Материал: Оценка инженерно–геологических условий Хингано–Буреинского региона

Оценка инженерно–геологических условий Хингано–Буреинского региона

Содержание

Введение

Глава I. Физико-географические характеристики района

Глава II. Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика пород

Глава III. Гидрогеологические условия

Глава IV. Современные геологические процессы и явления

Заключение

Список литературы

Введение

Дальний Восток охватывает около одной пятой территории Российской Федерации, к востоку от рек Лены, Алдана и Зеи. С севера и востока его омывают: море Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское, Берингово, Охотское и Японское моря. Южная граница региона совпадает с государственной границей между Российской Федерацией и Китайской Народной Республикой.

Дальний Восток включает в себя восточную часть Якутской области, Магаданскую область с Чукотским национальным округом, Камчатский, юго-восточную часть Амурской области, Сахалинскую область, южную часть Хабаровского края и Приморский край, в экономическом отношении образующие Дальневосточный экономический район.

Природные условия Дальнего Востока характеризуются исключительной контрастностью и неоднородностью, обусловленной его положением на окраине Азиатского материка, большой протяженностью с юга на север (от 42 до 70° с. ш.), сочетанием преимущественно горного рельефа с редкими разобщенными, но достаточно обширными равнинами.

Суровый своеобразный климат, широкое развитие многолетнемерзлых пород и связанных с ними современных геологических процессов и явлений наряду со значительной удаленностью от основных экономически развитых районов страны осложняют и тормозят освоение территории.

Наиболее освоена южная часть Дальнего Востока - бассейн Амура и морское побережье. Здесь расположены основные промышленные центры, связанные сетью дорог, и сельскохозяйственные районы.

Основное значение в экономике Дальнего Востока имеют горнодобывающая и рыбная промышленность. Развиваются лесная промышленность, машиностроение « металлообработка, черная металлургия, промышленность строительных материалов, сельское хозяйство. Большое экономическое значение имеет морской транспорт.

Осуществление планов дальнейшего хозяйственного развития Дальнего Востока требует усиления работ по изучению инженерно-геологических условий края, и в первую очередь в области региональной инженерной геологии, в задачу которой входит типизация инженерно-теологических условий местности на основе синтеза всех знаний о природной обстановке. Этот синтез должен предусматривать количественную оценку роли того или иного фактора при различных видах строительства. Инженерно-геологическая типизация местности даст возможность разработать региональные нормы и технические условия, строительные нормы и правила и типовое проектирование сооружений применительно к разного рода природным условиям. Это в свою очередь будет способствовать сокращению объема и сроков изыскательских работ, проектирования и строительства, т. е. их ускорению и удешевлению.

Целью данной курсовой работы является оценка инженерно - геологических условий Хингано - Буреинского региона.

Глава I. Физико-географические характеристики района

Регион расположен в западной части Буреинской горной области, морфологически совпадающей с поднятием Буреинского массива.

Рельеф региона горный. Северная его половина занята крупным сводовым поднятием - хр. Турана, ориентированным субмеридионально. В южной части расположены западные отроги Буреинского хребта и горы Малого Хингана, состоящие из отдельных горных массивов и разобщенных межгорными понижениями хребтов северо-восточного и субширотного простирания. Горные сооружения представляют собой эрозионно-денудационное массивное низкогорье, окруженное с запада, юго-востока и востока полосой холмистых и холмисто-грядовых предгорий. Преобладают горы массивных очертаний с выположенными куполовидными водоразделами и крутыми, иногда обрывистыми в основании склонами, глубоко расчлененные узкими трапециевидными речными долинами, почти совершенно лишенными аллювиальных террас. Лишь северо-восточные отроги хребтов и отдельные вершины в их осевой части (достигающие 1200-1400 м) имеют более резкие очертания.

Речные долины в плане подчинены основным направлениям текто-нической трещиноватости пород. Наиболее крупные из них (долины Бурей, Тырмы, Яурина и других) заложены вдоль долгоживущих разломов и на значительном протяжении имеют каньонообразную форму.

Климату региона присущи отрицательные среднегодовые температуры воздуха от 0 на юге до -4,9° на севере, большие годовые и суточные контрасты температур и значительное количество осадков (650- 800 мм), большая часть которых (до 80%) выпадает в теплый период года, что вызывает летне-осенние паводки на реках, иногда катастрофические наводнения. Отрицательные среднегодовые температуры воздуха, глубокое сезонное промерзание грунтов - до 3 м, значительное снижение зимних температур воздуха в узких субмеридиональных долинах за счет его инверсии и другие факторы способствуют сохранению на ряде участков многолетней мерзлоты. Многолетнемерзлые породы наиболее распространены на севере региона (сплошная мерзлота в днищах речных долин и на склонах северной экспозиции). Мощность их достигает 60-70 м, температура в подошве слоя с годовыми колебаниями минус 1,8-2°. Для южной половины территории характерны долинное распространение многолетнемерзлых пород и значительно меньшие их мощности (не более 3-5 м). Температура мерзлых грунтов практически равна нулю с отклонениями до минус 0,2, реже до минус 0,5°. На крайнем юге многолетнемерзлые породы отсутствуют.

Регион расположен в зоне тайги. Большая часть гор ниже гольцового пояса покрыта хвойными, а предгорья и долины рек - смешанными лесами. Исключение составляют участки вблизи населенных пунктов, где лесной покров нарушен хозяйственной деятельностью человека и лесными пожарами.

Глава II. Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика пород

Тектонически рассматриваемая территория соответствует поднятию Буреинского массива - крупной глыбе поздних байкалид, испытавшей в позднем палеозое и мезозое явления тектоно-магматической активизации. В позднем палеозое (возможно, раннем триасе) явления активизации выразились во внедрении по крупным расколам огромных масс гранитоидов, переработавших и консолидировавших массив. С позднемезозойскими и более молодыми движениями связаны раскалывание поднятия, активный вулканизм и формирование вдоль глубинных разломов, преимущественно в его краевых частях, наложенных прогибов.

Поднятие почти целиком сложено ранне- и позднепалеозойскими (возможно, и раннетриасовыми) гранитоидами (рис. 2), среди которых в отдельных тектонических блоках или в виде остатков кровли плутонов сохранились нижне-среднепротерозойские метаморфические породы метаморфизованные верхнепротерозойские - кембрийские отложения (терригенно-карбонатная формация), а также девонские осадочные и вулканогенные образования (карбонатно-терригенная и дацито-липаритовая формации).

Позднемезозойские наложенные прогибы выполнены породами вулканогенных и молассовой формаций. Местами краевые части прогибов перекрыты покровами нижнечетвертичных платобазальтов. Четвертичные отложения незначительной мощности представлены образованиями склонового ряда и аллювиальными отложениями.

Метаморфические породы допозднепротерозойского возраста выходят на поверхность на ограниченных участках и представлены разнообразными гнейсами и кристаллическими сланцами, возникшими в результате регионального метаморфизма песчано-глинистых, в меньшей мере вулканогенно-осадочных отложений в условиях амфиболитовой и зеленосланцевой фаций. Ведущая роль принадлежит биотитовым и двуслюдяным гнейсам и сланцам. Встречаются кварциты, амфиболиты, амфиболовые гнейсы и мраморы. Изредка отмечаются мелкие межпластовые тела, залежи и линзы серпентинитов, серпентинизированных перидотитов и дунитов. Общая мощность отложений до 4000 м. Почти повсеместно породы содержат послойные, реже секущие жилы и линзы кварца мощностью до 0,5 м. С породами серии пространственно тесно связаны (и потому рассматриваются в составе единого комплекса) протерозойские гранитоиды, образующие небольшие (от 2 до 300 км2) тела, не имеющие с вмещающими породами резких границ и послойно их инъецирующие в приконтактовой зоне.

Гранитоиды представлены плагиогранитогнейсами, биотитовыми гранитогнейсами, лейкократовыми и биотитовыми гранитами, грано-диоритами, катаклазированными и окварцованными, обладающими преимущественно гнейсовидной, редко массивной текстурой.

Рис. 1. Схематическая инженерно-геологическая карта Хингано-Буреинского региона. Формации: 1 - метаморфическая (PR1); 2 - терригенно-карбонатная (PR3 - Є1); 3 - гранитоидная (PZ3); 4- карбонатно-терригенная (D2); 5 - дацито-липаритовая (D2); 6 - андезитовая и дацито-липаритовая (J3 К); 7 - базальтовая (QI); 8 - геолого-генетический комплекс аллювиальных отложений (aQ). Физико-геологические явления: 9 - карст; 10 - осыпи; 11 - граница островной многолетней мерзлоты; 12 - изолинии мощности многолетнемерзлых пород; 13 - тектонические нарушения; 14 - граница региона и сопредельные территории; 15-границы формаций.

Гнейсы и кристаллические сланцы интенсивно дислоцированы - собраны в узкие крутые складки (45-80°) близмеридионального или северо-восточного простирания, осложненные мелкой складчатостью вплоть до плойчатости и гофрировки слоев. На отдельных участках отмечаются дугообразные структуры. До глубины 70-80 м, реже до 150 м, породы неравномерно трещиноваты. Наибольшей интенсивности (до 30 трещин на 1 м2) трещиноватость достигает в зоне выветривания; до 6,5 м, в горизонтах кристаллических сланцев и в зонах тектонических нарушений. Трещины преимущественно крутопадающие, шириной 0,1-2 см, как правило, заполнены дресвой, глинистым материалом, реже залечены кальцитом или открытые.

Гнейсы достаточно устойчивы к процессам выветривания и обладают высокой механической прочностью, выдерживая в отдельных, образцах нагрузки от 1300-105 до 1500-105 Па (по данным единичных, определений).

Кристаллические сланцы характеризуются тонкой сланцеватостью,, благодаря чему значительно легче гнейсов поддаются выветриванию. По данным Ленгидропроекта, временное сопротивление сжатию сланцев колеблется от 730-105 до 1500-105 Па (6 определений). Наименьшая прочность характерна для образцов, содержащих большое количество слюды и обладающих тонкополосчатой текстурой.

Гранитоиды характеризуются значительной крепостью, устойчивостью к выветриванию. Обладают плитчатой либо крупноглыбовой отдельностью. По единичным данным, временное сопротивление сжатию' гранитоидов в воздушно-сухом состоянии составляет 1000*105-1100*105Па, в водонасыщенном - 990*105 - 1010*105 Па.

Образования терригенно-карбонатной формации- позднего протерозоя- раннего кембрия сохранились преимущественно на юге региона, где в виде отдельных разобщенных блоков заключены среди палеозойских гранитоидов. Для разреза формации характерно чередование терригенных и карбонатных толщ. Первые мощностью 1000-1500 м образованы разнообразными по составу и степени метаморфизма сланцами, сланцеватыми алевролитами, меньше кварцитами, метаморфизованными песчаниками, иногда с редкими прослоями и пачками мраморов, в верхах разреза с горизонтами железистых кварцитов. Среди сланцев в основании комплекса наиболее развиты кварцево-биотитовые, кварцево-графитовые, графитовые, силли-манит-слюдяно-кварцевые разновидности. В верхней части разреза, преобладают кремнисто-серицитовые, филлитовидные, глинистые и углисто-глинистые разности. Карбонатные толщи мощностью 600-1000 м сложены известняками и мраморами, в средней части разреза - доломитами, с резко подчиненным количеством филлитов, углисто-глинистых, кремнистых и карбонатных сланцев. Вблизи контактов с гранито-идами породы превращены в разнообразные кристаллические сланцы, гнейсы, роговики, кварциты, мраморы, кальцифиры и скарнированные породы, часто послойно инъекцированы гранитным материалом. Мощность формации 5000-7000 м.

Все перечисленные образования смяты в крупные (шириной от 2 до 9 км, протяженностью в несколько десятков километров) линейные складки меридионального или северо-восточного простирания, осложненные складками более высокого порядка. Формы складок в карбонатных толщах сложнее, чем в терригенных. В поле распространения терригенно-карбонатных пород широко развиты разрывные нарушения, типа сбросов и надвигов, преимущественно меридионального простирания. Разломы сопровождаются зонами катаклаза и милонитизацию пород (мощностью от 0,1 до 20 м).

Карбонатные породы кристаллические (от мелко- до крупнозернистых), крепкие массивные или грубослоистые, характеризуются крупноглыбовой или параллелепипедальной отдельностью, высокой механической прочностью. Они выдерживают в отдельных образцах в--сухом состоянии давления от 743*105 до 2845*105 Па (табл. 1).

Таблица 1

Физико-механические свойства пород терригенно-карбонатной формации

инженерный геологический гидрогеологический

Наибольшие значения характерны для невыветрелых разностей магнезитов и доломитов, залегающих в основании комплекса, а также для кальцифиров и мраморов, образовавшихся в зоне контактового воздействия гранитоидов. Эти же разности пород характеризуются слабой растворимостью, о чем свидетельствует незначительное развитие карста в поле их распространения. В основном карст приурочен к известнякам верхней части разреза в виде воронок различных размеров диаметром от 1,5 до 20 м и глубиной от 1 до 8 м, колодцев, реже провалов и пещер (8*3*2 м). Небольшие карстовые пустоты и каверны, нередко заполненные продуктами разрушения известняков, отмечаются также в скважинах на глубине до 50 м реже до 70-80 м.