Инженерно-геологические работы

Инженерно-геологическая съёмка (парковая зона УрГУПС вдоль береговой зоны рек Ольховка и Исеть)

Основным этапом инженерно-геологических работ является инженерно-геологическая съемка. Мы проводили линейную съемку на территории парковой зоны УрГУПС вдоль береговой зоны рек Ольховки и Исеть.

Цель съемки:

Получение полных и достоверных данных для строительства о предполагаемой территории застройки.

Задачи:

1. Изучение геологического строения местности.

2. Изучение гидрогеологических условий.

3. Выявление участков распространения неблагоприятных физико-геологических процессов(оползни, осыпи, провалы, обвалы)

4. Установление по трассе мест, где проектируемые выемки вскроют водоносные горизонты.

5. Установление по трассе площадей, сложенных породами пониженной прочности (торф, ил, солончаки).

6. Определение обеспеченности района строительства материалами и грунтами для возведения насыпи.

7. Оценить возможности строительной площадки для возведения промышленных и гражданских сооружений.

Описание маршрута

ПК0	Начало трассы. Правый берег реки Ольховка. Движемся с Северо-запада на Северо-восток. На расстоянии 20,5 м влево проходит улица Машинистов. Справа расположена стройка, огражденная забором, ее начало – ПК0. Ширина долины реки составляет 30 м. Высота борта долины – 3 м. Борт затухающий, на нем проявляется молодая кустарниковая растительность и травостой. Ширина реки – 3 м. Коренные берега высотой 3 м, заросшие растительностью кустарником и деревьями. Пойма реки заболочена. Дно реки заилено. Грунтовых вод не встречено. Геоморфологические условия – коренная цокольная терраса.
ПК0+20	Вскрывали горные породы проходкой шурфа №1   0,1м aQ4 0,4м   Первый слой мощностью 0,1 м – иловые пойменные отложения аллювиального происхождения. Второй слой мощностью 0,4 м – супесь темно-серого цвета, пластичная, аллювиального происхождения. Воды не встречено.
От ПК0+20 до ПК1+30	Правый берег реки Ольховка. Наблюдается широкая заболоченная пойма реки Ольховка. Дно реки заилено. Наблюдается камышовая растительность. Рельеф – склон высотой 3 м, заросший растительностью. На ПК1+30 заканчивается забор, ограждающий стройку. Судя по данным карт и вскрытию шурфа №1 Скальные грунты (габбро, гранодиоритов). перекрыты супесями аллювиального происхождения. Аллювиальные супеси перекрыты иловыми пойменными отложениями аллювиального происхождения. Воды не встречено.
От ПК1+30 до ПК1+70	Сток реки перекрыт насыпью автодороги. Геологическое строение то же, только верхний слой перекрыт насыпными грунтами.
ПК1+70	Спускаемся по склону влево к реке на 30 м, преодолевая густую береговую растительность. Склон крутой, высотой 4,5 м, на котором видны выходы коренных пород – габбро. Ширина Ольховки в этом месте 2,5 м. На берегах реки наблюдается заболоченность. Проходим шурф №2   0,15 м e Mz 0,35 м   Первый слой почвенно-растительный мощностью 0,15 м. До глубины 0,35 м – неокатанные обломки щебня, максимальным размером 5 см. Мощность щебенистой зоны – 0,2 м. Далее, судя по данным геологических карт, располагаются коренные породы габбро, гранодиориты.
От ПК1+70 до ПК3+80	Правобережный коренной склон реки Ольховка, покрытый густой растительностью. Его высота меняется от 15 до 3 м по ходу маршрута. Вдоль береговой зоны реки широко наблюдаются эрозионные процессы горных пород, вызывающий подмывание берега реки и его разрушение.   При проходке шурфа №3 обнаружено 0,02 м dQ 4 0,5 м   Почвенно-растительный слой мощностью 0,02 м. Далее мощностью 0,48 м располагаются делювиальные суглинки коричневого цвета, твердой консистенции. Далее, судя по данным геологических карт, располагаются коренные породы габбро, гранодиориты
ПК4+65	Устье реки Ольховка. Место слияния реки Ольховка и реки Исеть. Устье перекрыто дамбой, образующей городской пруд. Справа и слева по течению реки берега пологие, заросшие растительностью. Геологическое строение представлено скальными грунтами (габбро, гранодиоритов), перекрытыми делювиальными суглинками твердой консистенции.Делювиальные суглинки перекрыты почвенно растительным слоем. Далее поворот маршрута на юго-запад.
От ПК5 до ПК7	Левобережный пологий склон долины реки Исеть. Берега реки местами заболочены. Поверхность земли заросшая древесной и кустарной растительностью. По берегам наблюдаются эрозионные процессы. Геологическое строение то же, что на ПК4+65
ПК7	Поворот трассы на 90^о на юго-запад.
От ПК7 до ПК8+40	Коренной левый берег реки Исеть. Склон опускается к береговой зоне и его высота 2,5 м. Берега заболочены. Наблюдаются русловые отложения аллювия, представленные песком средней крупности. На высоте 2 м от уреза воды прорыт шурф №4 0,04 м dQ 4 0,5 м   Мощностью 0,04 м - почвенно-растительный слой. До 0,5 м делювиальные суглинки, твердой консистенции. Далее, судя по данным геологических карт, располагаются коренные породы габбро, гранодиориты. По ходу трассы коренной левобережный склон долины реки Исеть увеличивает свою высоту до 20 метров.
ПК9	Высота склона 20 м. На склоне наблюдаются выходы коренных пород – габбро.
ПК11	Поворот на 80^она юг.
ПК11+70	Справа пересечение улиц Одинарка и Единого Фронта. Слева высокий склон. Берег интенсивно заставлен металлическими боксами, насыщен густой растительностью. В 2007 г. были пробурены и исследованы скважины, результаты которых представлены в Приложение Скальные грунты площадки (габбро, гранодиоритов) представлены до исследованной глубины рухлявыми разностями пониженной прочности и обломочными дресвяными грунтами с суглинистым заполнителем (ИГЭ-4). Обломочная зона перекрыта элювиальными суглинками и супесями твёрдой консистенции (ИГЭ-3а, ИГЭ-3b), с включением дресвы до 25%. Эллювиальные суглинки перекрыты деллювиально-аллювиальными суглинками твёрдой консистенции (ИГЭ-2) и насыпными грунтами (ИГЭ-1). В период работ подземные воды до глубины 7 м не были встречены.
От ПК11+70 до ПК14+50	Левобережный склон долины реки Исеть. На повороте реки заканчивается крутой склон, переходя в первую пойменную террасу. Цокольная терраса представлена остатками коренного склона. Наблюдается высокая пойма реки Исеть. Склон пологий, ширина склона составляет 50 м. Геологическое строение представлено скальными грунтами (габбро, гранодиоритов) перекрытыми элювиальными суглинками и супесями твёрдой консистенции. Эллювиальные суглинки перекрыты деллювиально-аллювиальными суглинками твёрдой консистенции  и насыпными грунтами.
От ПК14+50 до ПК15+20	Наблюдается ярко выраженный коренной уступ террасы левого берега реки Исеть. Высота уступа составляет 5 м, в нем отображаются коренные породы – габбро. Берега реки заболочены. Наблюдаются эрозионные процессы в виде формирующейся бровки обрушения.
ПК17+80	Конец маршрута. Поверхность слабонаклонная заросшая густой растительностью. Русловые отложения представлены аллювиальным песком средней крупности.   Шурф №5 0,1 м aQ 4 0,4 м   До 0,1 м почвенно-растительный слой. Далее до 0,4 м аллювиальные суглинки серо-сизого цвета, тугопластичной консистенции. Далее, судя по данным геологических карт, залегают коренные породы габбро.

Горный компас

 При проведении инженерно-геологических исследований, вариантов трассы железной дороги с тектоническими нарушениями и изучений условий залегания горных пород необходимо не только определить мощность слоев, их текстурно-структурные и иные характеристики, но также важно знать условия залегания пород, включая пространственные расположения слоев. Эта задача решается путем определения элементов залегания пластов, которыми являются: простирание, падение и угол падения.

1 -Основание.

2-Лимб круга.

3-Магнитная стрелка.

4-Острие.

5-Зажимной винт магнитной стрелки.

6- Отвес.     

7-Лимб отвеса.

8- Зажим отвеса.

9- Северный конец магнитной стрелки.

 

Направление простирания характеризуется азимутом линии простирания по отношению к сторонам света, а направление падения - азимутом линии падения, которая перпендикулярна к линии простирания, вследствие чего определяют только одно направление, а другое вычисляют. Угол падения — угол наклона пласта к горизонту, характеризует крутизну наклона и измеряется от 0° до 90°.

Определение элементов залегания пластов горных пород выполняется с помощью горного компаса, отличительной чертой которого является оцифровка лимба против хода часовой стрелки, вследствие чего на лимбе вместо востока обозначен запад и, наоборот, - вместо запада - восток. Это позволяет отсчитывать азимут падения пласта по лимбу компаса без каких-либо пересчетов.

В отличие от обычного, горный компас посажен на прямоугольную пластинку, длинная сторона которой при проведении замеров совмещается с направлением 0-180° (СЮ). Компас имеет две шкалы: для определения азимута и для определения угла падения с помощью отвеса (угломера). Северный конец магнитной стрелки окрашен в синий цвет, южный - в красный.

Для ориентирования и разориентирования магнитной стрелки компас снабжен упором. Шкала отвеса расположена за медным успокоителем. Компас снабжен уровнем.

Определение элементов залегания пластов производится в следующей последовательности:

1. Путем расчистки и обнажения слоя подготавливаем площадку, пригодную для проведения измерений;

2. Устанавливаем горный компас длинной стороной «на ребро» и, вращая его в таком положении в плоскости пласта, находят максимальный угол падения;

3. По установленному направлению падения пластов отмечают азимут линии падения.

Разориентировав магнитную стрелку, дают ей успокоиться и производят отсчет по северному концу (синяя стрелка). Это и есть искомый азимут направления пласта. Для получения азимута линии простирания к полученному значению азимута линии падения прибавляем, либо вычитаем 90°.

4. Разориентировав магнитную стрелку, прикладываем компас длинным ребром по определенному направлению падения пласта. Производим заориентирование отвеса, в результате чего он устанавливается в положении, соответствующее углу наклона пласта. Заориентировав отвес, производим отсчет по шкале.

5. Результат записали в журнал.

Определить элементы залегания можно двумя способами.

  Первый способ применяют обычно при замерах элементов залегания крутопадающего слоя. Вначале определяют положение линии падения и значение угла падения. Для этого на выбранной расчищенной плоскости слоя устанавливают горный компас вертикально, длинной стороной его на ребро, отвесом вниз. Вертикальное положение определяется по свободному качанию отвеса. Магнитная стрелка должна быть при этом закреплена. Удерживая компас в таком положении, вращают его около точки А по поверхности слоя. Наблюдая при вращении за показанием отвеса, замечают на полулимбе по клинометру наибольшее значение угла. Это и будет истинный угол падения слоя а. В направлении длинной стороны компаса прочерчивают или мысленно проводят на плоскости слоя прямую АБ, которая покажет направление линии падения.

Для определения азимута падения компас поворачивают, не отрывая от линии АБ, до совмещения основания его с плоскостью слоя. Короткая сторона компаса в этот момент покажет направление линии простирания. Вращая компас вокруг этой линии, приводят его в горизонтальное положение. Необходимо при замере азимута падения держать компас так, чтобы север лимба (северная сторона компаса) был направлен в сторону падения слоя. Затем отпускают магнитную стрелку и по северному ее концу на лимбе компаса читают значение азимута падения. Поскольку азимут простирания будет отличаться от азимута падения на 90°, то его можно не измерять компасом, а вычислить, прибавив к величине азимута падения или отняв от нее 90°. Например, если азимут падения СВ 30°, то азимут простирания будет ЮВ 120°—СЗ 300°. Из двух отсчетов берется тот, который находится в северной половине (СЗ 300°).

  Второй способ замера элементов залегания рекомендуется при пологом залегании слоя. В этом случае сначала определяют не линию падения, а линию простирания слоя. Горный компас в вертикальном положении длинной стороной ставят на поверхность слоя и, поворачивая вокруг точки А, находят такое его положение, при котором отвес показывает нуль на полулимбе. Необходимо следить за тем, чтобы компас оставался в строго вертикальном положении, длинная сторона его совпадала бы с плоскостью слоя.

В этом случае длинная сторона компаса совпадает с линией простирания замеряемой плоскости слоя. В направлении простирания прочерчивают линию вдоль длинной стороны компаса (АБ). Для нахождения линии падения кладут компас основанием на поверхность слоя, совмещая короткую сторону его с линией простирания; с длинной стороной компаса в этот момент совпадает линия падения. Замер азимута падения производится вышеописанным способом. Азимут простирания можно измерить непосредственно, для чего с линией простирания слоя совмещают длинную сторону компаса; при этом концы стрелки покажут отсчет двух азимутов простирания слоя. Для определения углападения горный компас снова приводят в вертикальное положение и прикладывают длинной стороной к найденной линии падения. Значение угла падения берется по отвесу компаса. При записи азимутов падения и простирания, кроме угла (в градусах), записывается и азимутальная четверть, в которой находится этот угол, в буквенном выражении (СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ). Запись элементов залегания следующая: Аз. пад. СЗ 320 угол 42; аз. пр. СВ 50.                                                                                                                  

Обозначение градусов не ставится, чтобы не спутать 1радус снулем. Замеры и запись элементов залегания опрокинутых слоев производятсятак же, как и нормально залегающих, только к записи добавляют, что залегание опрокинутое.                             

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Пример:

Азимут простирания	Ю-3 33°
Азимут падения	С-3 125°
Угол падения	33°

Горнопроходческие работы