Глава 5. Инженерно-геологические условия территории г. Челябинска

Дать определение – что такое «Инженерно-геологические условия» и важнейшие факторы????

Территория г. Челябинска расположена на стыке Зауральского горного пене­плена и Западно-Сибирской континентально-морской аккумулятивной равнины в зоне со­членения двух структур: Восточно-Уральского поднятия и Восточно-Уральского прогиба, каждая из которых состоит из большого количества разрывных и складчатых структур низших порядков. Сочленение поднятия с прогибом происходит по крупному тектоническому шву «Челябинской тектонической зоны», которая пересекает территорию города в субмеридиан­ном направлении полосой шириной 600-1500 м и фиксируется на западе - Западно-Челябинским разломом, а на востоке - Восточно-Челябинским разломом.

К западу от Челябинской тектонической зоны (Митрофановский карьер) залегают изверженные и метаморфиче­ские породы, представленные гранитами, гранитоидами, диоритами, пегматитами, все они покрыты продуктами элювия, мощность которого меняется от десятков сантиметров до 3-4 метров. То есть на небольшом участке есть и скальные выветренные грунты, и дисперсная дресва, песок и глина, что позволяет отнести такой грунт ко второй категории сложности. На Изумрудном карьере города Челябинска рельеф в целом равнинный с понижением в сторону Шершневского водохранилища. Коренные породы-граниты, выветрены с образованием плит (матрацевидные отдельности), в результате физического, химического и биологического выветривания образуется маломощный слой песчано-щебнистых и песчано-глинистых отложений, но преобладает выветренный плитчатый гранит. Плитчатые граниты относятся к классу скальных элювиальных грунтов, разбитых трещинами. Такие грунты являются прочными. В целом, категория сложности инженерно-геологических условий простая.

К востоку от Восточно-Челябинского разлома, который разделяет девонские и камен­ноугольные породы, залегают морские отложения, представленные песчаниками, извест­няками и аргиллитами, которые перекрыты рыхлыми песчано-глинистыми отложениями (это маломощный платформенный чехол). Песчаники и известняк прослеживаются узкой полосой субмери­дианного простирания на восток до западного берега озер Первое и Смолино. В зоне тектонических разломов залегают карбонатные породы, в которых развиваются карстовые явления. Многие карсты заполнены глинистым материалом. Таким образом, на многих точках в разрезе встречаются несколько классов грунтов: скальные растворимые, выветренные, дисперсные несвязные неоднородного гранулометрического состава и дисперсные связные глинисто- супесчаные, различной пластичности и сжимаемости - свыше четырех различных по литологии слоев, мощность которых резко меняется по простиранию, возможно линзовидное залегание слоев. Категория сложности инженерно-геологических условий средней сложности, сложная.

Водная среда включает поверхностные и подземные воды. В Челябинске водный бас­сейн представлен рекой Миасс и озерами: Первое, Смолино и Синеглазово. В городе имеет место неуправляемое изменение режима грунтовых вод, приводящее к подтоплению объектов строительства. Защитные сооружения и инженерные мероприятия от подтопления реали­зуются неупорядоченно, хаотично, что нередко усугубляет наносимый ущерб. Особую опасность в условиях города представляет активизация дру­гих опасных геологических процессов: оползнеобразования в западной, северной частях территорий, имеющих расчлененный рельеф; суффозии песчаных грунтов, распро­страненных в толще глинистых, суглинистых покровных отложений; карстообразования в восточной части территории и др.

В целом, уровень грунтовых вод залегает глубоко, но в речных долинах глубина резко уменьшается (р.Миасс). Раньше на территории парка было несколько родников, сейчас из-за уборки глинистых пород и вбивания свай для строительства уровень и режим грунтовых вод изменился. В глинистых грунтах возникают верховодки после дождя и таяния снега, и долго сохраняется капиллярная вода. Вверх по течению реки Миасс находится Шершневское водохранилище, следовательно, при повышении уровня воды в водохранилище, воду будут сбрасывать, и она может затопить нижнюю пойму, а в критической ситуации под водой может оказаться и верхняя пойма Миасса, что означает, что затоплены окажутся все строения на правом берегу. В целом, застройку речных долин, особенно пойм, следует отнести к средне-сложной категории. В местах высокого стояния грунтовых вод глинистые грунты обладают свойствами морозного пученья.

На территории г. Челябинска наблюдаются экзогенные процессы, а именно: процессы климатического характера, т.е выветривание, которое отрицательно влияет на инженерно-строительные свойства территории. Такое выветривание мы часто могли наблюдать в районах практики, например, матрацевидные отдельности гранитов возникли непосредственно благодаря физическому выветриванию. Дресва, щебень, песок появились в результате физического выветривания – это есть продукты элювия. Во время проведения экскурсий могли заметить химическое выветривание, при изучении гранитов. Поверхность плит гранитов, а так же микротрещины покрыты потеками бурого цвета - это гидроксиджелеза или лимонит. Результат химического выветривания - это окисление железосодержащих минералов: биотита и пирита. На территории города также имеют место пролювиально-делювиальные процессы, аллювиальные процессы: пойма реки Миасс сложена песчано-глинистыми отложениями постоянных водных потоков, а также процессы заболачивания, оврагообразования и оползневые.