Гидрогеологические условия

ОТЧЕТ

по учебной геологической практике

Состав бригады:

1.Нурмухаметов Д.Э.(бригадир)

2.Коваленко Д.С.

3.Карпеченков К.В.

4.Жабко Н.С.

5.Халидов Д.А.

6.Свешников Е.А.

Руководитель практики:

Лаврусевич А.А.

Москва, 2015 г.

1. Введение.

2. Геологические характеристики района прохождения практики:

· Климат;

· Геоморфология;

· Гидрогеологические условия;

· Стратиграфическая колонка Подмосковья;

· Описание одной из скважины Москвы;

· Геологические изыскания;

3. Инженерно-геологические изыскания.

4. Практические задания в Мытищах:

· Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными наливами в шурфы;

· Изучение плотности песчаных грунтов методом динамического зондирования с помощью ручного зонда;

· Определение плотности и влажности грунтов;

5. Маршрут по Крылатским холмам.

6. Заключение.

ВВЕДЕНИЕ

В процессе проведения геологической практики наша бригада знакомится с организацией, методами и методикой проведения инженерно-геологических изысканий, которые, в свою очередь, являются видом строительной деятельности необходимым для принятия обоснованных проектных решений по конструированию сооружения, выбора методов и технологии его возведения и назначения режима эксплуатации.

Инженеру-строителю при производстве земляных работ необходимо уметь различать горные породы, определять их залегания и состояние. При проектировании сооружений инженер обязан отчетливо представлять себе инженерно-геологические условия местности и конкретной строительной площадки, понимать значение рельефа, грунтовых и гидрогеологических условий, геологических процессов для оптимального размещения проектируемых зданий и сооружений, определение целесообразной глубины заложения фундаментов и решения других инженерных задач.

Цель практики — это закрепить теоретические знания по геологии, полученные в рамках теоретического курса; ознакомиться с приложением геологических знаний к задачам строительства и эксплуатации сооружений на примере г. Москвы.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ

Климат

Московская агломерация расположена в поясе умеренно-континентального климата, с ясно выраженной сезонностью. Лето умеренно теплое, в некоторые годы жаркое. Зима умеренно холодная, продолжительная с устойчивым снежным покровом. Многолетняя среднегодовая температура составляет в настоящее время +5,4°C. Средняя температура самого холодного месяца (январь) составляет -9,3°С, а самого теплого (июль) – +18,2°С. Годовая амплитуда имеет в Москве наибольшую величину 27,5°C. Число дней со среднесуточной температурой выше 0°C – 210-214. Температуры в центральных районах города на 1,5-2,0°С выше температур на городских окраинах.

Зима длится около 5 месяцев. Морозный период продолжается с конца ноября до второй половины марта (около 100 дней). Абсолютный минимум температуры – 42°C. Почвы и грунты промерзают к концу зимы на глубину до 40 см, а на открытых участках до 140 см. Снежный покров распределяется в городе очень неравномерно. Высота снежного покрова составляет в среднем 40-45 см, а в многоснежные годы может достигать 65 см.

Тёплый период длится с апреля по октябрь (около 215 дней). Абсолютный максимум температуры составляет +37°C. Количество осадков, выпадающих в городе, по многолетним наблюдениям составляет около 700 мм осадков в год. Среднегодовая относительная влажность воздуха – 77 %. Наибольшее количество осадков приходится на весенне-летний период.

В Москве возможны ветры всех направлений. В теплый период года преобладают северо-западные ветры, а в холодный – западные, юго-западные и южные. Среднегодовая скорость ветра – 2,3 м/с.

В течение 243 дней в году небо в Москве закрыто облаками. Наибольшая облачность наблюдается в столице с октября по январь.

Геоморфология

В геоморфологическом отношении Москва расположена в центральной части Русской равнины. В пределах территории города находятся четыре ландшафтногеоморфологических района: Теплостанская возвышенность (А), СмоленскоМосковская возвышенность (Б), Мещерская низменность (В) и долины реки Москвы и ее притоков (Г). Геоморфологическая схема Московской области представлена на рис. 3, геоморфологическая схема г. Москвы приведена на рис. 4. На схеме район «Г» – долины Москвы-реки и притоков, показаны оттенками зелёного цвета, разделяет районы «А», «Б» и «В», показанные оттенками желтого цвета.

Указанные районы существенно отличаются абсолютными отметками земной поверхности, крутизной склонов и некоторыми другими параметрами.

Главным геоморфологическим и ландшафтным объектом на территории столицы является долина реки Москвы. Она занимает достаточно обширную часть территории города и пересекает его с северо-запада на юго-восток. Вместе с долинами крупных притоков (рр. Яуза, Сетунь, Сходня и др.) долинный комплекс составляет одну треть всей площади города.

Долина имеет асимметричное строение, при этом террасы развиты преимущественно на левом берегу. Террасы продольные аккумулятивные. Наибольших значений ширина долины достигает в юго-восточной части города, где составляет 12 км. В рельефе долины реки Москвы выделяют: пойму (низкую и высокую) и три надпойменные аллювиальные террасы (первую, вторую и третью).

Ранее пойма тянулась практически сплошной полосой вдоль всей реки. В настоящее время в результате многочисленных изменений естественного ландшафта пойма Москвы-реки либо затоплена в большей своей части вследствие сооружения Канала им. Москвы и поднятия уровня воды в реке, либо существенно подсыпана и ее поверхность поднята до уровня первой Серебряноборской надпойменной террасы (участки Болотной площади и Лужников, район Южного порта и др.). Абсолютные отметки ее поверхности поймы в естественном состоянии составляют 125-126 м. Ширина поймы колеблется от 0,5 км у подмываемого берега и до 1-2 км внутри излучин. Значительные участки поймы находятся в районах Тушино, Крылатское, Нижние Мневники, Лужники, Марьино, Братеево, Коломенское и др. Она имеет два уступа – низкую и высокую поймы.

Низкая пойма практически вся затоплена по реке Москве и сохранилась фрагментарно. Низкая пойма ясно выделяется в Татарово, в музее-заповеднике Коломенское. В основном она сохранилась по притокам Москва-реки. Низкая пойма регулярно затопляется во время весенних половодий.

Первая надпойменная терраса (Серебряноборская) в границах города встречается очень фрагментарно и в рельефе наиболее хорошо выражена в Серебряном бору и в небольшой части Замоскворечья. Высота террасы над урезом воды составляет 8-10 м. Поверхность террасы ровная и характеризуется абсолютными отметками 126-130 м. Фрагмент первой надпойменной террасы можно видеть в маршруте по Воробьёвым горам у Андреевского моста.

Правый берег Москвы-реки на отдельных отрезках реки имеет довольно крутые склоны. На таких участках склоны прорезаны многочисленными оврагами и промоинами. Подобный эрозионно-денудационный тип рельефа характерен для правого борта реки Москвы в районах Рублевского шоссе – Фили, Воробьевых гор, Москворечья и ряда других мест.

Вторая надпойменная терраса (Мневниковская) обычно довольно хорошо выражена в рельефе. В черте города она прослеживается практически по всей длине Москвы-реки. Вторая надпойменная терраса имеет высоту 15-22 м над урезом воды. Ее почти ровная горизонтальная (угол наклона не превышает 1,5 град.) и неширокая поверхность характеризуется абсолютными отметками 130-140 м. К первой надпойменной террасе спускается пологим уступом. По долинам притоков вторая надпойменная терраса преимущественно фиксируется в виде уступа имеющего высоту 8-10 м. В пределах Мневниковской террасы находятся Нижние Мневники, большая часть Замоскворечья, Нагатино и Марьино.

Третья надпойменная терраса (Кремлёвская или Ходынская) является наиболее древней, самой высокой, четко выражена в рельефе. Она имеет наибольшее распространение. Её поверхность представляет собой равнинное пространство с незначительными колебаниями высот. Превышение террасы над урезом воды на западе территории составляет 30-35 м, а на востоке – 38-40 м. Абсолютные отметки поверхности колеблются в интервале 140-160 м. Поверхность террасы ровная, имеет слабый уклон (1,5-3 градусов) в сторону реки. Терраса имеет ширину до 5 км и в черте города сопровождает Москва-реку на всем её протяжении. От прилегающих к ней водоразделов и более низких террас Ходынская терраса отделена пологим уступом.

Помимо долины реки Москвы третья надпойменная терраса прослеживается в приустьевых частях таких её крупных притоков, как реки Яуза, Сходня, Сетунь и Городня. Высота надпойменной террасы здесь составляет 20-25 м.

На всем протяжении третья терраса цокольная, то есть её аллювиальные отложения подстилаются древними отложениями на уровне выше уреза воды в реке. Древние отложения можно видеть в бортах долины под аллювием в Нескучном саду (маршрут по Воробьёвым горам) в овраге Гнилуша (маршрут по Крылатским холмам).

Северо-западную часть города занимает край Смоленско-Московской возвышенности (Москворецко-Яузское междуречье). Эта возвышенность создана ледником и частично размыта реками в последующие тысячелетия Она представляет собой аккумулятивно-эрозионную морено-флювиогляциальную равнину. Поверхность равнины пологоволнистая. В ее пределах на фоне плоских участков, сложенных флювиогляциальными отложениями, с абсолютными отметками 155-175 м, выделяются пологие моренные холмы с абсолютными отметками 170-190 м. Крутизна склонов не превышает 1,5 градусов.

Южные и юго-западные районы столицы расположены на Теплостанской возвышенности, которая является частью Москворецко-Окской пологоувалистой моренной эрозионной равнины. Абсолютные отметки Теплостанской возвышенности изменяются в пределах 175-255 м. К участкам этой возвышенности в районах Тёплого стана и Ясенево приурочены наиболее высокие абсолютные отметки поверхности рельефа на территории Москвы. Превышение ее поверхности над урезом воды в реке Москве достигает 130 м. Поверхность возвышенности осложнена густой сетью оврагов и балок, на склонах которых нередко имеются оплывины и оползни мелкого заложения. Поверхность возвышенности имеет ступенчатый характер. Нижние ступени перекрыты флювиогляциальными и озерноледниковыми отложениями с отдельными линзами морены в разрезе и представляют собой флювиогляциальную равнину, высокие ступени перекрыты моренами московского и днепровского (донского) ледников. Мощность четвертичных отложений неравномерна и изменяется от 2-3 м до 20-30 м. На северо-западе

Теплостанской возвышенности выделяют Татаровские высоты или Крылатские холмы, на севере – Воробьёвы горы. В пределах Теплостанской возвышенности берут начало реки Раменка и Очаковка. Здесь протекают Битца, Чертановка и Городня.

Восточная часть города расположена на окраине Мещерской озерноледниковой низменной равнине (низменности), представляющей собой среднечетвертичную зандровую равнину. Поверхность равнины плоская, нерасчлененная, имеет общий уклон на юго-восток (с отдельными небольшими поднятиями), ее абсолютные отметки лежат в пределах 140-160 м. Эта область характеризуется относительно большой мощностью водно-ледниковых и аллювиальных отложений и неглубоким залеганием глин и известняков карбона. Относительное превышение над урезом воды в реке Москве составляет 20-40 м. Крутизна склонов не превышает 1,5 градусов. В пределах этой территории расположены озера ледникового происхождения (Белое, Светлое и Чёрное).

Первоначальный естественный рельеф территории Москвы практически повсеместно существенно изменен градостроительством. В настоящее время заключено в трубы и засыпано свыше сотни небольших рек, ручьёв, оврагов и балок, десятки стариц и болот, свыше 700 прудов. Помимо этого, при строительстве города производились значительные срезки грунтов, были срыты некоторые холмы. В результате рельеф Москвы был значительно выположен, а на отдельных участках существенно увеличилась мощность техногенных отложений. К числу наиболее крупных форм искусственного рельефа относятся: канал им. Москвы, Химкинское водохранилище, гребной канал в Крылатском, Карамышевское и Хорошёвское спрямления Москвы-реки. Очень существенными элементами такого рельефа в городе являются выемки и насыпи автомобильных и железных дорог, дренажных каналов и др.

I - Верхневолжская озерно-ледниковая плоская низменность

II - Смоленско-Московская моренно-эрозионная возвышенность

III - Москворецко-Окская пологоувалистая эрозионная равнина

IV - Мещерская озерно-ледниковая низменная равнина

V - Зарайская эрозионная увалисто-балочная возвышенная равнина

-пойма

-первая надпойменная терраса

-вторая надпойменная терраса

-третья надпойменная терраса

-моренная равнина

-флювиогляциальная равнина

-оползневые склоны

Гидрогеологические условия

На территории Москвы в пределах фактической зоны взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой по литолого-стратиграфическим признакам выделяются четвертичные, мезозойские и каменноугольные водоносные горизонты.

Ниже рассмотрены следующие основные водоносные горизонты, распространенные в пределах Москвы: четвертичный надморенный водоносный горизонт, надъюрский водоносный комплекс, верхнекаменноугольные измайловский, перхуровский и ратмировский водоносные горизонты, среднекаменноугольный подольско-мячковский водоносный горизонт.

Четвертичный надморенный водоносный горизонт грунтовых вод приурочен к техногенным, аллювиальным и флювиогляциальным отложениям, залегающим на относительно водоупорных суглинках донской и московской морен. Горизонт развит в основном на водораздельных пространствах. В области распространения мореных отложений водовмещающими отложениями для горизонта могут являться межморенные флювиогляциальные отложения. Надморенный водоносный горизонт грунтовых вод безнапорный. Уровенная поверхность горизонта в основном повторяет дневную поверхность, снижаясь от водоразделов к речным долинам. Максимальные уровни грунтовых вод надморенного водоносного горизонта отмечаются в западной и юго-западной частях территории города (абсолютные отметки 230-235 м). В долинах рек Москвы и Яузы уровни грунтовых вод снижаются до абсолютных отметок 130-135 м.

Надъюрский водоносный комплекс включает толщу обводненных песчаных отложений четвертичной и мезозойских систем, залегающих на верхнеюрских глинах. На территории Москвы надъюрский водоносный комплекс распространен практически повсеместно и отсутствует лишь на отдельных участках, где моренные суглинки залегают непосредственно на верхнеюрских глинах. На большей части территории Москвы водоносный комплекс приурочен, в основном к водноледниковым и аллювиальным пескам. В пределах водоразделов на западе, югозападе и юге Москвы водовмещающие меловые отложения надъюрского комплекса имеют слоистое строение. На участках долинного комплекса рек Москвы и Яузы надъюрский водоносный комплекс имеет в основном безнапорный характер. На участках развития в кровле комплекса моренных отложений водоносный комплекс характеризуется преимущественно слабонапорным режимом.

Абсолютные отметки уровенной поверхности надъюрского водоносного комплекса закономерно снижаются от водоразделов к современным и погребенным доледниковым долинам. Наиболее высокие абсолютные отметки уровней подземных вод (170-190 м) отмечаются на повышенных участках водоразделов в юго-западной части городской территории. Основное дренирующее влияние на подземные воды оказывают долины рек Москвы, Яузы, Сходни, малых рек и участки глубоких эрозионных врезов, где их уровень снижается до абсолютных отметок 107-119 м. На некоторых участках палеодолин надъюрский водоносный комплекс полностью сдренирован (Смоленская площадь, ул. Новый Арбат).

Верхнекаменноугольный измайловский водоносный горизонт распространен преимущественно в северо-восточной части городской территории. Этот водоносный горизонт межпластовых вод приурочен к известнякам и доломитам нижней (измайловской) подсвиты яузской свиты. Верхним водоупором горизонта являются верхнеюрские глины или глинисто-мергелистые отложения верхней (трошковской) подсвиты яузской свиты. На тех участках палеодолин, где размыты перекрывающие водоупоры, этот водоносный горизонт гидравлически связан с надъюрским водоносным комплексом.

В пределах большей части территории города Москвы измайловский водоносный горизонт имеет напорный характер. Пьезометрический уровень межпластовых вод устанавливается на абсолютных отметках 122-139 м. На севере и северо-востоке, а также на отдельных участках в центре Москвы измайловский водоносный горизонт сдренирован, что обусловлено интенсивной работой дренажных систем Метрополитена. Региональное направление фильтрационного потока на север и северо-восток.

Верхнекаменноугольный перхуровский водоносный горизонт межпластовых вод распространен в центральной и северной частях территории города Москвы. Верхним водоупором межпластовых вод являются глинисто-мергелистые отложения верхней (мещеринской) подсвиты тестовской свиты, а вдоль южной границы распространения горизонта – верхнеюрские глины. В бортовых частях палеодолин верхнеюрский водоупор размыт, и горизонт непосредственно взаимосвязан с вышележащим надъюрским водоносным комплексом. К участкам размыва верхнеюрских глин приурочены наиболее высокие абсолютные отметки уровенной поверхности – от 120-128 м в южной части распространения горизонта, до 135-141 м на северо-западе территории города Москвы. Снижение уровней подземных вод связано с дренажным водоотливом из выработок Метрополитена. В центральной части города образовалась обширная депрессионная воронка со снижением уровня подземных вод до абсолютных отметок 110-115 м.

Верхнекаменноугольный ратмировский водоносный горизонт межпластовых вод распространен практически на всей области развития верхнекаменноугольных отложений и отсутствует лишь на отдельных участках центральной палеодолины. Верхним водоупором являются глинисто-мергелистые отложения верхней (неверовской) подсвиты хамовнической свиты, а вдоль южной границы распространения горизонта – верхнеюрские глины. На участках размыва перекрывающих водоупорных отложений ратмировский горизонт гидравлически связан с вышележащим надъюрским водоносным комплексом. К участкам размыва верхнеюрских глин приурочены наиболее высокие абсолютные отметки уровенной поверхности: 130-137 м в северо-западной части распространения горизонта, 120128 м в юго-восточной и 115-120 м – в юго-западной и восточной.

Интенсивная разгрузка ратмировского водоносного горизонта частично осуществляется в пределах древних эрозионных врезов. В центральной части города сформировалась глубокая депрессионная воронка со снижением уровня подземных вод до абсолютных отметок 95-100 м.

Среднекаменноугольный подольско-мячковский водоносный горизонт межпластовых вод распространен на всей территории города Москвы. Водовмещающие отложения комплекса представлены среднекаменноугольными известняками и доломитами, в различной степени глинистыми, каверзными и трещиноватыми. В северной половине территории города Москвы перекрывающим водоупором являются глины и мергели верхней (суворовской) подсвиты кревякинской свиты, отделяющими подольско-мячковский комплекс от суворовского водоносного горизонта. На остальной территории водоупорной кровлей служат верхнеюрские глины.

На отдельных участках в пределах палеодолин водоносный горизонт залегает непосредственно под «надъюрским водоносным комплексом».

В пределах всей территории Московского столичного региона из каменноугольных водоносных горизонтов и комплексов осуществляется активный отбор подземных вод для хозяйственных и производственных нужд, а также производится дренажный водоотлив. В результате такого водоотбора сформировались значительные депрессионные воронки.

Важное значение имеет факт техногенной нарушенности природных гидрогеологических условий на территории города. Это касается как положения уровня грунтовых вод и пьезометрических уровней межпластовых напорных вод, так и гидрогеохимической обстановки. В частности установлено изменение химического состава мезозой-кайнозойского водоносного комплекса в зависимости от функционального назначения городских территорий, например, селитебные районы и промзоны характеризуются последовательным повышением доли распространения вод хлоридных и сульфатных по сравнению с районами лесопарков. В то же время для селитебных районов в большей степени, чем для промзон характерно распространение вод гидрокарбонатно-хлоридного состава по сравнению с гидрокарбонатно-сульфатными водами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: