Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. Невинномысске

Присс, Ольга Григорьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. Невинномысске
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. Невинномысске"

ДК 552.6С1.541

На правах рукописи Присс Ольга Григорьевна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ И КРУПНОГО РОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА В Г. НЕВИННОМЫССКЕ (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ)

Специальность 25.00.36 - «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Дубна-2009

003464661

Работа выполнена на кафедре строительство Северо-Кавказского государственного технического университета Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Галай Борис Федорович.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Джамалов Р. Г доктор геолого-минералогических наук, профессор Петренко В.И

Ведущая организация (предприятие): ОАО «Научно-производственный инженерно-геологический центр».

Защита состоится " 10 " апреля 2009 г. в 14.00 часов в аудитории 1-300 на заседании диссертационного совета Д 800.017.01 при Международном университете природы, общества и человека «Дубна» по адресу: 141980, Московская область, г. Дубна, ул. Университетская, д. 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ МО Международного университета природы, общества и человека «Дубна».

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю диссертационного совета по указанному адресу.

Автореферат разослан "6 " марта 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук " Каманина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Индустриализация страны привела к строительству крупных химических комплексов. Город Невинномысск - город химиков пришлось строить в специфических геологических условиях. Проведенный анализ градостроительства г. Невинномысска показывает, что при реконструкции существующей застройки и градостроительном планировании недостаточно учитывают инженерно-геологические факторы. Из-за недооценки инженерно-геологических условий и наличия грунтов разного генезиса страдает инфраструктура города, происходят деформации жилых домов и общественных зданий. На территории Невинномысска почти повсеместно распространены специфические покровные глинистые грунты. По данным управления городского коммунального хозяйства с 90-х гг. прошлого века в Невинномысске испытали аварийные и предаварийные деформации около 60 жилых домов. Площадное подтопление агрессивными грунтовыми водами, загрязнение грунтовых вод тяжелыми металлами и токсическими органическими соединениями усугубляют экологическое неблагополучие геологической среды этого города.

Изучение геологических и геоэкологических условий территории г. Невинномысска показало, что предшествующие исследования были в основном направлены на: 1) изучение состава и фациальных изменений горных пород в региональном плане (К.К.Прокопов, A.A. Архангельский, В.П.Колесников Л.В.Сельский, 1932); 2) картирование Невинномысской антиклинальной структуры (М.С.Буньков, 1948); 3) разведочные работы на нефть и газ (А.Д.Бизнигаев, И.А.Кремова, 1949-50); 4) наличие в грунтовых водах тяжелых металлов у накопителей твердых и жидких отходов ПО "Азот" (Северо-Кавказский филиал ПНИИИС, 1990); 5) содержание СПАВ в грунтовых водах Закубанской части (СевКавгеология, Геокаптаж, Севкавгипроводхоз, 1989-90); 6) составление схемы сейсмического микрорайонирования г. Невинномысска (СтавропольТИСИЗ, 1999). Изучение геологического строения и геоэкологического состояния территории показало, что исследования были направлены в основном на изучение загрязнения подземных вод. Техногенное воздействие города на покровную толщу не изучено.

Невинномысск - один из наиболее неблагополучных в геоэкологическом отношении городов Юга России. Этот факт

подтверждает Постановление главы администрации города № 196 от 02.12.1996 года «Об ограничении нового строительства производственных объектов в связи с превышением ПДК по отдельным ингредиентам в жилой зоне». Геологическая среда г. Невинномысска нуждается в планомерной защите от деградации. Такая защита должна быть основана на компетентной оценке состояния геологической среды. В этой связи возникает необходимость оценки устойчивости геологической среды с точки зрения безопасности существования и способности прогнозировать поведение функционирования зданий и сооружений.

Данное исследование автор основывает на эколого-геологическом подходе к изучению функционирования природно-технической системы и предлагает прогнозно-оценочные методы, позволяющие определить устойчивость такой системы не только на стадии эксплуатации, но и реконструкции зданий и сооружений.

Цель работы - Оценка и районирование эколого-геологических условий г. Невинномысска для научно обоснованной разработки территориальных схем развития, размещения новых производств, районных планировок, разработки приоритетных направлений природоохранной деятельности

Основные задачи исследования:

- выявить процессы и явления в покровной глинистой толще, обусловленные промышленно-хозяйственным освоением территории г. Невинномысска;

выявить изменения гидрогеологических условий на территории города под влиянием процессов техногенеза;

- исследовать динамику инженерно-геологических условий городской территории при техногенном подтоплении;

- оценить эколого-геологическое состояние территории города Невинномысска на данном этапе развития его инфраструктуры;

разработать научный прогноз изменений эколого-геологических условий и дать рекомендации по их оптимизации;

Объектом исследования является геологическая среда на территории г. Невинномысска.

Предметом исследования служат изменения эколого-геологических условий, которые негативно влияют на геологическую среду г. Невинномысска.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые дана научно обоснованная оценка состояния эколого-геологических условий территории крупного химического комплекса г. Невинномысска в сложных природных условиях.

2. Для определения устойчивости геологической среды предложены новые количественные показатели, характеризующие изменение прочностных и деформационных свойств специфических глинистых грунтов в основаниях зданий и сооружений.

3. Установлена зависимость изменения химического состава грунтовых вод от состава вмещающих пород, строения геологического разреза и геоморфологических условий местности.

4. Выявлено изменение состава, состояния и свойств глинистой покровной толщи при возрастании техногенной нагрузки на геологическую среду города.

5. На основе анализа гидрогеологических условий территории установлено, что одной из причин неблагоприятной геоэкологической обстановки является широкое (65 %) распространение покровной толщи специфических глинистых грунтов

6. Показано, что главной причиной деформаций зданий в г. Невинномысске является динамика влажности в их основаниях, сложенных специфическими глинистыми грунтами.

Практическая значимость работы.

Выполнено эколого-геологическое районирование и градостроительное зонирование территории города для экологического обоснования принимаемых проектных решений и используется в процессе градостроительного проектирования г. Невинномысска.

В муниципальную программу № 61352 от 3 декабря 2008 г «Улучшение экологической обстановки в городе Невинномысске на 2009-2013 годы» внесены предложения по укреплению грунтов оснований зданий и сооружений и по реабилитации территорий загрязненный различными экотоксикантами.

Показана динамика агрессивности подземных вод на территории г. Невинномысска, необходимая для обеспечения безопасности и долговечности подземных городских сооружений.

грунтовой толщи, которые позволяют ранжировать инженерно-геологические элементы по степени их устойчивости.

В Архитектурном бюро ООО «Квартал» используются при проектировании, строительстве и эксплуатации оснований зданий и сооружений предложенные новые методы по стабилизации влажности и структурных связей глинистых грунтов.

Результаты исследования используются в учебном процессе при подготовке специалистов в Северо-Кавказском государственном техническом университете и в Невинномысском государственном гу ман итар но -техн и ч ее ко м и нституте.

Полученные результаты исследования позволяют в целом оценить современное состояние геологической среды г. Невинномысска, дать прогноз ее дальнейших изменений под техногенным воздействием.

Основные защищаемые положения:

1. Доказано, что структурно-вещественные особенности специфических глинистых грунтов при подтоплении покровной толщи г. Невинномысска приводят к понижению коэффициента устойчивости его геологической среды, прочностных и деформационных свойств, что отражается на эколого-геологических условиях урбанизированной территории города Невинномысска.

2. Антропогенное загрязнение грунтовых вод различными экотоксикантами, которое выражено в площадной характеристике загрязнения с оценкой экологического статуса говорит о возрастании техногенной нагрузки на инфраструктуру г. Невинномысска.

3. Увеличение сульфатной агрессивности грунтовых вод связанно с обводнением солесодержащих пород - майкопских глин и покровных глинистых грунтов. Изменение качественного состава грунтовых вод, выраженного в изменении химического состава, уменьшении минерализации, увеличении щелочности, повышении уровня грунтовых вод, связано с поступлением техногенных вод.

4. Впервые составлены схемы эколого-геологического районирования и ранжирования территории по степени комфортности геологической среды и градоэкологического зонирования города с выделением зон строгих экологических санитарно-гигиенических ограничений, экологически ограниченного природопользования и экологически регулируемого природопользования и выработаны рекомендации по оптимизации

эколого-геологических условий его территории.

Фактический материал. В основу диссертационной работы

положены;

- материалы научно-исследовательских работ кафедры «Городское строительство и экспертиза недвижимости» СевероКавказского технического университета;

- фондовые материалы ОАО «СтавропольТИСИЗ», ОАО «Ставропольгражданпроект» и публикации в научных изданиях. Автором изучены и систематизированы данные многолетних наблюдений за уровнем фунтовых вод в условиях техногенного воздействия;

- фактический материал, собранный автором в период выполнения научно-исследовательской работы

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались автором на научно-практической конференции «История инженерного образования» (Невинномысск, НГГТИ, 2001); VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2003); IV итоговой научной конференции «Региональная наука - Отечеству» (Невинномысск, НГГТИ, 2003); V межрегиональной научной конференции «Студенческая наука -экономике России» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2005); научной конференции «Вузовская наука и приоритеты качества высшего профессионального образования» (Невинномысск, НГГТИ, 2005), четвертой Международной научно-практической конференции «Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века» (Москва, МИКХиС, 2006), ВИНИТИ РАН (№276 - В2006, №277 - В2006), X региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2006), I Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (Невинномысск, НИЭУП, 2008), Вестник ТГУ (№308, Томск, 2008), Международной научно-практической конференции «Современное профессионально-техническое образование: достижения, проблемы, перспективы и тенденции» (Невинномысск, НГГТИ, 2009), II Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (Невинномысск, НИЭУП, 2009).

Опубликованы 5 работ, рекомендованные ВАК (п. 11 постановления), отражающие основные научные результаты

диссертации. В печать отправлено две публикации в электронные научные издания, зарегистрированные в Информрегистре в порядке, согласованном с Высшей аттестационной комиссией. Материалы, положенные в основу диссертации, изложены в 14 печатных работах и тезисах докладов, 3 работы находятся в печати. Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 151 стр. машинописного текста, содержит 25 рисунков, 32 таблицы и список литературы из 155 наименований.

Работа выполнена на кафедре «Городское строительство и экспертиза недвижимости» Северо-Кавказского государственного технического университета под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Б.Ф. Галая., которому автор выражает глубокую признательность и благодарность. Автор благодарит коллективы кафедр «Городское строительство и экспертиза недвижимости» Северо-Кавказского государственного технического университета и «Математики и физики» Невинномысского государственного гуманитарно-технического института за многолетнюю помощь в работе, за ценные практические советы, замечания и поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованна актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна, практическая ценность и реализация полученных результатов в строительстве.

Глава 1. Основные сведения о районе исследования и методологическая основа исследования.

Основной особенностью рельефа местности является наличие речных террас, образованных реками Кубань и Большой Зеленчук.

В тектоническом отношении район принадлежит южному краю скифской плиты, ее складчатый фундамент сложен дислоцированными породами палеозоя, а осадочный чехол - слабо дислоцированными мезозойскими и кайнозойскими отложениями, трансгрессивно и несогласно перекрывающими породы фундамента. Район Невинномысска располагается в центральной части Невинномысского поднятия, захватывая его северное и южное крылья, где обширная пологая впадина, отделяющая Ставропольскую возвышенность от северного подножия склонов Главного хребта, разделена пологой антиклиналью на две

синклинали - южную и северную.

Климат континентальный с жарким засушливым летом и умеренно-холодной зимой. Максимальная температура воздуха +40°С, минимальная - -36°С. Максимальное количество осадков 596 мм. Преобладает восточное направления ветра (т.н. «армавирский коридор»).

В геологическом строении района принимают участие четвертичные (аллювиальные (aQm), делювиальные (dQm) и аллювиально-делювиальные образования (adQÜI), глины майкопской серии (eQ[(P3+Ni)mk]) и известняки тацинского горизонта (eQ(N,tz)). Аллювиальные отложения представлены галечниками рек, делювий представлен глинами и суглинками. Суглинки и глины являются основным типом покровных грунтов. Их образование происходило в верхнем плейстоцене и по времени совпадает с накоплением эоловых лессов Предкавказья. Предположительно эоловый генезис покровных глин обуславливает отсутствие слоистости, пространственную однородность состава, высокую (до 2 %) засоленность и присутствие глинистых макроагрегатов из майкопских глин, широко распространенных к востоку от Невинномысска.

Гидрогеологические условия территории г. Невинномысска характеризуются водоносным слоем, приуроченным к галечникам речных террас, и наличием грунтовых вод в покровных отложениях.

Майкопская серия представлена значительной толщей глин, практически безводных и являющихся водоупором для исследуемой территории. Водовмещающей является верхняя выветрелая, трещиноватая зона (элювий), в которой обычно формируются воды «верховодки».

В четвертичных отложениях основная часть подземных вод приурочена к аккумулятивным террасам рек Кубань и Б.Зеленчук, в которых выделены следующие надпойменные слои:

1). Водоносный слой, приуроченный к галечниковым отложениям пойменной и I надпойменной террас; 2). Водоносный слой, приуроченный к галечниковым отложениям II и III надпойменных террас; 3). Водоносный слой, приуроченный к песчаным, гравийно-галечниковым и супесчано-суглинистым аллювиальным отложениям IV надпойменной террасы; 4). Водоносный слой в гравийно-галечниковых отложениях VII надпойменной террасы; 5). Водоносный слой в покровных отложениях IV и VII надпойменных террас.

Выделенные слои имеют между собой гидравлическую связь и объединяются в единый аллювиальный водоносный горизонт.

Физические и физико-мехаиические свойства грунтов были даны для каждого слоя на основе статистической обработки изыскательских отчетов. Эти характеристики рекомендуются для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений. В табл. 1 приведены характеристики покровной глины г. Невинномысска.

Таблица 1

Сводная таблица физических, водно-физических и физико-механических свойств грунтов ___

плотность грунта плотность сухого фунта природная ' влажность граница текучести ( число пластичности показатель текучести коэффициент водонасыщения давление набухания относительное свободное набухания коэффициент фильтрации угол внутреннего трения удельное 1 сцепление объемная усадка

г/см3 г/см3 % % % Д.е. Д.е. кПа кПа м/сут град. кПа %

р Рй V/ У/т е р ^ Кф Ф С

1,94 1,52 28 44,1 17 И 0,96 100 250 0,050,12 0,01 8 47 27

Опасными геологическими процессами на территории являются оползневые явления, эрозия почв и размыв берегов рек.

В качестве методологической основы эколого-геологического исследования была принята комплексная оценка территории по количественным признакам. Состояние территории характеризовалось количественными критериями путем ранжирования их по трем классам. Ресурс геологического пространства оценивался методами инженерной геологии (инженерно-геологическая съемка, и картографирование, инженерно-геологическое районирование, методы полевого и лабораторного изучения горных пород).

Полевые и камеральные работы выполнены в соответствии с нормативными документами и классификаторами (СНиП, ГОСТ и др.). При камеральной обработке полевых и лабораторных данных были изучены 153 изыскательских отчета, 184 химических анализа

грунтовых вод, более 300 монолитов грунта. Для определения физических показателей было взято 1530 проб грунта, водно-физических - 864 пробы грунта, физико-химических - 728 проб грунта, физико-механических - 324 пробы грунта.

Автор участвовала в сборе, обработке и анализе обширной ретроспективной гидрогеологической и инженерно-геологической информации, содержащейся в фондах различных организациях

Для определения химического состава подземных вод использовалась классификация С.А. Щукарева. Эта классификация позволяет просто и удобно сравнивать химический состав природных вод и широко применяется изыскательскими организациями. Она основана на принципе преобладания одного или нескольких из трех главных катионов и трех главных анионов. Принадлежность воды к тому или иному классу определяется содержанием ионов в количестве более 25 % - экв.

Из специальных методов использовались эколого-геологическое картирование, функциональный анализ эколого-геологической обстановки территории города, эколого-геологический мониторинг геологической среды.

Степень загрязнения грунтовых вод нами определена по оценке экологического статуса в соответствии с «Критериями оценки экологической обстановки территорий для выделения зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» разработанного рядом министерств и ведомств.

Степень дискомфортности территории оценена по критериям Б.В.Виноградова, который предложил следующий ряд «экологическая норма - экологический риск - экологический кризис - экологическое бедствие».

Глава 2. Изменение гидрогеологических условии на территории г. Невинномысска под влиянием процессов техногенеза.

Гидрогеологические условия города формировались в III этапа.

I этап (до 1962 г.) - природный режим территории характеризовался наличием водоносного горизонта №1, приуроченного только к отложениям пойменной и I надпойменной террасы реки Кубань. На остальной территории изыскания не проводились.

II этап (1963-75 гг.) - строительство жилых домов и промпредприятий (шерстомоечная фабрика, азотно-туковый завод и др.) привело к появлению водоносного горизонта № 2 и № 3,

приуроченных к отложениям надпойменных террас, с высокой минерализацией подземных вод (до 8304,0 мг/дм3), обладающих сульфатной агрессией.

Условия залегания, а именно наличие слабо фильтрующих покровных грунтов (Кф < 0,01 м/сут) над водоносным слоем и прогрессирующий подъем подземных вод, обусловили формирование на большей части территории избыточного напора под кровлей аллювиального горизонта, т.е. УПВ устанавливается на 1,0 - 6,0 м выше водовмещающего слоя. Их питание происходит за счет утечек из подземных коммуникаций и сброса хозяйственно-бытовых вод. Территория с 1979г. считается подтопляемой.

III этап (с 1975 г. по настоящее время) - формируются водоносные горизонты №4 и №5, на территориях застройки новых жилых микрорайонов с густой сетью коммуникаций, аварийные утечка из которых, привели к формированию этих горизонтов.

Неблагоприятной геоэкологической обстановке способствуют следующие факторы:

Минералогический состав пород следует считать фактором сохранения химической устойчивости геологической среды. Показателем неблагоприятной геоэкологической обстановки служит динамика химического состава подземных вод

Химический состав подземных вод характеризуется увеличением минерализации по глубине разрезов (на глуб. 0,6 м - 1,01,4 г/дм3, на 8,0 м - 20,0 г/дм3, на 12,5-13,0 м - 25,0-27,0 г/дм3). При минерализации 0,2-0,9 г/дм3 грунтовые воды имеют гидрокарбонатно-кальциевый состав и рН = 6,6. С увеличением минерализации (>1,0 г/дм3) состав изменяется на сульфатно-гидрокарбонатный натриево-кальциевый, с тем же содержанием катионов. При увеличении минерализации до 8 г/дм3 наблюдается рост содержания натрия и кальция. Состав становится сульфатно-гидрокарбонатным натриево-кальциевым. При увеличении минерализации до 25 г/дм3 гидрокарбонат замещается хлором, состав меняется на хлоридно-сульфатный натриево-кальциевый и остается таким при минерализации 29 г/дм3

Основная масса солей в грунтовых водах галечникового горизонта появилась в результате выщелачивания коры выветривания майкопских глин, выходящих на дневную поверхность за пределами распространения покровной толщи. Атмосферные осадки, проникая

по усадочным трещинам в открытую толщу Майкопа, растворяют соли и с потоком грунтовых вод выносят их в русло р. Кубани.

На территории промплощадки АО "Невинномысский АЗОТ" с 1953 г. уровень грунтовых вод поднялся на 3-3,5 м и достиг отметки 0,15 м от поверхности земли. При этом установлена большая изменчивость химического состава подземных вод. В 1969 г. вода была сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной натриево-кальциевой, в 1990 г. стала сульфатной и сульфатно-хлоридной натриевой. Минерализация воды уменьшилась на 0,7-2,5 г/дм3, а щелочность увеличилась. Опреснение грунтовых вод произошло за счет водопотерь из коммуникаций.

Агрессивность грунтовых вод повышается в результате выщелачивания сульфатов при обводнении засоленной покровной толщи. Агрессивность воды связана также со степенью дренированности территории. Эрозионные формы рельефа снижают агрессивность воды, так как здесь имеет место промывной характер водного режима. Суглинки, супеси и трещиноватые глины элювия майкопских глин характеризуются наибольшей агрессивностью воды. Средняя степень агрессивности наблюдается в районах распространения покровной толщи, подстилаемой водоупорными глинами Майкопа. Снижение сульфатной агрессивности приурочено к районам, где отсутствуют покровные суглинки и глины, а с поверхности залегает галечниковый горизонт, быстро пропускающий атмосферные осадки.

Мониторинг геологической среды проводился на объектах, хозяйственная деятельность которых создает экологическую угрозу наличием вредных и опасных токсикантов.

Степень загрязнения грунтовых вод определили по оценке экологического статуса: 14,4 % исследуемой территории оценивается как зона экологического бедствия (> 100 ПДК), на 20 % площади - как зона чрезвычайной экологической ситуации (10-100 ПДК), на 33,3 % площади - грунтовые воды загрязнены выше критического уровня (> 10 ПДК), и лишь на 32,3 % исследуемой территории загрязнение грунтовой воды не превышает предельно допустимые концентрации.

Для реабилитации территории рекомендована электрохимическая очистка грунтовых вод, основанная на применении поля постоянного электрического тока (В.А.Королев,

2002). При этой очистке загрязнители мигрируют под действием электроосмоса к аноду, в результате чего грунтовая вода очищается.

Глава 3. Изменение инженерно-геологических условий г. Нсшшномысска при техногенном подтоплении

При подтоплении территории г. Невинномысска глинистые грунты покровной толщи сохраняют высокую минерализацию. Содержание легкорастворимых солей составляет 1,5-2,0 %, а гипса до 5,42 % от массы породы. Содержание СаС03 составляет 2,9 %, что отличает данные группы от лессовых толщ Предкавказья и объясняется низкой карбонатностью материнских пород (майкопских глин). Содержание аморфного кремнезема БЮ2 в щелочных вытяжках из глин также сравнительно низкое (0,12-0,53).

По гранулометрическому составу глинистые грунты покровной толщи (ИГЭ-2) отличается высоким содержанием глинистой фракции: фракция менее 5 мк составляет 56,7-76,3 %, а менее 2 мк - 44,5-61,5 %. Большая часть глинистой фракции находится в агрегированном состоянии, в виде водостойких макроагрегатов. Под микроскопом при увеличении 50х-100н эти агрегаты имеют плитчатую форму, с зазубренными краями. Они унаследовали тонкую, скрытую слоистость материнской породы.

Плотность сухого грунта (скелета) рй глин изменяется в сравнительно узком диапазоне: от 1,50 до 1,61 г/см3 при среднем значении 1,55 г/см3.

Степень водонасыщения р5 оказалась близкой к 1,0 (в пределах 0,9-1,0). Этот факт можно объяснить высокой водоудерживающей (всасывающей) способностью глин, в которой вода с момента накопления породы находилась в связанном, неподвижном состоянии. Число пластичности изменяется от 21,4 до 33,8 % и в среднем составляет 26,2 %.

В связи с тем, что естественная влажность образцов глины колеблется около значений гранту раскатывания показатель текучести Jp глины близок к нулю. Основные значения этого показателя соответствуют твердому (менее 0) и полутвердому (1ь=0,-0,25) состоянию (табл. 3).

Таблица 3

Прочностные характеристики глины_

Характеристика Значения

тт тах нормативное

Угол внутреннего трения, ф град Удельное сцепление С, кПа 4°30' 47 14°30' 81 8 50

Анализ компрессионных кривых позволил установить на них четкие переломы при давлении Р = 0,1-0,2 МПа. По мере возрастания нагрузки глина переходит от слабосжимаемого к сильносжимаемому грунту.

Для выяснения природы структурных связей в покровных глинах были проведены компрессионные испытания их в пастообразном состоянии. При этом в максимально набухшем состоянии влажность пластин соответствует границе текучести \¥ь, а плотность грунта в ненагруженном состоянии составляет всего р^ = 1,09-1,24 г/см3.

Процессы набухания, усадки и просадки в результате подтопления покровной толщи приводят к снижению прочностных показателей фи С (табл. 4).

Таблица 4

Изменение прочностных характеристик глин _(1965-2006 гг.)_

показатели год изысканий

1965 1969 1978 2006

ф, град 16 16 15 8

С, кПа 65 65 58 47

Глава 4. Эколого-геологические условия и состояние территории г. Невннномысска и рекомендации по их оптимизации содержит инженерно-геологическое, эколого-геологическое районирование и градоэкологическое зонирование его территории.

Анализ причин деформаций зданий и сооружений.

Степень устойчивости компонентов геологической среды мы характеризовали коэффициентом устойчивости, который предложили С.И. Пахомов и А. М Монюшко (1988 г) в виде: Ку = 1М,/ где Н -

показатель какого-нибудь признака грунта, испытавшего техногенное воздействие; N0 - показатель этого же признака до техногенного воздействия. Если понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя, то числитель и знаменатель меняются местами.

Для прогнозной оценки потенциальной просадочности лессовых грунтов в условиях изменяющейся влажности, Е.В Нариманянц (2003) использовала этот коэффициент с показателями степени влажности и пористости.

Для оценки степени устойчивости глинистых грунтов Невинномысска более обоснованным будет применение степени влажности и консистенции (табл.5). Консистенция отражает и включает показатели влажности, показывает состояние грунтов как оснований зданий. Влажность - это показатель, который присутствует во всех формулах и отражает изменение показателей свойств грунта. Эти характеристики лучше отражают прочностные и деформационные свойства глин, используются в нормативных таблицах СНиП и «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений» (1986).

Ку = N0 / N1, т.к. понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя.

Таблица 5

Показатели влажности и консистенции глин

(до строительства, 1965-1980 гг./ через 40 лет (2006 г.)

адрес природная показатель граница степень

площадки, злажность, текучести, текучести, влажности,

улица .11. д.ед. \УЬ% 8Г %

Апанасенко 16,8/28 0,03/0,09 46,3 0,87/0,96

Советская 21,7/29 0,07/0,12 42,4 0,88/0,95

Энгельса 18,4/26,4 0,01/0,03 42,8 0,90/0,96

0,67 0,40 - 0,91

Таблица 6

Изменение сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации в естественном и замоченном состоянии глин

год исследования Ф естест. град Ф замочен, град. С естеств. кПа С замочен., кПа Е естест. МПа Е замоч МПа

1965 год 16 8 65 30 20 9,6

2006 год 8 7 47 31 15 9,5

В.П. Ананьев и А.Д. Потапов (2000) считают, что в глинистых грунтах главная роль принадлежит сцеплению С. По этому показателю мы рассчитали коэффициент устойчивости для глинистых грунтов и определили: ^ = N,/N0

КУ С замочен. / С естествен

Ку = 30/65 = 0,46 - для 1965 года, Ку = 31/47 = 0,66 - для 2006 года.

Таким образом, при увеличении влажности уменьшается сцепление С и снижается коэффициент устойчивости Ку. На данный момент времени (2006 год) Ку = 47/ 65 = 0,72, при полной потери устойчивости Ку приблизится к единице. Ку = 0,72 свидетельствует о понижении прочностных и связанных с ними деформационных свойств грунтов

Территория г. Невинномысска была ранжирована нами по степени изменения показателя влажности грунтов, который зависит от уровня грунтовых вод, геоморфологии и литологии участка, состава водовмещающих пород и водоупора. Данное ранжирование территории может считаться в качестве риска подтопления и понижения прочностных и деформационных свойств глинистой толщи: 1) высокая степень (70 % территории); 2) средняя степень (15 % территории); 3) низкая степень (15 % территории).

По данным МУП «Водоканал» г. Невинномысска, 73 % аварийных порывов за 2006 год пришлось на зону с «высокой» степенью понижения физико-механических свойств грунтов. В зоне «среднего» понижения показателей - 22 %, на зону «низкого» понижения - 5 % аварийных порывов изношенных сетей. В итоге, порывы являются одной из причин повышения уровня подземных вод и понижения прочностных и деформационных свойств грунтов. Всего за 2006 год количество порывов составило 640.

Составлена схематическая синтезированная карта инженерно-геологического районирования, которая дает оценку возможности строительного освоения территории и служит основой для составления схемы эколого-геологического районирования территории.

Критерием для выделения района послужили особенности рельефа, а также факторы, влияющие на сейсмичность территории

(глубина залегания подземных вод, развитие физико-геологических процессов и явлении, наличие специфических грунтов).

На схематической карте инженерно-геологического районирования выделены: а) благоприятные территории; б) менее благоприятные территории; в) неблагоприятные территории.

Оценки зколого-геологических условий территории г. Невинномысска характеризуется составленной нами схемой эколого-геологического районирования по степени понижения прочностных и деформационных свойств грунтов, степени благоприятности для строительства, сейсмичности территории, уровня относительной дискомфортности геологической среды, категории экологического статуса. На схеме показаны: относительно комфортные территории, территории средней дискомфортности, территории высокой дискомфортности

Оценка современной экологической ситуации.

Для поддержания экологического равновесия в урбоэкосистеме г. Невинномысска и на ее прилегающих территориях, автором предложено градоэкологическое зонирование. Суть предлагаемой классификации заключается в выделении трех, относительно гомогенных, градоэкологических зон:

1-я зона строгих экологических санитарно-гигиенических ограничений. 2-ая зона экологически ограниченного природопользования. 3-я зона экологически регулируемого природопользования. Для каждой зоны предложены определенные природоохранные мероприятия.

Осадка фундаментов зданий, построенных на глинах, связана с динамикой влаги в сжимаемой (активной) зоне непосредственно под подошвой фундаментов. Она может быть вызвана двумя процессами: 1) доуплотнением (усадкой) глины при подсыхании грунта в летний период) и 2) пластическими деформациями межагрегатных структурных связей (при увлажнении оснований через обратную засыпку в осенне-зимнее время. Оба механизма деформаций действуют во времени последовательно, вызывая осадку фундаментов аварийных зданий.

Анализ нормативных документов по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации экологически опасных объектов показал, что при строительстве на набухающих грунтах все исследователи и нормативы рекомендуют применять

максимально возможный комплекс мероприятий. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) для надежного строительства на набухающе-усадочных грунтах рекомендует комплекс мероприятий, в том числе с упрочнением или заменой верхнего слоя грунта. Замена набухающего грунта производится местным ненабухающим грунтом, уплотняемым до заданной плотности. Рекомендуемые «Пособием» мероприятия относятся к подготовке оснований для нового строительства и направлены на борьбу в основном с набуханием, а не с усадкой грунта. Главное направление борьбы за сохранение зданий должно быть направленно на ликвидацию усадки и набухания грунта обратных засыпок котлованов.

Рекомендации по строительству на структурно-неустойчивых глинах г. Невинномысска сводятся к стабилизации влажности и укреплению глинистого грунта, окружающего фундаменты, следующими методами: а) устройством обратных засыпок, не реагирующих на сезонное изменение влажности; б) укреплением грунтов обратных засыпок и в активной зоне под подошвой фундаментов путем извлечения глинистого грунта из обратной засыпки и под обрезом фундамента и замены на песчаный грунт, в) укрепление бетонными буронабивными сваями, изготовленными шнековым способом или с применением пневмопробойников; г) устройство известковых сваи для укрепления водонасыщенных глинистых грунтов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

1. Покровная глинистая толща г. Невинномысска имеет предположительно эоловый генезис. Её специфика обусловлена высокой агрегированностью литологического состава, значительным (до 2 %) содержанием легкорастворимых агрессивных реликтовых солей, а также особыми прочностными и деформационными свойствами при динамике влажности в основаниях зданий (просадка, набухание и усадка).

2. Выявлены изменения гидрогеологических условий на территории города под влиянием процессов техногенеза:

- изменился химический состав грунтовых вод, в 1969 г. вода была сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридной натриево-кальциевой, а

в 1990 году сульфатной и реже сульфатно-хлоридной натриевой;

- уменьшилась минерализация грунтовой воды на 0,7-2,5 г/дм3, а щелочность воды увеличилась;

- уровень грунтовых вод поднялся на 3-3,5 м с 1953 год.

Установлены факторы неблагоприятной геоэкологической

обстановки - поток агрессивных грунтовых вод и широкое распространение покровной толщи глинистых специфических грунтов.

3. Исследована динамика инженерно-геологических условий городской территории при техногенном подтоплении. Подтопление покровной толщи приводит к снижению прочностных характеристик Ф и С. По коэффициенту устойчивости Ку, с учетом подтопления, территория г. Невинномысска зонирована по понижению прочностных и деформационных свойств глинистой толщи. Выделены три зоны: 1) высокая степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (70 % территории); 2) средняя степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (15 % территории); 3) низкая степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (15 % территории). Данное ранжирование территории может использоваться в качестве риска подтопления и понижения прочностных и деформационных свойств глинистой толщи.

4. Дана научная оценка эколого-геологическое состояние территории города Невинномысска на данном этапе развития его инфраструктуры:

- площадная характеристика загрязнения грунтовых вод, с оценкой экологического статуса показывает, что состояние загрязненности грунтовых вод токсикантами в целом на 14,4 % исследуемой территории оценивается как зона экологического бедствия, на 20 % - как зона чрезвычайной экологической ситуации, 33,3 % - грунтовые воды загрязнены выше критического уровня. Лишь на 32,3 % исследуемой территории загрязнение грунтовой воды не превышает предельно допустимую концентрацию

- для эколого-геологического анализа территории составлена схема эколого-геологического районирования, на которой выделены: относительно комфортные территории; территории средней дискомфортности; территории высокой дискомфортности.

для поддержания экологического равновесия в

урбоэкосистеме г. Невинномысска необходимо градоэкологическое зонирование: зона строгих экологических санитарно-гигиенических ограничений; зона экологически ограниченного природопользования; зона экологически регулируемого природопользования. Данное зонирование в качестве приоритетных градостроительных факторов ставит экологические характеристики территории, ее природную целостность и значимость, предусматривает возможность формирования природно-экологического каркаса территории, как наиболее эффективной из природоохранных мер планировочного характера.

5. На основе выполненных исследований рекомендованы следующие противодеформационные мероприятия по предотвращению деформаций:

1) стабилизация влажности глинистого грунта в основаниях зданий и сооружений различными водозащитными экранами и вертикальными завесами;

2) стабилизация его структурных связей цементом, гашеной или негашеной известью.

Для реабилитации территорий, загрязненных различными экотоксикантами, рекомендуется электрохимическая очистка грунтовых вод, предложенная В.А.Королевым (2002), которая основана на применении поля постоянного электрического тока Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Присс О.Г. Сравнительная инженерия. // Материалы научно-практической конференции «История инженерного образования в России», Невинномысск, НРГИНПО, 2001.С.ЗЗ - 35.

2. Присс О.Г. Эоловые глины г. Невинномысска // Материалы VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (соавтор Галай Б.Ф.), Ставрополь, СевКавГТУ, 2003.с. 102.

3. Присс О.Г. Влияние геологического фактора на экологическую обстановку урбанизированной территории. // Материалы IV итоговой научной конференции «Региональная наука -Отечеству», Невинномысск, НГГТИ, 2003.С. 28 - 34.

4. Присс О.Г. К 10-летию выселения 1200 жильцов в г. Железноводске. // Материалы V межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России» (соавторы

Галай Б.Б. к др.), Ставрополь, СевКавГТУ, 2005.с. 56.

5. Прпсс О.Г. Изменение физико-механических свойств глинистых грунтов при подтоплении урбанизированной территории (на примере г. Невинномысска). // Материалы научной конференции «Вузовская наука и приоритеты качества высшего профессионального образования», Невинномысск, НГГТИ, 2005.C. 214 - 219.

6. Прпсс О.Г. Экологическая безопасность полигона ТБО города Невинномысска. // Материалы научной конференции «Вузовская наука и приоритеты качества высшего профессионального образования», Невинномысск, НГГТИ, 2005.

7. Присс О.Г. Эколого-геохимические изменения в подземных водах при промышленном освоении территории с оценкой воздействия (для г. Невинномысска). // Материалы четвертой Международной научно-практической конференции «Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века», Москва, МИКХиС, 2006.C. 147 - 151.

8. Присс О.Г. Техногенные изменения в подземных водах крупного химического комплекса (на примере г. Невинномысска). Депонированная научная работа. ВИНИТИ РАН, № 276 - В 2006. - 5с.

9. Присс О.Г. Деградация геоэкологического равновесия в г. Невинномысске под влиянием техногенеза. Депонированная научная работа. ВИНИТИ РАН, № 277 - В 2006. - 5с.

10. Присс О.Г. О мониторинге жилых домов в Ставропольском крае. // Материалы X региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (соавторы Кузнецов P.C. и др.), Ставрополь, СевКавГТУ, 2006. с 195 - 197.

11. Присс О.Г. Оценка техногенного воздействия на геологическую среду г. Невинномысска. // Материалы 1 Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее», Невинномысск, НИЭУП, 2008, с 338-341.

12. Присс О.Г. Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса на примере г. Невинномысска./ Вестник ТГУ № 308, март, 2008. с 195 - 196.

13. Присс О.Г. Анализ нормативных документов по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации оснований зданий и сооружений и рекомендации по изысканиям и проектированию на структурно-неустойчивых эоловых глинах г. Невинномысска. // Материалы Международной научно-практической

нференции «Современное профессионально-техническое разование: достижения, проблемы, перспективы и тенденции», евинномысск, НГТТИ, 2009. с 183-187.

14. Присс О.Г. Анализ нормативных документов по ысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и оружений на структурно-неустойчивых эоловых глинах г. евинномысска. // Материалы II Международной научно-актической конференции «Молодежь и наука: реальность и дущее», в 9 томах. - Том VIII. Естественные и прикладные науки. -евинномысск: НИЭУП, 2009. с 253-254.

Присс Ольга Григорьевна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ И КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА В Г. НЕВИННОМЫССКЕ (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ)

Специальность 25.00.36 - «Геоэкология»

Типография Северо-Кавказского

государственного технического университета.

355029 г. Ставрополь. Пр. Кулакова, 2 Объем 1 п.л. Формат А-5. Тираж 100 экз. Заказ

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Присс, Ольга Григорьевна

ВВЕДЕНИЕ 4 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. История геологического и геоэкологического изучения территории г.

Невинномысска

1.2 Геоморфология и орогидрография

1.3. Климат

1.4. Тектонические условия

1.5. Литология и стратиграфия отложений района исследований

1.6. Гидрогеологические условия

1.7. Инженерно-геологические условия

1.7.1. Физические и физико-механические характеристики грунтов

1.7.2. Опасные геологические процессы

1.8. Содержание макро- и микроэлементов в почве района исследования

1.9. Экологические последствия техногенного загрязнения города

1.10. Методологическая основа исследования

2 ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ТЕРРИТОРИИ Г. НЕВИННОМЫССКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОГЕНЕЗА

2.1. Ретроспективный анализ гидрогеологической обстановки г.

Невинномысска

2.2. Факторы неблагоприятной геоэкологической обстановки

2.3. Колебания химического состава фунтовых вод в зависимости от глубины залегания с учетом техногенеза

2.4. Загрязнение подземных вод на территории АО

Невинномысский азот»

2.5. Мониторинг геологической среды на экологически опасных объектах

3. ИЗМЕНЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ Г. НЕВИННОМЫССКА ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ПОДТОПЛЕНИИ 3.1. Изменение физико-механических свойств глинистых грунтов при подтоплении урбанизированной территории

3.1.1. Химические показатели глинистой покровной толщи

3.1.2. Физико-механические показатели глинистой покровной толщи 86 4. ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И СОСТОЯНИЕ ТЕРРИТОРИИ Г. НЕВИННОМЫССКА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ОПТИМИЗАЦИИ

4.1. Специфика глинистых грунтов покровной толщи

4.2. Анализ причин деформаций зданий и сооружений

4.3. Инженерно-геологическое районирование территории

4.4. Эколого-геологическое районирование территории г. Невинномысска

4.5. Оценка современной экологической ситуации

4.6. Анализ нормативных документов по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации экологически опасных объектов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. Невинномысске"

Актуальность темы. Перед Россией стоит безотлагательная задача улучшить качество жизни людей и состояние природы, использовав отечественный и мировой опыт для перехода к устойчивому развитию [25]. Усиливающаяся тенденция снижения потребительских качеств жилого фонда, построенного в 60-70 гг. прошлого столетия, его физическое старение, изменения, произошедшие в обществе за 40-50 лет в области демографии, урбанизации, миграции населения, остро поставили вопрос об одной из важнейших сторон устойчивого развития инфраструктуры городов, которые сформировались на основе созданных человеком мощных промышленных объектов.

В городе Невинномысске возведены крупнейшие в стране комплексы химической промышленности. Строить их пришлось в сложных инженерно-геологических условиях [16]. Одновременно развивалось и жилищное строительство. Специфичность грунтов разного генезиса, отсутствие или недостаток оценочной информации их состояния и свойств при проектировании и проектно-изыскательских работах, привело к деформациям жилых гражданских зданий. Наличие площадного подтопления агрессивными грунтовыми водами усугубляет экологическое неблагополучие геологической среды. Не случайно региональные органы охраны окружающей среды и природных ресурсов стремятся добиться достаточной экологической эффективности возведения строительных объектов. Постановление главы администрации г. Невинномысска № 196 от 02.12.1996 года «Об ограничении нового строительства производственных объектов, в связи с превышением ПДК по отдельным ингредиентам в жилой зоне» демонстрирует этот факт.

В этой связи и возникает необходимость оценки устойчивости геологической среды, с точки зрения безопасности существования и способности предсказывать поведение функционирования зданий и сооружений [2].

В начале 50-х, годовв Невинномысске началось строительство завода по производству азотных; минеральных удобрений. В" 1962 году вступил в эксплуатацию Невинномысский азотнотуковый завод (ОАО «Невинномысский Азот»). Сегодня Невинномысский химический гигант входит в состав Минерально-химической компании «Еврохим», крупнейшего российского производителя минеральных удобрений, продукции органической химии;, металлургии: В настоящее время, кроме компании «Еврохим», в городе, действуют следующие крупные промышленные объекты: ОАО «Ставропольпромэнергоремонт», ОАО «Невинномысская ГРЭС», завод, бытовой^ химии ОАО «Арнест», завод электроизмерительных приборов ОАО «НПО «Квант».

Город Невинномысск не имеет полигона по захоронению токсичных отходов. Поэтому проблема утилизации1 отходов I класса* опасности (ртутьсодержащие лампы и приборы) решается в ООО «Эколог». Ежегодно; обезвреживается более 50 тысяч ламп.

Требует, решения вопрос размещения фосфогипса в ПСД ОАО «Невинномысский Внештрейдинвест». Из-за. низкого спроса на этот продукт происходит накопление его на; площадке: для временного хранения, что чревато в случае переполнения площадки загрязнением5 поверхностных и: грунтовых вод.

Частое явление в; городской черте и за ее пределами - возникновение несанкционированных свалок бытового мусора [98]. .

Наибольшее распространение получили такие негативные последствия; как подъем уровня грунтовых вод и широкомасштабное техногенное подтопление- территории подземными водами;:; .снижение показателей деформационных и прочностных свойств грунтов, приводящих к деформации зданий; сооружений^и коммуникаций; интенсивное загрязнение почв, подстилающих их горных пород и подземных вод.

Проведенные раннее исследования; направлены только на одну проблему - геохимическое! загрязнение подземных вод, хотя в условиях урбанизированной территории приоритетность приобретает оценка устойчивости геологической среды с точки зрения безопасности существования и способности предсказывать поведение функционирующих зданий, сооружений [57]. Экологическое значение технического воздействия на фунтовую толщу рассматривается в единичных случаях и не имеет системного характера [3]. По данным управления Коммунального хозяйства с 90-го года XX в. произошли деформации многих жилых домов. В разной степени деформированное™ находятся около 60 жилых домов.

Проектный институт «Ставрополькоммунпроект» в 1995 году выполнил обследование 5-этажного жилого дома по ул. Приборостроительной, 6 и обнаружил в его стенах вертикальные и наклонные сквозные трещины с раскрытием до 10 мм. Деформации этого здания, построенного в 1974 году, начались в 1987 году. Тогда же оно было усилено металлическими напряженными поясами, которые, однако, не остановили деформации.

В 1998 году СКФ ПНИИИС выполнил исследования грунтов и обследование 6-ти жилых домов в связи с их деформациями.

В 2000 году СК ИГЦ выяснял причину деформаций 7-ми жилых домов. По мнению проектного института «Ставрополькоммунпроект» причиной деформации зданий являются:

1. Длительное, более чем 20-летнее, подтопление подземными водами грунтов основания фундаментов.

2. Регулярно, 3 раза в месяц проводимые откачки подземной воды из подвалов зданий вызвали вынос песчаных частиц грунта из-под подошвы фундамента, а также увеличение сжимаемости грунтов основания.

Для спасения зданий проектный институт «Ставрополькоммунпроект» рекомендовал традиционные мероприятия: 1) пластовый либо пристенный дренаж с возможной откачкой воды из пробуренных колодцев, 2) стальные пояса на поврежденных участках здания, 3) усиление кирпичной кладки наружных и внутренних стен.

Следует отметить, что указанные Коммунпроектом причины деформаций зданий высказаны гипотетически, исследование фунтов на площадке не проводилось.

Все рассмотренные здания построены в разное время на ленточных фундаментах, имеют подвалы [96]. Деформации в них начались спустя много лет после ввода домов в эксплуатацию. Состояние подвалов в зданиях разное. В жилом доме по ул. Апанасенко,11 подвал в течение многих лет затоплен слоем воды толщиной 30-50 см. В то же время, в домах по ул. Советская, 27, Энгельса, 126 и др. подвалы сухие и, по словам жильцов, не были затоплены водой из водонесущих коммуникаций. Состояние отмосток разное. В большинстве случаев отмостки находятся в неудовлетворительном состоянии, имеют провалы и трещины до 15 мм. Лишь 2-этажный дом по ул.

Энгельса, 126 имеет хорошие отмостки с уклоном от дома [102].

1 j

Кроме того, известны случаи деформации зданий нежилого и производственного фондов. А влияние на экологическую обстановку техногенного водоносного горизонта и влияние урбосистемы на прилегающие сельскохозяйственные земли вообще не изучалось [93].

Основные задачи исследования:

- выявить изменения гидрогеологических условий на территории города под влиянием процессов техногенеза;

- исследовать динамику инженерно-геологических условий городской территории при техногенном подтоплении;

- разработать научный прогноз изменений эколого-геологических условий и дать рекомендации по их оптимизации;

Объектом исследования является геологическая среда на территории г. Невинномысска.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Практическая значимость работы.

Выполнено эколого-геологнческое районирование и градостроительное зонирование территории города для экологического обоснования принимаемых проектных решений и используется в процессе градостроительного проектирования г. Невинномысска.

В муниципальную программу № 61352 от 3 декабря 2008 г «Улучшение экологической обстановки в городе Невинномысске на 20092013 годы» внесены предложения по укреплению грунтов оснований зданий и сооружений и по реабилитации территорий загрязненный различными экотоксикантами.

Для выбора экозащитных мероприятий при проектировании строительных объектов предложены коэффициенты устойчивости по показателям понижения прочностных и деформационных свойств грунтовой толщи, которые позволяют ранжировать инженерно-геологические элементы по степени их устойчивости.

Результаты исследования используются в учебном процессе при подготовке специалистов в Северо-Кавказском государственном техническом университете и в Невинномысском государственном гуманитарно-техническом институте.

Основные защищаемые положения:

3. Увеличение сульфатной агрессивности грунтовых вод связанно с обводнением солесодержащих пород - майкопских глин и покровных глинистых фунтов. Изменение качественного состава фунтовых вод, выраженного в изменении химического состава, уменьшении минерализации, увеличении щелочности, повышении уровня грунтовых вод, связано с поступлением техногенных вод.

4. Впервые составлены схемы эколого-геологического районирования и ранжирования территории по степени комфортности геологической среды и фадоэкологического зонирования города с выделением зон строгих экологических санитарно-гигиенических офаничений, экологически офаниченного природопользования и экологически регулируемого природопользования и выработаны рекомендации по оптимизации эколого-геологических условий его территории.

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены:

- материалы научно-исследовательских работ кафедры «Городское строительство и экспертиза недвижимости» Северо-Кавказского технического университета; фондовые материалы ОАО «СтавропольТИСИЗ», ОАО «Ставропольфажданпроект» и публикации в научных изданиях. Автором изучены и систематизированы данные многолетних наблюдений за уровнем грунтовых вод в условиях техногенного воздействия;

- фактический материал, собранный автором в период выполнения научно-исследовательской работы Апробация работы.

2005), четвертой международной научно-практической конференции «Город и экологическая реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века» (Москва, МИКХиС, 2006), ВИНИТИ РАН (№276 - В 2006, №277 - В

2006), региональная научно-техническая конференция «Вузовская наука -Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2006); I международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (Невинномысск, НИЭУП, 2008), Вестник ТГУ (№308, Томск, 2008), международной научно-практической конференции «Современное профессионально-техническое образование: достижения, проблемы, перспективы и тенденции» (Невинномысск, НГГТИ, 2009), II международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (Невинномысск, НИЭУП, 2009).

1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. История геологического и геоэкологического изучения территории г. Невииномысска

Территория г. Невинномысска достаточно хорошо изучена в геологическом, гидрогеологическом, инженерно-геологическом и сейсмотектоническом планах. Данный раздел составлен по материалам местных изыскательских организаций, в основном ОАО «СтавропольТИСИЗ» [4].

Начало систематического изучения южной части Ставрополья, куда входит и Невинномысский район, положили такие исследователи как К.К.Прокопов, А.А. Архангельский, В.П.Колесников, которые в 1932 году по заданию объединения "Грознефть" [5] провели рекогносцировочные обследования с целью изучения состава и фациальных изменений мощных отложений палеогена и расчленили их на отдельные свиты, при этом выявили благоприятные структуры, перспективные на газоносность. Схема расчленения майкопских отложений Центрального Предкавказья, предложенная К.А.Прокоповым, теперь стала общепринятой. К.К.Прокоповым была выявлена новая Невипномысская пологая антиклиналь, ориентированная параллельно Главной Ставропольской антиклинали. Им же был установлен перерыв в отложениях между майкопом и чокраком, подтвержденный в настоящее время.

В это же время Л.В.Сельским была составлена карта Невинномысско-Надзорненского района в масштабе 1:210000, где впервые выделены караджалинские отложения, обнажающиеся в берегах р. Кубани у г. Невинномысска.

В послевоенное время М.С.Буиьковым была проведена съемка, целью которой являлось картирование Невинномысской антиклинальной структуры, предоставляющий существенный интерес для поисков нефтяных структур в Майкопе.

В пределах г. Невинномысска и его окрестностей в 1949-50 г.г. А.Д.Бизнигаевым и И.А.Кремовой проводились разведочные работы на нефть и газ.

Более детальные исследования территории проводились различными изыскательскими организациями для целей строительства Невинномысского канала, шерстомоечной фабрики, Невинномысского азотно-тукового завода, жилых домов и предприятий. Кроме инженерно-геологических изысканий проводились геолого-разведочные работы на строительные материалы.

В 1945-46 годах Южным отделением Геостройтреста под руководством В.Д.Проценко проведены поисково-разведочные работы на кирпично-черепичпое сырье в районе города Невинномысска.

В 1955 году трестом "Закгеохимразведка" проводились разведочные работы на известняки-ракушечники и пески для силикатного кирпича южнее города Невинномысска в 5-6 км (Невинномысские высоты).

Развитие промышленности и жилищного строительства в городе Невинномысске вызвало уточнение и детализацию работ по картированию геологического строения территории города. В 1957-1958 годах Н.А.Моисеев проводит инженерную геологическую съемку М 1:25000 с составлением пояснительной записки и карт [66].

С 60-х годов большую работу по инженерной геологии, гидрогеологии ведут организации: СевКавТИСИЗ, Гипроводхоз, СтавропольТИСИЗ, Агропромпроект, Северо-Кавказское отделение 1ШИИИС.

В 1989-1990 годах СтавропольТИСИЗ провел сбор, изучение и обобщение материалов для составления инженерно-геологических карт в М 1:10000, но из-за прекращения финансирования в 1991 году тема осталась незавершенной.

В июле 1990 г. Северо-Кавказский филиал ПНИИИС производил исследования на наличие в грунтовых водах тяжелых металлов у накопителей твердых и жидких отходов ПО "Азот".

Анализ геоэкологической изученности территории показал, что на территории города Невинномысска в 1989-90 годах проводились режимные наблюдения, за содержанием СПАВ в фунтовых водах Закубанской части. В 90-х годах проводились гидрогеологические и инженерно-геологические исследования для строительства полигонов захоронения отходов производства объединения "АЗОТ" в городе Невинномысске. Проработка материалов проводилась в объединении СевКавгеология, Геокаптаж, Севкавгипроводхоз.

В 1999 году СтавропольТИСИЗом была составлена схема сейсмического микрорайонирования г. Невинномысска с пояснительной запиской и картами [4].

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Присс, Ольга Григорьевна

Результаты исследования почв в различных районах города

Зона исследования Кол-во осадков, мм рН Среднее знач. рН Наличие ионов, мг/дм

S04 NO3

I. 31.05 20,06 5,3 + +

Зона 3.06 0,9 6,0 s 7 + + путепровода 15.09 1,8 5,8 э, / + +

17.12 3,5 8,7 + +

И. 31.05 20,06 5,0 + +

Промышленн 3.06 0,9 5,9 + + ая зона 15.09 1,8 5,6 + +

17.12 3,5 5,3 + +

III. 31.05 20,06 5,6 + +

Фабричный 3.06 0,9 5,9 6 0 + + лес 15.09 1,8 6,0 + +

17.12 3,5 6,5 + +

Анализ показал, что почва в городе имеет повышенную кислотность, особенно в промышленной зоне АО «Азот». В почве присутствуют питрит-ион и сульфат-ион, рН колеблется от 5,3 до 6,5.

Повышенная кислотность приводит к появлению в воде высокотоксичных ионов тяжелых металлов — радия, свинца, которая приводит к сокращению популяций наземных животных и птиц, связанных между собой по пищевым цепям. В результате взаимодействия кислотных осадков с кальцием и магнием, входящими в состав строительных растворов и строительного камня, происходит деградация строительных материалов. Особому риску подвергаются скульптуры, выцветают и разрушаются краски, коррозируют металлические элементы конструкций крыш и ферм мостов. Выщелачиваются не только карбонаты, но и силикаты. Если рН осадков достигает 4,5 - 3,0 ионы алюминия начинают выноситься из кристаллической решетки. С понижением рН интенсивно протекает разрушение кристаллической структуры силикатов.

Металлы под действием кислотных дождей разрушаются еще быстрее. Корка сульфата железа, образующегося на поверхности железных изделий, окисляется кислородом воздуха, при этом образуется основная соль, составная часть ржавчины.

Ухудшение состояния окружающей среды приводит к различным по степени тяжести заболеваниям. Среди работающего населения значительный вес занимают гипертоническая болезнь - 24,5 %, болезни костно-мышечной системы - 18 %, заболевания сердечно-сосудистой системы - 21,5 %, периферической нервной системы — 11,4 %, простудные заболевания — 29,8 %. Социологический опрос населения показал, что 34 % опрошенных оценивают состояние своего здоровья как удовлетворительное, 47 % связывают проблему здоровья с неблагоприятным состоянием окружающей среды, 67 % считают, что загрязненные атмосферные осадки влияют на биоценозы дачных участков, ухудшают качество урожая и плодородие

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе развития городов, включающих крупные промышленные и экологически опасные комплексы, возникла необходимость объективной оценки и прогноза развития геологической среды.

Исследования проведены на территории г. Невинномысска, где возведены крупнейшие в России комплексы химической промышленности и одновременно жилищные комплексы, объекты социально-культурного назначения. Строительство высокоответственных сооружений ведется на специфических, структурно-неустойчивых грунтах, свойства которых существенно изменены в условиях тотального техногенного подтопления и загрязнения городских и заводских территорий за прошедшие 30 лет. При этом условия усугубляются повышенной нормативной сейсмичностью.

Недостаточная изученность инженерно-геологических и геоэкологических условий территории города привела к аварийным деформациям зданий и сооружений и к катастрофическому загрязнению отдельных участков опасными токсикантами. Причины этих явлений пока не нашли научного объяснения среди местных специалистов и в публикациях.

Одной из причин неблагополучного геоэкологического состояния г. Невинномысска является широкое (65 %) распространение на его территории покровной толщи глинистых специфических грунтов, испытывающих максимальную техногенную нагрузку. На этой толще ведется основное строительство гражданских и промышленных зданий города.

Изучение лессовидных суглинков и глин покровной толщи позволило отнести их, в соответствии со СНиП, к специфическим грунтам. Их специфика обусловлена, предположительно, эоловым поступлением первичного материала, составом материнских пород (майкопских глин), распространенных к востоку от г. Невинномысска, высокой агрегированностью литологического состава, значительным (до 2 %) содержанием легкорастворимых агрессивных реликтовых солей, а также особыми прочностными и деформационными свойствами при динамике влажности в основаниях зданий (просадка, набухание и усадка).

Засоленность лессовидных глин является одной из причин повышенного содержания солей в грунтовых водах г. Невинномысска.

Другим, более важным источником засоления грунтовых вод галечникового горизонта, играющего роль естественной дрены города, является элювий майкопских глип, распространенный на северной окраине города. Здесь атмосферные осадки сначала проникают в элювий Майкопа, выщелачивают его соли, а затем по галечниковому слою дренируют в русло р. Кубани.

Гидрогеологические условия г. Невинномысска формировались в III этапа: до 1962 г. водоносный слой был приурочен к отложениям пойменной и I надпойменной террасы реки Кубань; в период 1963-75 гг. появились два водоносных слоя, связанных со строительством жилых домов и объектов промышленной зоны (шерстомоечная фабрика, азотнотуковый завод и других предприятий); с 1975 года формирование гидрогеологических условий связано с возникновением водоносного горизонта в новых микрорайонах города. При этом выявлено изменения химического состава грунтовых вод на застраиваемых территориях и повышение их агрессивности по отношению к портландцементу бетона марки W8. Наибольшей агрессивностью обладают воды в суглинках и глинах покровной толщи.

Изменение во времени и устойчивость геологической среды (глинистой покровной толщи) к техногенным воздействиям оценена по изменению физико-механических характеристик грунтов с помощью коэффициента устойчивости Ку, предложенного А.М.Монюшко и С.И.Пахомовым. На территории г. Невинномысска, составлена схема зонирования территории жилой застройки и гражданских объектов по понижению прочностных и деформационных свойств глинистой толщи:

1) высокая степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (70 % территории); 2) средняя степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (15 % территории); 3) низкая степень понижения прочностных и деформационных свойств грунтов (15 % территории).

Составлена схематическая карта инженерно-геологического районирования территории г. Невинномысска, на которой выделены: благоприятные территории, не требующие мероприятий по инженерной защите; менее благоприятные территории, освоение которых требует выполнения сложных мероприятий по инженерной подготовке; неблагоприятные территории, для которых необходим большой комплекс мероприятий.

Изучение загрязнения геологической среды в различных функциональных зонах (промышленной, жилой, сельскохозяйственной и др.) позволило выявить наличие опасных для жизнедеятельности человека компонентов-токсикантов, установить их источники и провести зонирование территории по экологическому статусу.

К зоне чрезвычайной экологической ситуации по количеству нитритов относится территория накопителей твердых промышленных отходов ОАО «Невинномысский Азот», а по количеству азота аммонийного - площадка ЗАО «Невинномысский маслоэкстракционный завод» и отвала фосфогипса ОАО «Невинномысский Азот».

На территории накопителей твердых промышленных отходов ОАО «Невинномысский Азот» загрязнение грунтовой воды выше критического обусловлено свинцом, кадмием, никелем, нитратами, фосфатами и марганцем. На территории накопителей жидких отходов ОАО «Невинномысский Азот» установлено загрязнение фтором выше критического.

ЗАО «Невинномысский маслоэкстракционный завод» загрязняет грунтовые воды выше критического уровня нефтепродуктами и сульфатами.

Отвал фосфогипса ОАО «Невинномысский Азот» загрязняет грунтовые воды выше критического нитратами, нитритами, фосфатами и сульфатами.

На территории рекультивации гравийно-песчаных карьеров грунтовые воды выше критического загрязнены нитратами в 3,1 раза, нитритами 2,9 раза и сульфатами в 7,8 раз.

Составлена схема эколого-геологическое районирование, на которой выделены:

- относительно комфортные территории, где низкая степень опасности понижения прочностных и деформационных свойств грунтов, сейсмичность равна 6-7 баллам, отсутствует загрязнение геологической среды, степень дискомфортности соответствует экологической норме. Стратегия природоохранных мероприятий на данной территории должна быть направлена на сохранение природной влажности пород;

- территории средней дискомфортности имеют среднюю степень опасности понижении свойствам пород, сейсмичность территории 7-8 баллов, загрязнение подземных вод выше критического, дискомфортность отнесена к категории экологического риска. Освоение этих территорий потребует выполнения сложных мероприятий по инженерной подготовке. Эти участки занимают большую часть территории города;

- территории высокой дискомфортности имеют высокую степень опасности понижении свойств грунтов, высокую сейсмичность (8 баллов), имеются зоны экологического бедствия, чрезвычайной экологической ситуации и зона, где загрязнение подземных вод, выше критического. По степени дискомфортности территория отнесена к категории экологического кризиса и экологического бедствия. Данные территории являются наиболее уязвимыми в эколого-геологическом отношении. Здесь даже незначительное повышение влажности грунтов ведет к деформациям зданий и сооружений.

Для поддержания экологического равновесия в урбоэкосистеме г. Невинномысска и на ее прилегающих территориях, необходимо градоэкологическое зонирование. Суть предлагаемой классификации заключается в выделении трех, относительно гомогенных, градоэкологических зон:

1-ая зона строгих экологических санитарно-гигиенических ограничений. Она занимает наименьшую часть территории г. Невинномысска, характеризуется средним уровнем дискомфортности геологической среды и по степени дискомфортности приурочена к территории экологического риска;

2-ая зона экологически ограниченного природопользования. По степени дискомфортности приурочена в южной части города, относится к территориям экологического риска, экологической нормы и экологического кризиса. В северной части города, приурочена к территории экологической нормы, имеет уровень относительной комфортности геологической среды;

3-я зона экологически регулируемого природопользования объединяет шесть подзон, для каждой из них рекомендованы соответствующие природоохранные мероприятия.

Для реабилитации территорий, загрязненных различными экотоксикантами, рекомендуется электрохимическая очистка грунтовых вод, предложенная В.А.Королевым (2002) и основанная на применении постоянного электрического тока.

Для предотвращения деформаций жилых домов и промышленных зданий рекомендуется стабилизация влажности специфических глинистых грунтов покровной толщи и их уплотнение буронабивными шнековыми сваями, разработанными в Северо-Кавказском государственном техническом университете и опробованные на многих объектах Юга России.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Присс, Ольга Григорьевна, Ставрополь

1. Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений. М.: Стройиздат, 1973, 288 с.

2. Ананьев В.П. Охрана природной среды в лессовом покрове// Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 6. М.: ГЕОС, 2004 с. 12-14.

3. Алешин А.С., Дубовский В.Б., Ильичев В.А. Деформационный мониторинг в инженерной геодинамике // Геоэкология, 2000, № 5, с. 438445

4. Балакин А.Г., Огнещиков В.И. Технический отчет по теме: «Схема сейсмического микрорайонирования г. Невинномысска», арх. ОАО «СтавропольТИСИЗ», арх. № 7299, г. Ставрополь, 1999.

5. Буньков М.С. Отчет о работах Невинномысской геологической партии за 1948-49 г.г. Масштаб 1:50000, арх. «Севкавгипроводхоза», арх. №4345, г. Пятигорск, 1945.

6. Бигон М., Харпер Дж., Таунсед К. Экология. Особи, популяции, сообщества / Пер. с англ. Т. 1-2. М.: Мир, 1989. С. 478,667.

7. Государственный доклад Ставропольского края за 2002 год. Экологическое состояние окружающей природной среды. Изд-во «Глаголъ», 2003, С. 278.

8. Величко А.А. К вопросу о последовательности и принципиальной структуре главных климатических ритмов плейстоцена // Вопросы палеогеографии плейстоцена ледниковых и перигляциальных областей. М.: Наука, 1983, с. 220-245.

9. Величко А.А. Структура термических изменений палеоклиматов мезокайнозоя по материалам изучения Восточной Европы // Климаты Земли в геологическом прошлом. М.: Наука, 1987, с. 5-43.

10. Взаимодействия оледенения с атмосферой и океаном. М.: Наука, 1987, 248 с.

11. Вознесенский Е.А. Динамические свойства, их учет при анализе вибраций фундаментов разного типа. — Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 1993, №5.

12. Василевич B.C. Статистические методы в геоботанике. Л.: Наука,1969.

13. Гусев А.П. Ландшафтно-экологическая индикация техногенных нарушенных лесных геосистем. — Гомель: ГГУ, 2000.

14. Галай Б.Ф., Столяров В.Г. Шнековый способ глубинного уплотнения грунтов и устройства буронабивных свай (В помощь проектировщику). Промышленное и гражданское строительство, 2000, № 10, с. 23-24.

15. Галай Б.Ф., Жакович Ю.А., Галай Б.Б. Рекомендации по проектированию и устройству буронабивных грунтовых свай, изготовленных шнековым способом в просадочных и слабых грунтах. Ставрополь: СевКавГТУ, 2001, 39 с.

16. Галай Б.Ф., Галай Б.Б. Цикличность и просадочность лессовых толщ Северного Кавказа // Материалы четвертой Международной конференции «Циклы». Часть третья. Ставрополь: СевКавГТУ, 2002, с. 7274.

17. Галай Б.Ф., Галай Б.Б. Сравнительный анализ лессов Китая и Предкавказья // Труды Международной научной конференции «Инженерная геология массивов лессовых пород, М.: Изд-во Московского университета, 2004, с. 79-80.

18. Галай Б.Ф. Литогенез просадочность эоловых лессов (на примере Центрального Предкавказья). М.: 1992, С. 39.

19. Геология СССР, т. IX. Северный Кавказ, ч. 1 Геологическое описание. М., Недра, 1968, С. 760.

20. Галкин А.Н., Королев В.А. Методика исследований диффузий солей в глинистых породах// Проблемы инженерной и экологической геологии. Тезисы докладов конференции, М., МГУ, 1998, с. 13.

21. Герасимова А.С., Королев В.А. Проблемы устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям // Гидрогеология, инженерная геология. Обзор. А.О. «Геоинформаркт». М.: 1994 г. 47 с.

22. Горькова И.М. Глинистые породы и их прочность в свете современных представлений коллоидной химии // Труды лаборатории гидрогеологических проблем. М.: Изд-во АН СССР, 1957. Т. 15. с. 26-52.

23. Горькова И.М. Теоретические основы оценки осадочных пород в инженерно-геологических целях. М.: Наука, 1966. 136 с.

24. Горькова И.М. Физико-химические исследования дисперсных осадочных пород в строительных целях. М.: Стройиздат, 1975. 151 с.

25. ГОСТ 23161- 78. Грунты, метод лабораторного определения характеристик просадочности. М., Госстандарт СССР, 1978, 10 с.

26. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М.: Госстандарт СССР, 1980, с. 24.

27. ГОСТ 19912-81. Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием. Госстрой СССР, 1982.

28. ГОСТ 200069-81. Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием. Госстрой СССР, 1981.

29. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Госстрой России, ГУПЦПП, 1997. 38 с.

30. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. М.: Минстрой России, ГУП ЦПГТ, 1997, с. 22.

31. ГОСТ 23908-79. Метод лабораторного определения сжимаемости.

32. ГОСТ 24143-80 «Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки».37. ГОСТ 12248-96

33. Геологический словарь, т. 1 и 2, М., изд-во «Недра», 1973.

34. Денисов Н.Я. Об основном положении механики грунтов. // Доклады АН СССР. Т. 52, 1946, № 7, с. 615-616.

35. Денисов Н.Я. О природе деформаций глинистых пород // Изв. АН СССР, отд." техн. наук, 1946, № б, с. 913-922.

36. Денисов Н.Я., Ребиндер П.А. О коллоидно-химической природе связности глинистых пород // Доклады АН СССР, т. 65, 1946, с. 523-526.

37. Денисов Н.Я. О природе деформаций глинистых пород. М., Изд. Мин-ва речного флота СССР, 1951, 197 с.

38. Денисов Н.Я. О природе прочности глинистых пород // ВНИИ ВОДГЕО. Лаборатория геотехники. Инф. Материалы, 1957, № 2. То же: Денисов Н.Я. Природа прочности и деформаций грунтов. Избранные труду. М.: Стройиздат, 1972, с. 94-107.

39. Денисов Н.Я. Инженерная геология. М., Госстройиздат, 1960, 404 с.

40. Денисов Н.Я., Рельтов Б.Ф. Влияние некоторых физико-химических процессов на прочность фунтов // Доклады к V Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М.: Госстройиздат, 1961, с. 7-13.

41. Денисов Н.Я. Строительные свойства лесса и лессовидных суглинков. М.: Стройиздат, 1953, 154 с.

42. Дудлер И.В. Комплексные исследования грунтов полевыми методами. М.: Стройиздат, 1979. - 132 с.

43. Зиангиров Р.С., Быкова B.C., Полтев М.П. Инженерная геология в строительстве. М.: Стройиздат, 1986, 176 с.

44. Запорожченко Э.В., Володин Я.Ф. Об одном случае деформации зданий, построенных на четвертичных глинах, Основания, фундаменты и механика фунтов, 1964, №4.

45. Злочевская Е.И., Дивисилова В.И. О взаимодействии глин с растворами электролитов в процессе их набухания. Вып. 2. М., 1972. с 43 -65

46. Инженерная геология СССР. Т. 8. Кавказа, Крым, Карпаты. М.: Изд-во Московского университета, 1978, 366 с.

47. Изыскания и защита от подтопления на застроенных территориях/ Г.П.Марченко, Г.М. Зарецкий, А.А. Грыза и др. — Киев: Будивельник, 1976.

48. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1982.

49. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. М.: Изд-во МГУ, 1995. 272 с.

50. Королев В.А. О задачах экологической реабилитации урбанизированных территорий. Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий / Материалы Международного симпозиума (IAEG). Екатеринбург, ABA - Пресс, в 2т., 2001, с. 507-513.

51. Коробкин В.И., Балаев Л.Г., Галай Б.Ф Субаэральный литогенез и свойства пылевато-глинистых отложений (применительно к ирригационному строительству) Изд-во РГУ, 1985.

52. Коробкин В.И. Инженерно-геологические проблемы строительства на урбанизированных лессовых территориях. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. М.: ГЕОС, 2001. С. 224-227.

53. Коробкин В.И., Воляник Н.В. Некоторые теоретические представления о трансформации свойств и состояния просадочных лессов при обводнении. Труды международной конференции «Теоретические основы инженерной геологии». М.: Изд-во МГУ, 1999. С. 57-58.

54. Коробкин В.И., Нариманянц Е.В., Хансиварова Н.М. К вопросу об оценке устойчивости компонентов лессовой геологической среды к техногенным воздействиям. Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 4. М.: ГЕОС,2002 с. 34-38.

55. Кошелев А.Г., Королев В.А., Соколов В.Н. Оценка техногенных полей влажности грунтовых толщ на урбанизированных территориях.

56. Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 4. М.: ГЕОС, 2002. С. 218-222.

57. Красовская И.А., Галкин А.Н., Королев В.А. Оценка устойчивости урбанизированных территорий к техногенным воздействиям (на примере г. Гомеля). Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып.5. М.: ГЕОС, 2003. С .176-179.

58. Литвин В.М., Рыбченко А.А, Акулова В.В. Оценка суффозионно-просадочного потенциала геологической среды городской экосистемы// Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 5. М.: ГЕОС, 2003. С .184-189.

59. Моисеев Н.А. Отчет «Инженерно-геологическая съемка М 1:25000 В районе г. Невинномысска», 1956 фонды СКРГЦ, г. Ессентуки.

60. Маковецкий О.А. Влияние геологической среды на надежность системы «Основание-Фундамент-Здание» // Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 6. М.: ГЕОС, 2004 с 3940.

61. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород (под редакцией Е.М.Сергеева и др.). Т. 1. М.: изд-во Московского ун-та, 1968, 348 с.

62. Минервин А.В., Сергеев Е.М. Новые данные к решению проблемы лесса // Известия АН СССР, сер. геол., 1964, № 95 с. 53-64.

63. Минервин А.В. Роль криогенных процессов в формировании лессовых пород//Проблемы криологии. Вып. 10. М., 1982, с. 41-60.

64. Минервин А.В., Комиссарова Н.Н. Природа просадочности лессовых пород // Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. Вып. 5. М., 1983, с. 16-31.

65. Михеев В.В., Петрухин В.П. О строительных свойствах засоленных грунтов, используемых в качестве оснований в промышленном и гражданском строительстве // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1973, № 1,с. 17-20.

66. Москва: Геология и город /под ред. В.И.Осипова, О.П.Медведева. М.: АО Московские учебники и картография, 1997, 400 с.

67. Мустафаев А.А. Деформации засоленных грунтов в основаниях сооружений. М.: Стройиздат, 1985. - 280 с.

68. Макеев З.А. Инженерно-геологическая характеристика майкопских глин. Изд-во АН СССР, М. 1963, с. 268.

69. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд. Московского университета, 1979, 235 с.

70. Осипов В.И., Коробанова И.Г., Кутепов В.М. Инженерная геология в Академии наук //Геоэкология, 1999, № 6, с. 387-398.

71. Осипов В.И., Соколов В.Н. Природа и механизм просадки лессов // Геоэкология, 2000, № 5, с. 422-431.

72. Окнина Н.А. Процессы диффузии и диффузионного выщелачивания солей в глинистых породах / В сборнике «Глины, их минералогия, свойства и практическое значение». М., «Наука» 1970, с. 181-185.

73. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1985, 480 с.

74. Прох JI.3. Словарь ветров. JL, Гидрометеоиздат, 1983.

75. Пахомов С.И, Монюшко A.M. Инженерно-геологические аспекты техногенного изменения свойств глин. М., Наука, 1988. 120 с.

76. Передельский JT.B., Ананьев В.П. Набухающие глинистые грунты Северного Кавказа. Изд-во Ростовского ун-та, 1987.

77. Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет (атлас-моиография). М., 1982, 151 с.

78. Петрухин В.П. Строительство сооружений на засоленных грунтах. М.: Стройиздат, 1989, 264 с.

79. Попов И.В. Инженерная геология СССР, ч. 1, Общие основы региональной инженерной геологии. М., Изд. МГУ, 1961, 188 с.

80. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01- 83), М., Стройиздат, 1986, 415 с.

81. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83). М.: Стройиздат, 1986, 567 с.

82. Пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве (к СНиП 3.02.01-83). М.: Стройиздат, 1986, 128 с.

83. Приклонский А.В. Петрогенез и формирование инженерно-геологических свойств горных пород // Труды совещания по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. Т. 1. М.: АН СССР, 1956, с. 7-18.

84. Пашкин Е.М. Инженерно-геологическая диагностика деформаций памятников архитектуры. М.: Высш. шк. 1998.

85. Перельман А.И.Геохимия природной воды. М.: Наука,1979.

86. Присс О.Г. Сравнительная инженерия // Материалы научно-практической конференции «История инженерного образования в России». Невинномысск: НРГИНПО, 2001. 80 с.

87. Присс О.Г., Галай Б.Ф. Эоловые глины г. Невинномысска// Материалы VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука — Северо-кавказскому региону». Ставрополь: СевКавГТУ, 2003,- 257 с.

88. Присс О.Г. Влияние геологического фактора на экологическую обстановку урбанизированной территории // Материалы IV итоговойнаучной конференции «Региональная наука Отечеству». Невинномысск: НГГТИ, 2003. - 214 с. 28

89. Присс О.Г., Галай Б.Б К 10-летию выселения 1200 жильцов в г. Железноводске // Материалы V межрегиональной научной конференции «Студенческая наука экономике России». Ставрополь: СевКавГТУ, 2005. - 286 с.

90. Присс О.Г. Экологическая безопасность полигона ТБО города Невинномысска // Материалы научной конференции «Вузовская наука и приоритеты качества высшего профессионального образования». Невинномысск: НГГТИ, 2005. 256 с.

91. Присс О.Г. Техногенные изменения в подземных водах крупного химического комплекса (на примере г. Невинномысска). Депонированная научная работа. ВИНИТИ РАН, № 276 В 2006. - 5с.

92. Присс О.Г. Деградация геоэкологического равновесия в г. Невинномысске под влиянием техногенеза. Депонированная научная работа. ВИНИТИ РАН, № 277 В 2006. - 5с.

93. Присс О.Г., Кузнецов Р.С. О мониторинге жилых домов в Ставропольском крае // Материалы X региональной научно-техническойконференции «Вузовская наука Северо-Кавказскому региону». Ставрополь: СевКавГТУ, 2006. - 244 с.

94. Региональная геоморфология Кавказа. М.: Наука, 1979, 197 с.

95. Руководство по изучению сейсмических свойств лессовых грунтов при инженерных изысканиях для строительства в сейсмических районах. ПНИИИС. М.: Стройиздат, 1984.

96. Рекомендации по инжеперпо-геологическим изысканиям и проектированию оснований зданий и сооружений на намывных территориях. М.: НИИОПС Госстроя СССР, 1985, 39 с.

97. Рекомендации по определению деформационных характеристик в полевых условиях нескальных грунтов с применением винтового штампа. М.: НИИОПС Госстроя СССР, 1985, 23 с.

98. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1977, 376 с.

99. Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах. Л.: Недра, 1969, 703 с.

100. Сианисян Э.С., Шкаликов К.Ю. Проблемы подтопления урбанизированных территорий на примере г. Ростова-на-Дону// Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 6. М.: ГЕОС, 2004. с. 197-199.

101. Сафронов И.Н. Проблемы геоморфологии Северного Кавказа и поиски полезных ископаемых. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1983, 160 с.

102. Сафронов И.Н. Палеогеоморфология Северного Кавказа. М.: Недра, 1972. 160 с.

103. Свиточ А.А. Палеогеография плейстоцена. М.: Изд-во МГУ, 1987, 188 с.

104. Сергеев Е.М. Инженерная геология. Изд. Московского университета, 1978, 384 с.

105. Сергеев Е.М. Инженерная геология. Изд. 2. Изд. Московскогоуниверситета, 1982, 248 с.

106. СНиП II-7-81 . Строительство в сейсмических районах. М.: Минстрой России, 1995, с. 52.

107. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: ГУП ЦГ1П, 1996, 48 с.

108. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986, 48 с.

109. СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства / Госстрой СССР, ГУГК СССР, М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987, 104 с.

110. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. М.: Стройиздат, 1996, 120 с.

111. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения. М.: Минстрой России, 1996, 23 с.

112. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М.: Минстрой России, 1997, 45 с.

113. СН 33-66. Указания по глубинному уплотнению просадочных грунтов в основании зданий и сооружений грунтовыми сваями. М.: Стройиздат, 1967.

114. СН 536-81. Инструкция по устройству обратных засыпок грунтов в стесненных условиях. М.: Стройиздат, 1982.

115. Соколов В.Н. Глинистые породы и их свойства // Соросовский Образовательный журнал, 2000, №9, с. 59-65.

116. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ. М.: Госстрой России, 1997, 47 с.

117. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов». М.: Госстрой России, 2000, 74 с.

118. Справочник по литологии (ред. И.Б. Вассоевич), М.: Наука, 1983, 509 с.

119. Страхов Н.М. (отв. редактор) Методы изучения осадочных пород. Т. II. М.: Госгеолтехиздат, 1957, 564 с.

120. Страхов Н.М., Логвиненко Н.В. О стадиях осадочного породообразования и их наименовании // Доклады АН СССР, 1959, т. 125, № 2, с. 389- 392.

121. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 1. Типы литогенеза и их размещение на поверхности Земли, изд. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1962, 212 с.

122. Страхов Н.М. Развитие литогенетических идей в России и СССР. Критический обзор. М.: Изд-во "Наука", 1971, 622 с.

123. Страхов Н.М. Избранные труды. Общие проблемы геологии, литологии и геохимии. М.: Наука, 1983, 640 с.

124. Сорочан Е.А. Строительства сооружений на набухающих грунтах, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1989. с. 312

125. Самарина B.C. Гидрогеохимия. М.: Изд-во "Наука", 1986.

126. Танов Е.И., Площадный В.Я. Шнековый буровой инструмент. Справочник. М.: Недра, 1985.

127. Технический отчет «Исследования у накопителей твердых и жидких отходов ОАО «Азот» по содержанию макро и микроэлементов в грунтовых водах различного химического состава» арх. СевКавПНИИИС, арх. № 2478, 1991.

128. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы. М.: Недра, 1985, 332 с.

129. Теоретические основы инженерной геологии. Социально-экономические аспекты./Пол ред. акад. Сергеева С.М. -М.: Недра, 1985.

130. Тимофеев П.П., Коссовская А.Г. и др. Новое в учении о стадиях осадочного породообразования // Литология и полезные ископаемые, 1974, № 3, с. 58- 82.

131. Толмачев В.В., Иконников Л.Б., Леоненко М.В. Опыт проведения карстологического мониторинга в г. Дзержинске Нижегородской области // Основания, фундаменты, механика грунтов, 1999, №5, с. 25-27.

132. Трофименков Ю.Г. Проектирование фундаментов с учетом сейсмических условий в Японии // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1966, № 3, с. 37-39.

133. Трофимов В.Т. Генезис просадочности лессовых пород. М.: Изд-во МГУ, 1999, 271 с.

134. Трацевская Е.Ю. Геологическое обоснование инженерной защиты территории г. Гомеля// Материалы годичной сессии Научного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 6. М.: ГЕОС, 2004 с. 434-438.

135. Улицкий В.М., Шашкин А.Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов (обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг). М.: Изд-во АСВ, 1999. 327 с.

136. Ферсман А.Е. Избранные труды. М.: Изд. АН СССР, 1955, т. III,798 с.

137. Флинт Р. Ледники и палеогеография плейстоцена. М.: 1963, с.

138. Фролов В.Т. Литология. М.: Изд-во МГУ, 1992. Кн. 1. 336 с.

139. Финаев И.В., Домрачеев Г.И., Рудченко Э.Г. Инженерно-геологическая оценка лессовых пород.- М.: Недра, 1985.

140. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). Изд. 3-е, доп., М., Высшая школа, 1979, 272 с.

141. Шешеня Н.Л. Основы инженерно-геологического прогнозирования. М.: Наука, 1986, 112 с.

142. Асаг Y.B., Li Н., Gale R.J. Phenol removal from kaolinite by electrokinetics // ASCE, Jove of Geotechnical engineering. Vol. 118. № 119. 1992. P.1837-1852.

143. Korolev V.A. Laws of the electrochemical soils remediation from petroleum pollution.- EREM 2001, 3rd Symposium and Status Report on

144. Elecrokinetic Remediation (Karlsruhe, April 18-20, 2001) /Herausgeber: C. Czurda, H.Hotzl etc. Schr. Angew. Geol. Karlsruhe, 2001, pp. 19(1-12).

Информация о работе

Присс, Ольга Григорьевна
кандидата геолого-минералогических наук
Ставрополь, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. Невинномысске - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы