1. Геологические и инженерно-геологические карты
В процессе работы с геологическими картами студенты знакомятся с геохронологией, процессами внешней и внутренней динамики Земли, историей геологического развития и оценивают инженерно-геологические условия районов возведения гидротехнических сооружений, промышленных объектов, жилых массивов и т.п.
Ранжирование пород по возрасту (от наиболее древних к наиболее молодым) должно основываться на геохронологической (стратиграфической) шкале, приводимой в табл. 2 с точностью до эпохи (отдела).
Изучая инженерно-геологические карты, студент должен уметь охарактеризовать различные участки территории с точки зрения их благоприятности для того или иного строительного освоения.
2. Построение геологического разреза
Геологический разрез, строящийся на основании результатов бурения скважин при инженерно-геологических изысканиях, отражает геологическое строение местности вдоль определенного направления (створа), на котором расположены данные скважины.
Исходным материалом для построения разреза служат данные по каждой скважине: абсолютная отметка ее устья, последовательность встреченных при бурении горных пород (грунтов) с указанием их геологического возраста и мощности вплоть до наинизшей точки – забоя скважины – и данные уровня поземных вод, если они обнаружены. Кроме того, задаются расстояния между соседними скважинами и масштабы (вертикальный и горизонтальный) построения разреза.
Начинать работу следует с выбора необходимого размера миллиметровой бумаги исходя из масштабов и исходных данных. Далее в левой части чертежа строится шкала абсолютных отметок; она должна охватывать (с некоторым запасом) весь требуемый диапазон отметок, который требуется предварительно установить. Отступив от шкалы 1-2 см, намечают устье первой скважины, на вертикали которого делают засечки, соответствующие всем границам пластов (кровлям и подошвам), а также уровням подземных вод и забою скважины. Все указанные границы и уровни должны иметь: слева от скважины – соответствующую абсолютную отметку; эти цифры (в метрах) необходимо вычислить. Вторая, третья и четвертая скважины располагаются на заданных расстояниях от первой скважины и между собой, исходя также из абсолютных отметок их устьев; с ними проделывается аналогичная работа.
Затем переходят к процессу собственно построения, который носит творческий характер. Его задача – надлежащим образом, не нарушая геологических законов, объединить разрозненные скважины в единую законченную картину – геологический разрез. Основные правила такого объединения состоят в следующем:
1. Точки, соответствующие устьям скважин, соединяются прямыми линиями, отражая рельеф вдоль данного створа.
2. Если в соседних скважинах встречена одна и та же порода, то ее кровлю и подошву можно изображать прямой линией от скважины к скважине; с проведения таких линий следует начинать.
3. При разграничении двух пластов, которые занимают в соседних скважинах аналогичную позицию по отношению к уже проведенным (пункт 2) общим границам, разграничительная линия носит характер плавной кривой, концы которой отстоят на 1/3 – 1/4 расстояния от соответствующей скважины. При этом данная линия должна быть проведена таким образом, чтобы в середине межскважинного пространства более молодая по геологическому возрасту порода перекрывала более древнюю, а не наоборот.
4. Если самый верхний или самый нижний пласт в данной скважине не имеет аналога в соседней скважине, его выклинивают (т.е. сводят на нет) примерно к середине расстояния между скважинами, доводя его подошву или кровлю до поверхности рельефа (если это верхний пласт) или до подошвы вышележащего слоя (если речь идет о нижнем пласте).
5. Точки забоев скважин соединять между собой не следует, так как подобное соединение выглядело бы как подошва нижнего слоя, а до этой подошвы скважины не доходят (они всегда останавливаются в пределах какого-то слоя, положение подошвы которого остается неизвестным). Тем не менее, подразумевать наличие такой прямой линии между забоями скважин необходимо для того, чтобы выше этой подразумеваемой линии все пространство было заполнено условными обозначениями, а ниже ее чтобы их не было.
6. Уровни подземных вод, зафиксированные в соседних скважинах, соединяются между собой прямыми пунктирными линиями, при этом необходимо следить за тем, чтобы такая линия не была проведена сквозь толщу какого-либо водоупорного (водонепроницаемого) пласта. Если из двух соседних скважин одна обнаружила водоносный горизонт, а другая нет, то уровень подземных вод (пунктирную линию) необходимо подвести к контакту с водоупорным пластом в произвольной точке, однако, стремясь не создавать резких переломов указанного уровня
Варианты заданий и исходные данные о буровых скважинах приведены в табл. 3 и 4. Условные обозначения для горных пород (грунтов) и пример построения геологического разреза приведены в приложении.
Таблица 3. Данные по вариантам для построения геологического разреза
| Номер варианта | Номера скважин в разрезе | Расстояния между скважинами, м | Масштаб | |
| вертикальный | горизонтальный | |||
| 7-4-15-11 | 46,0-54,0-48,0 | 1:150 | 1:200 | |
| 16-9-3-6 | 21,0-18,0-24,0 | 1:150 | 1:300 | |
| 14-8-6-12 | 32,5-27,5-30,0 | 1:200 | 1:250 | |
| 11-1-4-7 | 42,5-50,0-40,0 | 1:150 | 1:250 | |
| 2-5-9-13 | 32,0-36,0-38,0 | 1:200 | 1:400 | |
| 3-10-6-14 | 30,0-28,0-26,0 | 1:150 | 1:200 | |
| 15-11-4-1 | 45,0-52,5-50,0 | 1:150 | 1:250 | |
| 8-6-12-3 | 26,0-34,0-36,0 | 1:150 | 1:200 | |
| 13-16-5-2 | 40,0-50,0-45,0 | 1:150 | 1:250 | |
| 10-12-6-14 | 38,0-34,0-40,0 | 1:150 | 1:200 |
Таблица 2. Геохронологическая (стратиграфическая) шкала
| Эра (группа) | Период (система) | Эпоха (отдел) | Окраска пород на картах | ||||
| Назва-ние | Обозна-чение | Название | Обозна- чение | Начало (млн. лет назад) | Название | Обозначение | |
| Кайно-зойская | KZ | Четвертичный | Q | 1,5-2 | Современная, поздняя Средняя, ранняя | Q1, Q2 Q3, Q4 | Палевая |
| Неогеновый | N | Плиоцен, миоцен | N2, N1 | Желтая | |||
| Палеоновый | P | Олигоцен, эоцен, палеоцен | P3, P2, P1 | Оранжевая | |||
| Мезо-зойская | MZ | Меловой | K | Поздняя, ранняя | K2, K1 | Салатовая | |
| Юрский | J | Поздняя, средняя, ранняя | J3, J2, J1 | Синяя | |||
| Триасовый | Т | Поздняя, средняя, ранняя | Т3, Т2, Т1 | Сиреневая | |||
| Палеозойская | PZ | Пермский | P | Поздняя, ранняя | P2, P1 | Кирпичная | |
| Каменно-угольный | C | Поздняя, средняя, ранняя | C3, C2, C1 | Серая | |||
| Девонский | D | Поздняя, средняя, ранняя | D3, D2, D1 | Коричневая | |||
| Силурийский | S | Поздняя, ранняя | S2, S1 | Грязно зеленая | |||
| Ордовикский | O | Поздняя, средняя, ранняя | O3, O2, O1 | Болотная | |||
| Кембрийский | f | Поздняя, средняя, ранняя | f 3, f 2, f1 | Серо-зеленая | |||
| Протеро-зойская | PR | Поздний Средний Ранний | PR3 PR2 PR1 | Светло-кирпичная | |||
| Архей- ская | AR | Поздний Средний Ранний | AR3 AR2 AR1 | Розовая |
Библиографический список
1. Ананьев, В.П. Инженерная геология [Текст]/В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. – М.: Высшая школа, 2002. – 511 с.
2. Чернышев, С.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии [Текст]: учеб. пособие/С.Н. Чернышев.– М.: Высшая школа, 2001. – 254 с.
3. Маслов, Н.Н. Инженерная геология [Текст]./Н.Н. Маслов, М.Ф. Котов. – М.: Стройиздат, 1981. – 301 с.