Инженерно-геологический очерк

 

Одним из основных показателей инженерно-геологических условий района прохождения трасс ВЛ 500кВ являются экзогенные геологические процессы и явления. По результатам исследований, в пределах изученной территории отмечены: выветривание, развитие островной многолетней мерзлоты, сезонное промерзание грунтов, гравитационные процессы (обвалы, оползни, камнепады), оврагообразование и заболачивание.

Выветривание. Характер выветривания в значительной степени обусловлен суровыми климатическими условиями региона. Наиболее важными факторами, влияющими на динамику процесса выветривания, является большая амплитуда суточных (18°) и годовых (82°) колебаний температуры с частыми переходами через 0° в осенне-весеннее время. В этих условиях дробление пород осуществляется главным образом за счет температурного и морозного выветривания.

Устойчивость различных отложений к выветриванию определяется структурно-литологическими особенностями и свойствами разрушающихся пород.

В результате физико-химических преобразований существующий профиль коры выветривания имеет три зоны: дисперсную, крупнообломочную и трещиноватую.

Для дисперсной зоны характерно изменение химического состава с сохранением некоторых структурных особенностей. Мощность этой зоны меняется в пределах от 1,0 до 6,0-8,0 м.

Крупнообломочная зона сложена щебенисто-дресвяным материалом с песчано-глинистым заполнителем.

Для трещиноватой зоны выветривания характерно слабое изменение состава пород и значительное уменьшение их прочности.

Многолетнемерзлые породы и криогенные процессы. Мерзлотные условия района прохождения трассы ВЛ характеризуются распространением многолетнемерзлых пород и развитием криогенных процессов.

Многолетнемерзлые породы по условия залегания относятся к долинному типу и встречаются на затененных и залесенных склонах северной экспозиции, по днищам речных долин и глубоких падей. Острова и линзы многолетнемерзлых пород различной конфигурации и размеры их в плане колеблются от десятков до нескольких сотен метров.

Многолетнемерзлые грунты подсечены скважинами 0914-0919, 0921 Уг.13 – Уг.14. Вскрытая мощность от 0,5 до 4,0 м. Данные бурения подтверждены данными вертикального электрического зондирования.

Верхняя граница многолетнемерзлых пород обычно сливается со слоем сезонного промерзания грунтов и находится на заболоченных участках, в торфяных отложениях, на глубине от 0,5 до 1,5 м, а в суглинках, супесях, песках и щебенистых грунтах на глубине от 1,5 до 2,5м.

Температура многолетнемерзлых пород колеблется от 0° до минус 1,1° (по данным наблюдений Ангарской экспедиции Гидропроекта).

Мерзлые грунты характеризуются большой льдистостью и в них отмечаются слоистые и массивные криогенные текстуры.

В результате нарушений природных условий (вырубка леса, распахивание земель и т.п.) мерзлота быстро деградирует.

При оттаивании глинистые грунты приобретают текучепластичную и текучую консистенцию.

С сезонным промерзанием и оттаиванием и многолетней мерзлотой связаны многие криогенные процессы и образования. Среди них пучение грунтов, заболоченность, наледи, термокарст, солифлюкция. Очень часто встречаются реликтовые образования (бугристо-западинный микрорельеф). Встречается данный тип рельефа по долинам рек Ангары и Муры в районе деревень Климино, Говорково, Гольтявино и др.

Рельеф представляет собой чередование пологовыпуклых, округлой и эллипсовидной формы, бугров с западинами. Диаметры бугров изменяются от 2,0 до 10,0-15,0 м, а глубина западин 2,0-3,0 м. Формирование бугристо-западинного рельефа является результатом образования системы морозобойных полигональных трещин, заполнения их льдом и последующим вымыванием, суффозией окружающих жилу грунтов.

В настоящее время идет медленный процесс нивелирования бугристо-западинного рельефа. Наиболее интенсивно он протекает на вырубках и пашнях.

Гравитационные процессы. В пределах проходимой территории отмечено проявление обвалов, осыпей и курумов. Локальное распространение имеют оползни.

Наибольшее развитие обвалы и осыпи получили на склонах, сложенных породами трапповой формации и песчано-глинистыми отложениями, проявляются они в виде обрушения одиночных глыб или небольших блоков породы или смещения участков массива. Обвально-осыпной материал представлен обломками разной формы и размеров. Примером распространения осыпей являются осыпи в долине р. Муры. Эти осыпи имеют выпуклый продольный профиль и характеризуются большой подвижностью.

В пределах района развиты курумы, формирующиеся у подножий трапповых обнажений и питающиеся за счет разрушения последних. Курумы имеют вид обвальных конусов, протяженностью 200-300 м, при ширине 100-120 м. Все курумы находятся в стабильном состоянии, на что указывает ровный лес, которым они покрыты.

Овраги. В настоящее время в связи с хозяйственным освоением территории наблюдается значительное оживление процесса оврагообразования. Благоприятными факторами, способствующими образованию оврагов, является пересеченность рельефа, наличие легкоразмываемых грунтов, ливневый характер осадков и, самое главное, деятельность человека (вырубка леса, нарушение дернового покрова и т.д.).

Одним из примеров образования оврагов могут служить овраги в районе д. Климино, д. Гольтявино и др., зарождение которых началось с колеи, проложенной транспортом. Размеры оврагов самые различные, длина от 10,0 до 500,0 м, ширина от 2,0-3,0 до 10,0-12,0 м при глубине от 3,0 до 12,0-15,0 м.

Техногенное вмешательство в природную среду, при стоительстве ЛЭП 220 кВ и проложение дорог при лесозаготовительных работах, привело к образованию молодых, растущих оврагов, встреченных в притрассовой зоне ВЛ 500 кВ Уг.14 – Уг.15, Уг.17 – Уг.18. Овраги имеют V-образную форму, глубиной до 3,0 м, ширина в верхней части оврага от 1,0 до 1,5 м

Оврагообразование происходит скачкообразно во время интенсивного выпадения дождевых осадков. Снеготаяние существенной роли в образовании оврагов не имеет, так как глинистые грунты в это время находятся в мерзлом состоянии.

Поперечный профиль оврагов V образный, редко U образный. По мере выработки продольного профиля глубинное врезание оврага замедляется, его дно покрывается слоем песка и дресвы, которые поступают со склонов и не успевают выноситься временными водотоками. С замедлением глубинной эрозии дальнейшее формирование оврагов продолжается за счет разрушения бортов и образования многочисленных ответвлений, т.е. разрастания овражной сети вширь, с захватом значительных пространств.

Поэтому при интенсивном освоении территории, сопровождающемся нарушением растительного покрова и вырубкой леса, следует иметь ввиду, что это может привести к значительной активизации оврагов и нарушению устойчивости сооружений.

Заболачивание. На исследуемой территории заболоченные массивы отмечены в долине р. Карабула, Мура и других притоках р. Ангары.

Река Карабула меандрирует по площади, что создает благоприятные условия для заболачивания поймы реки, особенно правый берег р. Карабула (район трассы Уг.18 – Уг.19).

Длина участков, в основном, от 300 до 500 м.

Все заболоченные участки располагаются по поймам и старицам рек, а также по днищам долин и широких оврагов. Заболачивание осуществляется за счет атмосферных осадков.

При производстве работ заболоченные участки встречались на всем протяжении трассы – Уг.13 – Уг.14, Уг.14 – Уг.15, Уг.15 – Уг.16, Уг.17 – Уг.18, Уг.18 – Уг.19, Уг.19 – Уг.20.

Нормативная глубина промерзания грунтов, определенная по формулам СНиП 2.02.04-88 и СН 510-78 для глинистых грунтов меняется от 2,1 до 2,5 м, в зависимости от физических (влажность, плотность, пределы пластичности) характеристик. Для крупнообломочных грунтов глубина промерзания принята по литературным источникам и составляет от 3,0 до 4,0 м. В слое сезонного промерзания грунты от практически непучинистых до сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых (согласно таблице Б.27 ГОСТ 25100-95).

В результате изучения фондовых, литературных геологических материалов и выполнения комплекса полевых инженерно-геологических, геофизических и лабораторных работ по генезису, литологическому составу и физико-механическим свойствам грунтов по трассам ВЛ выделено 3 типа грунта:

- скальные;

- делювиальные;

- аллювиальные.

Скальные грунты, встреченные по трассе ВЛ, представлены долеритами, глыбами брекчий, алевролитами.

По литературным источникам в скальных грунтах, в зависимости от состава, до глубины 25,0 – 40,0 м распространена трещинная зона коры выветривания. Для нее характерно слабое изменение состава и значительное уменьшение прочности. Выходы коренных пород по трассе наблюдаются редко, в виде отдельных останцев, карнизов и обнажений на крутых склонах. Встречены по трассе на участке Уг.13 – Уг.14, Уг.14 – Уг.15, Уг.16 – Уг.17.

Чаще скальные грунты покрыты чехлом из элювиальных и элювиально-делювиальных отложений.

Делювиальные образования развиты на выположенных водоразделах и крутых склонах. Представлены они песками различной крупности, различными типами глинистых грунтов с включением обломочного материала в виде дресвы и щебня от единичных включений до 45%. Так же в эти отложения входят и крупнообломочные грунты с песчано-глинистым заполнителем.

Маловлажные грунты распространены в основном на вершинах водоразделов, и их мощность не превышает 0,5-3,0 м, влажные и сильно влажные встречаются на склонах водоразделов и у подножий склонов, их мощность может достигать 6 м

Аллювиальные отложения распространены в пределах дна долин рек и ручьев и на пологих заболоченных склонах. Эти отложения, как правило, обводнены. Представлены они различными типами глинистых грунтов, песчано-галечниковыми фракциями.

Все вышеперечисленные отложения разделены на инженерно-геологические элементы, описание которых приведено далее.

Категория сложности инженерно-геологических условий исследуемого района – III (сложные), согласно приложения Б СП 11-105-97.

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ