Инженерно-геологическая характеристика

1.7 Инженерно-геологическая характеристика

В инженерно-геологическом отношении территория города Читы подразделена на районы и подрайоны, характеризующиеся своеобразными чертами геологического строения, геоморфологии и гидрогеологии. Всего намечено четыре района, располагающиеся в пределах долин рек Ингоды и Читинки и бортовой части впадины: пойма современного возраста, низкие (I и II) террасы, современного четвертичного возраста, высокие (III и IV) террасы среднечетвертичного возраста и склоны пролювиально-делювиального генезиса четвертичного возраста. Все выделенные районы пригодны для любого вида строительства, хотя и требуют при этом проведения разнообразного комплекса мероприятий, связанных на отдельных участках с понижением уровня грунтовых вод (поймы рек), выработке защитных средств от затопления низких террас, защитных мер по борьбе с процессами оврагообразования на высоких террасах левого берега реки Читинки (Северный район города Читы), нивелированием участков со значительными уклонами местности (район Соснового бора). В генетическом отношении все грунты района города Читы подразделяются на следующие группы пород: аллювиальные, элювиальные, делювиально-пролювиальные и скальные породы. Наиболее распространенными из них являются аллювиальные грунты, слагающие пойму и надпойменные террасы рек Ингоды и Читинки. В каждой из указанных групп по гранулометрическому составу и числу пластичности выделены инженерно-геологические слои.

Грунты аллювиального генезиса

Наиболее распространенными среди грунтов этого типа являются суглинки и пески от пылеватых до гравелистых. Они отмечаются в разрезе поймы и всех надпойменных террас в мерзлом и талом состояниях. Особенно характерными они являются в разрезах поймы и всех надпойменных террас в мерзлом и талом состояниях. Особенно характерными они являются в разрезах третьей и четвертой надпойменных террас левобережья рек Ингоды и Читинки, где мощность их достигает 25-60 м.

Суглинки серого, желто-бурого и темно-серого цвета встречаются повсеместно в виде отдельных линз и слоев мощностью до 1,7-4,0 м. В естественных условиях они залегают в пределах деятельного слоя, где они подвержены воздействию грунтовых вод и при промерзании могут обладать пучинистыми свойствами. В долинах ручьев Ивановского и Застепинского суглинки обладают сильнопучинистыми свойствами. В пойме реки Ингоды суглинки сохраняют пучинистость. Являются текучепластичными и просадочными. Естественная влажность их равна 23,0%. На высоких террасах влажность суглинков уменьшается до 17,5% на второй и 12,4% на четвертой террасах. В мерзлом состоянии суглинки встречаются на третьей надпойменной террасе. Суммарная влажность их составляет 20,8%, естественная влажность 19,2%. При нагрузке в 2,5 кг/см², угол внутреннего трения 26º, сцепление 0,250 кПа, модуль деформации 110 МПа.

Пески пылеватые слагают значительные участки на надпойменных террасах. Мощность их составляет 2 и более метров. В Кенонском районе пески имеют темно-бурую окраску и содержат включения мелкой гальки и гравия кристаллических пород (до 20%).

В юго-восточном районе г. Читы пески пылеватые, желтой и буровато-желтой окраски, содержат прослои супесей и суглинков.

Пески имеют плотное сложение. В пределах деятельного слоя пески являются насыщенными и обладают пучинистыми свойствами. Влажность в пойменной части составляет 15,36%, в первой и более высоких надпойменных террасах влажность песков уменьшается до 9,8%.

Для песков средней плотности сложения угол внутреннего трения равен 30º, сцепление 0,04 кПа, модуль деформации 180 МПа.Угол естественного откоса пылеватых песков в естественном состоянии равен 32º, под водой 22º. Пески средней плотности сложения распространены в Кенонском районе города Читы. По степени влажности 0,495 они являются маловлажными. В гранулометрическом составе песков количество частиц менее 0,1мм составляет 42,4%.

На правом берегу пади Сенной в районе строительства Биофабрики коэффициент относительной просадочности в пылеватых песках составляет 0,009. При замачивании грунт непросадочный, удельное сцепление грунта 0,03-0,04 кПа, угол внутреннего трения от 27º до 30º, модуль деформации равен 130 МПа.

Песок гравелистый серого и желто-бурого цвета, полимиктовый, кварц-полевошпатовый, разнозернистый, прослеживается в талом состоянии в скважинах, пробуренных в пойме и надпойменных террасах. Залегает песок с поверхности до глубины 4 м. Песок маловлажный. В пойме его влажность составляет 8,1%, на террасах уменьшается до 5,8%. Небольшая влажность отмечается в пределах первой надпойменной террасы реки Читинки, где она составляет в сухом состоянии 37% , на первой террасе 35% , второй - 36% , третьей - 34% , четвертой - 37% . Объемный вес песка равен 1,96 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,85 г/см³, коэффициент пористости 0,438, степень влажности 0,35 , угол внутреннего трения 39º. По степени сложения песок является плотным, по степени морозоопасности непучинистым. Пески средней крупности и гравелистые пески, слагающие высокие террасы, в основном хорошо промыты. Содержание глинистой фракции не превышает 4-5%. Естественная влажность их невелика. Такие пески являются надежным основанием для жилых и промышленных зданий.

Гравийно-галечные грунты с песчаным заполнителем отмечаются с поверхности в разрезах трёх надпойменных (I-III) террас. Вниз по разрезу песчаный заполнитель, как правило, сменяется супесчаным и суглинистым, обычно распространенных по кровле верхнеюрских-нижнемеловых алевролитов и аргиллитов. Мощность слоя составляет 5 – 5,5 м и нередко составляет 8м. По гранулометрическому составу гравийно-галечные грунты относятся к непучинистым. В пойме и террасах влажность грунта составляет 7,2%. Объемный вес грунта 2,05 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,91 г/см³, коэффициент пористости 0,393 , степень влажности 0,48, угол естественного откоса в сухом состоянии 36º.

В третьей надпойменной террасе объемный вес грунта составляет 1,7 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,59 г/см³, коэффициент пористости 0,667, степень влажности 0,28, угол внутреннего трения 32º, угол естественного откоса в сухом состоянии 37º, удельное сцепление 0,040 кПа. В Кенонском районе города Читы галечно-гравийные грунты имеют супесчаный и суглинистый заполнитель. Здесь они вскрыты большинством выработок на различной глубине от дневной поверхности. Мощность гравийно-галечных отложений составляет 5-5,5 м.

Элювиальные грунты

Среди грунтов элювиального генезиса наибольшее распространение имеют глины, суглинки, пески пылеватые, средней крупности и гравелистые, являющиеся продуктом химического выветривания алевролитов, аргиллитов и песчаников.

Глины (аргиллиты, выветрелые до глинисто-комковатой массы) отмечаются, в основном, севернее озера Кенон. По своему внешнему облику они отличаются от суглинков только лишь по числу пластичности. Глины залегают среди толщи суглинков, в пределах деятельного слоя, а также ниже его, где находятся в талом и вечномерзлом состояниях. Глина темно-серого цвета. В пойме реки Читинки ее мощность составляет 5,7-9,5м. Естественная влажность глины равна 23,5 %, объемный вес 1,98 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,60 г/см³ , коэффициент пористости 0,700, степень влажности 0,91, угол внутреннего трения 13º , модуль деформации 119,8 МПа, удельное сцепление 0,899 кПа. По коэффициенту уплотненности, равному 1,04 и коэффициенту набухания (-0,352), грунты относятся к уплотненным и ненабухающим, непросадочным при замачивании.

Суглинки темно-серого цвета, являющиеся продуктом разрушения алевролитов, встречаются на глубинах до 4,5-7 м. Мощность их колеблется от 2 до 6,8 м. Среди суглинков часто наблюдаются прослой песков средней крупности. Физико-механические показатели суглинка следующие: естественная влажность составляет 18,4%, объемный вес 2,02 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,71 г/см³, коэффициент пористости 0,585, степень влажности 0,85, угол внутреннего трения 24º , модуль деформации 177,0 МПа, удельное сцепление 0,686 кПа, коэффициент сжимаемаемости 0,032 1/МПа. По коэффициент уплотненности, равному 1,07, талые суглинки являются уплотненными, при показателе консистенции (J_L<0) твердыми, ненабухающими при замачивании, непросадочными.

Пески средней крупности серого цвета в талом состоянии встречаются на глубинах до 9-10м. Естественная влажность его равна 12,8% , объемный вес 1,83 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,63 г/см³, коэффициент пористости 0,626, степень влажности 0,54. Пески являются влажными средней плотности сложения, непучинистыми, угол естественного откоса в сухом состоянии равен 33º.

Пески пылеватые жёлто-серого и серого цвета (элювий тонко-зернистых песчаников) отмечается на глубинах от 2 до 8 м. Встречаются в талом и мерзлом состоянии. Физико-механические показатели песка по результатам определений следующие: естественная влажность 17,1%, объемный вес грунта 1,88 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,60 г/см³, коэффициент пористости 0,669, степень влажности 0,68, угол внутреннего трения 29º, угол естественного откоса в сухом состоянии 36º. Песок является влажным, средней плотности сложения, обладает пучинистыми свойствами.

Пески гравелистые (элювий грубозернистых песчаников на супесчаном суглинистом цементе) талые широко распространены в Кенонском районе города Читы. Пески наблюдаются в виде пачек и слагают в основном повышенные элементы рельефа. Пески желтовато-серые, часто насыщенные водой (в пределах поймы и первой террасы).

Делювиально-Пролювиальные грунты

Грунты этого генезиса наиболее широко распространены в юго-восточном районе города Читы, где слагают собой шлейфы вдоль тыловых швов высоких террас. Представлены они песками от пылеватых до гравелистых, суглинками, дресвяно-щебенистыми отложениями, глинами и супесями. Причем у северного борта впадины, вблизи хребта Яблонового, в составе рыхлых отложений преобладают глины и суглинки, у южного борта, у подножия хребта Черского - пески и супеси.

Пески пылеватые встречены в основном в талом состоянии и имеют следующие (по результатам предыдущих определений) физико-механические показатели: естественная влажность 10,0%, объемный вес 1,85 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,68 г/см³ ,коэффициент пористости 0,583, степень влажности 0,16, угол внутреннего трения 34º, модуль деформации 213,5 МПа, угол внутреннего трения 34º, удельное сцепление 0,263 кПа. По степени влажности пески являются маловлажными, плотными.

Пески мелкие наблюдаются во всех пройденных скважинах в талом состоянии. Цвет песков серый, светло-серый, состав полимиктовый. Физико-механические свойства грунтов, по результатам 376 определений следующие: естественная влажность 8%, объемный вес 1,82 г/см³ , объемный вес скелета грунта 1,67г/см³ , коэффициент пористости 0,593, степень влажности 0,36, угол внутреннего трения 38º, модуль деформации 186,56 МПа, угол естественного откоса 35º , под водой 32º .

Пески средней крупности темно-серого, светло-серого и желто-серого цвета, полимиктовые. В скважинах встречены в талом состоянии. Естественная влажность составляет 10,1%, объемный вес 1,87 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,70 г/см³, коэффициент пористости 0,565, степень влажности 0,48, угол внутреннего трения 38º, угол естественного откоса в сухом состоянии равен 35º, под водой 32º. Пески маловлажные, средней плотности сложения, являются надежным основаниям для возведения на них зданий.

Суглинки серого цвета наблюдаются в талом и мерзлом состоянии. Физико-механические свойства их, приведенные по результатам предыдущих определений: естественная влажность равна 17%, объемный вес 2,04 г/см³ , объемный вес скелета грунта 1,74 г/см³ , коэффициент пористости 0,552, степень влажности 0,83 , угол внутреннего трения 23º, модуль деформации 104,0 МПа, удельное сцепление 0,29 кПа, коэффициент сжимаемости 0,026 1/МПа. По консистенции, равной 0,04, суглинки относятся к полутвердым, непросадочным.

Супеси талые наблюдаются в виде прослоев среди песков в районе «Соснового бора». Их физико-механические свойства, приведены по результатам 127 определений, выражаются следующими показателями: естественная влажность супесей равна 12,7%, объемный вес грунта 1,85 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,64г/см³, коэффициент пористости 0,634, степень влажности 0,54. Супеси по показателю консистенции (В<0) относятся к твердым, по степени влажности к влажным, просадочным.

Дресвяно-щебенистые грунты с суглинистым заполнителем распространены вдоль тыловых швов высоких надпойменных террас, а также на склонах хребтов Яблонового и Черского. Естественная влажность грунтов равна 10,8%, объемный вес 1,89 г/см³, объемный вес скелета 1,71 г/см³, коэффициент пористости 0,567, степень влажности 0,51. Грунты являются влажными, средней плотности сложения.

Дисперсные грунты.

Из скальных грунтов в пределах Читино-Ингодинской впадины наиболее распространенными являются аргиллиты, алевролиты и песчаники верхнеюрского нижнемелового возраста, залегающие как в мерзлом, так и в талом состоянии. Породы затронуты слабым выветриванием и в кровле являются трещиноватыми. В талом виде естественная влажность выветрелых алевролитов изменяется от 17,4 до 19,7%, объемный вес 1,97-2,08 г/см³, объемный вес скелета грунта 1,65-1,77 г/см³, коэффициент пористости 0,537-0,636, степень влажности 0,83-0,88. Показатели сопротивления сдвигу при давлении 3 кг/см² равны: сцепление 0,25 кПа, угол внутреннего трения 20,25º. Временное сопротивление на сжатие в воздушно-сухом состоянии равно 212-298 кг/см², при среднем значении 281 кг/см².

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ