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.