Отчёт о прохождении летней геологической практики

Отчёт о прохождении летней геологической практики

 

Бригада (Группа 3П-III):

 

Красильникова Анна

Лукшин Антон

Скачков Александр

Фазылов Динис

Шалеева Ксения

 

 

Руководитель: Зеленкова Н.И.

 

Санкт-Петербург

2012 г.

Содержание

Введение. 2

Часть 1. Геологические условия территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области…... 3

Часть 2. Рекогносцировочный маршрут по долинам рек Саблинка и Тосно. 10

Часть 3. Побережье Финского залива. Сестрорецк. Дюны. 16

Часть 4. Виды инженерно-геологических работ на стадии изысканий. Рабочая документация. 24

Заключение. 29

 

 

Введение

 

Цель геологической практики:

1) ознакомиться с основными методами ведения инженерно-геологических изысканий;

2) ознакомиться с некоторыми геодинамическими процессами: геологическая работа рек, моря, ветра;

3) ознакомиться с проявлениями геодинамических процессов: речная эрозия, абразия, оползни, карст и др.;

4) ознакомиться с видами разведочного бурения и зондирования;

5) ознакомится с инженерно-геологическими условиями СПб и ЛО.

В ходе практических занятий были пройдены два рекогносцировочных маршрута: первый, по долинам рек Саблинки и Тосны, с целью изучения работы рек на частных примерах. Второй - маршрут вдоль побережья Финского залива в направлении Сестрорецк-Курорт для изучения геологической работы моря и сопутствующего ветра. Для наглядного изучения геологоразведочных работ было осуществлено знакомство с буровой установкой и методами разведочного бурения.

Основная задача – сбор инженерно-геологических условий (ИГУ).

ИГУ – это условия, обуславливающие место размещения сооружения, его конструкцию, способы производства работ, а также выбор мероприятий по борьбе с неблагоприятными явлениями. Сбор ИГУ включает в себя восемь различных видов изысканий:

1) нахождение и анализ архивных данных об ИГУ данной местности;

2) геологическая съёмка;

3) полевые работы;

4) бурение скважин, прокладка шурфов;

5) механическое зондирование;

6) различные геофизические методы (сейсмо-, электро- и др. виды);

7) взятие образцов грунта;

8) забор проб воды.

Часть 1. Геологические условия территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

В зависимости от рельефа и строения выделяют следующие территории:

1. Карельский перешеек

2. Предглинтовая низменность

3. Ордовикское плато

4. Главное девонское плато

5. Карбоновое плато

В Санкт-Петербурге

Геологический разрез Санкт-Петербурга по направлению с севера на юг.

 

 

Схематичный разрез с севера на юг.

 

Геологический разрез Санкт-Петербурга по направлению с запада на восток.

 

При анализе разреза геологического строения выясняются проблемы связанные с неровной кровлей плотной породы – моренные отложения, коренные глины кембрия и протерозоя. В кровле этих пород наблюдаются углубления. В морене перепад отметок кровли может достигать 4-5 метров и более на расстоянии 20 метров. При этом грунты (суглинки) в кровле морены могут быть разуплотнены, а в случае присутствия прослоек песка морена разуплотняется и в подошве. Как правило морена имеет полутвердую тугопластичную консистенцию. Морена является несущим слоем для свай в черте города.

Коренные отложения. В кровле коренных глин кембрия имеются палеодолины, занимающие около 25% от общей площади. Палеодолины достигают 60 метров в глубину. Верхние четвертичные отложения (морские озерные и озерно-ледниковые). Морские озерные (ml) или литориновые отложения. Главным образом представлены мелкие пылеватые пески, пылеватая супесь с растительными остатками, наблюдаются линзы с прослойками торфа. В основном грунты водонасыщение, по консистенции относятся к текучему, текуче-пластичному состоянию. Озерно-ледниковые отложения (lg) представлены суглинками, реже супесями или песками. Часто для них характерна ленточная или слоистая текстура. Мощность ленточных глин достигает 30 метров. Средняя мощность находится в пределах от 3-4 до 12-15 метров. Для ленточных глин характерна анизотропия - неодинаковость свойств среды. В отношении проницаемости ленточные отложения могут служить водоупором в дне котлована.

Водоносный горизонт направлен сверху вниз. Грунтовые воды присутствуют повсеместно и располагаются на глубине 1-3 м от поверхности. Коллекторами вод являются пески (ml), водоупоры – суглинки озерно-ледникового и ледникового происхождения. Второй водоносный слой – межморенный – распространен локально – на северо-востоке. Местами зафиксирован самоизлив подземных вод. Гдовский водоносный комплекс, третий по счету, находится в толще кембрийских и протерозойских глин и связан с прослойками песка между ними. Воды имеют напор и самоизливаются. С 50х до 90х годов величина напора Гдовского горизонта снижалась, общее понижение составило на начало 90х годов 20-30 метров, а радиус депрессионной воронки десятки километров. Связано это было с колоссальным водозабором, обеспеченным промышленностью. Но за последние годы величина напора начала подниматься. Вода в этом слое слабоминерализованная, слегка солоноватая.

Грунтам четвертичных отложений в этой местности свойственна высокая сжимаемость, неоднородность, тиксотропия, морозное пучение, оползни по незакрепленным берегам рек и каналов.

В северных районах разрез наращивается озерно-ледниковыми отложениями, поэтому растут абсолютные отметки рельефа. Верхний слой состоит из средне- и крупнозернистых песков. Здесь уровень грунтовых вод ниже – примерно 3-4 метра.

По степени сложности в пределах центра города условия сложные по всем параметрам, кроме рельефа. На возвышенных территориях условия в целом средней сложности, но встречаются локальные участки с 3й категорией сложности.

 

Карельский перешеек.

Расчлененный диапазон высот колеблется от 30 до 180 м над уровнем моря. Наиболее высокие отметки связаны с толщей флювиогляциальных отложений (fQ_I-III) Четвертичного периода, являющиеся вместилищами межпластовых вод – песчаные холмы и гряды. В понижениях наблюдаются многочисленные впадины и заболоченные территории. Помимо флювиогляциальных отложений из четвертичных встречаются моренные (g) и озерно-ледниковые (lg).

 

Сводная схема четвертичной толщи и подстилающего субстрата г. Санкт-Петербург. Карельский перешеек.

 

Коренные (дочетвертичные) породы представлены магматическими и метаморфическими породами Архея (AR) и нижнего Протерозоя (PR1) – граниты, гнейсы, представляющими собой скальные породы, а также породами осадочного происхождения - сланцами, песчаниками, аргиллитами.

Неровная амплитуда отметок может достигать 20м. В массиве дочетвертичных пород имеются тектонические трещины, по которым происходит преимущественное вертикальное смещение отдельных блоков массивов, и потому их кровля неровная. На дневную поверхность коренные дочетвертичные породы выходят в руслах рек, по берегам озер и заливов.

Подземные воды представлены водами тектонических трещин и межпластовыми водами в толще четвертичных отложений, а так же верховодками и грунтовыми водами в местах распространения дисперсных песчаных грунтов. Водоносный горизонт непостоянен и не выдержан в плане, имеет избыточный напор, который тоже непостоянен.

Наиболее сложные геологические процессы протекают в толще четвертичных отложений. Это механическая суффозия, морозное пучение, тиксотропия. Значительно реже наблюдаются обвалы в скальных грунтах.

В целом условия можно считать простыми, а на некоторых участках – средними. Сложные условия наблюдаются только в заболоченных низменностях.

При строительстве возникает проблема из-за неровной кровли четвертичных отложений и моренных грунтов - необходимо проводить более подробную разведку – бурить чаще скважины и делать зондирование. На территории добывается строительный материал – песок.

Предглинтовая низменность.

Низменность является террасой древнего Балтийского моря и результатом сбросовых деформаций по линии тектонического разлома. Ширина предглинтовой полосы составляет 30-40 км.

Сводная схема четвертичной толщи и подстилающего субстрата г. Санкт-Петербург. Предглинтовая низменность.

Верхний слой мощностью 4-10 м представлен супесями и песками, заторфованными (с включением прослоев или линз торфа), с низким модулем деформации (<0,5 МПа). Этим грунтам свойственны тиксотропия, размокаемость, морозное пучение. Второй слой, озерно-ледниковый (lg), толщиной 5- 30 м, состоит из суглинков - ленточных, супесей с прослоями песка. Этот слой анизотропен и сильносжимаем, соответственно ему свойственно длительное развитие осадок. Морена третьего слоя – верхняя – имеет неровную кровлю и может быть разуплотненной. Толщина верхней Лужской морены составляет 3-12 метров. От нижней морены верхняя отделена флювиогляциальными отложениями. Нижняя морена называется Московской. Она лежит на слое нижнего Кембрия (Є1) на юге и верхнего протерозоя (PR3) на севере. В кровле дочетвертичных отложений Кембрия и Венты имеются понижения.

Точка наблюдения 2.

Саблинка развивает глубинную эрозию. Глубина долины - до 6 метров. Река, размыв морену, вышла на уровень карбонатной толщи ордов. Верхняя часть сложена слабыми разновидностями.

Опоры моста опираются на известняк, являющийся коренной породой. В реке много плоских плиток – русловой аллювий.

Точка наблюдения 3.

Долина выше водопада.

Глубина эрозионного вреза достигает здесь 7-8 метров. Ширина долины 200-250 метров. Левый берег террасированный, правый - крутой. Обнажения отсутствуют. Выходы горных пород на поверхность или обнажения на правом береге: Iслой – морена (мощность 0,5-0,8); II слой – карбонатная толща ордовика; на левом береге: I слой – известняки и доломиты; II слой – глауконитовая толща переслаивания; III слой – диктионемовые сланцы; IV слой – песчаная толща ордовика.

 

 

Долина ниже водопада

Глубина эрозионного вреза достигает здесь 12 метров.

Выходы горных пород на поверхность на левом береге: Iслой – известняк ордовый; II слой – песчаник темно-красного цвета; III слой – пески (местами сцементированные).

Подземные воды: отмечены колодцы, которые вскрывают верховодки, связанные с линзами песков толще морены.

Геологические процессы:

-оползневые берега

-развитие карстового процесса (в виде воронки)

-формирование оврагов

 

 

Точка наблюдения 4.

Устье реки Саблинка.

Характер долины – корытообразный. Глубина эрозионного вреза составляет 35 метров.

Наблюдаем выход кембрийских глин на поверхность.

Далее маршрут будет проходить по левому берегу реки Тосно.

 

 

Точка наблюдения 1.

Точка наблюдения 2.

Точка наблюдения 3.

Артезианский источник.

Организованна скважина на Гдовский водонапорный горизонт (70-100 м). Возраст горизонта –кембрий, протерозой (вент). Два горизонта подземных вод. Первый водоносный горизонт: верхний водоупор – глинистая почва, коллектор - прослойки песка и песчаника, вода высокого качества. Второй горизонт подземных вод: коллектор – флювиогляциальные отложения, нижний водоупор – морены, верхний водоупор – озерно-ледниковые отложения, ленточные суглинки.

Воды горизонта обладают избыточным напором. Скважина самоизливающаяся. Вода хлористонатриевая, кроме обычных солей много микроэлементов (бор, бром, родон).

 

Точка наблюдения 4.

Точка наблюдения 5.

Буровые работы.

Бурение скважин является самым распространённым видом при инженерных изысканиях. Буровая скважина- цилиндрическая выемка с небольшим диаметром по сравнению с глубиной. Все буровые скважины по назначению делятся на: 1) геолого – разведочные 2) эксплутационные 3)вспомогательные. Буровые скважины бывают цилиндрическими и телескопическими. Выделяют следующие элементы скважин: устье, стенки скважин, забой, обсадные трубы.

По глубине скважины: 1) мелкие- 10 метров, 2) средние- 10-30 метров, 3) глубокие- 30-100 метров.

Процесс углубления скважины - проходка.

Выделяют следующие циклы проходки: 1) разрушение породы, 2) извлечение разрушенной породы, 3) крепление стенок скважин обсадными трубами, 4) отбор монолитов.

Бурение бывает ручное и механическое.

По способу воздействия на горную породу различают бурение: 1) вращательное, 2) вибрационное, 3) ручное, 4) ударно – канатное. Выбор способа бурения зависит от сложности строения и вида грунта.

По характеру разрушения породы на забое:1) сплошное бурение (разрушение происходит по всей площади забоя), 2) колонковое (разрушение происходит по кольцевой площади у стенок скважин).

Вид наконечника, используемый при бурении, зависит от вида бурения и грунта. При вращательном используются коронки и змеевики. При ударно- канатном: желонки, ложковые буры. Для разрушения твёрдых пород используются долота.

 

Документация скважин: каждая скважина имеет инструментальную привязку, её координата определяется в плане по высоте, это отмечается в буровом журнале. Отбираются образцы грунта в специальные керновые ящики, отмечаются глубины появления подземных вод, устанавливается уровень, количество водоносных слоёв. Результаты бурения дают установить геологические условия только в одной точке, данные могут быть распространены на ближайшую местность. Необходимо строить геолого-литологические разрезы.

Расстояния между скважинами зависит от ИГУ и от ответственности сооружения.

Глубина бурения скважины: ниже активной зоны сжимаемой толщи.

Состав и объём инженерно- геологических изысканий зависит от вида сооружения и стадии проектирования. Иженерно-геологические изыскания регламентируются:

1)сводом правил: «Инженерно-геологические изыскания для строительства» СП 11-105-97.

2) «Инженерно-геологические изыскания для строительства», основные положения СНиП- 11-02-96.

 

 

Заключение

 

В результате прохождения учебной геологической практики мы получили практическое подкрепление теоретических знаний, полученных нами в курсе «Инженерная геология». Мы познакомились с особенностями инженерно‑геологических условий Санкт-Петербурга и его окрестностей. Нами была дана оценка рельефа участков отдельных территорий на полигоне Саблино и Сестрорецк-Курорт, были зафиксированы изменение русла рек, характер склонов речных берегов, передвижение горных пород, изменение их состава, изменение рельефа прибрежных территорий Финского залива. Мы узнали о способах защиты берегов от разрушений и размывов, о процессе образования дюн. На основании полевых записей и учебных плакатов были сделаны соответствующие выводы о составе грунтовой толщи.

Кроме того, мы смогли на практике выделить различные водоносные горизонты, оценить режимы подземных грунтовых вод. Мы получили представление об уровне загрязнения подземных вод, который является достаточно высоким. В связи с этим в районе формируются крайне неблагоприятные геоэкологические условия. Требуется глубокая очистка прибрежной территории и принятие мер по ликвидации сброса сточных вод.

Знание всех этих условий в совокупности позволяет нам определить степень сложности геологических условий и, как следствие, обуславливает выбор конкретной территории для строительства того или иного объекта. Краткий обзор инженерно-геологических условий территории Санкт-Петербурга представлен в приложении Д документа ТСН 50-302-2004.

 

 

Отчёт о прохождении летней геологической практики

 

Бригада (Группа 3П-III):

 

Красильникова Анна

Лукшин Антон

Скачков Александр

Фазылов Динис

Шалеева Ксения

 

 

Руководитель: Зеленкова Н.И.

 

Санкт-Петербург

2012 г.

Содержание

Введение. 2

Часть 1. Геологические условия территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области…... 3

Часть 2. Рекогносцировочный маршрут по долинам рек Саблинка и Тосно. 10

Часть 3. Побережье Финского залива. Сестрорецк. Дюны. 16

Часть 4. Виды инженерно-геологических работ на стадии изысканий. Рабочая документация. 24

Заключение. 29

 

 

Введение

 

Цель геологической практики:

1) ознакомиться с основными методами ведения инженерно-геологических изысканий;

2) ознакомиться с некоторыми геодинамическими процессами: геологическая работа рек, моря, ветра;

3) ознакомиться с проявлениями геодинамических процессов: речная эрозия, абразия, оползни, карст и др.;

4) ознакомиться с видами разведочного бурения и зондирования;

5) ознакомится с инженерно-геологическими условиями СПб и ЛО.

В ходе практических занятий были пройдены два рекогносцировочных маршрута: первый, по долинам рек Саблинки и Тосны, с целью изучения работы рек на частных примерах. Второй - маршрут вдоль побережья Финского залива в направлении Сестрорецк-Курорт для изучения геологической работы моря и сопутствующего ветра. Для наглядного изучения геологоразведочных работ было осуществлено знакомство с буровой установкой и методами разведочного бурения.

Основная задача – сбор инженерно-геологических условий (ИГУ).

ИГУ – это условия, обуславливающие место размещения сооружения, его конструкцию, способы производства работ, а также выбор мероприятий по борьбе с неблагоприятными явлениями. Сбор ИГУ включает в себя восемь различных видов изысканий:

1) нахождение и анализ архивных данных об ИГУ данной местности;

2) геологическая съёмка;

3) полевые работы;

4) бурение скважин, прокладка шурфов;

5) механическое зондирование;

6) различные геофизические методы (сейсмо-, электро- и др. виды);

7) взятие образцов грунта;

8) забор проб воды.