Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы изученности инженерно-геологических условий г. Казани 9
ГЛАВА 2. Методика исследования инженерно-геологических условий 15
2.1. Методологические основы 15
2.2. Методика исследования инженерно-геологических условий 16
2.3. Методика исследования закономерностей формирования инженерно-геологических условий 25
ГЛАВА 3. Характеристика инженерно-геологических условий территории г. Казани 26
3.1. Основные черты геологического строения 26
3.1.1. Тектоника 26
3.1.2. Литология и стратиграфия 29
3.2. Гидрогеологические условия 42
3.3. Геоморфологические условия 48
3.4. Состав и строение грунтовых толщ 50
3.4.1. Состав и физико-механические свойства грунтов 50
3.4.2. Коррозионные свойства грунтов 66
3.4.3. Строение грунтовых толщ 73
3.5. Геологические и инженерно-геологические процессы 79
3.5.1. Процессы связанные с деятельностью поверхностных вод 79
3.5.2. Склоновые процессы 96
3.5.3. Процессы связанные с деятельностью подземных вод 99
ГЛАВА 4. Характеристика инженерно-геологических районов 109
4.1. Районы в пределах поймы, первой и второй надпойменных террас р. Волги, р. Казанки и её притоков 109
4.2. Районы в пределах Одинцовско-Московской надпойменной террасы 122
4.3. Районы в пределах лихвинско-днепровской надпойменной террасы 132
.4.4. Районы в пределах Окской надпойменной террасы 139
4.5. Районы в пределах коренного волжского уступа 143
ГЛАВА 5. Закономерности формирования инженерно-геологических условий территории г. Казани 148
5.1. Стадии формирования ИГУ 148
5.2. Различие ИГУ районов одновозрастных террас и сходство ИГУ районов разновозрастных террас 156
5.3. Геодинамический принцип выделения инженерно-геологических формаций 158
ГЛАВА 6. Закономерности формирования просадочных грунтов г. Казани 161
6.1. Особенности распространения просадочных грунтов 161
6.2. Состав просадочных грунтов 162
6.3. Свойства просадочных грунтов 166
6.4. Состав обменного комплекса лессовидных грунтов 171
6.5. Строение просадочных грунтов 175
6.6. Происхождение просадочных грунтов 177
ГЛАВА 7. Закономерности формирования карбонатного элювия г. Казани 180
7.1. Особенности распространения 180
7.2. Состав и строение карбонатного элювия 181
7.3. Физико-механические свойства карбонатного элювия 182
7.4. Особенности формирования состава и свойств карбонатной муки 184
ГЛАВА 8.. Рекомендации по дальнейшему изучению инженерно-геологических условий в связи с хозяйственным развитием города. 187
Заключение 190
Список использованных источников
- Методика исследования инженерно-геологических условий
- Состав и физико-механические свойства грунтов
- Районы в пределах Одинцовско-Московской надпойменной террасы
- Различие ИГУ районов одновозрастных террас и сходство ИГУ районов разновозрастных террас
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время город Казань является одним из интенсивно развивающихся промышленных и культурных центров в Поволжском регионе: увеличивается площадь городской территории, строится метрополитен, растут новые жилые и промышленные микрорайоны на ранее неосвоенных землях, происходит перепланировка и реконструкция центральной части города, вывод за её пределы промышленных предприятий, отрицательно влияющих на экологическую обстановку города. Многовековая история г. Казани свидетельствует о широком развитии на его территории опасных геологических и инженерно-геологических процессов, осложняющих хозяйственное освоение территории и снижающих эксплуатационную надёжность зданий и сооружений. В связи с этим необходимо дальнейшее всестороннее изучение инженерно-геологических условий (ИГУ) исследуемой территории, что впоследствии может послужить основой для прогноза их изменчивости и обоснования геологической составляющей генерального плана города.
Объект исследований: геологическая среда города Казани.
Предмет исследований: факторы инженерно-геологических условий, закономерности их формирования.
Цели и задачи исследований:
Целью работы явилось установление закономерностей формирования инженерно-геологических условий территории г. Казани и их исследование.
Основные задачи:
Создание картографической модели инженерно-геологических условий г. Казани.
Пространственно-временной анализ изменчивости инженерно-геологических условий.
Установление закономерностей проявления геологических и инженерно-геологических процессов, прогноз динамики их развития.
Оценка генезиса просадочных грунтов г. Казани.
5 5. Выявление механизма формирования карбонатного элювия и причины изменения его состава и свойств.
Исходные материалы и личный вклад автора:
В основу диссертации положены:
материалы, полученные автором в результате полевых и камеральных работ: данные по строению, составу и свойствам специфических грунтов, карты типов грунтовых толщ (1:25000), типов фильтрационных разрезов (1:50000), геодинамическая карта (1:25000), инженерно-геологические карты (1:25000, 1:50000), карта устойчивости геологической среды к техногенному воздействию.
материалы изучения геологического строения, полученные ОАО «КазТИСИз», НПО «ГУП Геоцентр РТ», ОАО «Татагропромпроект», которые автором были собраны, систематизированы и изучены с целью выявления закономерностей формирования инженерно-геологических условий;
фондовые материалы различных геологических организаций и Казанского государственного университета: геологические карты, топографическая и геоморфологическая карты, гидрогеологическая и гидрохимическая карты, а также геологические разрезы масштабов 1:25000 и 1:50000.
Методы исследований:
Поставленные задачи решались с использованием методов полевых, лабораторных, камеральных инженерно-геологических исследований, инженерно-геологического опробования, обобщения и анализа собранных данных, обработки результатов исследований с помощью геоинформационных технологий с 2003 по 2006 гг.
Защищаемые научные положения:
1. Формирование ИГУ территории г. Казани начиная с палеозоя и на современном этапе геологического развития осуществляется стадийно, что обуславливает различную естественную и техногенную направленность их изменчивости.
Ведущим фактором формирования ИГУ г. Казани наряду с условиями формирования литологического состава грунтов, тектоническими и гидрогеологическими условиями является рельефообразование, обусловленное развитием речной сети. В связи с этим инженерно-геологическое районирование на территории г. Казани необходимо осуществлять по комплексу геологических и инженерно-геологических процессов.
Просадочные грунты территории г. Казани сформировались в результате криогенного выветривания в условиях приледниковой пустыни при Валдайском оледенении.
Формирование карбонатного элювия и изменение его физико-механических свойств в сводовой части Казанской купольной структуры происходит в настоящее время и контролируется минеральным составом материнских пород и гидрохимическими особенностями геологической среды.
Научная новизна:
- Установлены основные закономерности формирования инженерно-
геологических условий г. Казани с учётом истории геологического развития
территории, формирования современного рельефа, геологического строения
и развития геологических и инженерно-геологических процессов.
- Разработан наиболее удобный принцип выделения инженерно-
геологических формаций для территории г. Казани.
Установлены закономерности формирования свойств элювиальных и просадочных грунтов.
Выявлены закономерности развития геологических и инженерно-геологических процессов, а также прогноз их развития при дальнейшем хозяйственном освоении территории.
Обоснованность и достоверность подтверждается достаточной детальностью (масштаб работ 1:25 000) и воспроизводимостью исследований, большим объёмом фактического материала (в основу построения карт положено более 750 разведывательных, наблюдательных, эксплуатационных и инженерно-геологических скважин, 1023 точки наблюдения, 380 км маршрутного обследования) и соответствием
7 шрутного обследования) и соответствием лабораторных исследований действующим нормативным документам.
Практическая значимость:
Результаты исследований реализованы в построении картографических моделей, на которых отражены категории сложности ИГУ, типы грунтовых толщ, участки распространения и прогноз развития геологических и инженерно-геологических процессов.
Они могут служить основой для разработки генерального плана г. Казани и обоснованием методики инженерно-геологических изысканий.
Результаты исследований явились обоснованием для постановки бюджетных исследований по теме «Создание постоянно действующей модели геологической среды для организации системы геодинамического и гидрогеологического мониторинга на территории г. Казани».
Результаты исследований используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по курсам «Грунтоведение», «Инженерная геодинамика», «Инженерная геология» для студентов специальностей «гидрогеология и инженерная геология» и «геология» в Казанском государственном университете.
Апробация работы: Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: чтениях, посвященных 170-летию Н.А. Головкинского (Казань, 2004 г.), научно-практической конференции «Экология города» (Казань, 2005 г.), международной конференции «Экология речных бассейнов» (Владимир, 2005 г.), итоговых научных конференциях Казанского государственного университета (2004 г., 2005 г.), на Горнопромышленной декаде (Екатеринбург, 2006 г.).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 статей.
Объём работы: Диссертация состоит из Введения, 8 глав, Заключения, списка литературы (101 наименований), иллюстрирована 44 рисунками и 16 таблицами.
8 Автор выражает благодарность за всестороннюю поддержку и помощь при разработке проблемы научному руководителю - С.Г. Дубейковскому, а также В.И. Жарковой, Р.К. Галееву и Е.В. Куприянову за помощь в сборе и систематизации материалов, которые легли в основу данной работы. Автор благодарит А.И. Шевелёва и М.Е. Королёва за полезные рекомендации. Также автор признателен коллективам кафедры общей геологии и гидрогеологии КГУ и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГГУ.
Методика исследования инженерно-геологических условий
Для увязки разрозненных материалов по геоморфологическому, геологическому, гидрогеологическому строению возникла необходимость выполнения маршрутных исследований, которые легли в основу построения картографических моделей строения геологической среды. В основном использовался метод прослеживания по границам геоморфологических элементов. Суммарная протяжённость маршрутов составила 380 км. Точками наблюдения являлись особенности рельефа, естественные обнажения, участки развития геологических процессов, родники, колодцы, скважины, карьеры МПИ, котлованы строящихся сооружений (рис. 2.1).
В процессе маршрутов исследовались: овражно-балочные системы и оползнеопасные участки; районы развития карстовых, карстово-суффозионных и суффозионных процессов; участки проявления абразии и боковой эрозии речных долин.
Также выполнялась съёмка удельных электрических сопротивлений грунтов для определения их коррозионной активности (подробнее в главе 3), осуществлялся отбор грунтовых монолитов для оценки устойчивости склонов, проводилось опробование естественных (борта оврагов) и искусственных (строительные котлованы) выходов лессовидных суглинков и супесей с предварительной зачисткой обнажений.
Лабораторные исследования проводились с целью определения состава и свойств грунтов, собранных автором в полевой период исследова ний, а также образцов, любезно предоставленных ОАО «КазТИСИз», по ме тодикам действующих ГОСТов и нормативных документов в лаборатории грунтоведения Казанского государственного университета. Всего проанали зировано 430 образцов.
Определение минерального состава с предварительным разделением на фракции осуществлялось с помощью рентгеноструктурного анализа в лито логической лаборатории Казанского государственного университета (115 образцов).
Изучение состава и строения грунтов в шлифах проводилось с использованием поляризационного микроскопа ПОЛАМ-312 (83 образца).
Исследование химического состава грунтовых вод и водных вытяжек по стандартной методике осуществлялось в гидрохимической лаборатории Казанского государственного университета (53 образца).
Камеральные исследования заключались в статистической обработке массива данных по свойствам и составу грунтов, составу и объёму обменного комплекса специфических грунтов, включающей построение диаграмм и сводных таблиц с использованием пакета программ Microsoft Office.
Другая часть камеральных исследований заключалась в построении картографической модели инженерно-геологических условий, которая представляет собой атлас параметрических, аналитических и синтетических карт, оценивающих факторы инженерно-геологических условий с помощью критериев, указанных в СП 11-105-97 [78]. Создание всех карт осуществлялось программными средствами ArcView GIS путём векторизации растрового изображения, трансформированного в определённую координатную систему.
Для оценки геоморфологических условий в зоне взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой на основе топографической карты была построена карта уклонов земной поверхности, дающая представление о расчленённости.
Чтобы оценить сложность геологических условий, возникла необходимость в создании карты типов грунтовых толщ (1:25000). Под «грунтовыми толщами» (впервые термин предложен В.Т. Трофимовым) понимается структурно-обособленная часть земной коры в сфере инженерного воздействия [37]. Основным критерием выделения типов явилась степень изменчивости геологического разреза. Построение такой карты производилось путём ана лиза геологического строения по 1773 точкам наблюдения (разведывательные, инженерно-геологические, наблюдательные и эксплуатационные скважины, полевые точки наблюдения). Также осуществлялось построение карты коррозионной активности грунтов для зоны подтопления (1:50000). В качестве индикатора агрессивности грунтов по отношению к металлическим конструкциям согласно СНиП 2.03.11-85 использовалось удельное электрическое сопротивление грунтов [76].
Для оценки геодинамических условий также были построены картографические модели для различных геологических и инженерно-геологических процессов. 1) Количественная оценка оврагообразования проводилась в указанной последовательности: - Присоединение «пригорода» к территории г. Казани, поскольку граница территории города в плане имеет сильно изрезанные очертания, что является весьма неудобным и неправильным при площадных исследованиях овражной эрозии. - Построение картографической модели, на которой отображались овраги и балки, с использованием топографических карт масштабов 1:25000, 1:50000, а также материалов, полученных при маршрутных обследованиях. - Разделение исследуемой территории по геоморфологическому критерию и по видимой плотности овражно-балочных систем на ряд участков -зон. - Расчёт для каждой зоны количественных характеристик. В качестве количественных характеристик, позволяющих оценить масштабы оврагообразования в пределах Большой Казани, были выбраны следующие: - коэффициент овражного поражения Коп, численно равный отношению площади, которую занимают овраги, к площади территории, на которой они расположены (км /км )
Состав и физико-механические свойства грунтов
Полускальная группа представлена также только осадочной подгруппой, которая охарактеризована двумя типами: силикатным и карбонатным.
Силикатный тип представлен следующими грунтами: Песчаник. Плотность песчаников изменяется от 2,01 до 2,16 г/см , плот-ность твёрдых частиц как правило 2,66-2,67 г/см . Естественная влажность составляет 17-20%). Пористость не превышает 30%. Прочность на одноосное сжатие 0,5-1,21 МПа.
Аргиллит. Плотность аргиллитов составляет 1,9-2,0 г/см . Минеральный состав: монтмориллонит, иллит, хлорит, гидрослюды. Плотность твёрдых час-тиц 2,76-2,78 г/см . Пористость не превышает 33-35%). Естественная влажность изменяется от 3 до 7%. Прочность на одноосное сжатие менее 1 МПа.
Алевролит. Плотность алевролитов изменяется от 2,01 до 2,06 г/см , плот-ность твёрдых частиц как правило 2,70-2,72 г/см . Естественная влажность составляет 10-12%). Пористость не превышает 30%). Прочность на одноосное сжатие менее 0,5 МПа.
Карбонатный тип представлен известняком и мергелем:
Известняк представлен трещиноватыми, кавернозными, выветрелыми разностями, имеющими пониженные прочностные свойства. Плотность извест-няка изменяется от 2,1 до 2,2 г/см . Плотность твёрдых частиц - 2,75 г/см . Пус-тотность представлена как поровым так и трещинным типом и составляет 25-30%о. Прочность на одноосное сжатие составляет 1,5-2,5 МПа, редко превышая 3 МПа.
Мергель. Плотность мергеля составляет 2,01-2,12 г/см . Минеральный состав: 30%о глинистые минералы, 15% кальцит. Плотность твёрдых частиц 2,16-2,1% г/см . Пористость не превышает 25-30%). Естественная влажность изменяется от 5 до 11%. Прочность на одноосное сжатие менее 1 МПа.
Класс дисперсных грунтов представлен двумя группами: связных и несвязных грунтов. Группа связных грунтов представлена только осадочной подгруппой. Осадочная подгруппа представлена четырьмя типами: силикатным, карбонатным, органо-минеральным и органическим. Силикатный тип класса дисперсных грунтов является наиболее широко распространённым в условиях города Казани. Он представлен лишь одним видом: глинистыми грунтами.
Глины аллювия преимущественно тяжёлые и средние, пылеватые слабо песчаные. Содержание глинистой фракции изменяется от 30-35%о до 67%, пы-леватой - от 22-25% до 53-57%), тонкопесчаной от 5-8%о до 15-21%. Плотность твёрдых частиц изменяется в пределах 2,56-2,71 г/смЗ, плотность 1,83-1,94 г/смЗ, пористость 46-48%, коэффициент пористости 0,88-0,89. Естественная влажность составляет 25-35%). Минимальные значения влажности характерны для верхних частей Горско-Ометьевского возвышения, где грунты находятся преимущественно в полутвёрдой консистенции, максимальные - для Приволжского, Зареченского и Дербышкинского понижения. Верхний предел пластичности изменяется от 34 до 13%. Набухание глин проявляется изредка. Сцепление изменяется от 0,045 МПа (у глин в твёрдопластичной консистенции) до 0,015 МПа (тугопластичная консистенция). Угол внутреннего трения от 17 до 12, модуль деформации 14-11 МПа. Элювиально-делювиальные глины, развитые на размытой поверхности верхнепермских пород преимущественно в восточной части города, представлены в основном тяжёлыми неоднородными разностями, содержащими щебень терригенных и карбонатных пород с более высоким содержанием монтмориллонита и смешенослойных минералов, в связи с чем они зачастую способны к набуханию и более пластичны. Плотность 1,93-2,10 г/см , пористость 40-45%, коэффициент пористости 0,80-0,85. Естественная влажность составляет 10-15%. Консистенция твёрдопластичная, сцепление более 0,045-0,050 МПа, угол внутреннего трения от 19 до 25, модуль деформации 17-13 МПа.
Суглинки имеют широкое распространение в пределах Горско-Ометьевского, Караваевского, Сухорецкого возвышений, а также в пределах Приволжского, Зареченского, Дербышкинского понижений. Для остальных районов города имеют подчинённое значение.
В основном преобладают тяжёлые и средние, пылеватые и опесчаненные. Крупнопылеватая фракция составляет от 18,5 до 68,3%, тонкопылеватая - от 6 до 17%. Содержание глинистых частиц колеблется от 12 до 29%. Тонкопесчаная фракция присутствует в количествах от 6-10 до 40-49%). Плотность твёрдых частиц изменяется от 2,63 до 2,70, плотность грунта от 1,65 до 1,98, пористость составляет как правило 40 43 %, коэффициент пористости 0,69-0,73. Естественная влажность редко превышает 27% . Верхний и нижний пределы пластичности соответственно равны 21-48% и 13-25%.
Для суглинков в твёрдой, полутвёрдой консистенции сцепление от 0,028 0,019 МПа, угол внутреннего трения составляет 18-23, а модуль деформации -12-15 МПа.
Тугопластичные суглинки отличаются более низкими значениями сцепления (0,019-0,011 МПа), угла внутреннего трения (16-20) и модуля деформации (8-9 МПа).
Мягкопластичные суглинки также отличаются низкими прочностными показателями: сцепление изменяется от 0,011 до 0,013 МПа, угол внутреннего трения от 14 до 18, модуль деформации не превышает 5-6 МПа.
Суглинок текучепластичный характеризуется весьма низким сцеплением (0,011-0,009 МПа), маленькими значениями углов внутреннего трения (13-16) и низкой прочностью (2-3 МПа).
Супеси, как и суглинки, также широко распространены в пределах города. Преобладают тяжёлые пылеватые разности. В составе супесей преобладает мелкопесчаная фракция (48-75%), содержание пылеватой фракции изменяется от 7 до 40%, а глинистой от 3 до 10% .
Районы в пределах Одинцовско-Московской надпойменной террасы
Поэтому, несмотря на предполагаемые повышенные значения удельных электрических сопротивлений (по сравнению с полностью водонасыщенными аналогами), мы считаем необходимым отнести верхнюю толщу, для которой глубина залегания фунтовых вод не превышает 2 м, к фунтам с повышенной и средней коррозионной активностью [76]. Во всех остальных случаях - это фунты со средне-низкими коррозионными свойствами.
В результате исследования фунтов п. Борисково установлено, что для во-донасыщенных пористых сред, каковыми являются суглинки, супеси, и пески зоны подтопления, первостепенное значение имеет минерализация поровых растворов. Небольшая же разница в содержании глинистой компоненты, а также перепады пористости фунта в несколько процентов значительного влияния на коррозионные свойства песчано-глинистых грунтов не оказывают [101, 35]. Поэтому при проведении типизации зоны подтопления по величине коррозионной активности сначала на карте выделялись участки с определённым гидрохимическим типом поровых растворов, а затем производилось лабораторное измерение удельного электрического сопротивления каждой литологической разности.
Таким образом, на основе изучения геологического строения, гидрохимических особенностей поровых растворов, а также определений удельного электрического сопротивления, как в полевых, так и в лабораторных условиях, можно выделить четыре типа участков с различными значениями коррозионной активности (рис. 3.15.), [101]:
1.Участки с высокой коррозионной активностью распространены сравнительно мало. В плане они представлены редкой вкрапленностью внутри участков с повышенной коррозионной активностью. Во многих случаях столь низкие значения удельного электрического сопротивления обусловлены антропогенным загрязнением грунтовых вод, о чём свидетельствует их специфический ионный состав.
2.Участки с повышенной коррозионной активностью занимают примерно 45% от всей зоны подтопления. В ходе исследований было выделено четыре основных участка с удельным электрическим сопротивлением р в диапазоне от 10 до 20 Ом-м: Новосавиновский, Адмиралтейскослободской, Борисковский и Щербаковский. Все они приурочены к верхнепермским купольным структурам (Казанский, Кадышево-Щербаковский и Борисковский купола), посредством которых, по мнению С.Г. Каштанова, происходит разгрузка подземных вод из загипсованных отложений сакмарского яруса с минерализацией более 1 г/л [49].
Более того, в результате подпора на минерализацию поровых вод грунтов влияет также химический состав воды Куйбышевского водохранилища [49]. Так к долине р. Казанки с минерализацией вод порядка 1 г/л приурочена полоса с низкими значениями удельного электрического сопротивления в зоне подтоп ления. Вдоль более пресной Волги (0,3-0,4 г/л), напротив, сосредоточены преимущественно участки со средней коррозионной активностью.
3.Участки со средней коррозионной активностью занимают оставшуюся часть зоны подтопления. Минерализация поровых вод в верхней грунтовой толще не превышает 0,7-0,8 г/л, в большинстве же случаев составляет 0,4-0,5 г/л. Столь невысокие значения минерализации обусловлены гидравлической связью неоген-четвертичного водоносного комплекса преимущественно с казанским водоносным горизонтом, а также, как было сказано выше, влиянием подпора р. Волги.
4.Участки с низкой коррозионной активностью, которые располагаются вне зоны подтопления.
Исследования показывают, что основной причиной высоких коррозионных свойств грунтов зоны подтопления стали не только особенности геологического строения, но и гидрохимические условия территории.
Строение грунтовых толщ
Для оценки инженерно-геологических условий, а именно характера и степени неоднородности фунтового массива, гидрогеологических условий, в частно сти прогноза строительного подтопления, вероятности просадочных явлений, карстовых провалов, а также устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям возникла необходимость установить тип грунтовой толщи, который будет показывать степень изменчивости геологического разреза в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой. Для упрощения характеристики инженерно-геологического разреза на основе фактического материала нами была проведена типизация грунтовых толщ, где для сокращения числа типов грунты были объединены в следующие группы: песчаные - пески различного состава и лёгкие супеси (грунты с хорошими фильтрационными свойствами); глинистые - глины и суглинки различного состава, а также тяжёлые и средние супеси (грунты со средними и плохими фильтрационными свойствами); скальные - известняки, доломиты, мергели, аргиллиты, алевролиты и песчаники различного состава и степени выветрелости; торф и заторфованные грунты - торф различного состава и степени раз-ложенности, а также заторфованные глины, суглинки и супеси; просадочные - лессовидные супеси и суглинки, являющиеся просадочны-ми грунтами; техногенные - насыпные и намывные грунты различного состава.
Для территории г. Казани различные сочетания грунтов позволили выделить тридцать типов, которые представлены в таблице 3.8 и на рисунке 3.16. Такая типизация грунтовых толщ удобна при проведении прогноза строительного подтопления, оценке устойчивости геологической среды к техногенному воздействию и т.д.
Различие ИГУ районов одновозрастных террас и сходство ИГУ районов разновозрастных террас
Выделенные автором в пределах одновозрастных террас районы, несмотря на очевидную схожесть строения геологической среды, генезиса, возраста и свойств грунтов, характеризуются разными геодинамическими параметрами, а следовательно, различными значениями устойчивости геологической среды к техногенному воздействию и различной степенью сложности инженерно-геологических условий.
Например, район Горки и район Караваево сложены волжскими аллювиальными отложениями (пески, супеси, суглинки). Однако, несмотря на одинаковый тип строения грунтовых толщ и схожесть гидрогеологических условий, геодинамическая обстановка районов различна. Так, район Горки характеризуется значительной оврагопоражённостью, развитием карстовых процессов, широко распространёнными просадочными явлениями. Район Караваево, напротив, относится к категории «слабая овражная эрозия», просадочные явления здесь распространены в незначительной степени, карстовые процессы отсутствуют.
Подобное характерно также для районов одинцовско-московской и окской террас. Следует отметить, что чем больше длительность стадии, на которой находятся районы, тем выше степень различия инженерно-геологических условий.
С другой стороны, на фоне описанного выше различия, наблюдается схожесть инженерно-геологических условий районов, расположенных в пределах разных террас единых водораздельных пространств (только внутри выделенного класса).
Например, районы Горки, Мирный и Азино имеют весьма схожие инженерно-геологические условия, явные границы в рельефе отсутствуют, строение и свойства грунтов весьма близки. То же можно сказать и о районе Караваево и северной части района Московский, районах Кадышево и Кадышевские теплицы и т.д.
Подобное сходство разновозрастных и различие одновозрастных инженерно-геологических формаций, находящихся на одной стадии формирования инженерно-геологических условий, указывает на значительную роль рельефооб-разующих факторов, связанных прежде всего, с деятельностью реки Волги и её притоков, что обеспечило различный ход постседиментационных процессов, развитие рельефа и гидрогеологических условий. Поскольку направление и масштабы речной деятельности контролировались тектоническими и климатическими условиями, можно сделать вывод, что в основе формирования ИГУ г. Казани лежит целый спектр разнообразных факторов, учёт которых необходим при выделении инженерно-геологических районов.
Как было показано выше, формирование инженерно-геологических условий происходило под воздействием целого спектра как региональных, так и зональных факторов. Поэтому оценку не только современных, но и потенциально возможных инженерно-геологических условий, которая осуществляется путём инженерно-геологического районирования, необходимо осуществлять с их обязательным учётом, что представляется весьма сложной задачей. Поскольку се-диментогенез и постседиментогенные процессы, современные и древние тектоническая обстановка и климат, трансформация рельефа в ходе развития волжской речной сети и денудационные процессы, а также техногенное воздействие нашли своё отражение в характере и интенсивности геологических и инженерно-геологических процессов, значительно проще проводить выделение инженерно-геологических формаций по комплексу геологических и инженерно-геологических процессов, так как процесс, по нашему мнению, - это не только фактор ИГУ, опирающийся как и ИГУ, на гидрогеологические, геоморфологические, геологические условия, но и индикатор направленности их изменчивости.
При инженерно-геологическом районировании по геодинамическому принципу территории г. Казани автором было выделено 25 районов. Представленная схема инженерно-геологического районирования убедительно показывает роль послепермской тектонической обстановки в формировании карстовых процессов и значение рельефообразующих факторов, а также поздненеоплей-стоценового климата, уравнявших разновозрастные и дифференцировавших одновозрастные геологические формации по характеру ИГУ (рис. 5.4).
Следует отметить, что районирование, опирающееся на геодинамический принцип, даёт возможность не только оценивать устойчивость геологической среды к техногенному воздействию, присваивая «немой» балл, но и указать направление возможной техногенной изменчивости ИГУ. Весьма удобен геодинамический принцип при оценке природных геологических рисков, опирающейся на количественные показатели геологических и инженерно-геологических процессов [68].
1. Формирование ИГУ территории г. Казани в прошлом и на современном этапе геологического развития осуществляется стадийно, что обуславливает различную естественную и искусственную направленность изменчивости ИГУ.
2. Сходство разновозрастных и различие одновозрастных инженерно геологических районов указывает на значительную роль постседиментацион ных процессов, рельефообразующих факторов и климата при формировании ИГУ.
3. Выделение инженерно-геологических формаций необходимо осуществ лять по комплексу геологических и инженерно-геологических процессов, так как процесс есть отражение геологических, геоморфологических, гидрогеоло гических и техногенных условий, он является индикатором направленности из менчивости ИГУ.
