Содержание к диссертации
Введение
Глава. 1. Геологическая среда города как объект исследования инженерной геологии 8
1.1. Определение объекта исследования 8
1.2. Изучение геологической среды городских территорий России и зарубежных стран 11
1.3. Состояние изученности инженерно-геологических условий территории г. Иркутска 14
Глава. 2. Методика исследований 20
2.1. Проведение полевых работ и работ на стационарных участках 20
2.2. Использование ГИС-программ в расчетах оценки опасности процессов 22
Глава. 3. Инженерно-геологические условия территории г. Иркутска 25
3.1. Общая физико-географическая и климатическая характеристика. 25
3.2. Породы юрской угленосно-терригенной формации и рыхлые отложения 26
3.3. Гидрогеологические условия 31
3.4. Геоморфологические условия 37
3.5. Сейсмичность 42
3.6. Техногенез и его эволюция в процессе развития города 43
Глава. 4. Анализ механизма и факторов развития, основных природно- техногенных процессов на территории города 47
4.1. Процессы, вызванные подземными водами 49
4.2. Процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод 68
4.3. Процессы, обусловленные энергией рельефа 91
4.4. Процессы, обусловленные климатическими факторами 104
Глава. 5. Оценка опасности развития ЭГП на территории г. Иркутска 114
5.1. Теоретическое обоснование оценки опасности территории 115
5.2. Оценка опасности экзогенных геологических процессов 119
Заключение 134
Список литературы 136
- Изучение геологической среды городских территорий России и зарубежных стран
- Породы юрской угленосно-терригенной формации и рыхлые отложения
- Процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод
- Оценка опасности экзогенных геологических процессов
Введение к работе
Актуальность темы. Рост численности городского населения увеличивается с каждым годом (рис. 1.). По данным ООН [сайт ] в настоящее время 47 % всемирного населения живет в городских районах. Прирост городского населения будет составлять 2 % ежегодно в течение 2000-2015 годов. К 2030 году этот показатель превысит 60 %. Причем темпы роста будут наиболее высоки не в больших городах, а в городах с населением менее 500 тыс. человек. В России 73 % населения проживает в городах, при этом их площадь составляет 0,45 % общего земельного фонда страны [Резолюция..., 2002].
1897 1926 19Э9 1959 1970 1979 1969 2002
1=1 все население (total population) городское (urban) А. сельское (rural)
Рис. 1. График численности городского и сельского населения [сайт . ипесе. org].
Одновременно с ростом численности населения происходит увеличение территорий, занимаемых городскими агломерациями. Но поскольку расширение границ города по ряду причин не может происходить безгранично, приходится осваивать площади, представляющие определенную опасность для их материальных элементов. Опасность определяется процессами, активизация которых происходит при создании и или эксплуатации инженерного сооружения во вновь созданной природно-технической системе — «сооружение - геологическая среда».
Определение опасности на этапах проектирования новых сооружений позволяет либо принять меры по предотвращению развития процесса или уменьшению его воздействия на инженерный объект, либо предусмотреть проектные решения, позволяющие эксплуатировать объект с учетом развития процесса без последствий для первого. В общем, это позволяет предотвратить опасные последствия при освоении территории и снизить риск негативных явлений от развития каких либо процессов.
Город Иркутск был основан в 1661 году и за свои 348 лет прошел путь от деревянного острога до современного города, с более чем полумиллионным населением (583 тыс. человек по данным сайта «федеральной службы государственной статистики», на 2005 г.). За это время существенно изменился масштаб и характер техногенного воздействия. Соответственно произошли изменения в геологической среде, индикаторами которых являются экзогенные геологические процессы. Данная работа призвана оценить современное состояние геологической среды территории г. Иркутска для целей обеспечения устойчивого и безопасного развития данной природно-технической системы.
Объект исследования. Объектом исследования является природно-техническая система Иркутска, включающая ГС в пределах административной границы города.
Цель работы. На основе комплексной оценки опасности ЭГП и анализа механизмов их развития выделить основные процессы, являющиеся ведущими в формировании современного инженерно-геодинамического состояния ГС г. Иркутска.
Основные задачи исследования:
1. Создание полигонов по наблюдению за динамикой развития процессов и выделение факторов-их формирования.
Изучение механизмов формирования процессов с учетом влияния техногенных факторов.
Выделение первостепенных процессоформирующих условий ГС и категории опасности процессов.
Построение инженерно-геодинамических карт основных процессов, распространенных на территории города.
5. Зонирование территории по опасности ЭГП. Научная новизна:
Впервые для территории г. Иркутска выполнена оценка ЭГП на основе общей шкалы категории опасности геологических процессов.
Составлены электронные инженерно-геодинамические карты основных ЭГП на территории г. Иркутска с использованием ГИС-технологий.
3. Предложена и апробирована методика расчета опасности процессов, основанная на выделении первостепенных процессоформирующих условий ГС и категории опасности процессов.
Исходные материалы и личный вклад автора. Исходными данными для написания диссертации послужили результаты полевых и камеральных исследований, проводившихся в 2001—2008 годах, выполненных лично автором или с его участием на территории г. Иркутска. В том числе были использованы опубликованные и фондовые материалы Л.А. Сироткина, Б.Л. Шурыгина, Т.Г. Рященко, В.В. Акуловой, Н.И. Демьянович, Л.И. Аузиной, Б.М. Шенькмана, И.Б. Шенькман, Ю.Б. Тржцинского, Ф.Н. Лещикова, В.М. Литвина, Н.Н. Гринь, В.Н. Богданова и др.
Практическое значение. Полученные автором электронные карты и расчеты могут использоваться в проектных и изыскательских организациях на стадиях планирования и проектирования инженерных работ и объектов в г. Иркутске. Разработанная методика предлагается к использованию при прогнозе развития ЭГП и планированию размещения инженерных объектов при освоении новых территорий.
Защищаемые положения:
Механизмы формирования и развития экзогенных геологических процессов (ЭГП) на территории города позволяют определить техногенез как ведущий процессоформирующий фактор.
Оценка общей опасности ЭГП базируется на анализе разработанных инженерно-геодинамических карт территории города и шкалы категории опасности процессов.
Зонирование площади города по степени опасности ЭГП отражает современное инженерно-гео динамическое состояние территории. Созданная картографическая модель определяет ведущую роль подтопления и суффозионио-просадочных процессов в формировании современного состояния ГС большей части города.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: XIX Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2001), Первая Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2002), XX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2003), Третья школа-семинар молодых ученых России «Проблемы устойчивого развития региона» (Улан-Удэ, 2004), VIII Международный симпозиум имени академика М.А. Усова (Томск, 2004), XXI Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2005), Всероссийская школа-семинар «Теоретические и прикладные вопросы современной географии» (Томск, 2005), Третья Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2006), XVIII Молодежная конференция «Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии» (Санкт-Петербург, 2007), 11-ая международная конференция геологического общества Греции «Геологическая среда: прошлое, настоящее, будущее» (Афины, 2007), Всероссийская научная конференция с участием иностранных ученых «Трофимуковские чтения — 2008» (Новосибирск, 2008).
Публикации. По результатам исследований, проведенных в ходе выполнения работы, автором лично и в соавторстве опубликовано 38 работ, из них десять в зарубежных изданиях и одна коллективная монография.
Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 148 страниц состоит их 5 глав, в работе содержится 42 рисунка, 14 таблиц, в список использованный литературы входит 126 источников.
Изучение геологической среды городских территорий России и зарубежных стран
Городские территории выделяются, пожалуй, самым разнообразным количеством видов воздействия на геологическую среду. Несмотря на относительно неглубокое проникновение, основное воздействие, как правило, приходится на глубину первых или десятков метров. Техногенная нагрузка, оказываемая в этом диапазоне, очень велика, а главное разнородна. Причем с ростом города и соответственно увеличением его инфраструктуры, техногенное воздействие постоянно возрастает не только экстенсивно, но и интенсивно.
Изучением изменений геологической среды, а также формированием и развитием новой природно-техническои системы занимались и продолжают занимаются многие ученые — инженер-геологи России и зарубежных стран. В СССР большие заслуги в изучении техногенной эволюции природных условий городов принадлежат Ф.В. Котлову, им разработаны региональные классификации инженерно-геологических процессов на территориях городов Москвы, Одессы, Баку [Котлов, 1962, 1977]. В его монографии «Изменение природных условий территории Москвы» затрагиваются проблемы, касающиеся не только инженерной геологии, но и связанные с изменением климата, гидрографии и гидрогеологии городской территории. Фактически рассмотрены все компоненты природной среды, подвергающейся изменению в результате образования города и расширения его инфраструктуры. Обобщены многолетние исследования автора в области изменения геологической среды городов и формирования антропогенных процессов, послужившие основой для создания классификации антропогенных геологических процессов. Следует отметить, что в настоящее время термин антропогенные геологические процессы менее популярен, чаще применяется термин природно-техногенные процессы.
Исследованиями геологической среды Дальнего Востока, в том числе и г. Хабаровска, занимается Т.И. Подгорная; в её многочисленных работах [Подгорная, Росликова, 1999; Подгорная, 2000; Подгорная, Горнова, 2004] рассмотрено распространение и развитие экзогенных геологических процессов, а также влияние техногенных факторов на их активизацию, определены основные геоэкологические проблемы, связанные с развитием ЭГП в г. Хабаровске.
В коллективной монографии «Город — экосистема» [Лихачева, Тимофеев, Жидков и др., 1997] представлена уникальная информация на базе системного подхода о городской экосистеме, включая данные о природных, социальных, экономических, демографических, политических и технологических явлениях и процессах.
Роберт Леггет в монографии «Города и геология» рассматривает взаимодействие геологической среды и различных типов инженерных сооружений. Автор интересно повествует и на исторических примерах ярко показывает роль техногенных факторов в эволюции геологической среды городских агломерациях [Леггет, 1976]. Известны многочисленные работы зарубежных ученых, посвященные изучению экзогенных геологических процессов в пределах городских территорий, возникающих или активизирующихся в условиях развития природно-технической системы.
Зарубежными ученными созданы карты опасности и риска как отдельных типов ЭГП, так и их комплексов. Большинство работ посвящено исследованиям, направленным на изучение оползневых процессов, которые представляют наибольший ущерб урбанизированным территориям [Шустер, Кризек, 1981]. В Японии [Kyoji Sassa и др., 2004] авторы исследуют два типа оползней: быстрые, вызванные сейсмическими толчками и, медленные с низкой скоростью смещения, обусловленные геологическим строением. Китайские ученые в своих исследованиях применяют трехмерное моделирование оползневых участков [Mowen Xie, Tetsuro Esaki, Guoyun Zhou, 2004]. Определенный интерес представляют работы по изучению оползнеобразования в Новой Зеландии [Gabi Hufschmidt, Michael J. Crazier, 2008] и Франции [Pierre Thierry, Louis Vinet, 2003]. Проблеме изучения карстовой опасности посвящены работы французских ученных [Pierre Thierry, 2005]. В статье D. Machane [Machane и др., 2008] рассмотрены несколько типов опасных экзогенно-геологических процессов, сформировавшихся на территории Алжира: селей, провалов; представлена карта опасности гравитационных процессов г. Константин (Constantine). Проблеме строительства на участках с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями посвящена работа американских ученых [Harry F.L. Williams, 2003]. Некоторые ученые исследуют эволюционное развитие процессов во времени [Gabi Hufschmidt, Michael J. Crazier, 2008]. Применяются ГИС-программы и трехмерное моделирование геологической среды для изучения инженерно-геологических условий [Robert Hack и др., 2006], используются данные аэро- и космоснимков. Представленный обзор литературы позволяет сделать вывод об актуальности изучения ЭГП на городских территориях.
Породы юрской угленосно-терригенной формации и рыхлые отложения
Данный раздел составлен по материалам комплексной геологической, инженерно-геологической и гидрогеологической съёмки листов №-48-137— А, Б (г. Иркутск), выполненной в 1962-1964 гг. Л.А.Сироткин, Б.Л. Шурыгин, Б.М. Шенькман и др., а также опубликованным источникам [Горюнов, Рященко, Тржцинский, 1977; Тржцинский, Попов, Бровкин, 1985; Овчинников, Павлов, Тржцинский, 1999; Акулова, 1994; Рященко, Акулова, 1998; Гринь, 2004].
Породы юрской угленосно-терригенной формации. В геологическом плане склоны долины pp. Ангары, Иркута и Ушаковки и их междуречные пространства в пределах городской территории сложены образованиями угленосно-терригенной формации юрского возраста. Породы представлены ритмически чередующимися пачками песчаников с глинистым и известковистым цементом, алевролитов, аргиллитов и глин с пропластками углей [Овчинников, Павлов, Тржцинский, 1999].
Песчаники слюдисто-кварцево-полевошпатовые. В разрезах преобладают средне-, мелко- и тонкозернистые разности; крупнозернистые и гравелистые песчаники обычно слагают лишь нижние части ритмов. Текстура пород массивная и слоистая. Структура песчаников чаще алевропсаммитовая, псаммитовая и реже псефитопсаммитовая. Обломочная часть породы нередко достигает 65—90 %. Цемент - глинистый, гидрослюдисто-глинистый, реже лимонитовый, карбонатный или кремнистый. Тип цемента — поровый, контактово-поровый, местами базальный или крустификационный. Для всех разновидностей песчаников характерна слабая окатанность зерен, плохая механическая и минералогическая сортировка, а также выветрелость зерен полевых шпатов и слюд. Интенсивность выветривания песчаников зависит от типа и состава цемента, текстурных и структурных особенностей пород, характера трещиноватости, а также от состава и мощности рыхлых покровных отложений. Агенты химического выветривания проникают в толщу песчаников на глубину до 20 м.
Из юрских пород наиболее прочны и стойки к выветриванию тонко-, мелко- и среднезернистые песчаники, менее прочны и недостаточно стойки крупнозернистые и гравелистые разновидности. Алевролиты образуют пласты и пачки мощностью от 3—4 до 15-25 м. Глины и аргиллиты часто переслаиваются с алевролитами, реже с тонкозернистыми песчаниками. Мощность отдельных линз и прослоев, как правило, не превышает 1—3 м. По составу — это слюдисто-кварц-полевошпатовые породы. Размеры зерен колеблются в пределах 0,01—0,06 мм. В составе глинистой фракции алевролитов, аргиллитов и глин преобладает смектит; каолинит и гидрослюда встречаются в виде примесей. Окраска глинистых пород белесоватая, темно- или зеленовато-серая; текстура — массивная или пятнистая. Структура алевролитов и аргиллитов алевро-пелитовая и алевро-псаммитовая. Цемент - глинистый, местами железистый или карбонатный. Тип цемента контактово-поровый, пленочный или базальный. В алевролитах глинистый материал местами лимонитизирован, кое-где наблюдается интенсивная вторичная каолинизация, придающая породе белесоватую окраску. При выходе на поверхность и взаимодействии с водой глинистые породы превращаются в хрупкую комковатую массу или в пластичную и очень вязкую глину.
Юрские породы слабо дислоцированы. Углы наклона пластов обычно не превышают 5—20.
По степени прочности в естественных условиях, среди пород юры, на первом месте стоят аргиллиты, затем песчаники, алевролиты и выветрелые глины [Овчинников, Павлов, Тржцинский, 1999].
Аргиллиты в сухом состоянии выдерживают нагрузки 300-105—530-105 Па, при водонасыщении прочность уменьшается на ЗО Ю %, их выветрелые разности снижают прочностные показатели в 7—10 раз. Прочность и стойкость алевролитов (особенно глинистых) и аргиллитов, с глинистым цементом низкая. Они обычно разрушаются через несколько часов после извлечения из скважин, легко размокают и набухают, нестойки к смене температур. При выветривании эти породы образуют обломочную подзону, мощностью до 4 м.
Песчаники природной плотностью 2,1 г/см и пористостью 21 % выдерживают нагрузки до 300-10 Па, при водонасыщении их прочность уменьшается в два раза. Песчаники практически несжимаемы, водопроницаемы по трещинам и обладают слабой морозоустойчивостью (выдерживают не более 15 циклов замораживания). При выветривании они образуют зону механической дезинтеграции мощностью до 3 м.
Глины в естественных условиях имеют пластичную консистенцию, их природная плотность равна 1,88 г/см , плотность минеральной части 2,6 г/см , пористость достигает 50 %, являются слабо сжимаемыми, сцепление менее 0,05 МПа, угол внутреннего трения достигает 15 [Овчинников, Павлов, Тржцинский, 1999].
Рыхлые отложения. Территория характеризуется развитием широкого спектра рыхлых отложений, выступающих часто в роли основания для различных сооружений. Мощность их колеблется от 2—3 до 15—20 м. По условиям формирования рыхлые отложения относятся к аллювиальным, элювиальным, делювиальным, эоловым и озерным. Наиболее широко распространены как по площади, так и в разрезе аллювиальные отложения слагающие террасы рек Ангара, Иркут, Ушаковка.
Отложения аллювиального комплекса представлены песчано-галечными отложениями мощностью от 2—3 до 10—12 м (русловая фация), суглинками, глинами, песками, иногда лёссовидными супесями мощность от 1—2 до 8—10 м (пойменная фация).
Делювиальные отложения верхнечетвертичного возраста залегают в виде покровов на второй-четвертой террасах и придолинных склонах мощность комплекса от 3 4 до 20 м. Отложения представлены лёссовидными суглинками и супесями, в разной степени просадочными (коэффициент относительной просадочности при вертикальной нагрузке 0,3 МПа изменяется от 0,0 до 0,185), набухаемыми (до 12—16 %), способными к тиксотропному разупрочнению (при вибрационных испытаниях в лабораторных условиях коэффициент разупрочнения составил 0,3-0,8) и ползучести (при длительном деформировании происходит уменьшение сцепления на 80-90 %) [Рященко, Акулова, 1998; Гринь, 2004].
Процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод
Эрозия. Эрозионный процесс на исследуемой территории имеет длительную историю развития, о чем свидетельствуют древние эрозионные формы, такие как пади, балки, лога, встречаемые в пределах города [Рыбченко, 2003, Рыбченко, Кадетова, 2003]. Это позволяет сделать вывод о наличии благоприятных естественных условий - геологических, геоморфологических и гидроклиматических.
С целью определения предрасположенности городской экосистемы к возникновению и развитию эрозионного процесса техногенного генезиса необходимо оценить природный эрозионный потенциал этой территории. Общепризнанными факторами, определяющими развитие эрозии, являются: геологические — состав и свойства грунтов, определяющие их устойчивость к разрушению водными потоками; геоморфологические — наличие поверхностей с достаточным уклоном; климатические — выпадение затяжных, интенсивных атмосферных осадков. В то же время растительный покров является фактором, сдерживающим развитие эрозии. В пределах Иркутска широко распространены, рыхлые четвертичные отложения, часто лёссовидные. Наличие склонов различной крутизны, благоприятные климатические условия делают территорию города потенциально предрасположенной для развития эрозии. Какое же влиянии оказывает техногенная нагрузка на характер и форму проявления эрозионного процесса? К техногенным факторам, способствующим возникновению условий развития или активизации уже существующих форм эрозии, относятся: удаление почвенно-растительного покрова; изменение путей водотоков дождевых и талых вод, концентрация поверхностного стока; изменение рельефа поверхности; аварии водонесущих коммуникаций. По своему происхождению все существующие формы эрозионного процесса в пределах городской территории разделены на две группы: природные, природно-техногенные.
При этом следует заметить, что в некоторых случаях сложно определить причину проявления эрозионного процесса. В пределах города можно выделить две группы эрозионных форм. Первая группа приурочена к территориям с высоким естественным эрозионным потенциалом. Для этих форм, развивающихся на речных террасах и коренных склонах, влияние техногенного фактора невелико. К ним следует отнести овраги в микрорайоне Лисиха, в роще Звездочка, а также овраги, описанные Л.А. Сироткиным, в предместье Марата.
Вторая группа - это эрозионные формы, образованные под действием техногенных факторов, но дальнейшее развитие которых происходит при наличии благоприятных природных условий. Примером может служить овраг на автополигоне в м/р Университетском и в карьере (Ново-Ленино). На этих участках в результате техногенной нагрузки произошла концентрация поверхностного водотока, что привело к развитию эрозии в рыхлых отложениях, слагающих участок. К этой же группе нами отнесены и эрозионные формы, возникшие в техногенных отложениях. Как правило, это промоины глубиной до 1,5 м, которые формируются в насыпных грунтах вдоль трасс автомобильных дорог расположенных на склонах.
Благоустройство городской территории в первую очередь призвано создать комфортные условия для проживания, человека: асфальтируются дороги и пешеходные тротуары, площади покрываются плиткой, террасируются склоны и т.д., что, несомненно, улучшает облик города. Однако асфальтированные участки являются водоупором, препятствующим инфильтрации атмосферных осадков и вызывающим концентрацию водных масс на поверхности. Это приводит к тому, что дождевые и талые воды аккумулируются в мощные водные потоки, обладающие значительной разрушительной силой, которые способны разрушить не только почвенно-растительный слой, но и углубиться в толщи природных и техногенных грунтов, а также стать причиной разрушения инженерные объектов, таких как тротуары, полотно дорог, водопропускные лотки и пр. Характер развития такого техногенного эрозионного процесса, как привило, является легко прогнозируемым, что позволяет избежать развитие эрозии при наличии достаточного количества и качества соответствующих водосборных и водопропускных сооружений.
Строительство линейных коммуникаций (дорог, трубопроводов) сопровождается изменением рельефа участка (подрезки склонов, создание искусственных насыпей), перемещением грунтовых масс, уничтожением растительного покрова. Все эти действия, как правило, влекут за собой проявление и развитие вдоль транспортных путей различных экзогенных геологических процессов. В результате полевых наблюдений на территории Иркутска были выявлены многочисленные случаи развития вдоль автомобильных дорог различных эрозионных форм [Рыбченко, Кадетова, 2003]. Причиной формирования этих форм является сбор водных потоков вдоль линейных сооружений. Как правило, водные потоки наносят ущерб там, где отсутствуют инженерные сооружения, служащие для их сбора и пропуска. Протекая вдоль дорог с отсутствующими водосливными лотками, они формируют промоины, достигающие 0,5 м в глубину и около 1 м в ширину (объездная дорога в микрорайоне Университетский, ул. Урожайная). Смываемый материал выносится на дороги, чаще всего в местах их пересечения, когда одна из них расположена на склоне расположена на склоне. Наибольшее количество таких участков наблюдается в районах города с расчлененным рельефом - в Свердловском и Правобережном (перекрестки улиц Лермонтова — Улан-Баторская, Вампилова - Захарова, Сеченова - Юбилейный, Шевцова — Рабочего Штаба и др.).
Формирование свежих эрозионных форм происходит в период оттаивания слоя многолетнемерзлых пород и является результатом выпадения обильных ливневых осадков. Например, после ливня, прошедшего в июле 2002, года на поверхности третьей надпойменной террасы р. Ангары (район Свердловского рынка) в теле автодорожной насыпи, сложенной галькой, валунами, песком и обломками строительного материала, образовалась промоина глубиной 1,2-1,5 м, длиной 5 м и шириной 3 м. В результате произошло частичное разрушение асфальтового полотна. Причина возникновения эрозионного процесса на этом участке — концентрация атмосферных осадков вдоль автодорожного полотна. По этой же причине развивается ряд промоин в районе улиц Мухиной, Якоби, Бородина, где они размывают асфальтовое покрытие вдоль автомобильных дорог.
Оценка опасности экзогенных геологических процессов
Итісенерно-геодинамическая оценка подтопления. Подтопление является самым распространенным процессом на территории Иркутска.
По материалам Б.М. Шенькмана, Л.И. Аузиной, Н.И. Демьянович с использованием результатов полевых наблюдений автора была составлена схематическая карта уровня грунтовых вод, где выделены три его категории (рис. 5.1).
Первой категории соответствует уровень в пределах 0-3 м. Как известно, такое его положение позволяет считать территорию подтопленной, то есть имеет место высокая степень её опасности. В геоморфологическом плане такие участки соответствуют поймам pp. Ангары, Иркута, Ушаковки, Каи и падям с водотоками, их площадь 86,5 км2; 9,4 км2 - площадь техногенного подтопления. Таким образом, участки подтопления составляют 32,5% всей городской территории.
Вторая категория соответствует уровню от 3 до 8 м, к ней относятся участки, являющиеся потенциально опасными, где уровень может достигнуть отметки подтопления. Подъем уровня может быть вызван увеличением дополнительного притока воды за счет техногенных источников. Распространены такие участки на первой и второй надпойменных террасах Ангары и Ушаковки, их площадь - 27,3 км2.
К третьей категории относятся участки с залеганием грунтовых вод ниже 8 м, они расположены в пределах третьей, четвертой надпойменных террас, а также на коренных склонах водоразделов. Такое положение уровня не оказывает заметного влияния на инженерно-геологические условия участков, площадь которых составляет 148,2 км .
На карте также отмечены участки, высокого положения уровня грунтовых вод, вызванного техногенными факторами. Они расположены на полигонах как второй, так и третьей категории опасности. Как правило, такие подтопленные зоны возникают в результате техногенных утечек, если ниже залегают непроницаемые или слабопроницаемые породы; площадь таких участков — 9,39 км".
Для предотвращения распространения подтопления следует уменьшить объем воды, поступающей из техногенных источников различного типа. При прокладке линейных сооружений необходимо следует учитывать гидрогеологические условия участка и применять технологии, предотвращающие создание барражного эффекта, вызывающего формирование искусственных водоемов.
Инженерно-геодинамическая оценка суффозионно-просадочных процессов. Данный тип процессов является одним из самых распространенных на территории города. Многочисленные формы его проявления встречаются практически повсеместно.
Развитие процесса в первую очередь определяется грунтовыми условиями — наличием лёссовидных супесей и суглинков со специфичными свойствами (рис. 5.2). Вторичными факторами, обуславливающими развитие суффозионно-просадочных процессов, являются гидрогеологические условия и рельеф.
Проведенная оценка показала, что довольно значительные площади городской территории имеют высокую вероятность развития данного процесса. Это участки с мощной толщей рыхлых отложений, в составе которой присутствуют лёссовые породы, их площадь - 25,1 км2 (9,39 % городской территории).
Участки средней степени вероятности расположены на ангарских террасах и некоторых водоразделов их площадь - 28,4 км" (10,5 % городской территории).
Наиболее предрасположенными к развитию суффозонно-просадочных процессов, являются территории Свердловского и Октябрьского районов Иркутска. Особого внимание заслуживает центральная часть города, где распространено большое количество разнообразных форм проявления суффозии и просадочности. Это объясняется, насыщенностью различными инженерными коммуникациями, созданными за долгую историю развития района. Меры по предотвращению негативных явлений заключаются в ликвидации, уменьшении аварийных и постоянных утечек из водонесущих коммуникаций.
При строительстве инженерных объектов необходимо учитывать вероятность развития процесса и проводить мероприятия по ликвидации просадочных грунтов или проводить их предварительное замачивание. Кроме того, применяются свайные фундаменты, позволяющие строительство и эксплуатацию сооружений в существующих условиях.
