: суглинков, глин, песков, встречаются и чистые квар­цевые пески.

Применяется в строительстве как инертный заполнитель бе­тонов, в стекольной промышленности, в производстве огнеупо­ров. В составе горных пород используется для облицовки полов станций метрополитенов.

 

Песчаник — сцементированная порода, состоящая из зерен минералов (песка) и цементирующего вещества. Песчаник ха­рактеризуется наличием кристаллизационных связей и относится к классу скальных грунтов. В зависимости от состава цемента различают песчаники кремнистые, известковые, глинистые, гип­совые, по размеру зерен — крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые.

Залегают песчаники в форме слоев, линз.

Прочность песчаников изменяется в широких пределах и за­висит от состава цемента, состава и величины зерен, пористости. Наиболее прочные — кремнистые песчаники; глинистые и гип­совые песчаники легко выветриваются. Плотность 2,0-2,7 т/м³, предел прочности от 1 до 200 МПа, пористость 6,9-28,3 %, ко­эффициент крепости 1-15.

Песчаники используются как бутовый камень и в дорожном строительстве.

 

Мрамор состоит из зерен кальцита с примесью доломита. Структура кристаллическая различной крупности — мелко-, средне- и реже крупнозернистая. Окраска белая, серая, желтова­тая, красная, бурая и даже черная — в зависимости от присутст­вия красящего вещества (окислов железа, органики). Залегает в форме пластов, линз. Вскипает от действия соляной кислоты.

Мраморы образуются в результате перекристаллизации из­вестняков под действием высокой температуры в условиях вы­сокого давления (региональный, контактный метаморфизм). В отличие от других метаморфических пород мраморы растворя­ются в воде с образованием карстовых пустот. В условиях атмо­сферы подвержены физическому и химическому выветриванию.

Плотность — 2,7 т/м³, предел прочности — 20-140 МПа, ко­эффициент крепости — 2-12.

Мрамор широко применяется в качестве облицовочного мате­риала, как стеновой строительный камень, может использоваться как сырье для производства цемента.

 

Известняковый туф – разновидность известняка, образуется путём выпадения в осадок углекислой извести из источников подземных вод. Порода пористая, ноздреватая, встречается на склонах речных долин в местах выхода подземных вод. Не устойчив к воде, характеризуется малой прочностью, предел прочности менее 5МПа. Применяется при производстве вяжущих и как декоративный материал.

 

Рыхлые материалы.

 

Галечник и гравий — рыхлые грунты, состоящие из окатан­ных обломков пород и минералов. В составе галечника присут­ствуют обломки диаметром от 10 до 200 мм в количестве более 50 %, а гравий содержит более 50 % обломков крупнее 2 мм.

По составу обломки обычно представлены прочными к исти­ранию породами (кварцит, гранит, базальт) и минералами (кварц, халцедон и др.). Поры в галечнике и гравии могут быть свобод­ными или заполненными песчаным, пылеватым или глинистым материалом. В зависимости от состава заполнителя определяется вид грунта (например, галечник с песчаным заполнителем, гра­вий с глинистым заполнителем и др.). Наличие или отсутствие заполнителя пор существенно сказывается на инженерно-гео­логических особенностях этих грунтов. В случае отсутствия заполнителя они обладают высокой водопроницаемостью и является надежными водоносными горизонтами. Залегают грунты в виде слоев, линз.

Плотность их составляет 1,7-1,9 т/м³, грунты надежны в ос­новании инженерных сооружений.

Галечник, гравий широко применяются в дорожном строи­тельстве, при устройстве дренажей и в качестве инертного за­полнителя для бетонов.

 

Лессовые грунты — пылевато-глинистые, состоят из пылеватых частиц (размером 0,05-0,005 мм) в количестве более 50 %, мелкопесчаных и незначительного коли­чества (до 16 %) глинистых частиц (мельче 0,005 мм).

Минеральная часть пород представлена кварцем, полевыми шпатами, слюдами, опалом, халцедоном, каолинитом, монтмо­риллонитом и другими минералами. Минеральные частицы свя­заны между собой легко- и среднерастворимыми солями (гип­сом, карбонатом кальция и др.) и глинистым веществом. Лессо­вые грунты характеризуются повышенной пористостью (до 60 %), в них хорошо видны макропоры диаметром 1-2 мм, свет­лые карбонатные журавчики, бурно вскипающие под действием соляной кислоты.

Структурные связи между частицами слабые кристаллизаци­онные, водонестойкие. Текстура однородная, пористая или слои­стая, плотность — 1,5-1,8 т/м³. Цвет породы палевый, светло-бу­рый за счет окислов железа. Под влиянием собственной массы или массы инженерного сооружения происходит уплотнение высо­копористого лессового грунта, его просадка.

При строительстве на лессовых грунтах необходимо упрочнение их или применение специальных конструкций фундаментов. Используются лессовые грунты при изготовлении строительного кирпича.

 

Глина, суглинок, супесь - слабосвязные пылевато-глинистые грунты, содержащие более 3 % тонкодис­персных (глинистых) частиц диаметром мельче 0,005 мм. В глинах содержание «глинистой» фракции составляет более 30%, в суглинках 10-30 % и в супесях — от 3 до 10 %. Остальная часть грунта представле­на пылеватыми и песчаными зернами минералов. Минералогиче­ский состав глинистой фракции может быть представлен каоли­нитом, монтмориллонитом, гидрослюдой, а также мельчайшими обломками кварца, полевых шпатов, кальцита, лимонита. По происхождению различают элювиальные (остаточные) глины, т.е. образовавшиеся в результате химического выветривания по­род (например, каолинита), оставшиеся на месте залегания ис­ходной породы, и осадочные (переотложенные), образовавшиеся в процессе отложения продуктов выветривания на дне водоемов, у подножья склонов и т. д. (аллювиальные, озерные, морские, пролювиальные, ледниковые глины).

Цвет глин изменяется от белого до черного, но преобладают красновато-бурые, охристые тона за счет окислов железа. Тек­стура осадочных глин обычно слоистая, залегают в форме слоев, линз. Структурные связи между минеральными частицами водноколлоидные, обусловленные межмолекулярными магнитными и электростатическими силами притяжения.

Характерным свойством глинистых грунтов является

пластичность — способность под воздействием внешних усилий изменять форму без разрыва сплошности и сохранять ее после устранения этих усилий.

При увеличении влажности глинистого грунта от 0 происходит изменение его состояния (консистенции) от твердого через пластичное к текучему.

 

 

Песок — рыхлый грунт, состоит из зерен или обломков минералов,

устойчивых к выветриванию (главным образом, кварца полевых шпатов, слюды и др.).Различают пески мономинеральные, состоящие из одного ми нерала (например, кварцевые), и полиминеральные, состоящие из нескольких минералов. Размер песчаных зерен изменяется от 0,05 до 2,0 мм, частиц мельче 0,005 мм присутствует менее 3 %.

По происхождению различают пески: аллювиальные (реч­ные), морские, флювиогляциальные (образующиеся в результате деятельности талых вод ледников), эоловые (образованные дея­тельностью ветра) и элювиальные (образуются в процессе физи­ческого выветривания пород). Залегают пески в форме слоев, линз, барханов, дюн, имеют слоистую текстуру. Пористость пес­ков изменяется от 30 до 50 %. В зависимости от величины ко­эффициента пористости е различают виды песков: плотные, средней плотности и рыхлые.

Разновидности песков выделяются по коэффициенту водонасыщения.

Насыщенные водой мелкие и пылеватые пески рыхлого сло­жения под влиянием гидродинамического давления при вскры­тии выработкой могут переходить в плывунное состояние (лож­ные плывуны). Фильтрационные свойства песков зависят от крупности (чем крупнее пески, тем выше фильтрация) и плотно­сти сложения. Пески рыхлого сложения склонны давать значи­тельную осадку при динамических нагрузках. Средняя плотность песков около 1,5 т/м³, коэффициент крепости 0,5-0,6.

 

Высокая пойма.

 

Высокая пойма – это пойма, затопляемая рекой раз в 10-15 лет и расположена по обоим берегам реки Иня. Высота 4-5 метров над урезом воды в Ине. Ширина до 100 метров. На правом берегу Ини состоит местами из пластичного темно-серого с зеленоватым оттенком суглинка, с верху заторцованным, местами из аллювиальной супеси. Пойменный аллювий откладывается в период паводка и представляет собой суглинки различного состава, супеси, глины и мелкозернистые пески.Подземные воды залегают на глубине 0,5-1,5 метра – это верховодка.

Левобережная высокая пойма сложена заторфованной супесью. Глубина залегания подземных вод 3,8 м. В 100-110 метров выше по течению Ини от устья реки Шебаниха – выход коренных палеозойских горных пород. Возраст – каменноугольный. Трещины редкие, тектонические. На территории высокой поймы распространены явления морозного пучения.

 

Низкая пойма.

Низкая пойма заливается в паводок каждый год водой. Расположена по обоим берегам реки небольшими участками. Высота 1-2,5 метра, ширина 3-4 метра. Низкая пойма сложена песчаными и глинистыми частицами, суглинками. Глубина залегания грунтовых вод до 2 метров.

Старичные отложения.

Старицы представляют собой изолированные русла рек, в которых вода стоит как в озерах. На дне стариц откладываются илы со значительным количеством органических веществ. В период паводка в старицы поступает тонкозернистый песок, который, смешиваясь с илом, образует илистые пески. Эти отложения называют старичным аллювием. Характерной формой залегания старичных отложений является линза

Старичные отложения сложены черным торфом, влажным заторфованным грунтом с включениями не первичных растительных остатков. Выделены старичные отложения по результатам разведочного бурения и по расположению влаголюбивой растительности.

 

В состав этих грунтов входят мелкие частицы величиной не более 0,005 мм. Эти частицы в основном имеют форму чешуек. Глина имеет достаточное количество капиллярных каналов и обладает большой удельной поверхностью касания между частицами. Капиллярные каналы способствуют проникновению воды во все поры материала, при этом образуются тонкие водо-коллоидные пленки, которые в свою очередь обволакивают частицы остова грунта. Это придает глине необходимую для строительства вязкость. Но с другой стороны, наличие в порах глины капелек воды при промерзании увеличивает ее объем, что влечет за собой процесс вспучивания.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

За период с 06.07 по 17.07 нами, студентами факультета «Промышленное и гражданское строительство», были проведены инженерно-геологические изыскания строительства мостового перехода в районе геодезического полигона через реку Иня. Данные работы входили в программу летней геологической практики, проводимой СГУПСом для студентов строительных специальностей. В ходе данных работ было выявлено наиболее удобное место (в геологическом плане) строительства мостового перехода через реку Иня. Также были изучены основные методы и приемы проведения инженерно-геологических изысканий. Для нас проводился ряд экскурсий, в ходе которых мы, в учебных целях, знакомились с геоморфологическим строением области вокруг геодезического полигона. Также, в ходе изысканий были выработаны шурфы, пробурены скважины. Из шурфов нами были взяты монолиты и образцы грунта, который затем исследовались в лабораторных условиях, что помогло нам, не только получить представление о геологическом строении долины реки Иня, а конкретно - предполагаемого места строительства мостового перехода, но и на практике изучить основные приемы исследования свойств грунтов. По итогам практики нашей бригадой составлен отчет о проделанной работе, представленный выше, а также приложение к отчету, включающее в себя: геологическую карту долины реки Иня в районе геодезического полигона, геологический разрез по линии оси предполагаемого мостового перехода и различные бланки расчетов.

 

Место расположения, общая характеристика

Район практики расположен в юго-восточной части Новоси­бирской области, в нижнем течении долины реки Ини. В тек­тоническом отношении эта территория находится в пределах Колывань-Томской складчатой зоны, являющейся одной из структур Алтае-Саянской складчатой системы. Колывань-Томская складчатая зона занимает правобережье р. Оби, прости­раясь от г. Камня-на-Оби до г. Томска дугой длиной около 400 м. Характерной особенностью этого региона является то, что здесь на незначительной глубине залегают скальные породы палеозой­ского времени образования, перекрытые сравнительно маломощ­ным чехлом рыхлых отложений четвертичного периода.

Рельеф местности сильно пересеченный, волнисто-увалистый, местами мелкосопочный. Абсолютные отметки дневной поверх­ности в пределах водораздельных участков и склонов к речным долинам изменяются от 280 до 130 м. В пределах речных долин (р. Ини, Верди и др.) отметки рельефа снижаются до 120... 100 м.

Климат

Современные климатические характеристики территории (по­казатели теплообеспеченности и увлажненности пород, глубина промерзания грунта и др.) относятся к группе зонально-геологических факторов. Эта группа факторов оказывает суще­ственное влияние на современное состояние дисперсных пород (зависящее, главным образом, от фазового состояния влаги и ее количества в них), на характер и интенсивность экзогенных про­цессов и гидрогеологические особенности верхней части разреза территории. Температурный режим отличается резкой континентальностью, для которой характерны значительные колебания тем­пературы воздуха в течение не только года и месяца, но и суток.

В районе практики климат умеренно теплый, слабо увлаж­ненный. Продолжительность периода с устойчивым снежным по­кровом — 157... 162 дня. Наибольшая глубина промерзания грун­та достигает 260 см. Безморозный период длится 110...115 дней.