Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы

Щекочихина, Евгения Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы"

■tec С:с - •• '' -■^ ii-

На правах рукописи

Щекочихипа Евгения Викторовна

Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы

Специальность: 25.00.08 - ипженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2 ИЮН 2011

Волгоград, 2011г

4848953

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, доцент • Оляиский Юрий Иванович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Шубин Михаил Алексеевич ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

кандидат геолого-минералогических наук Зорин Денис Ростиславович, Главное управление архитектуры и градостроительства администрации Волгоградской области

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный

технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Защита состоится «15» июня 2011 года в К) часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.02 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, д.1, аудитория 203Б. Факс (8442) 969-991

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета»

Автореферат разослан «10» мая 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Махова С.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Промышленно-хозяйственное освоение территорий неизбежно влечет за собой нарушение баланса компонентов природной среды. В результате изменяется режим подземных вод, увеличивается влажность массивов глинистых пород, может происходить их подтопление, сопро-вождаемос набуханием грунтов в основаниях сооружений и образованием оползней на склонах.

Сарматские отложения достаточно широко распространены на территории России и в сопредельных странах и находятся в пределах глубин активной зоны фундаментов инженерных сооружений на территории от Карпат до При-каспия. Наибольшую проблему для строительства представляют набухающие глины, относящиеся к структрурно-неустойчивым грунтам, которые при изменении влажности меняют свои строительные свойства. При увлажнении глин и длительном их взаимодействии с водой изменяются почти все свойства, существенно повышается сжимаемость и уменьшается прочность. Следует отметить, что в настоящее время отсутствует единая общепринятая методика прогнозирования показателей свойств глин в основаниях инженерных сооружений при их увлажнении и длительном взаимодействии с водой, сопровождаемым диффузионным выщелачиванием. Методы прогноза прочности глин на основе их кратковременного замачивания, применяемые в проектно-изыскательных организациях, не могут обеспечить надежные значения показателей удельного сцепления и угла внутреннего трения, т.к. не учитывают изменения состава и свойств глин, происходящие в течение продолжительного времени взаимодействия последних с водой. Таким образом, в связи с вышеизложенным актуальность исследований заключается в том, что в результате будет разработана методика прогноза устойчивости сарматских глин в основаниях инженерных сооружений к длительному обводнению.

Цель работы. На основе анализа инженерно-геологических особенностей сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы и оценки изменчивости свойств при длительном воздействии воды, разработать методику прогноза показателей их прочности в основаниях инженерных сооружений. Для достижения поставленной цели автором определены следующие задачи.

1. Дать общую геологическую характеристику территории краевых прогибов юга Русской платформы.

2. Оценить палеогеографические условия накопления осадков и формирования сарматских глин.

3. Изучить состав и свойства сарматских глин двух опорных регионов: Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья.

4. На основе анализа результатов лабораторных экспериментов с учетом опубликованных данных установить основные закономерности изменения состава и свойств сарматских глин при диффузионном выщелачивании.

5. Разработать, методику прогноза показателей прочности сарматских глин при длительном воздействии воды.

Исходные материалы и личный вклад автора. При выполнении диссертационной работы использованы результаты лабораторных исследований глин, выполненные в разные годы в Институте геофизики и геологии АН Молдовы, институте «МолдГИИНТИз», различных проектных институтах Молдавии (г. Кишинев) и в Северо-Кавказском филиале ПНИИИСа (г. Ставрополь) при производстве инженерно-геологических изысканий на различных объектах и специальных работ по научно-исследовательской тематике. Кроме этого, использован обширный опубликованный материал.

Автором диссертационной работы непосредственно выполнены следующие исследования:

1. Статистический анализ показателей свойств сарматских глин из Центрального Предкавказья.

2. Проанализированы результаты изучения структурно-текстурных особенностей сарматских глин оптическими методами.

3. Проанализированы результаты лабораторных определений сейсмоакусти-ческих свойств грунтов и рассчитаны регрессионные зависимости скорости распространения продольных волн от показателей свойств глин.

4. Проанализированы результаты лабораторных исследований партии образцов глин при диффузионном выщелачивании.

5. Выполнены расчеты и составлены таблицы эмпирических вероятностей прогнозных факторов для обоснования использования метода вероятностных аналогий при прогнозировании прочности сарматских глин.

6. Проанализирован большой объем информации по геологии и свойствам пород.

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем.

1. Установлено, что сарматские глины Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья существенно различаются по основным показателям состава, состояния и физико-механических свойств.

2. Установлено, что для слабозасоленных сарматских глин, сформировавшихся в закрытом морском бассейне, направленность процессов диффузионного вы-

щелачивания и изменение инженерно-геологических свойств определяется количеством пирита, а так же средне- и слаборастворимых солей. 3. На примере сарматских глин доказана применимость метода вероятностных аналогий для прогноза прочности глин, подвергающихся длительному диффузионному выщелачиванию.

Практическое значение работы заключается в следующем. ]. Разработана методика прогноза показателей прочности сарматских глин Северного Причерноморья в основаниях инженерных сооружений при длительном воздействии воды, которая может найти свое применение при проектировании оснований и фундаментов инженерных сооружений на участках распространения сарматских глин на территории Украины и Молдовы.

2. Установлено, что дня разработки метода прогноза прочности сарматских глин Центрального Предкавказья исследования должны быть продолжены, так как глины данного региона существенно отличаются по основным показателям состава и свойств от сарматских глин Северного Причерноморья.

3. Дана количественная оценка общей и остаточной прочности сарматских глин, предложены регрессионные зависимости для прогноза остаточной прочности глин на оползневых территориях.

4. Получены скоростные характеристики распространения сейсмоакустиче-ских волн и выявлена их связь с показателей свойств для сарматских глин природного сложения и влажности, после длительного диффузионного выщелачивания и «бесструктурных» образцов. Эти данные могут найти свое применение при оценке сейсмических свойств грунтов на сейсмоопасных территориях юга России и сопредельных государств.

Кроме этого, ряд теоретических положений и методических разработок диссертации, используются автором при проведении занятий в университете со студентами, изучающими дисциплины инженерно-геологического и гидрогеологического циклов.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Основными факторами, определившими различия в показателях состава и свойств сарматских глин Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья явились: генетические - различная соленость Сарматского моря в его восточной и западной частях и зональные климатические - различная степень увлажнения территории в послесарматское время.

2. Направленность химических процессов, обуславливающих различное изменение состава и свойств слабозасоленных сарматских глин Северного Причер-

номорья при диффузионном выщелачивании, определяется степенью их вы-ветрелости и различным содержанием в исходном состоянии пирита. 3. Прогноз показателей прочности сарматских глин, подверженных длительному воздействию воды в основании инженерных сооружений, может осуществляться методом вероятностных аналогий с использованием типизации глин по устойчивости к обводнению и расчитанных автором эмпирических оценок вероятностей прогнозных признаков для территории - аналога.

Достоверность научных положений и выводов обеспечена большим количеством фактических данных, полученных в метрологических аттестованных лабораториях АН Молдовы, институте МолГИИНТИз, СКФ ПНИИ-ИС, статистически представительными выборками данных, корректным применением методов обработки инженерно-геологической информации и непротиворечивостью основных выводов и полученных автором результатов по объектам диссертационных исследований.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 научных работах, в том числе 4 - в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Апробация работы осуществлена на 6 научных форумах. Материалы исследований обсуждались на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2007г); Ежегодной студенческой научно-технической конференции ВолгГАСУ (Волгоград, 2007г); Ежегодной научно-практической конференции профессо-ро-преподавательского состава и студентов ВолгГАСУ (Волгоград, 2008г); Ежегодных чтениях в РАН (Сергеевские чтения) 2008г, 2009г; V Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009г); Международной научной конференции в МГУ «Актуальны вопросы инженерной геологии и экологической геологии» (Москва, 201 Ог).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 134 машинописных страницах, состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы из 124 наименований, содержит 17 рисунков и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1.Инженерно-геологическая изученность сарматских глин

Сарматские отложения широко распространены в южной Европейской части Русской платформы и залегают по берегам Черного моря, в Крыму, на Кавказе и переходят на другую сторону Каспия. Вся территория покрытая

сарматскими отложениями, представляла собой морской бассейн с несколькими небольшими заливами.

Впервые сарматские слои были отделены от остальных третичных отложений в 1847 году Герпесом в Венском бассейне. Затем геологи: Э. Зюсс, Н. П. Баррбот а Марни, Н.И. Андрусов, Г.В. Абих, Д.Л. Иванов, В.П. Колесников, С.А. Гатуев, П.А. Православлев, В.А. Кузнецов, К.А. Прокоповым, К.Н Паф-фенгольц, Е.Е. Милановский, В.Е Хаин, а далее уже инженеры-геологи: С.И. Чарноцкий, Ю.И. Шпильберг, С.А. Шагоянц, П.В. Царев, А.И. Клименко, А.М. Монюшко, С.И. Пахомов, Г.П.Михайловский, Н.А. Григорович-Березовский, А.Н. Криштофович, О.К. Ланге, Ю.И. Олянский, В.М. Вовк, О.П. Богдевич, Р.С. Зиангиров, А.А. Аносова, Г.И. Клинова, Т.И. Робустова, 10. М. Абелев, Е.А. Сорочан и др. детально изучали свойства сарматских глин, расширили и дополнили полученные знания. Анализ изученности проблемы позволил сделать следующие выводы.

а. За период более чем 200 летнего геологического изучения сарматских отложений (в т.ч. и глин) на территории южной части Русской платформы в основном решены проблемы их стратиграфии, литологии, генезиса, условий залегания и распространения. Установлено, что сарматские глины часто обнажаются на склонах и являются причиной образования оползней или служат основанием инженерных сооружений на значительной территории Северного Причерноморья и Центрального Предкавказья.

б. Инженерно-геологические исследования сарматских глин насчитывают значительный период и проводились, в основном, в послевоенный период (начиная с 50х годов прошлого столетия). А систематические планомерные исследования выполнялись, начиная с 70х годов прошлого столетия, и были сконцентрированы в основном в двух регионах: Северном Причерноморье (на территории Молдавии и Украины) и Центральном Предкавказье (Ставропольский край).

в. Степень инженерно-геологической изученности глин обеих регионов достаточно высокая. Однако даже беглое знакомство с составом и физико-механическими свойствами грунтов наталкивает на мысль об их различии, несмотря на близкие условия залегания, распространения, одинаковый возраст и генезис. Причиной этому служат, вероятно, какие-либо постгенетические процессы, в настоящее время появляющиеся в одном регионе и отсутствующие в другом.

г. Основной проблемой инженерно-геологического изучения сарматских глин на настоящем этапе является прогноз изменения их свойств при длительном

воздействии воды в основаниях инженерных сооружений. Общепринятой методики такого прогноза для глинистых грунтов в настоящее время не существует. Наиболее близко в своих исследованиях подошли к решению данной проблемы А.М. Монюшко и Ю.И. Олянский. Первый предложил теоретические основы такого прогноза на примере грунтов Центрального Предкавказья, а второй разработал для -Северного Причерноморья типизацию сарматских глин по устойчивому обводнении.

Глава 2. Основные черты геологического строения территории

Рассматриваемая территория распространения сарматских глин включает в себя: Центральное Предкавказье и Северное Причерноморье в границах (степного Крыма и междуречья Прут-Днестр). Территория Северного Кавказа по характеру рельефа разделяется на две провинции — Большой Кавказ и Предкавказье. Сарматские глины распространены на территории Предкавказья, здесь они залегаю неглубоко от поверхности или выходят на поверхность. Граница распространения на севере - это граница Ставропольского края, с. Ипатово, на юге - севернее города Черкеска, на западе - западнее г. Армавира, на востоке - Калаус-Кумское междуречье.

В Северном Причерноморье сарматские глины распространены в степном Крыму, на керченском полуострове и в междуречье Прут-Днестр (в пределах Молдовы). Территория Молдовы, площадью 33,7 тыс.км2, расположена в основном в междуречье Прут-Днестр. Протяженность с юга на север составляет 350км, с востока на запад - 150км. На Западе граничит с Румынией, на востоке - с Украиной. Основные выводы по главе следующие.

а. Преобладающими глинистыми отложениями сармата, обнажающихся на поверхности, либо перекрытыми маломощной толщей четвертичных отложений в Северном Причерноморье являются средне- и верхнесарматские, а в Центральном Предкавказье (Ставропольский край) нижне - и среднесарматские.

б. Рельеф территории Северного Причерноморья и юго-западной части Центрального Предкавказья в целом одинаковый и представляет собой сильно изрезанную возвышенность, расчлененную овражно-балочной сетью с близкими показателями эрозионного расчленения.

в. В настоящее время на обеих территориях преобладают отрицательные неотектонические движения, пришедшие на смену положительным, на фоне локальных устойчивых поднятий (р-н Кодр). Таким образом, в неотектонический этап здесь отмечается коренная перестройка структуры, особенно в периферийных частях платформы, где тенденция к погружению преодолевалась восходящими движениями. Такая перестройка, очевидно, меняла напряжение в

массивах горных пород, сформировавшихся к этому времени в обоих прогибах.

г. Обе характеризуемые территории существенно различаются по характеру увлажнения. Северное Причерноморье относится к зоне недостаточного увлажнения, а юго-западная часть Центрального Предкавказья - к увлажненной зоне и зоне избыточного увлажнения. Это, несомненно, должно найти свое отражение в физико-механических свойствах сарматских глин обеих регионов, т.к. степень увлажнения является важным постгенетическим фактором, влияющим на состояние и свойства глинистых пород.

Глава 3. Палеогеографические условия осадконакоплешш и формирования сарматских глин

Природа инженерно-геологических свойств сарматских глин связана с историей и режимом морского бассейна, в котором происходило накопление осадков в сарматский век, а также с последующими условиями их существования. Сарматское море, занимало площадь, как нынешнее Средиземное море и пространство от Венского бассейна до пустыни Каракумы. Это был сложный замкнутый бассейн, представляющий систему внутренних морей, соединенных друг с другом проливами. Фауна сарматского моря представляло собой несколько опресненное внутреннее море, близкое по солености к Черному морю. Эта соленость менялась, как в горизонтальном направлении, так и по времени. Сарматское море включало крупные заливы и проливы, что отразилось на характере отложений и фауне.

В районе Предкавказья выделяется два залива: Терской и Кубанский и Ставропольский пролив. У берега Кавказского острова в узкой прибрежно-мелководной зоне накапливались довольно пестрые по составу отложения. К северу морские глубины менялись, появились отложения глин. Такая обстановка сохранялась в начале сармата и первой половине века. На территории Молдовы, расположенный на месте Галицийского залива, условия накопления и формирования глинистых осадков на протяжении всего сарматского века были довольно сложными и непостоянными, о чем свидетельствуют литоло-гические особенности, условия залегания глинистых осадков и их фаунистиче-ский состав.

Анализируя условия накопления осадков в сарматском морском бассейне Н.И. Андрусов отмечал, что характер фауны среднесарматского яруса подходит наиболее к фауне черноморской. Это означает, что соленость вод Сарматского моря была ниже нормальной, приближалась к солености Черного моря. А соленость замкнутого морского бассейна (каким было Сарматское море) за-

висит от притока воды из рек и убытие ее через испарение. Исследуя морскую фауну, Н.И. Андрусов убедительно доказал, что соленость воды Галицийско-Подольско-Докийской и Крымско-Кавказской частей Сарматского моря была разной. В первой - воды менее соленые, во второй - повышенной солености. Объяснение этому он находил в опреснений воды западной части Сарматского моря речными водами, стекающими с территории нынешней Восточной Европы. В то время как речной сток с Крымско-Кавказского региона был не большим. На различную соленость западной и восточной частей Сарматского моря указывает распределение пресноводного моллюска Cerithium. В сарматских отложениях Дакийского и Галицийского заливов он встречается в изобилии, а на востоке - почти полностью исчезает. Это доказывает, что сарматские слои в восточной части отлагались из более соленных вод, чем в западной части бассейне.

Таким образом, условия осадконакопления в Сарматском морском бассейне были различными. На западе в результате периодического опреснения воды речным стоком соленость уменьшалась, а на востоке, где речной сток был не столь значительным, соленость в целом была выше. В силу этого, глинистые осадки накопившиеся в более соленой воде восточной части моря, должны были сформировать глинистые породы с более повышенной минерализацией порового раствора, а осадки, сформировавшие глинистые породы в западной части моря, должны иметь невысокую минерализацию порового раствора.

Глава 4. -Цитологические особенности сарматских глин

Палеогеографические условия, существовавшие в сарматское время на юге Русской платформы, обусловили накопление глинистых осадков в двух краевых прогибах, в настоящее время принадлежащих к Северному Причерноморью и Центральному Предкавказью. В Сарматском море эти регионы относились соответственно к западной и восточной частям морского бассейна. Условия накопления глинистых осадков в этих двух частях были различные и в первую очередь различались соленостью морской воды. Несмотря на сходные физико-географические условия обеих территорий, одинаковое их геологическое строение и однотипный тектонический и неотектонический режимы, в настоящее время существует постгенетический процесс (фактор), влияние которого на свойства сарматских глин трудно переоценить, это - различная степень увлажнения обеих территорий: недостаточное увлажнение (Северное Причерноморье) и избыточное увлажнение (Центральное Предкавказье).

Вполне закономерно ожидать, что некоторые показатели состава и свойств сарматских глин обеих регионов могут существенно различаться между собой.

В главе приведены результаты микроскопического изучения сарматских глин, которое проводилось в ИГиГ АН Молдовы на специально приготовленных шлифах при 40 и 12-480-кратном увеличении (табл. 1). Под микроскопом сарматские глины представлены в виде пелитовой массы желтовато-коричневых оттенков в Центральном Предкавказье и зеленовато-серого цвета с желтоватым оттенком в Северном Причерноморье. Глины содержат небольшое количество алевритов и тонкопесчанистого материала. Степень дисперсности глинистых пород оценивалась по результатам гранулометрического и микроагрегатного анализов. Анализируя степень агрегирован-ности сарматских глин Северного Причерноморья приводятся данные о распределении образцов глинистых пород Молдовы по типы структурных связей, используя при этом классификацию И.М. Горьковой: коагуляционные - 3,28%, пластифицировано-коагуляционные - 42,64%, смешанные коагуляционно-цементационные - 47,525, цементационные - 6,56%. Данные, приведенные в работе для глин Центрального Предкавказья, позволяют утверждать, что степень агрегированности среднесарматских глин Центрального Предкавказья значительно выше (более чем в 2 раза), в то время как у нижнесарматских глин из этого региона она даже меньше, построены точесные графики-треугольники гранулометрического и микроагрегатного состава сарматских глин.

Минеральный состав глинистых отложений сармата изучался методами ренгеноструктурного, электро-микроскопического и термического анализов. Качественные исследования позволили установить, что сарматские глины являются полиминеральными. Основными минералами, входящими в дисперсную фракцию, являются монтмориллонит и гидрослюда, суммарное содержание которых составляет 70 - 95%. Количественные соотношения между этими двумя минералами непостоянны. У глин Северного Причерноморья содержание монтмориллонита и гидрослюды чаще всего одинаковые, в то время как в глинах Центрального Предкавказья преобладает монтмориллонит (в среднем на 20%). Такое повышенное содержание монтмориллонита у последних может быть следствием более высокой вулканической активности Кавказских гор по сравнению с Добруджской горной системой, либо следствием стадийных преобразований гидрослюды и превращение ее в монтмориллонит в более влажных условиях послесарматского времени. В виде примесей присутствует каолин, в некоторых образцах кальцит, сидерит (Центральное Предкавказье), гидроокислы железа и др. (Северное Причерноморье).

Таблица 1

Структурно-текстурные особенности сарматских глин Северного Причерноморья _(при 12 — 40 — кратном увеличении)_,_

№ лаб Геологический индекс Мезоструктура (по Викуловой М.Ф.) Мезострктура -(по Осипову ю.б.) Микроструктура (по Осипову ю.б.)

тип вид тип вид

1 n,s2 мегапелитовая слоистая горизонтальная ориентированная средне ориентированная

6 n,s2 мегапелитовая пятнистая струйчато-сгустковая неориентированная спутано-волокнистая

14 n,s2 . алевропелитовая, реже мегапелитовая слоистая горизонтальная ориентированная слабо ориентированная

55 n,s3 алевромегалептопе-литовая беспорядочная гнездовидная, сгустковая неориентированная однородная, реже спутано-волокнистая

57 n,s3 лептопелитовая беспорядочная гнездовидная, сгустковая частично ориентированная, неориентированная сетчатая, спутано-волокнистая

62 n,s3 алевромегалептопе-литовая пятнистая стрйчатая, сгустковая, хлопьевидная частично ориентированная средне ориентированная, хорошо ориентированная

63 n,s2 алевромегалептопе-литовая пятнистая гнездовидная, сгустковая частично ориентированная средне ориентированная, хорошо ориентированная

114 n,s3 лептопелитовая слоистая горизонтальная ориентированная однородная

237 n,s3 алевропелитовая, мегалептопелитовая пятнистая гнездовидная неориентированная слабо ориентированная

246 n,s3 лептопелитовая слоистая горизонтальная ориентированная

Определение состава и содержание водно-растворимых солей сарматских глин проводились по результатам водных и солянокислых вытяжек, а карбонатов - кальциметрическим методом. Содержание органического вещества определяли по методике Тюрина. Анализ данных показал, что сарматские глины на территории Северного Причерноморья относятся к незаселенным, плотный остаток не превышает 0,3г/100г сух.пор. На территории Центрального Предкавказья засоленность сарматских глин колеблется от слабой до высокой и изменяется от 0,29 до 8,3г/100г сух.пор, не одинакова в разных горизонтах сармата и в пределах каждого из них. Наибольшая засоленность наблюдается в элювиальной зоне, как нижнего, так и среднего сармата и доходит до 7,8-8,Зг/100г сух.пор. По степени засоления сарматские глины Северного Причерноморья и Центрального Предкавказья различаются между собой.

Анализ литологических особенностей сарматских глин позволил сделать следующие основные выводы.

а. Гранулометрический состав глин из Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья достаточно однородный, что свидетельствует о преимущественном сносе терригенного материала с одной геологической провинции - Русской платформы.

б. По степени засоления глин наблюдается существенное различие. Более засоленные глины (в среднем в 25 раз) распространены в Центральном Предкавказье, где они отлагались в условиях повышенной солености морской воды Сарматского моря, менее засоленные - в Северном Причерноморье, где морская вода опреснялась речным стоком с Русской платформы.

в. Повышенное содержание воднорастворимых солей в глинах Центрального Предкавказья нашло свое отражение в степени их агрегированное™. Коэффициенты агрегированное™ среднесарматских глин для частиц размером менее 0,005 в 2,5 раза здесь выше, чем у глин Северного Причерноморья.

Глава 5. Физико-механические свойства сарматских глин

Состояние и физические свойства сарматских глин на изученной территории характеризуются некоторой неоднородностью по площади и глубине залегания, что связано с условиями осадконакопления и последующего изменения состояния и свойств отложений под влиянием процессов диагенеза, эпигенеза и выветривания, а также с тектоническими условиями района.

Средние значения природной влажности для глин Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья соответственно равны: 0,36,0,33 и 0,23,0,24; влажности предела текучести: 0,65, 0,67 и 0,48, 0,55; пористости: 50,5%, 48,5% и 40,5%, 40,2%; плотности: 1,74г/см3,1,89 г/см3 и 2,00 г/см3,2,03 г/см3.

Прочность глин, определенная методом консолидированного среза, выражается следующими средними показателями - Центральное Предкавказье: с = 0,5 105Па, <р = 30,5град.; Северное Причерноморье: с = (1,39 и 1,34>105Па, ср = 9,4 и 20,3 град. Остаточная прочность (по удельному сцеплению) у первых составляет: до 50%, у вторых до 20-25%.

"Наиболее набухающими являются верхнесарматские глины Северного Причерноморья. Колебание величины свободного набухания составляет 0,210,32 (среднее 0,33). Эти глины характеризуются наибольшей (в регионе) дисперсностью и повышенным содержанием монтмориллонита в глинистой фракции. Наименее набухающими являются глины среднего сармата из Центрального Предкавказья, как залегающие на поверхности и подвергающиеся интенсивному воздействию атмосферных осадков зоны избыточного увлажнения и значительной агрегизации. Величина свободного набухания других сарматских глин реиона достаточно близкая, при средних значениях 0,20-0,26. Давление набухания глин из Центрального Предкавказья значительно меньше, чем у глин Северного Причерноморья и составляет в среднем (0,36 и 0,70)-105Па и (4,21 и 1,99)-105Па соответственно.

Существенные различия в составе, состоянии и физических свойствах сарматских глин Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья нашли свое отображение в их набухаемости и в показателях механических свойств. Более засоленные глины Центрального Предкавказья с повышенным содержанием монтмориллонита, распространенные в зоне избыточного увлажнения, а следовательно отличаются повышенной влажностью и невысокой плотностью, набухают меньше, чем одновозрастные менее засоленные глины из Северного Причерноморья, распространенные в зоне недостаточного увлажнения. Наибольшие различия в набухании наблюдаются в давлении набухания (на 1-1,5 порядка), в то время как по свободному набуханию различия менее ощутимы. Очень похожая ситуация и с прочностью. Величина удельного сцепления глин из Центрального Предкавказья в среднем в 3 раза меньше, чем у глин из Северного Причерноморья, однако угол внутреннего трения (на величину которого влияет степень агрегатизации грунтовых частиц и включений различных солей) у первых в среднем в 1,5-3 раза выше.

Анализировались реологические кривые состава глин нарушенного сложения и сейсмоакустические свойства глин природного сложения и грунтовых паст. Полученные регрессионные зависимости (рис.1) могут использоваться при выполнении работ по сейсмическому микрорайонированию сейсмоактивных территорий.

Vp.M/c

1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100

VP=1768Kd-154;r=0.78

0,8 0,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,1 1,15 1,2 Kj

Vp,wc

1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100.

1,5

Vp=182t4+1287;r=0.62

2,5

3 b. МПЛ

Vp.n/e

1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100

V,=89P„-992;r=0.98

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8^5 5 P.

Рис. 1 Графики зависимости скорости распространения продольных волн Vp от показателей свойств сарматских глин Северного Причерноморья.

Глава 6. Изменение состава и свойств сарматских глин при взаимодействии с водой

Изучение влияния длительного взаимодействия глинистых пород с водой на изменение их свойств выполнялись на примере образцов средне- и верхнесарматских глин с различными показателями степени дисперсности, минерального состава и состояния, ионно-солевого комплекса и типа структурных связей

между грунтовыми частицами. Это позволило определить основные закономерности изменения свойств слабозасоленных глинистых пород, какими являются сарматские глины Молдовы и определить основные показатели состава и свойств, влияющие на характер устойчивости глин к длительному воздействию воды.

Исследования проводились в Институте геофизики и геоэкологии АН Молдовы методом лабораторного моделирования на приборах оригинальной конструкции. Выщелачивание осуществлялось в условиях непрерывного омы-вания водой образца высотой 2,5см и площадью 40см2. В процессе опыта проводились регулярные замеры показателей свойств, а после его завершения выполнялся полный комплекс исследований грунта.

На рис.2 и 3 представлены графики изменения химического состава фильтрата в процессе выщелачивания образцов сарматских глин.

В случае выщелачивания слабо выветрелого «сильно засоленного» обр.1, содержащего в исходном состоянии включения пирита (рис.2), наблюдается интенсивный вынос растворимых солей. Наиболее интенсивно это происходит впервые 40-45 сут., после чего концентрация ионов в воде изменяется слабо. Характерно, что со временем начала выщелачивания непрерывно увеличивается вынос только одного иона - НСОз", обеспечивающий удаление из грунта карбонатов кальция и уменьшение общей карбонатности. Несмотря на интенсивное удаление из выщелачивающего образца глины сульфат иона и карбонатов, общее содержание гипса в образце увеличивается. Вероятно, процессы окисления пирита с образованием гипса, превалируют над процессами его растворения и выноса из образца.

При выщелачивании «слабо засоленного» обр.114 (рис.3) содержание всех катионов в фильтрате уменьшится на протяжении первых 40-45 сут., после чего начинается медленно, но неуклонно увеличиваться. Исключение составляет только катион Na+. После снижения в фильтрате его содержания почти до 0, через 50 суток после начала выщелачивания, оно резко увеличилось и достигло максимального значения через 100 сут. от начала выщелачивания. Одновременно с этим аналогичная картина имеет место и с содержанием в фильтрате иона S04"2. Через 50 суток от начала выщелачивания его содержание в фильтрате начало увеличиваться и достигло своего максимума через 88 сут. от начала выщелачивания. Таким образом, вследствие выщелачивания выветрелого, но «слабо засоленного» образца глины, содержащего в исходном состоянии значительное количество гипса (0,43%), через 100 сут. после выщелачивания его количество уменьшилось до 0,32%. Вынос иона SO4'2 и зафиксирован на рис.3.

Изменение степени дисперсности сарматских глин при длительном воздействии воды изучалось A.M. Монюшко и Ю.И. Олянским для глин Северного Причерноморья. Ими установлено, что при длительном воздействии воды на образцы глины достаточно отчетливо наблюдается изменение дисперсности, заключающееся в уменьшении песчаной и пылеватой фракции и увеличение глинистой. Однако такие изменения являются не более чем тенденцией, т.к. при выщелачивании глин происходит интенсивное образование гипса, увеличивается содержание кремнезема и железа, которые могут способствовать агрегатиза-ции грунтовых частиц.

30 1 2520-с 15-

105 -0 -

4 8 13 16 21 23 37 46 52 59 69 77 66 94 сутки

анионы

140 120 100£ 80-= 60402004 8 13 16 21 23 37 46 52 59 69 77 86 94 сутки

1 - Са+2,2 - Mg+2,3 - Na+, 4 - К+, 5 - С1", б - S04"2,7 - НСОэ" Рис. 2 Изменение химического состава фильтрата в процессе выщелачивания «сильно» засоленных глин (обр.1, сух. ост.0,3775г/100г сух. пор.)

анионы

сутки

1 - Са+\ 2 - Mg+2,3 - Na\ 4 - К+, 5 - С1\ 6 - S04"2,7 - НС03' Рис. 3 Изменение химического состава фильтрата в процессе выщелачивания «слабо» засоленных глин (обр. 114, сух. ост. 0,0098г/100г сух. пор.)

Выполненные исследования позволили разработать метод прогноза показателей прочности глин в основаниях инженерных сооружений при их длительном обводнении. За основу взята типизация сарматских глин Северного Причерноморья по устойчивости и обводнению, составленная Ю.И. Олянским

(2004), в соответствии с которой глины разделяются на 4 типа от неустойчивых до устойчивых к обводнению.

Для прогноза предложен метод вероятностных аналогий с лежащей в его основе теоремой (формулой) Байеса, которая формулируется следующим образом. Пусть А], А 2,... А- попарно несовместимые события, хотя бы одно из которых обязательно наступит, В,- - некоторые события. Тогда вероятность реализации событий Aj, при условии, что наступит событие Д, выражается формулой:

Р(л, - условная вероятность события Aj при фактическом наступлении события В,;

РЩЫ1 - вероятность реализации события В, приданном ;

- априорная вероятность наступления события Aj, равная для нашей выборки: 0,21, 0,38, 0,29, 0,12 - для I...IV типа глин по устойчивости соответственно.

В качестве прогнозных признаков использованы показатели свойств сарматских глин, имеющиеся в архиве любой производственной изыскательской организации: W, WL, сш.

Для каждого из этих признаков по территории - аналогу определены эмпирические оценки вероятностей (пример представлен в табл.2). Отнесение образца глины к тому или иному типу по устойчивости к обводнению осуществляется по максимальной вероятности, рассчитанной по формуле Байеса. После определения типа по устойчивости, можно рассчитать нормативные значения показателей прочности образца глины, используя для этого корректировочные коэффициенты (Куст_с, Кустф), рекомендованные Ю.И. Олянским для вышеуказанной типизации сарматских глин (для удельного сцепления с, и угла внутреннего трения <р).

' где

1тип

II тип

III тип

IV тип

Куст,с — 0,22; Куст,с ~ 0,31; Куст,с= 0,44; Куст,с 0,74.

Куст,<р — 0,88

КУст,ф = 0,90.

Таблица 2

Эмпирические оценки вероятностей показателей влажности на пределе текучести, используемые для прогнозирования устойчивости глин к обводнению

Интервалы значении WL Типы по устойчивости к обводнению

I 11 IV IV

более 0,7 0,02 0,01 0,02 0,01

0,7-0,6 0,04 0,03 0,05 0,01

0,6-0,5 0,11 0,17 0,05 0,01

0,5-0,4 0,04 0,13 0,08 0,05

менее 0,4 0,01 0,03 0,08 0,05

Для проверки надежности предлагаемого метода прогнозирования прочности сарматских глин выполнены замеры прочности на контрольной партии образцов, отобраных из глин среднего сармата на территории г. Кишинева. Образцы выщелачивались по приведенной выше методике. После этого, методом испытания на срез определены их показатели прочности. Одновременно показатели прочности были определены разработанным методом вероятностных аналогий. Различия в показателях удельного сцепления с и угла внутреннего трения ^. определенных обеими методами, составляет 10-11%. Примечательно, что отклонения по удельному сцеплению и углу внутреннего трения имеют разные знаки, что свидетельствует в пользу предлагаемой методики.

Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:

а. Главным критерием, определяющим ход химических процессов при диффузионном выщелачивании слабозасоленных сарматских глин Северного Причерноморья, является степень их выветрелости и наличие включений пирита. Наиболее активно выщелачиваются выветрелые глины, не содержащие пирита. Уже через 45 суток от начала опыта достигается их максимальное разуплотнение и разупрочнение, прочность снижается в среднем в 4 раза. Глины, содержащие в исходном состоянии пирит, характеризуется замедленным выщелачиванием. Максимальное их разуплотнение и разупрочнение достигается к концу опыта и не превышает в среднем 2 раза.

б. Типизация сарматских глин Северного Причерноморья по устойчивости к обводнению, разработанная Олянским Ю.И. может служить основой для прогнозирования показателей прочности выщелоченных глин в основаниях инженерных сооружений.

в. Прогноз прочности сарматских глин Центрального Предкавказья так же возможен с использованием указанной методики. Однако этому должны предшествовать типизация глин региона по устойчивости к обводнению, подбор прогнозных факторов и эмпирическая оценка их вероятностей.

ВЫВОДЫ

1. Сарматские глины в краевых прогибах юга Русской платформы служат основанием инженерных сооружений на значительной территории Северного Причерноморья и Центрального Предкавказья, и часто являются причиной образования на склонах оползней.

2. Глинистые породы сармата накапливались в Сарматском морском бассейне, восточная часть которого характеризовалась повышенной соленостью воды, по сравнению с западной, где происходило разбавление речным стоком с Русской платформы. Вследствие этого, на востоке сформировались глинистые породы с более высокой минерализацией порового раствора, чем на западе.

3. Различия в химическом составе поровых вод обусловили разную степень аг-регатизации грунтовых частиц: на востоке - более высокую, чем на западе, что нашло свое отражение в существенном различии микроагрегатного состава глин обеих регионов при достаточно одинаковом их гранулометрическом составе. Последний, свидетельствует об одной площади сноса терри-генного материала - Русской платформы.

4. Постгенетические преобразования глинистых пород, вследствие залегания их r различных по степени увлажнения климатических зонах, совместно с разными условиями осадконакопления обусловили различия в показателях физических свойств глин обеих регионов: на востоке это более влажные, менее плотные, сильнопористые отложения, а на западе - прямо наоборот.

5. Все различия в составе и физических свойствах глин обеих регионов нашли свое отражение в их набухаемости и прочности. Более засоленные глины Центрального Предкавказья, отличающиеся повышенной влажностью, набухают меньше, чем одновозрастные отложения из Северного Причерноморья. Давление набухания первых в среднем на 1 порядок меньше, чем вторых. Такая же закономерность имеет место и с прочностью, но различия в показателях прочности несколько меньше.

6. Выщелачивание менее засоленных глин Северного Причерноморья в лабораторных условиях показало, что вследствие разуплотнения прочность их снижается в 2-4 раза, в зависимости от наличия в исходном образце пирита.

Более интенсивно разуплотняются и разупрочняются глины, не содержащие пирита.

7. Прогноз прочности сарматских глин, подвергающихся длительному воздействию воды в основаниях инженерных сооружении, достаточно надежно может осуществляться методом вероятностных аналогий с использованием эмпирических оценок вероятностей прогнозных факторов региона-аналога.

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК

1. Оценка устойчивости сармат-меотических глин к длительному обводнению / Ю. И. Олянский, А.Н. Богомолов, Е.В. Щекочихина, С.И. Шиян // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2010. № 1.С. 62-68.

2. Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. К вопросу определения показателей прочности сарматских глин на оползневых склонах. Вестник ВолгГАСУ,

2007, вып. 8 (27). Сер. Арх. и стро-во. С.33-36.

3. Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. Влияние физико-механических характеристик на сейсмоакустические свойства сарматских глин // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ,

2008. Вып. 9 (28). С. 7-11.

4. Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. Реологическая оценка сарматских глин как основа регионального прогноза оползней течения И Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. Вып. 14(33). С. 13-16.

Публикации в других изданиях

5. Особенности инженерного освоения территорий, сложенных дисперсными структурно-неустойчивыми грунтами (просадочными и набухающими) А.Н. Богомолов, 10. И. Олянский, Е.В. Щекочихииа, О.Г. Садчико-ва, С.И. Шиян II Инженерная геология. 2009. № 3. С. 28-30.

6. Олянский 10. И., Щекочихина Е. В. Прогноз прочности набухающих глин при длительном выщелачивании // Материалы ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и студентов ВолгГАСУ, 24-27 апреля 2007 г. : в 3 ч. Ч. 2.: Естественные науки. Технология строительного производства. Тепло-, газо- и водоснабжение. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2007. С. 177-180.

7. Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. Прогнозирование прочности глинистых грунтов методом вероятностных аналогий // Ежегодная студенческая научно-техническая конференция ВолгГАСУ. Волгоград, 24-27 апреля 2007 г.: сб. ст. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2007. С. 203-206.

8. Олянский 10. И., Быкодеров М. В., Щекочихина Е. В. Геоэкологические проблемы строительства на дисперсных грунтах II Актуальные проблемы современного строительства. Ч. 1. : Фундаментальные и прикладные исследования в области технических наук : материалы Междунар. науч,-техн. конф. Пенза: Изд-во ПГУАС, 2007. С. 238-242.

9. Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. Зависимость скорости прохождения упругих волн от показателей свойств сарматских глин // Сергеевские чтения. Вып. 10: Международный год планеты Земля : материалы годичной сессии Науч. Совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. М.: ГЕОС, 2008. С. 501-506.

Ю.Олянский Ю. И., Быкодеров М. В., Щекочихина Е. В. Оценка прочности сарматских глин на оползневых склонах // Сергееве кие чтения. Вып. 10 : Международный год планеты Земля: материалы годич. сессии Науч. совета РАН по проблемам геоэкологии, инж. геологии и гидрогеологии, 2021 марта, 2008 г. М.: ГЕОС, 2008. С. 20-24.

11.Олянский Ю. И., Щекочихина Е. В. Эколого-геологическая оценка массивов структурно-неустойчивых (просадочных и набухающих) фунтов // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: материалы V Междунар. науч.-техн. конф., Волгоград, 23-24 апреля 2009 г.: [в 3-х ч.]. Волгоград : [ВолгГАСУ], 2009. Ч. И. С. 234-237.

12.Общая и остаточная прочность сарматских глин. / А.Н. Богомолов, Ю.И. Олянский, Е.В. Щекочихина, О.А. Богомолова. Актуальные вопросы инженерной геологии и экологической геологии: тр. Междунар. науч. конф., Москва, геол.фак.МГУ, 25-26 мая. - М.: Изд-во Моск. Ун-та, 2010. - С. 226-227.

Щекочихина Евгения Викторовна

Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Подписано в печать 27.04.2011 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100. Заказ №108

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет Сектор оперативной полиграфии ЦИТ 400074, г. Волгоград, ул. Академическая,!

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Щекочихина, Евгения Викторовна

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ 5 1.ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ САРМАТ

СКИХ ГЛИН

2.ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕР

РИТОРИИ

2.1. Физико-географические условия

2.2. Стратиграфия

2.3. Тектоника *

3.ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕ-НИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ САРМАТСКИХ ГЛИН

4. ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ САРМАТСКИХ ГЛИН

4.1. Макроскопическая и микроскопическая характеристика

4.2. Механический состав

4.3. Минеральный состав глинистой фракции

4.4. Химические особенности

5.ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САРМАТСКИХ ГЛИН

5.1. Физические свойства

5.2. Набухание

5.2.1. Величина свободного набухания

5.2.2. Давление набухания

5.2.3. Циклическое набухание и усадка

5.3. Механические свойства

5.3.1. Пластическая прочность

5.3.2. Прочность на срез

5.3.3. Реологическая характеристика

5.3.4. Сейсмоакустические свойства

6.ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ САРМАТСКИХ ГЛИН ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОДОЙ

6.1. Основные особенности изменения состава и свойств образцов глин при диффузионном выщелачивании 6.2 Прогноз прочности сарматских глин в основаниях сооружений при длительном обводнении

ВЫВОДЫ

БИБЛИОГРФИЧЕСКИЙ СПИСОК *

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ.

К<0,005> К<0, р, Ра - плотность, плотность «сухого» грунта

- природная влажность

- влажность предела текучести •

- влажность предела раскатывания

•^р - число пластичности п — пористость

Кй — показатель естественной уплотненности

- величина свободного набухания

- коэффициент агрегированости для частиц различного размера (по И.М. Горьковой)

Ур - скорость продольных волн р — давление набухания

Рт - пластическая прочность с — удельное сцепление ф — угол внутреннего терния

- степень влажности

- показатель текучести т0,1 - срезающее усилие при вертикальной нагрузке 0,1 МПа рк-\ ~ условный статический предел текучести рк-2 - условный динамический предел текучести

Рт - предел текучести

Лр^у - наибольшая (шведовская) вязкость

Лт, - наименьшая (бингамовская) вязкость

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы"

Сарматские отложения довольно широко распространены на территории России и в сопредельных странах, и находятся в пределах глубин залегания фундаментов инженерных сооружений на большой территории от Карпат до Прикаспия. Наибольшую проблему для строительства представляют набухающие глины, относящиеся к структрурно-неустойчивым грунтам, которые при изменении влажности меняют свои строительные свойства.

Актуальность исследований заключается в следующем. Промышленно-хозяйственное освоение территорий неизбежно влекут за собой нарушение баланса компонентов природной среды. В результате изменяется режим подземных вод, увеличивается влажность массивов глинистых пород, может происходить их подтопление, сопровождаемое набуханием грунтов в основаниях сооружений и образованием оползней на склонах. При увлажнении глин и длительном их взаимодействии с водой изменяются почти все их свойства, существенно повышается сжимаемость и уменьшается прочность. Следует отметить, что в настоящее время отсутствует единая общепринятая методика прогнозирования показателей свойств глин при их увлажнении и длительном взаимодействии с водой, сопровождаемым диффузионным выщелачиванием. Методы прогноза прочности глин на основе их кратковременного замачивания, применяемые в проектно-изыскательных организациях, не могут обеспечить надежные значения показателей удельного сцепления и угла внутреннего трения, т.к. не учитывают изменения состава и свойств глин, происходящие в течение продолжительного времени взаимодействия последних с водой.

В связи с вышеизложенным, цель настоящих исследований формулируется следующим образом: на основе анализа инженерно-геологических особенностей сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы и оценки изменчивости свойств при длительном воздействии воды, разработать методику прогноза показателей их прочности в основаниях инженерных сооружений.

Достижение указанной цели автор видит в решении следующих задач.

1. Дать общую геологическую характеристику территории краевых прогибов юга Русской платформы.

2. Оценить палеогеографические условия накопления осадков и формирования сарматских глин.

5. Разработать методику прогноза показателей прочности сарматских глин при длительном воздействии воды.

Автором диссертационной работы непосредственно выполнены следующие исследования:

1. Статистический анализ показателей свойств сарматских глин из Центрального Предкавказья.

6. Проанализирован большой объем информации по геологии и свойствам пород.

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем.

2. Экспериментально доказано, что для слабозасоленных сарматских глин, сформировавшихся в закрытом морском бассейне, направленность процессов диффузионного выщелачивания и изменение инженерно-геологических свойств определяется количеством пирита, а так же средне- и слаборастворимых солей.

3. Доказана применимость метода вероятностных аналогий для прогноза прочности глин, подвергающихся длительному диффузионному выщелачиванию.

Практическое значение работы заключается в следующем.

1. Разработана методика прогноза показателей прочности сарматских глин Северного Причерноморья в основаниях инженерных сооружений при длительном воздействии воды, которая может найти свое применение при проектировании оснований и фундаментов инженерных сооружений на участках распространения сарматских глин на территории Украины и-Молдовы.

2. Установлено, что для разработки метода прогноза прочности сарматских глин Центрального Предкавказья исследования должны быть продолжены, так как глины данного региона существенно отличаются по основным показателям состава и свойств от сарматских глин Северного Причерноморья.

Публикация и апробация работы. Основные-положения диссертации опубликованы в 12 научных работах, в том числе 5 — в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Апробация работы осуществлена на 6 научных форумах. Материалы исследований обсуждались на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2007г); Ежегодной студенческой научно-технической конференции ВолгГАСУ (Волгоград, 2007г); Ежегодной научно-практической конференции профессоро-преподавательского состава и студентов ВолгГАСУ (Волгоград, 2008г); Ежегодных чтениях в РАН (Сергеевские чтения) 2008г, 2009г; V Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009г); Международной научной конференции в МГУ «Актуальны вопросы инженерной геологии и экологической геологии» (Москва, 20 Юг).

1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕНННОСТЬ САРМАТСКИХ ГЛИН

Впервые сарматские слои были отделены от остальных третичных отложений в 1847 году Гернесом в Венском бассейне. Термин «сарматский ярус» впервые был применен австрийским геологом в 1866 году Э. Зюссом, который предложил заменить «церитоновые пласты» русского геолога Н. П. Баррбот де Марни и после этого дал подробное описание сарматского яруса. Сарматские отложения широко распространены в южной Европейской части Русской платформы и залегают по берегам Черного моря, в Крыму, на Кавказе и переходят по другую сторону Каспия. Вся территория, которая покрыта сарматскими отложениями, представляла собой морской бассейн с несколькими небольшими заливами [5].

Первые сведения о неогеновых отложениях Северного Кавказа появились в 1865 году и связаны они с Г.В. Абиха. Он расчленил керченский сармат на четыре части: нижние темные сланцевые глины, известняки и мергели, светлые сланцевые глины и мшанковый известняк [2]г

В 1886, 1887гг на территории Ставрополья Д.Л. Иванов расчленил неогеновые отложения на два яруса: среднеземноморский (аналоги чокракского известняка) и сарматский (спанаодотовый пласт). Выдающийся русский геолог Н.И. Андрусов, внесший огромный вклад в изучение неогеновых отложений юга России в конце 19 века, большое внимание уделял изучению геологической истории Понто-Каспийского бассейна [3, 4, 5]. Он первый дал подробное и полное описание сарматских отложений этой области и предложил разделить их на три части: нижний отдел (эрвилиевые слои Синцова и их эквиваленты в Бессарабии), средний отдел (нубекуляриевые слои и их эквиваленты) и верхний отдел (с Mactra caspia Eichw), составил карту сарматского моря и охарактеризовал палеогеографические условия накопления в нем осадков.

В 1901-1917гг геологический комитет, изучая территорию Предкавказья [5], использует геологическую съемку, с помощью которой составляются первые геологические карты территории. При этом на протяжении всего периода Исследования в Удельной степи Ставропольской губернии К.А. Прокопова в 1910 году, позволили разделить в среднем сармате слои с фауной, с крипто-мактрами, приближающейся к типичной среднесарматской, и с типичной среднесарматской фауной.

Исследования, проводимые в 20-30 годы К.А. Прокоповым, В.П. Колес-никомым и др., позволили уточнить и детализировать схему стратиграфического деления неогена. С 1923 по 1933 гг. была практически закончена пятиверстная геологическая съемка Предкавказской равнины (В.П. Колесникомым, С.А. Гатуев, П.А. Православлев, В.А. Кузнецов) [22, 23, 24, 44, 45, 50, 96]. В 1939 году началось применение колонкового бурения. В 1940 году обстоятельные работы по сармату Предкавказья были выполнены В.П. Колесниковым, посвященные неогену [46]. В связи, с необходимостью поиска новых месторождений полезных ископаемых, в послевоенное время возобновились изучения неогеновых отложений. Наиболее крупными работами, в которых рассматривались сарматские отложения, являются геологические карты Кавказа и к ней пояснительная записка, составленные К.Н Паффенгольца [88, 89]. В 1963 году по геологическому строению Кавказа составили Е.Е. Миланов-ский и В.Е Хаин [60]. В 1953 и 1958 году Б.П. Жижченко подверг критическому рассмотрению вопросы стратиграфии кайнозоя Крымско-Кавказской области [39, 40]. В результате изучения керна буровых скважин Н.С. Волкова в 1956г были получены новые данные по стратиграфии и литологии неогена Центрального Предкавказья, в частности сарматских отложений. В 1968 году вышли в печать две книги, посвященные геологическому строению Кавказа [27,61].

Инженерно-геологические исследования сарматских глин Центрального Предкавказья в это время не проводились. Однако, качественная оценка строительных свойств сарматских глин на территории Армавир-Ставрополь — Петровское, дается в отчетах С.И. Чарноцкого в 1912 и 1914гг., где он указывает на их плотность, что они обладают способностью довольно быстро выветриваться и распадаться на листочки, и с этим связывается возможность возникновения оползней при появлении воды.

После войны развернулись новые инженерно-геологические исследования, в основном Пятигорским филиалом института «Южгипроводхоз», где Ю.И. Шпильбергом в 1958г были получены новые данные по физико-механическим свойствам сарматских глин. Согласно которым они обладают достаточно высокой пластичностью, твердой консистенцией, малой сжимаемостью и находятся в переуплотненном состоянии. Глины выветрелой зоны отличаются от нижележащих меньшей плотностью и несколько большей сжимаемостью. В 1964 году Э.В. Запорожченко анализирует материалы инженерно-геологических исследований и уделяет внимание 'характеристикам нижнесарматских криптомактровых глин. Где указывает, что сарматские глины имеют более крутые склоны, чем майкопские глины.

В 1959 году С.А. Шагоянцем была составлена Схематическая инженерно-геологическая карта Северного Кавказа [123]. В 1965 году Э.В. Запорожченко и Ю.И. Шпильберг была составлена карта инженерно-геологического районирования Северного Кавказа и Северо-Восточного Предкавказья. На этой карте выделен район распространения глубоководных нижнесарматских и криптомактровых глин. В последующие годы П.В. Царевым и А.И. Клименко было выполнено более обстоятельное инженерно-геолгическое районирование Северного Кавказа [121].

В 70 годы сарматские глины стали все чаще привлекать внимание исследователей в связи с развивающимся массовым строительством. В 1966 году Абелев и др. исследовали набухаемость глин и разработали методы строительства на глинах Предкавказья [1]. В 1965 году A.M. Монюшко и А.И. Клименко изучили состав и свойства сарматских глин [63]. В 1967-1968гг проводилось изучение сарматских глин, как сырья для производства керамзита [118, 119]. Также на территории Закавказья, в связи с проблемой минеральных вод исследовались поровые растворы сарматских глин [120].

Исследования сарматских глин в 80-х годах выполнялись СКФ ПНИИ-ИСа. A.M. Монюшко и С.И. Пахомов разработали методические основы прогноза изменения свойств глин при обводнении. Выделены основные факторы, влияющие на изменение свойств. Для прогноза рекомендовано использовать «коэффициент устойчивости» [65, 90].

Первые сведения геологического характера о Молдавии приурочены к первой половине 19-века и связаны с работой Д. Кантемира «Описания Молдавии». Геологические исследования региона в конце 19-го и начале 20 века (до 1918 года) выполняла экспедиция Геолкома (Г.П.Михайловским, H.A. Григорович-Березовским, А.Н. Криштофовичем, во главе с O.K. Ланге). Следует отметить, что работы, проводимые отрядом МГУ в 1915 году, позволили дать характеристику оползней Бессарабии и определить причину их образования. При этом большая часть изученных оползней приурочена к крутым склонам и сложены они песчано-глинистыми сарматскими породами.

В период с 1945 по 1960 г. ведутся работы по комплексному изучению природных ресурсов Молдовы. В связи с программой восстановления народного хозяйства и массового строительства были созданы проектные институты Молдавстройпроект, Молдкоммунпроект. Местпромпроект, Молдгипрострой и другие, которые осуществляли основной объем проектно-изыскательских работ для строительства. Большая часть исследований проводилась с целью определения физико-механических свойств грунтов. Эти определения были немногочисленными и ограничивались в основном физическими характеристиками грунта (пористостью, плотностью, влажностью). Механические свой-С1ва, такие как набухаемость, прочность, пористость изучались редко, в основном на площадках гидротехнических сооружений.

К 1950 году была выполнена геологическая съемка Молдавии и составлена геологическая карта. Общегеологические работы, по ее созданию помогли изучить характеристики основных генетических типов грунтов (возраст, литологический состав, условия залегания и распространения, мощность). Проведенные исследования глин среднесарматского возраста морского генезиса, представленные на юге Русской платформы помогли выделить проблемы инженерного освоения территории, т.к. подтопление, просадочность, сейсмичность и дать более новые рекомендации для внедрения в практику строительства количественных методов прогнозирования подтопления [74].

Планомерные научные исследования инженерно-геолгических особенностей сарматских глин выполнялись в 90-х годах в Институте геофизики и геологии АН Молдавии и в ПНИИИСе для целей мелиорации и водоснабжения. Была получена детальная характеристика состава и свойств сарматских глин. Ю.И. Олянским [69] разработана инженерно-геологическая типизация сарматских глин по устойчивости к длительному воздействию воды [74]. Особенности изменения свойств сарматских глин при взаимодействии с химическими растворами изучались В.М. Вовком [71]. Изменения свойств сарматских глин при выветривании исследовались О.П. Богданович [72]. Сотрудники ПНИИИС P.C. Зиангиров, A.A. Аносова, Г.И. Клинова, Т.И. Робустова занимались изучением сарматских глин в связи с прогнозом оползневой опасности и изменения их свойств при обводнении [7, 8, 9, 10, 42].

В основных направлениях экономического и социального развития страны на 1986-1990 годы и на период до 2000 года значительное внимание было уделено капитальному строительству, включая реконструкцию зданий и сооружений. Для этого Ю. М. Абелевым и др. [1], Е.А. Сорочан [112, 113] были проведены исследования, позволившие уточнить закономерности процесса набухания и усадки грунта (в т.ч. и сарматских глин), разработать методики изучения свойств набухающих грунтов и усадки грунта, выявить закономерности в работе фундаментов при взаимодействии их с такими грунтами, предложить уточненные методы прогноза деформаций и определения оптимальных нагрузок, передаваемых на фундаменты [112, 113].

В 1994 году появилась в печати статья П.А. Лященко о модели деформации структуры глинистого грунта, где впервые экспериментально было обнаружено явление циклического изменения скорости деформации образца глинистого грунта, при компрессионном сжатии непрерывно возрастающей нагрузкой [55].

В начале нового столетия большое количество публикаций по инженерно-геологическим свойствам сарматских глин появилось в трудах ВолгГАСУ [75, 76, 78, 82, 84], Ежегодные Сергеевские чтения [74, 79, 80] и журнале Геоэкология [83]. В этих публикациях обобщались и анализировались результаты и исследования сарматских глин, выполненные Ю.И. Олянским в предыдущие годы. Авторами публикаций являются сотрудники кафедры Гидротехнических и земляных сооружений: Ю.И. Олянский, А.Н. Богомолов, С.И. Шиян, Е.В. Щекочихина и др. Главным достижением в изучении проблемы в этот период является разработка методики прогноза прочности сарматских глин в условиях длительного взаимодействия с водой на примере сарматских глин Северного Причерноморья.

Анализ инженерно-геологической изученности сарматских глин позволил сделать следующие выводы:

1. За период более чем 200 летнего геологического изучения сарматских отложений (в т.ч. и глин) на территории южной части Русской платформы в основном решены проблемы их стратиграфии, литологии, генезиса, условий залегания и распространения. Установлено, что сарматские глины часто обнажаются на склонах и являются причиной образования оползней или служат основанием инженерных сооружений на значительной территории Северного Причерноморья и Центрального Предкавказья.

2. Инженерно-геологические исследования сарматских глин насчитывают значительный период и проводились, в основном, в послевоенный период (начиная с 5Ох годов прошлого столетия). А систематические планомерные исследования выполнялись, начиная с 70х годов прошлого столетия, и были сконцентрированы в двух регионах: Северное Причерноморье (на территории Молдавии и Украины) и Центральном Предкавказье (Ставропольский край).

3. Степень инженерно-геологической изученности глин обеих регионов достаточно высокая. Однако даже беглое знакомство с составом и физикомеханическими свойствами грунтов наталкивает на мысль об их различии, несмотря на близкие условия залегания, распространения, одинаковый возраст и генезис. Причиной этому служат, вероятно, какие-либо постгенетические процессы в настоящее время появляющиеся в одном регионе и отсутствующие в другом.

4. Основной проблемой инженерно-геологического изучения сарматских глин на настоящем этапе является прогноз изменения их свойств при длительном воздействии воды в основаниях инженерных сооружений. Общепринятой методики прогноза для глинистых грунтов в настоящее время не существует. Наиболее близко в своих исследованиях подошли к решению данной проблемы A.M. Монюшко и Ю.И. Олянский. Первый предложил теоретические основы такого прогноза на примере грунтов Центрального Предкавказья, а второй разработал для Северного Причерноморья типизацию сарматских глин по устойчивости к обводнению.

Рис. 2.1 Обзорная карта

1 - Центральное Предкавказье

2 - Северное Причерноморье пространство между долинами рек Калаус и Кумы. К востоку, в сторону реки Кумы, их высота постепенно снижается. Также в пределах возвышенности выделают обширные котловины. Среди них Сенгилеевская (200м), расположенная у западного подножья Ставропольских высот, и Янкульская (300м) - к востоку от горы Стрижамент [25, 26, 27].

Территория Молдовы расположена в юго-западной части Русской равнины и занимает значительную площадь Днестровско-Прутского междуречья

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Щекочихина, Евгения Викторовна

ВЫВОДЫ

1. Сарматские глины в краевых прогибах юга Русской платформы служат основанием инженерных сооружений на значительной территории Северного Причерноморья и Центрального Предкавказья, и часто является причиной образования на склонах оползней.

3. Различия в химическом составе поровых вод обусловили разную степень агрегатизации грунтовых частиц: на востоке — более высокую, чем на западе, что нашло свое отражение в существенном различии микроагрегатного состава глин обеих регионов при достаточно одинаковом их гранулометрическом составе. Последний, свидетельствует об одной площади сноса терригенного материала - Русской платформы.

4. Постгенетические преобразования глинистых пород, вследствие залегания их в различных по степени увлажнения климатических зонах, совместно с разными условиями осадконакопления обусловили различия в показателях физических свойств глин обеих регионов: на востоке это более влажные, менее плотные сильнопористые отложения, а на западе - прямо наоборот.

7. Прогноз прочности сарматских глин, подвергающихся длительному воздействию воды в основаниях инженерных сооружении, достаточно надежно может, осуществляется методом вероятностных аналогий с использованием региона-аналога и эмпирических оценок вероятностей прогнозных факторов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Щекочихина, Евгения Викторовна, Волгоград

1. Абелев Ю М., Абелев М. Ю. Основы проектирования и строительство на макропористых грунтах. М. : Стройиздат, 1968. 432 с.

2. Абих Г. В. Введение в геологию Керченского и Таманского полуостровов. Mem. Acad. sei. ser.7, 1865. № 4.

3. Андрусов H. И. Замечания о миоцене прикаспийских стран // Изв. геол. ком. 1899. Т. 18, № 7. С. 339-369.

4. Андрусов Н. И. Геотектоника Керченского полуострова : материалы по геологии России. 1893. Т. XVI. С. 63-336.

5. Андрусов Н. И. Южнорусские неогеновые отложения. Ч. II-III (Сарматский ярус) // Академик Н. И. Андрусов : избран, тр. М. : Изд-во АН СССР, 1961. Т.1. 711 с.

6. Аносова JI. А. Теоретические основы количественного изменения инженерно-геологических свойств глинистых грунтов. М. : Стройиздат, 1978. С. 105-115.

7. Аносова Л. А., Клинова Г. И. Влияние состава и физико-механических свойств среднесарматских отложений на развитее оползневых процессов в Центральной Молдавии // Инженерно-геологические процессы и свойства грунтов. М. : Стройиздат, 1980. С. 59-82.

8. Геоморфология Молдавии / Г. М Билинкис и др.. Кишинев: Штиинца, 1978. 187 с.

9. Билинкис Г. М. Новейшая геодинамика Восточного Предкарпатья : тез. докл. на Всесоюз. тектонич. совещ. М., 1988. С. 3-6.

10. М.Бобринская О. Г. Комплексы фораминифер в отложениях сармата Молдавии. Биостратиграфия антропогена и неогена юго-запада СССР. Кишинев : Штиинца, 1981. С. 65-74.

11. Борисяк А. А. О севастопольской фауне млекопитающих в верхних горизонтах среднего сармата. М. : Изд-во Акад. наук, 1911. VI сер. Т. V, № 4. С. 241-250.

12. Бурштар М. С. Геология и нефтегазоносность платформенных областей Предкавказья и Крыма. Л. : Гостоптехиздат, 1960. 216 с.

13. Васильев А. М. Основы современной методики и техники лабораторных определений физических свойств грунтов. М. : Машстройиздат, 1949. 206 с.

14. Васильев В. А. Инженерно-геологические и геоакустические свойства глинистых пород района Кавказских Минеральных Вод и сопредельных территорий. Научно-методические основы инженерных изысканий в Предкавказье. М. : Стройиздат, 1983. С. 94-106.

15. Верещагин Н. К. Млекопитающие Кавказа (История формирования фауны). М. ; Л.: Изд-во АН СССР, 1959. 703 с.

16. Викулова М. Ф., Орешникова Е. И. Петрографический анализ глин // Методическое руководство по петрографоминералогическому изучению глин. М. : ГНТИ по ГиОН, 1957. С. 96-108.

17. Вовк В. М., Богдевич О. П. Циклическая набухаемость неогеновых глин Молдовы // Известия АН МССР. Физика и техника. 1993. № 3. С.118-121.

18. Гатуев С. А. Гидрологический очерк Моздокской степи. ТВТРУ. Упр. НКТП, 1932. 44 с.

19. Гатуев С. А., Чеботарев И. И. Гидрогеологический очерк СевероДагестанской равнины // Природные ресурсы Дагестанской АССР, 1935.

20. Гатуев С. А. Возможные пути питания древнекаспийских напорных вод Терско-Кумского артезианского бассейна (Восточное Предкавказье) // Тр. СКГГУ, 1939. Вып. IV.

21. Геология СССР. Т. I. Крым. М. : Недра, 1969. 576 с.

22. Геология СССР. Т. V. Украинская ССР. Молдавская ССР. М. : Недра, 1958. 456 с.

23. Геология СССР. Т. IX. Северный Кавказ. М. : Недра, 1968. 760 с.

24. Геоморфология Молдавии / Г. М. Билинкс и др.. Кишенев : Штиинца, 1978. 187 с.

25. Горькова И. М. Деформационные особенности осадочных пород различной степени литификации как основа прогноза инженерно-геологических процессов // Природные физико-геологические и инженерно-геологические процессы и явления. М. : Изд-во АН СССР, 1963.

26. Горькова И. М. Структурные и деформационные особенности осадочных пород различной степени уплотнения и литификации. М. : Изд-во «Наука», 1965. 128 с.

27. Горькова И. М. Теоретические основы оценки осадочных пород в инженерно-геологических целях. М. : Изд-во «Наука», 1966. 136 с.

28. Горькова И. М. Принципы комплексной оценки и инженерно-геологическая классификация глинистых и лессовых пород // Научные труды ПНЙИИС. М., 1971. Т. 4. С 4 53.

29. Горькова И. М. Физико-химические исследования дисперсных просадоч-ных пород в строительных целях. М. : Стройиздат, 1975. 151 с.

30. ГОСТ 24143-80. Грунты. Методы лабораторных определений характеристик набухания и усадки. М., 1980. 68 с.

31. Граевская С. А. Минералогия и свойства сарматских глин и первичных каолинов Ивановского месторождения (Украинский щит) : дис. канд. геол.-минерал, наук 04.00.20. Киев, 1983. 187 с.

32. Гроссгейм В. А. История терригенных минералов в мезозое и кайнозое Северного Кавказа и Предкавказья // Труды т Всесоюзн. нефт. науч.-исслед. геол.-развед. ин-та (ВНИГРИ). Л., 1961. Вып. 180. С. 12-18.

33. Геологическая карта Букинского массива и его обрамления / Н. Е. Дере-нюк и др.. 1: 50000. Киев : УТГФ, 1968.

34. Егоров А. Я. Трещиноватость пород и деформации оползневых склонов на территории некоторых городов в Центральной Молдавии // Вопросы геодинамики и их учет при строительстве. М. : Стройиздат, 1984. С. 6370.

35. Жижченко Б. П. Материалы к разработке унифицированной схемы деления кайнозойских отложений юга Европейской части СССР и Северного Кавказа // Вопросы геологии и геохимии нефти и газа. М. ; JI. : Гостоп-техиздат, 1953.

36. Качинский Н. А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы изучения. М. : Изд-во АН СССР, 1958.

37. Колесников В. П. Верхний миоцен // Стратиграфия СССР. М.; Л. : Изд-во АН СССР, 1940. Т. 12. С. 303-363.

38. Колесников В. П. Геологическое и гидрогеологическое описание северной части листа Г-4 (Северный Кавказ) // Труды ВГРО. Л. ; М., 1932. Вып. 267. 30 с.

39. Колесников В. П. Верхний миоцен // Стратиграфия СССР. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1940. Т. 12. С. 407-476.

40. Корреляция отложений, событий и процессов антропогена. Кишинев, 1986. С. 105-106.

41. Костик Г. Е. Деформации зданий, построенные на третичных глинах // Строительство на набухающих грунтах. М. : Стройиздат, 1968.

42. Прогнозная карта нерудных полезных ископаемых листа М-35-ХУ11 / В. П. Крамаренко и др.. 1 : 200000. Киев : УТГФ, 1969. 1 к.

43. Кузнецов И. Г. Озеро Целик-Кель и другие формы карста в известняках , Скалистого хребта на Северном Кавказе // Известия РГО. 1928. 1

44. Леваднюк А. Т., Игнатьев Л. И. Изучение рельефа в экологических целях // Географические аспекты региональной экологии и природопользования в условиях Молдавии. Кишинев, 1990. С. 22-24.

45. Логвиненко Н. В. Постдиагенетическое изменение осадочных пород. Л. : Наука, 1968. 92 с.

46. Лысенко М. П. Лёссовые породы Европейской части СССР. Л. : Изд-во ЛГУ, 1967. 192 с.

47. Лычагин Г. А. Ископаемые грязевые вулканы Керченского полуострова // БМОИП, отд. геол., нов. сер. 1952. Т. XXVII, вып. 4. С. 3-13.

48. Лященко П. А. Модели деформации структуры глинистого грунта // Геоэкология. 1994. № 6. С. 34-42.

49. Маслов Н. Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М. : Ав-тотрансиздат, 1961. 709 с.

50. Масляев Г. А. Неотектоника Предкавказья // Докл. АН СССР. 1960. Т. 135, №5

51. Мельников П. Ф. Исследования по разработке метода подготовки засоленных и карбонатных грунтов к гранулометрическому анализу // Ученые записки МГУ. 1956. Вып. 177, кн. 4.

52. Мельников П. Ф. Современное состояние и значение гранулометрического анализа грунтов // Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. М.: Изд-во МГУ, 1968. С. 172-176.

53. Милановский Е. Е., Хайн В. Е. Геологическое строение Кавказа. М. : Изд-во МГУ, 1963.353 с.61 .Милановский Е. Е. Новейшая тектоника Кавказа. М. : Недра, 1968. 484 с.

54. Мелиоративно-гидрогеологические условия Западного Причерноморья СССР / Р. А. Баер и др. // Кишинев : Штиинца, 1979. 183 с.

55. Монюшко А. М. Состояние вопроса о физико-механическом преобразовании глинистых отложений в процессе литогенеза. М. : Наука, 1965. С. 7-11.

56. Монюшко А. М. О литолого-петрографическои характеристике сарматских глин Центрального Предкавказья // Докл. АН СССР. 1970. Т. 191, № 6.

57. Монюшко А. М. Инженерно-геологическая оценка сарматских глин. М. : Наука, 1974. 135 с.

58. Монюшко А. М., Пахомов С. И. Методические основы прогнозирования изменений свойств набухающих грунтов при их обводнении // Тезисы докладов на Всесоюзной конференции по инженерной геологии. Ростов н/Д., 1980. С. 45-50.

59. Монюшко А. М. Роль техногенеза в формировании инженерно-геологических свойств глин. М. : Недра, 1985. 143 с.

60. Монюшко А. М., Олянский Ю. И. Инженерно-геолгические особенности сармат-методических глин Молдовы. Кишинев : «Штиинца», 1991. 172 с.

61. Муратов М. В. Тектоническая структура и история равнинных областей, отделяющих Русскую платформу от горных сооружений Крыма и Кавказа. Советская геология. -1955. -№8.-с.28-33.

62. Олянский Ю. И., Богдевич О. П., Вовк В. М. О дополнительном уплотнении некоторых типов лессовых пород Молдавии при фильтрации // Известия АН МССР. Физика и техника. 1991. № 3 (6). С. 118-121.

63. Олянский Ю. И., Богдевич О. П., Вовк В. М. Особенности изменения состава глинистых пород при длительном взаимодействии с водой // Известия АН Молдовы. Физика и техника. 1993. № 1 (10). С. 105-115.

64. Олянский Ю. И. Особенности изменения состава глин при длительном взаимодействии с водой // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2006. № 4 (17). С. 213-217.

65. Олянский Ю. И. Оценка устойчивости сармат-меотических глин к длительному обводнению. // Сергеевские чтения. М. : ГЕОС, 2007. Вып. 9. С. 147-151.

66. Осипов В. И. Природа прочности и деформационных свойств глинистых пород. М. : Изд-во МГУ, 1979. 232 с.

67. Паффенгольц К. Н. Геологическая карта Кавказа. ВСЕГЕИ, 1956.

68. Паффенгольц К. Н. Геологический очерк Кавказа. Ереван. : Изд-во АН Армянской ССР, 1959. 506 с.

69. Пахомов, С. И., Монюшко А. М. Инженерно-геологические аспекты изменения свойств глин. М. : Наука, 1988. 119 с.91 .Передельский Л. В., Ананьев В. П. Набухание и усадка глинистых грунтов. Ростов н/Д. : Изд-во РГУ, 1973. 144 с.

70. Передельский Л. В., Ананьев В. П. Набухающие глинистые грунты Северного Кавказа. Ростов н/Д.: Изд-во РГУ, 1987. 144 с.

71. Погорельский H. С., Котов В. С., Дейнега Г. И. Водоносные комплексы отложений сарматского яруса // Гидрогеология СССР. Северный Кавказ. М. : Изд-во «Недра», 1968. Т. 9. 488 с.

72. Подражанский В. А. Гидрогеологические условия орошения земель в Молдавии. Кишинев : Штиинца, 1975. 118 с.

73. Попов И. В. Инженерная Геология СССР. М. : Изд-во МГУ, 1965. Ч. II. 177 с.

74. Православлев П. JI. О гидрогеологии Прикубанской степной равнины : тр. ВГРО НКТП СССР, 1938. Вып. 188.

75. Приклонский В. А. Грунтоведение. М. : Госгеотехиздат, 1955. Ч. 1. Изд. 3-е. 410 с.

76. Прокопов К. А. Очерк геологических образований Удельной степи Ставропольской губернии. // Записки горного института, 1910. Вып. 1.

77. Разоренов В. Ф. Пенетрационные испытания грунтов. М. : Стройиздат, 1980. 247 с.

78. ЮО.Ренгартен В. П. История геологического развития // Геология СССР. Северный Кавказ. М. ; Л., 1947. Т. 9. 600 с.

79. Геологическая карта СССР / А. Г. Ролик и др.. 1 : 200000. Лист М-35-XVII. Киев : УТГФ, 1969.

80. Рошка В. X., Хубка А. Н. Об условиях формирования и возрасте континентальных отложений неогена юго-запада Молдовской ССР // Изв. АН МССР. Сер. биол. и хим. наук. 1967. № 17. С. 137-168.

81. ОЗ.Рошка В. X. О стратиграфическом положении слоев с cryptomactrapsevdo-tellina в сармате Молдавской ССР // Изв. АН МССР. Сер. биолог, и хим. наук. 1966. № 10.

82. Ю4.Руководство по лабораторному изучению характеристик набухания и усадки глинистых грунтов. М. : Стройиздат, 1980. 22 с.

83. Руководство по изучению глинистых грунтов при инженерных изысканиях для целей сейсмического микрорайонирования. М. : Стройиздат, 1984. 15 с.

84. Юб.Сафронов И. Н. Неотектонические движения Северного Кавказа и их роль в формировании рельефа этой области // Материалы по региональной тектонике СССР.: Изд-во «Недра», 1964.

85. Сафронов И. Н., Паффенгольц К. Н. Геоморфологическое районирование и вопросы геоморфологии Кавказа // Геологический вестник Кавказа. Ереван : Ереван, изд-во АН АрмССР, 1959.

86. Сафронова И. Н. Геоморфология // Геология СССР. Северный Кавказ. : Изд-во «Недра», 1968. Т. 9.

87. Сафронова И. Н. Геоморфология Северного Кавказа. Ростов н/Д : Изд-во Ростов, ун-та, 1969. 218с.

88. Ю.Саянов В. С. Пепловые туфы из миоценовых отложений Молдавской ССР // Изв. Молд. филиала АН СССР, 1960. № 3.

89. Сократов Б. Г. Тектоника и перспективы нефтегазонности южной части Центрального Предкавказья. Л. : Гостоптехиздат, 1960. 126с.

90. Сорочан Е. А. Свойства набухающих грунтов и методы строительства на них // Строительство на набухающих грунтах : (материалы совещ.). М. : Стройиздат, 1968. С. 3-16.

91. ПЗ.Срочан Е. А. Строительство на набухающих грунтах. М. : Стройиздат, 1974. С. 4-31.

92. Н.Стратиграфия осадочных образований Молдавии. Кишинев : Картя Мол-довеняскэ, 1964. 131 с.

93. Стратиграфия СССР. Неогеновая система. М. : Недра, 1986. Т. 1. 418 с.

94. Сухарев Г. М., Мирошников М. В. Подземные воды нефтяных и газовых месторождений Кавказа.: Гостотптехиздат, 1963.

95. Тимофеева Т. А., Полканов В. Н. О прогнозировании прочностных характеристик глинистых делювиально-оползневых накоплений Молдавии приосвоении мелиорированных земель // Тез. докл. на всесоюз. совещ. по изуч. четверт. периода. Кишинев : 1986. 317 с.

96. Ткаченко-Тульчинская Г. А. Глины неогена юга-западной части Украины в качестве сырья для производства легких заполнителей // Строительные материалы, детали и изделия. Киев : 1967. Вып. 8.

97. Ткаченко-Тульчинская Г. А., Островкая А. Б., Шаркина Э. В. Минералогия и гидрофильность неогеновых глин Западного Причерноморья // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. (Укр. хим.ж., спец. вып.). Киев : «Наукова думка», 1968.

98. Тугуши И. Н., Дабахишвили Н. А. К изучению состава поровых растворов сарматских отложений Джавского месторождения минеральной воды // Труды лаб. гидрогеол. и инж.-геол. проблем (Грузинский политехи, ин-т им. В.И. Ленина). 1967. № 3.

99. Царев П. В., Клименко А. И. Инженерно-геологические условия // Гидро-геолгия СССР. Северный Кавказ. Изд-во «Недра», 1968. Т. 9.

100. Чепик В. Ф., Воскресенский А. Н., Чулкова Н. С. Определение давлениянабухания в глинистых грунтах с помощью жесткого динамометра // Ингженерные изыскания для строительства : информ. вып. Сер. 5. Изд-во ПНИИИС, 1967. №1.

101. Шагояц С. А. Подземные воды центральной и восточной частей Северного Кавказа и условия их формирования. Госгеолтехиздат, 1959. 306 с.

102. Якушева А. Ф. Неотектоника Восточного и Центрального Предкавказья.: Сов. геология, 1960. № 8.

Информация о работе

Щекочихина, Евгения Викторовна
кандидата геолого-минералогических наук
Волгоград, 2011
ВАК 25.00.08

Диссертация

Инженерно-геологические особенности сарматских глин краевых прогибов юга Русской платформы - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы