Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Влияние погребенных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий в подземном пространстве Санкт-Петербурга

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние погребенных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий в подземном пространстве Санкт-Петербурга"

На нравах рукописи

ЗАХАРОВА Екатерина Геннадьевна

ВЛИЯНИЕ ПОГРЕБЕННЫХ БОЛОТ НА ФОРМИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПОДЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Специальность 25.00.08 - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель —

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Дашко Регина Эдуардовна

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Неизвестное Ярослав Владимирович,

кандидат геолого-минералогических наук

Плечкова Ирина Львовна

Ведущее предприятие - Инсппуг ЛЕНГРАЖДАНПРОЕКТ.

Защита диссертации состоится 25 декабря 2006 г. в 17 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, Д.2, ауд.4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 23 ноября 2006 г,

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д.г.-м.н., профессор А.Г.МАРЧЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Санкт-Петербург относится к мегаполисам со сложными инженерно-геологическими, гидрогеологическими и геоэкологическими условиями. Особое влияние на условия строительства, эксплуатацию, реконструкцию зданий и сооружений, в первую очередь архитектурно-исторических памятников, оказывают погребенные болота, которые в конце 18 в. занимали более 50 % исторического центра города. При этом согласно территориальным строительным нормам по Санкт-Петербургу (ТСН 50-3022004), в отношении погребенных болот отмечаются лишь три частных положения; 1) потенциальная опасность зон погребенных болот в отношении биохимической газогенерации СН4, СО2, H2S; 2) развитие процессов гниения торфа и органических включений в грунтах при понижении уровня подземных вод; 3) расчет деформаций зданий с учетом толщи погребенного торфа.

В практике инженерных изысканий и проектировании наземных сооружений основное внимание обращено только на наличие торфов и их физико-механические свойства, которые во многом определяют величину осадки зданий и сооружений. Следует отметить, что несмотря на широкое развитие болот в пределах Севера и Северо-Запада РФ, Сибири и сопредельных государств - стран Балтии и Белоруссии имеется ограниченное число публикаций по изучению инженерно-геологических условий территорий распространения болотных массивов, особенностям их освоения и строительства на торфах (Амарян JI.C., Винокуров Ф.П., Далматов Б.И,, Коновалов П.А., Ломтадзе В.Д., Мора-рескулН.Н., Пичугин A.B., ОрдуянцК.С., Сергеев Е.М. и др.). Непосредственно в Санкт-Петербурге проблемами освоения территорий, занятых болотами и торфами в различные годы занимались Васильев Б.Д., Далматов Б.И., Иовчук А.Т., Мораре-скул H.H. и др.

Цель работы. Установление основных закономерностей преобразования водонасыщенных песчано-глинистых пород под болотными отложениями для прогноза развития природно-

техногенных процессов и явлений, а также их воздействия на условия строительства и реконструкции зданий и сооружений и их эксплуатационную надежность.

Основные задачи исследований: 1) анализ и оценка особенностей развития болотных отложений на территории Санкт-Петербурга и их инженерно-геологическая характеристика; 2) исследование микрофлоры болотных отложений и ее роли при формировании и преобразовании физико-механических свойств подстилающих пород; 3) изучение влияния погребенных болот на снижение степени загрязнения подземной среды; 4) оценка длительной устойчивости сооружений в районах развития погребенных болот с учетом физико-химических и микробных факторов; 5) разработка рекомендаций по количественной оценке изменения параметров механических свойств песчано-глинистых грунтов под болотными отложениями.

Фактический материал и личный вклад автора. Настоящая работа подготовлена по материалам инженерно-геологических и геоэкологических исследований по изучению подземного пространства Санкт-Петербурга и северо-запада РФ, которые проводились на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии СПГГИ (ТУ). Личный вклад автора: изучение особенностей инженерно-геологических и геоэкологических условий на различных объектах в районах развития погребенных болот, проведение экспериментальных исследований с целью получения закономерностей негативного преобразования грунтов в зоне влияния захороненных болот, формирования и развития тиксо-тропности грунтов, плывунов и бнодеградации строительных материалов; разработка рекомендаций по совершенствованию систем расчетов несущей способности свай при наличии в разрезе захороненных болотных отложений.

Основные методы исследований. В работе используются методы теоретического анализа формирования и преобразования инженерно-геологических условий в зонах развития захороненных болот, экспериментальные исследования трансформации состава, состояния и физико-механических свойств песчано-

глинистых пород под воздействием торфов, расчетные методы оценки несущей способности грунтов и свайных фундаментов с учетом наличия в разрезе болотных отложений.

Научная новизна Установлены закономерности влияния погребенных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий в подземном пространстве города, в том чнсле на развитие физико-химических и биохимических процессов при активизации деятельности болотной микрофлоры при поступлении поллютантов различного состава, оказывающих негативное воздействие на устойчивость и несущую способность грунтов, а также коррозионную активность подземной среды по отношению к строительным материалам.

Практическая значимость. Полученные результаты по воздействию захороненных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий рекомендованы для внедрения в территориальные строительные нормы для Санкт-Петербурга и административно подчиненных ему регионов, которые перерабатываются и дополняются каждые четыре года, результаты работ были использованы в прогнозных оценках условий эксплуатации и реконструкции ряда зданий и сооружений на территории Санкт-Петербурга.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертационной работе, определяется большим объемом теоретических обобщений и выполненных экспериментальных исследований преобразования песчано-глинистых отложений под влиянием захороненных болот на различных объектах Санкт-Петербурга. В основу диссертации положены результаты исследований, которые выполнялись на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии при участии автора в рамках работ: научно-технической целевой программы Санкт-Петербурга "Программа развития высшей школы Санкт-Петербурга" на 2002-2005 годы, тема исследований — «Разработка научно-практических основ комплексного геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга с целью повышения безопасности его освоения н использования в сложных природно-

техногенных условиях» в 2003, 2004 гг.; научно-исследовательской работы по заданию Минобразования и науки РФ, тема - ««Разработка научных основ инженерно-геологического и геоэкологического обоснования длительной устойчивости инженерных сооружений в крупных мегаполисах»» в 2003 , 2004 г.г., по заданию Министерства природных ресурсов, тема - «Разработка научно-практических основ концепции и структуры геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга» и др., а также персональных грантов Минобразования и науки РФ, СПГГИ (ТУ) и американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) для аспирантов 2005 и 2006 гг.

Апробация работы и публикации. Основные положения, изложенные в диссертации, освещались на 4 научных конференциях: Международная конференция по геотехнике «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство», СПб., 2003; Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкогех-2004», Ухта, 2004; Ежегодная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых СПГГИ "Полезные ископаемые и их освоение", СПб., 2006; Международная конференция «Город и геологические опасности», СПб., 2006. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 185 машинописных страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 160 наименований, содержит 48 рисунков, 37 таблиц, 4 фотографии.

Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю признательность своему научному руководителю д.г.-м.н. проф. Р.Э. Дашко за постоянную помощь и внимание при подготовке диссертационной работы, заведующему кафедрой ГиИГ д.г.-м.н. проф. В.В Антонову, д.г.-м.н. проф. И.П. Иванову, д.г.-м.н. проф. А.И. Короткову, u.c. A.B. Волковой, асс. А. В. Шидловской, асп. О.Ю. Александровой, A.A. Тимченко.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2, Формирование и изменение инженерно-геологических и геоэкологических условий в зонах погребенных болот определяется степенью разложения органического вещества, активностью действия болотной и привнесенной микрофлоры, величиной тейох-потенциала, а также характером и длительностью контаминации подземной среды из систем водоотведения.

Согласно анализу исторических документов 17-19 вв, болотные массивы занимали более половины территории будущего Санкт-Петербурга (рисунок 1). На островах дельты Невы преобладали болота низинного типа, приуроченные к участкам с минимальными абсолютными отметками земной поверхности с высоким уровнем грунтовых вод, которые затапливались при относительно небольшом подъеме уровня речных вод. В материковой части на более высоких абсолютных отметках широкое распространение имели верховые болота.

В болотоведении низинные торфяные отложения рассматриваются как первоначальная стадия формирования всех типов болотных массивов. Соответственно, при инженерной подготовке территории, когда болотные образования частично срезались либо производилось их захоронение на полную мощность, непосредственно на минеральных грунтах прослеживались торфа низинного типа. Такие образования имеют высокое содержание тонкодисперсной фракции с1<0,001 мм, которое связано со степенью их разложения. Необходимо отметить и характерные для исследуемой территории виды торфов, такие как сфагновые, древесно-сфагновые, сфагново-тростниковые, основным растением - торфообразователем которых является сфагновый мох. Торфа, находящиеся выше и ниже уровня грунтовых вод, имеют богатую гетеротрофную микробиоту: бактерии, микромицеты, актиномицеты, микроводоросли. Согласно выполненным исследованиям содержание различных физиологических групп микроорганизмов зависит от окислительно-восстановительных условий подземной среды.

болота и заболоченные участки

Ф объекты исследования

«снятые болота»

Рисунок 1 — Схематическая карта распространения болот на территории Санкт-Петербурга.

В аэробных условиях при ЕЬ > +50 шУ (выше уровня грунтовых вод) преобладают следующие группы бактерий: нитрифицирующие (более 104 клетки/г), тионовые (104 - 105 клетки/г), целлюлозоразлагающие (более 102 клетки/г); при ЕЬ = 50 - 0 тУ (переходная зона): денитрифицирующие (10б клетки/г), в анаэробных условиях - ЕЬ < 0 тУ: аммонифицирующие (Ю6 - Ю7 клетки/г), сульфатредуцирующие (Ю6 клетки/г.), целлюлозоразлагающие (Ю3 - 104 клетки/г), метанообразующие (102 - 104 клетки/г). В торфяниках был подсчитан вес микробной массы и соотношение между различными видами микроорганизмов (таблица 1). Как следует из таблицы 1, увеличение мощности торфов предполагает рост биомассы на единицу выделенной площади.

Таблица 1 — Вес микробной биомассы и соотношение ее компонентов в различных торфяниках (А.В. Головченко, 1993)_

Тип торфяника Мощность торфяника, м Общий вес сухой биомассы, т/га Биомасса,%

грибной мицелий споры грибов актино-мнцеты бактерии

Низинный высоко зольный а 1.0 56 96,8 2,1 0,2 0,4

б 3,0 435 98,9 0,7 0,1 0,3

Низинный нормально ЗОЛЬНЫЙ а 1,0 21 89,7 7,0 0,6 2,6

б 7,0 81 84,8 10,7 0,7 3,8

Верховой а 1,0 8 57,1 25,4 1,6 15,9

б 5,5 43 59,1 23,4 1,3 16,2

Необходимо отметить, что болотные отложения служат природной средой для биохимической газогенерации, поскольку этот процесс связан с деятельностью определенных физиологических групп микроорганизмов - метанобразующих, водородобра-зующих, сульфатредуцирующих и др. - которые способствуют формированию газов в процессе преобразования органических соединений.

Болотные воды вне зон техногенного воздействия характеризуются низкой минерализацией и преимущественно гидрокар-бонатно- натриевым, реже гидрокарбонатн о-кальциевым соста-

вом. Значения ге<Лох-потенциала грунтовых вод в зонах влияния торфяных образований варьируют в широких пределах. Замеры величины ЕЬ в пределах территории Санкт-Петербурга показывают, что в зонах отсутствия болот величина ЕЬ изменяется в пределах +10 - +67 тУ, в зоне снятых болот опускается до -40 тУ, а в зоне погребенных болот снижается до —100 тУ и менее. Так, например, в разрезе района Староневского проспекта, где повсеместно прослеживаются маломощные торфа под техногенными образованиями, ЕЬ составляет —1.80 тУ.

Контаминация торфов и заторф о ванных грунтов за счет утечек из систем коммунального водоотведения н соответственно поступления питательных и энергетических субстратов: белков, липидов, углеводов, ускоряет развитие и рост болотной микро-биоты в 3-4 раза. Кроме того, необходимо принять во внимание также дополнительный привнос микроорганизмов из таких сетей и повышение температуры грунтовых вод.

Торфа рассматриваются как природные геохимические барьеры, обладающие высокой поглотительной способностью, которая зависит от степени их разложения и ботанического состава. Преобладание среди растений - торфообразователей сфагнума определяет высокие сорбционные свойства торфа. Исследования, проведенные РГЭЦ на территории золошлакоотвала в Невском районе Санкт-Петербурга, подтверждают способность торфов поглощать и удерживать тяжелые металлы (таблица 2),

Таблица 2 — Содержание тяжелых металлов в различных отложениях на территории золошлакоотвала_

Тип отложе- Среднее содержание тяжелых металлов, мг\кг

ний щ РЬ А« С(1 Хп № Со Сг Си БЬ

Техногенные (гидрозола) § (Ч № <гГ чо 3 " оо о " «Г— 1Л то

Болотные гп о 626,7 во о вГ ГА 5 " т э ч,

0 зерно-ледниковые О V* о чэ «о п Ч" £ о" стГ « г- гч ч- о <*1 гч 1Л 3 (Ч ЧО ' о

Начальная стадия микробной трансформации углеводородов — окислительный процесс, в котором участвуют углеводоро-докисляющие бактерии - строгие аэробы, способные использовать углеводороды в качестве единственного источника клеточного углерода и энергии. Частично окисленные нефтяные углеводороды становятся доступны различным физиологическим группам микроорганизмов, в том числе факультативным и анаэробным. Такие процессы способствуют самоочищению и саморегуляции состояния подземных вод и водонасыщенных грунтов.

Анаэробные условия

Аэробные условия

УВ-о кнсляющне метанообразующие —► СН4

бактерии бактерии высшие

НУ -► жирные -► ацетат—►

кислоты сульфатредуцирующие

бактерии —^ Н23

Однако, самоочищение в подземной среде при биохимической деградации нефтепродуктов может сопровождаться усилением метаногенеза, образованием диоксида углерода и сероводорода. Образование сероводорода наблюдается при загрязнении болот сульфатами и протекает под воздействием сульфатредуци-рующих бактерий. Сероводородное загрязнение в подземной среде Санкт-Петербурга прослеживается повсеместно.

2. Нисходящий инфильтрационный и диффузионный поток органических компонентов биогенного и абиогенного генезиса из погребенных болотных массивов сопровождается накоплением органических коллоидов, микробных клеток и продуктов их метаболизма в подстилающих дисперсных отложениях за счет процессов физического> механического и биологического поглощения и приводит к резкому уменьшению водопроницаемости, прочности, развитию плывунов и тик-сотропных свойств в подстилающих песчано-гпинистых грунтах.

Торфа и заторфованные отложения являются источником органических компонентов биотического и абиотического генезиса, проникающих с нисходящим инфильтрационным и диффузионным потоком в нижележащие дисперсные породы.

Результатом жизнедеятельности болотной микробиоты, мигрирующей вниз по разрезу в сорбированной и свободной форме, является накопление бактериальной массы — живых и мертвых клеток микроорганизмов, продуктов их метаболизма белковой и небелковой природы в подстилающих породах. Общее содержание белковых соединений выражается с помощью интегрального показателя - бактериальной массы, определяемой по содержанию суммарного белка (СБ), с использованием метода Дж. Бредфорд; СБ=БЖИО+БМНО+БПМ , где Б^щ, и Бммо - белок живых и мертвых клеток микроорганизмов, соответственно; Бпм - белок продуктов их метаболизма.

Исследования, проведенные на различных объектах Санкт-Петербурга, расположенных в зонах развития погребенных болотных отложений, показали значительное увеличение бактериальной массы в подстилающих породах (величина СБ достигает 280 мкг/г), при этом наблюдается снижение показателей сопротивления сдвигу, прежде всего угла внутреннего трения вплоть до нулевых значений и как следствие переход глинистых пород под болотами в квазипластичное состояние (таблица 3). В четвертичных отложениях разреза в зонах снятых болот значения СБ снижаются до 110 мкг/г, однако и при таких величинах суммарного белка глинистые породы находятся в квазипластичном состоянии. Глинистые породы в зонах отсутствия болот н техногенного загрязнения обычно имеют значение СБ < 40 мкг/г. Для оценки динамики снижения параметров сопротивления сдвигу выполнены специальные экспериментальные исследования (физическое моделирование) влияния торфов на наиболее прочные и ^ устойчивые четвертичные отложения — моренные суглинки. Длительное воздействие торфов привело к преобразованию состава, состояния и физико-механических свойств отложений. Наблюдалось снижение характеристик прочности, угла внутреннего тре-

ния с 15° до 4°, а сцепления с 0,03 МПа до 0,025 МПа, при этом величина микробного белка возросла от 60 до 250 мкг\г (рисунок 3). Все образцы морены разрушались по типу пластического деформирования. Под воздействием торфяных образований происходит образование в морене минерала гидротроилита (Ге5*пН20), в процессе редукции железа и формирования сероводорода.

ф, град

№№ 1 2 3 4

Ш, % 17,0 17,0 17,2 17,4

1ь 0,11 0,11 0,12 0,13

4—► СБ, 300 мкг/г

Рисунок 3- Изменение параметров сопротивления сдвигу моренных суглинков под воздейст-г с МПа вием торфяных образований.

Песчаные разности под болотными отложениями, на исследуемых объектах, обладали свойствами плывунов и требовали применения специальных методов проходки, в отдельных случаях наблюдалось газовыделение. Пески, в которых отмечается активная микробиологическая деятельность, проявляют ярко выраженные плывунные свойства, хотя их гранулометрический состав не отвечает зерновому составу истинных плывунов. Переход песков в плывунное состояние связан с сорбцией тонкодисперсных частиц биотического и абиотического генезиса на зернах песка.

Процесс перехода песков в состояние плывунов в результате снижения коэффициента фильтрации и их водоотдачи под влиянием торфяных отложений был промоделирован в лабораторных условиях. Исследования физических моделей позволили оценить характер снижения коэффициента фильтрации средне-зернистых песков в зависимости от роста величины бактериаль-

нон массы, а также преобразование их гранулометрического состава. Коэффициент фильтрации песков при значениях СБ, близких к нулевым, составлял 16 - 22 м/сутки. Сорбция микроорганизмов и продуктов их метаболизма на частицах песка и заполнение его порового пространства снизило величину коэффициента фильтрации до 1,5 м/сутки (рисунок 4).

О 2 время, мес. 4 6

О 20 40 60 80 100 120 140 суммарный белок мкгУг

Рисунок 4 - Изменение проницаемости среднезернистых песков во времени под влиянием торфяных отложений и роста содержания суммарного белка.

Проведенные эксперименты подтверждают характер зависимости экспоненциального вида, установленной ранее проф. Р.Э. Дашко, между величиной суммарного белка (СБ) и коэффициентом фильтрации, которая была получена по результатам исследований микробно пораженных литориновых песков в историческом центре города:

К(СБ) =КСБт1л -ехр ^ <™ где КСБтт - максимальная

величина коэффициента фильтрации песка на начальном этапе при минимальном фиксированном содержании СБт^; К(СБ) - коэффициент фильтрации на момент времени X при накоплении

суммарного белка до величины СБф; а - эмпирический коэффициент, который для среднезернистых песков равен 8* 10"4.

Удаление биомассы при низкотемпературном прокаливании (до 110°) приводило к существенному повышению значений коэффициента фильтрации до 10 - 16 м/сутки. Однако, по сравнению с первоначальными значениями (16 - 22 м/сутки), наблюдается некоторое снижение этого показателя, за счет появления мелкой и тонкой песчаных фракции в составе песков при увеличении степени микробиологической пораженности (рисунок 5).

—СБ=0ма\г —СБ=95мсгЛ' —♦—СБЮмаЛ" —♦—СБ=106мяЛ" —СБ=0мга*г

-Ж- 08=121 ммЛ-

« 0,001 (ДО ОД 1 10 ^й

Рисунок 5 - Изменение гранулометрического состава песков под торфяными отложениями при увеличении суммарного белка.

В ходе экспериментальных работ учитывалась величина органической компоненты, определяемая по значениям потерь при прокаливании, и составившая менее 0,3% от общей массы при снижении коэффициента фильтрации до 1,5 м/сутки. Следовательно, даже незначительное содержание органической составляющей вызывает резкое снижение водопроницаемости и водоотдачи песчаных разностей за счет развития микроорганизмов и образования продуктов их метаболизма.

3. В расчетах несущей способности свай и свайных фундаментов необходимо учитывать изменение показателей физико-механических свойств песчано-гл инистых грунтов,

залегающих ниже толщи погребенных болот, на базе использования результатов экспериментальных исследований.

В схемах расчета несущей способности свай, прорезающих погребенные болотные отложения (торфа) предложено (согласно СНиПу 2.02.03-85) вводить силы отрицательного либо нулевого трения только в пределах торфа и перекрывающих его образований — природных либо техногенных. Если в пределах длины погруженной части сваи залегают напластования торфа толщиной более 30 см и возможна планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то расчетное сопротивление грунта - расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах длины погруженной части сваи) слоя торфа, предполагается принимать: а) при подсыпках высотой менее 2м- для грунтовой подсыпки и слоев торфа - равным нулю; б) при подсыпках высотой от 2 до 5 м - для грунтов, включая подсыпку - равным 0,4 значений, указанных в таблице СНИПа 2.02.03-85, но со знаком «минус», а для торфа — минус 0,005 МПа (отрицательные силы трения); в) при подсыпках высотой более 5м- для грунтов, включая подсыпку - равным значениям, указанным в таблице СНИПа 2.02.03-85, но со знаком «минус», а для торфа - минус 0,005 МПа.

Ниже слоя торфа, используют показатели сопротивления сдвигу неизмененных отложений, для глинистых - в зависимости от консистенции и глубины из залегания, а для песчаных - с учетом их гранулометрического состава, плотности и также глубины залегания. Расчет по такой схеме предполагает получение завышенных значений несущей способности висячей сваи. Опыт строительства свайных фундаментов при наличии в разрезе захороненных торфов показывает, что во многих случаях наблюдается развитие длительных и неравномерных осадок, приводящих к переходу сооружения в аварийное либо предаварийное состояние. Для надежности проектирования и повышения достоверности расчетов несущей способности висячих свай рекомендуется ввести уточнение в значения расчетного сопротивления по боковой поверхности. Как известно, величина сопротивления по боковой поверхности представляет собой величину общего сопро-

тивления сдвигу нарушенного сложения: т= с + а Щф, где величина а будет зависеть от глубины, представляя горизонтальную составляющую напряжения собственного веса породы. Как показали проведенные экспериментальные исследования, а также изучение преобразования песчано-глинистых пород под захороненными болотами, наблюдается снижение показателей сопротивления сдвигу си^и переход глинистых грунтов в квазипластичное состояние, которое описывается уравнением т — с, означающим независимость сопротивления сдвигу глинистых пород от величины а, т.е. от глубины залегания. В связи с этим рекомендуется в глинистых отложениях одного и того же генезиса, возраста и консистенции, залегающих ниже слоя торфа использовать постоянное значение Г. Для песков, залегающих под торфами следует снижать величину угла внутреннего трения по результатам экспериментальных исследований их прочности при минимальных нормальных давлениях, обеспечивающих отсутствие уплотнения.

Согласно исследованиям, проведенным на различных объектах Санкт-Петербурга, можно проследить закономерность изменения показателей сопротивления сдвигу песчано-глинистых отложений различного генезиса под захороненными болотными отложениями относительно нормативных значений (ТСН 50-3022004) (таблица 4).

Таблица 4 - Сравнительная оценка показателей сопротивления сдвигу для песчано-глинистых отложений, служащих основанием зданий и сооружений в Санкт-Петербурге __

Тип отложений Изменение показателя текучести с, МП а &град

ТСН 50302-2004 Опытные данные* ТСН 50-3022004 Опытные данные*

Озерно-ледниковые 0 <![. £0,5 0,035-0,023 0,028-0,018 17-12 0-3

0,6 <1ь £¡1,0 0,021-0,015 0,016-0,012 17-12 0-2

1,1 <1, Л1.7 0,013-0,007 0,01-0,009 17-12 0-2

Моренные 0 < 1[. £0,5 0,030-0,017 0,026-0,02 24-22 0-5

0,6 <1ь <И,0 0,015-0,01 0,02-0,017 24-22 0-4

'Данные получены автором в результате исследования песчано-глинистых отложений различного генезиса под захороненными болотными отложениями.

На основании вышеизложенных факторов и проведенной сравнительной оценки приведенных показателей можно рекомендовать для повышения достоверности расчетов несущей способности висячих свай, ввести изменения в значения расчетного сопротивления по боковой поверхности сваи для различных типов отложений под захороненными болотами (таблица 5). Таблица 5 - Сопротивление по боковой поверхности сваи с учетом преобразования песчано-глинистых отложений Санкт-

Тип отложений Изменение показателя текучести Сопротивление по боковой поверхности свай, МПа

Озерно-ледннковые 0 < =£0,5 0,028-0,018

0,6 £1,0 0,016-0,012

1,1 <1ь ^1,7 0,01-0,009

Моренные 0 < £0,5 0,026-0,02

0,6 <1ь £1,0 0,02-0,017

Заключенне

1. Специфика инженерно-геологических и геоэкологических условий в пределах Санкт-Петербурга определяется широким развитием погребенных болот, которые влияют на трансформацию вмещающих песчано-глинистых пород, развитие физико-химических и биохимических процессов, в том числе газогенерацию, а также самоочищение и саморегуляцию подземной среды.

2. Захороненные болота служат основным источником обогащения органическими компонентами биотического и абиотического генезиса, нижележащих дисперсных пород при нисходящим потоке подземных вод.

3. Увеличение бактериальной массы в глинистых грунтах под болотными отложениями, сопровождается снижением показателей сопротивления сдвигу, вплоть до их перехода в квазипластичное состояние.

4. Под влиянием болотных отложений пески различного гранулометрического состава переходят в состояние плывунов в результате снижения их коэффициента фильтрации и водоотдачи,

в процессе накопления органической компоненты, развития микроорганизмов и образования продуктов их метаболизма.

5. Для повышения и достоверности расчетов несущей способности свай предложены уточненные показатели сопротивления сдвигу по боковой поверхности свай (0 с учетом квазипластичного состояния глинистого грунта и разуплотнения песков. Проведена сравнительная оценка показателей сопротивления озерно-ледниковых отложений и глинистой морены при различном их физическом состоянии для корректировки характеристик при определении расчетного сопротивления грунтов.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Захарова Е.Г. Влияние изменений окислительно-восстановительных условий на дисперсные породы: геоэкологический и инженерно-геологический аспекты // Материалы V международной экологической студ. конференции, Новосибирск, 2000 г, с.165-167.

2. Захарова Е.Г. Влияние природно-техногенных факторов на развитие микробиоты в геологической среде // Сборник трудов молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета). СПГГИ, 2001. Вып.7, с.23-26.

3. Захарова Е.Г. Анализ деформации и расчет устойчивости набережной Петровского стадиона // Записки горного института т. 150 чЛ СПГГИ, 2002 г, с.22-26.

4. Захарова Е.Г. Роль погребенных болот в развитии экзогенных процессов в подземном пространстве (на примере Санкт-Петербурга) // Материалы молодежной конференции «2-е Ян-шинские чтения». Москва, 2002 г, с.378-381.

5. Захарова Е.Г. Роль болотной микробиоты в изменении состояния и свойств песчано-глинистых отложений (на примере Санкт-Петербурга) // Записки горного института т.152 4.1 СПГГИ, 2002 г, с.23-26.

6. ДашкоР.Э. Инженерно-геологический и геоэкологический анализ и оценка условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений в историческом центре Санкт-Петербурга /

Дашко Р.Э., Волкова A.B., Захарова Е.Г. Я Материалы годичной сессии Научного совета РАН «Сергеевские чтения», вып.5, ГЕОС, Москва, 2003 г, с.159-162.

7. Волкова A.B. Геоэкологический анализ причин разрушения одного из сооружений Южной водопроводной станции в Санкт-Петербурге / Волкова A.B., Захарова Е.Г // Труды международной конференции «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство», Санкт-Петербург, 2003 г, с.407-412.

8. Захарова Е.Г. Геоэкологический и инженерно-геологический анализ причин разрушения некоторых сооружений Южной водопроводной станции (Санкт-Петербург) // Записки горного института СПГТИ, 2004 г, с. 22-26.

9. Дашко Р.Э. Влияние геоэкологических и инженерно-геологических факторов при оценке длительной устойчивости некоторых сооружений Южной водопроводной станции в Санкт-Петербурге / Дашко Р.Э., Волкова A.B., Захарова Е.Г. // Материалы годичной сессии Научного совета РАН «Сергеевские чтения», вы п.б, ГЕОС, Москва, 2004 г, с.355-359.

10. Захарова Е.Г. Трансформация инженерно-геологических условий под воздействием погребенных болот в Санкт-Петербурге // Материалы международной научной конференции «Севергеоэкотех-2004», ч,1, УГТУ, Ухта, 2005 г, 353-357.

11. Захарова Е.Г. Анализ и оценка негативных последствий захоронения болот в пределах мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга) // Материалы Международной конференции «Город и геологические опасности», часть II, Санкт-Петербург, 2006 г, с.174-181.

РИЦСПГГИ. 16.11,2006. 3.4В8.Т.100 экз. 199106 Сан[ст-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Захарова, Екатерина Геннадьевна

Введение.

Глава 1. Современное состояние проблемы освоения и инженерной подготовки заболоченных территорий и болот для целей строительства.

1.1. Основные сведения о типах болот и их формирования.

1.2. Общая гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика болотных массивов.

1.3. Экологическая роль болот.

1.4. Освоение болот и заболоченных территорий для различных видов строительства.

Глава 2. Погребенные болота как компонент подземного пространства городской инфраструктуры Санкт-Петербурга.

2.1. Распространение болот в разрезе подземного пространства Санкт-Петербурга и на прилегающей территории.

2.2. История застройки территории в районах развития болот.

2.3. Анализ и оценка инженерно-геологических и геоэкологических условий района погребенных болот в подземном пространстве города (на примере ключевых участков).

2.4. Экспериментальные исследования изменения состава, состояния и свойств песчано-глинистых отложений в лабораторных условиях.

Глава 3. Оценка влияния контаминации подземного пространства на изменение физико-химических и биохимических условий в зоне воздействия захороненных болот.

3.1. Исследование влияния утечек из систем водоотведения на изменение физико-химических и биохимических условий в подземной среде и на состояние грунтов.

3.2 Оценка влияния намывных грунтов на болотные и подстилающие отложения 114 3.3. Изучение процессов самоочищения грунтовых вод в зоне влияния заболоченных территорий.

Глава 4. Разработка мероприятий и рекомендаций для повышения надежности строительства и эксплуатации зданий и сооружений различного назначения в зоне влияния захороненных болот.

4.1. Опыт строительства и анализ аварий зданий и сооружений в районах захоронения болот.

4.2. Основные особенности изменения торфов и заторфованных отложений в процессе подготовки территории для целей строительства.

4.3. Особенности проектирования сооружений при наличии в разрезе торфов и заторфованных грунтов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние погребенных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий в подземном пространстве Санкт-Петербурга"

Актуальность работы. Санкт-Петербург относится к мегаполисам со сложными инженерно-геологическими, гидрогеологическими и геоэкологическими условиями. Особое влияние на условия строительства, эксплуатацию, реконструкцию зданий и сооружений, в первую очередь архитектурно-исторических памятников, оказывают погребенные болота, которые в конце 18 в. занимали более 50 % исторического центра города. При этом согласно территориальным строительным нормам по Санкт-Петербургу (ТСН 50-302-2004), в отношении погребенных болот отмечаются лишь три частных положения: 1) потенциальная опасность зон погребенных болот в отношении биохимической газогенерации СН4, С02, H2S; 2) развитие процессов гниения торфа и органических включений в грунтах при понижении уровня подземных вод; 3) расчет деформаций зданий с учетом толщи погребенного торфа.

В практике инженерных изысканий и проектировании наземных сооружений основное внимание обращено только на наличие торфов и их физико-механические свойства, которые во многом определяют величину осадки зданий и сооружений. Следует отметить, что, несмотря на широкое развитие болот в пределах Севера и Северо-Запада РФ, Сибири и сопредельных государств - стран Балтии и Белоруссии имеется ограниченное число публикаций по изучению инженерно-геологических условий территорий распространения болотных массивов, особенностям их освоения и строительства на торфах (Амарян JT.C., Винокуров Ф.П., Далматов Б.И., Коновалов П.А., Ломтадзе В.Д., Морарескул Н.Н., Пичугин А.В., Ордуянц К.С., Сергеев Е.М. и др.). Непосредственно в Санкт-Петербурге проблемами освоения территорий, занятых болотами и торфами в различные годы занимались Васильев Б.Д., Далматов Б.И., Иовчук А.Т., Морарескул Н.Н. и др.

Цель работы. Установление основных закономерностей преобразования водонасыщенных песчано-глинистых пород под болотными отложениями для прогноза развития природно-техногенных процессов и явлений, а также их воздействия на условия строительства и реконструкции зданий и сооружений и их эксплуатационную надежность.

Основные задачи исследований:

1) анализ и оценка особенностей развития болотных отложений на территории Санкт-Петербурга и их инженерно-геологическая характеристика;

2) исследование микрофлоры болотных отложений и ее роли при формировании и преобразовании физико-механических свойств подстилающих пород;

3) изучение влияния погребенных болот на снижение степени загрязнения подземной среды;

4) оценка длительной устойчивости сооружений в районах развития погребенных болот с учетом физико-химических и микробных факторов;

5) разработка рекомендаций по количественной оценке изменения параметров механических свойств песчано-глинистых грунтов под болотными отложениями. *

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Формирование и изменение инженерно-геологических и геоэкологических условий в зонах погребенных болот определяется степенью разложения органического вещества, активностью действия болотной и привнесенной микрофлоры, величиной геёох-потенциала, а также характером и длительностью контаминации подземной среды из систем водоотведения.

2. Нисходящий инфильтрационный и диффузионный поток органических компонентов биогенного и абиогенного генезиса из погребенных болотных массивов сопровождается накоплением органических коллоидов, микробных клеток и продуктов их метаболизма в подстилающих дисперсных отложениях за счет процессов физического, механического и биологического поглощения и приводит к резкому уменьшению водопроницаемости, прочности, развитию плывунов и тиксотропных свойств в подстилающих песчано-глинистых грунтах.

3. В расчетах несущей способности свай и свайных фундаментов необходимо учитывать изменение показателей физико-механических свойств песчано-глинистых грунтов, залегающих ниже толщи погребенных болот, на базе использования результатов экспериментальных исследований.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертационной работе, определяется большим объемом теоретических обобщений и выполненных экспериментальных исследований преобразования песчано-глинистых отложений под влиянием захороненных болот на различных объектах Санкт-Петербурга. В основу диссертации положены результаты исследований, которые выполнялись на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии при участии автора в рамках работ: научно-технической целевой программы Санкт-Петербурга "Программа развития высшей школы Санкт-Петербурга" на 2002-2005 годы, тема исследований - «Разработка научно-практических основ комплексного геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга с целью повышения безопасности его освоения и использования в сложных природно-техногенных условиях» в 2003, 2004 гг.; научно-исследовательской работы по заданию Минобразования и науки РФ, тема - ««Разработка научных основ инженерно-геологического и геоэкологического обоснования длительной устойчивости инженерных сооружений в крупных мегаполисах»» в 2003 , 2004 г.г., по заданию Министерства природных ресурсов, тема - «Разработка научно-практических основ концепции и структуры геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга» и др., а также персональных грантов Минобразования и науки РФ, СПГГИ (ТУ) и американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) для аспирантов 2005 и 2006 гг.

Практическая значимость. Полученные результаты по воздействию захороненных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий рекомендованы для внедрения в территориальные строительные нормы для Санкт-Петербурга и административно подчиненных ему регионов, которые перерабатываются и дополняются каждые четыре года, результаты работ были использованы в прогнозных оценках условий эксплуатации и реконструкции ряда зданий и сооружений на территории Санкт-Петербурга.

Апробация работы и публикации. Основные положения, изложенные в диссертации, освещались на 4 научных конференциях: Международная конференция по геотехнике «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство», СПб., 2003 г.; Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2004», Ухта, 2004 г.; Ежегодная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых СИЛ И "Полезные ископаемые и их освоение", СПб., 2006 г.; Международная конференция «Город и геологические опасности», СПб., 2006 г. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных работ.

Материалы диссертационной работы, которая выполнена на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова, отражены в 11 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 185 машинописных страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 160 наименований, содержит 48 рисунков, 38 таблиц, 4 фотографии.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Захарова, Екатерина Геннадьевна

199 Выводы

1. При строительстве в районах развития болотных отложений необходимо учитывать не только целый ряд особенностей в ходе инженерно-геологических изысканий, исследований свойств торфа, подготовки территории и проектировании оснований и фундаментов зданий, но и влияние торфяных образований приводящее к накоплению бактериальной массы, газообразованию и негативной трансформации нижележащих песчано-глинистых грунтов, которое в свою очередь вызывает развитие длительных неравномерных деформаций сооружений.

2. Наиболее рациональным и безопасным способом инженерной подготовки территорий, в разрезе которых присутствуют торфа и заторфо-ванные образования, является полная замена биогенных отложений минеральными грунтами, и как возможный вариант отсыпка песчано-гравийной смеси на заторфованные отложения, поскольку такой насыпной слой значительно медленнее теряет свои положительные свойства, в том числе жесткость по отношению к подстилающим породам, которые характеризуются как более слабыми и деформируемыми за счет длительного изменения под болотами.

3. Наличие в разрезе торфов и заторфованных грунтов определяет специфику расчета несущей способности свай и свайных фундаментов, при котором необходимо учитывать не только отрицательное либо нулевое трение в пределах торфа и перекрывающих его образований - природных или техногенных, но и негативную трансформацию песчано-глинистых пород под болотами за счет их обогащения органическими компонентами биотического и абиотического генезиса, прежде всего тонкодисперсных частиц, микроорганизмов и продуктов их метаболизма.

200

Заключение

1. Болота представляют собой сложную биогеоценозную систему, условия формирования и стадии развития которой предопределяют основные характеристики торфяных отложений, такие как ботанический состав, степень разложения, влажность, химический состав, зольность и др. Все перечисленные параметры находятся в тесной взаимосвязи между собой и являются основополагающими для оценки физико-механических свойств торфов.

2. Характеристика свойств торфов как среды обитания микроорганизмов позволяет сделать заключение, что эти отложения способны удовлетворять потребности микроорганизмов в их росте и развитии, при этом специфика различных типов торфяно-болотных отложений приводит к различиям в численности и качественном составе микроорганизмов основных физиологических групп.

3. Болота в равной степени с другими биогеоценозами определяют то экологическое равновесие в биосфере, которое необходимо для существования всех ее компонентов. Все возможные изменения, совершающиеся в любом отдельном болотном массиве (группа взаимосвязанных биогеоценозов), отражаются изменениями в геологической среде, и, в свою очередь, изменение природных и антропогенных условий влияет на развития болот.

4. При освоении болот и заболоченных территорий для различных видов строительства принципиальное значение имеет происхождение и условия залегания торфяных образований. Торфа и заторфованные породы являются отложениями особого состава, состояния и свойств, и вызывают определенные трудности как на стадии инженерной подготовки и строительства зданий и сооружений, так и в эксплуатационный период.

5. Специфика инженерно-геологических и геоэкологических условий в пределах Санкт-Петербурга определяется широким развитием погребенных болот, которые влияют на трансформацию вмещающих песчано-глинистых пород, развитие физико-химических и биохимических процессов, в том числе газогенерацию, а также самоочищение и саморегуляцию геологической среды.

6. Территория, которую в настоящее время занимает Санкт-Петербург, характеризовалась широким развитием и наличием всех основных типов болот. Поскольку в ходе инженерной подготовки районов занятых болотными массивами, производилось захоронение болотных отложений под толщей техногенных образований, либо снятие болот малой мощности, на исследуемой территории можно выделить два типа разреза: I тип - разрез зоны погребенных болотных отложений, II тип - разрез зоны снятых болотных отложений.

7. Захороненные болота рассматриваются как основной источник обогащения органическими компонентами биотического и абиотического генезиса, нижележащих дисперсных пород при нисходящим перетекании болотных вод.

8. Увеличение бактериальной массы в глинистых грунтах под болотными отложениями, сопровождается снижением показателей сопротивления сдвигу вплоть до их перехода в квазипластичное состояние.

9. Под влиянием болотных отложений коэффициент фильтрации и водоотдача песков различного гранулометрического состава снижаются в процессе накопления органической коллоидной компоненты, увеличения численности микроорганизмов и образования продуктов их метаболизма, что вызывает их постепенный переход в состояние плывунов.

10. В историческом аспекте для подъема территории и засыпки болотных отложений в Санкт-Петербурге в XVIII-XX вв, часто использовались загрязненные слабо водо- и газопроницаемые образования, извлеченные при дноуглублении и расчистке малых рек, строительстве каналов и со дна Невской губы, что привело к техногенному загрязнению подземных вод и грунтов органическими и неорганическими соединениями.

11. Минеральные компоненты насыпных или намывных грунтов оказывают активное воздействие на деятельность микроорганизмов торфяно-болотных отложений, микробиологическую деструкцию органического вещества и биохимические процессы.

12. Важную роль наряду с торфяными образованиями играют загрязняющие органические и неорганические компоненты, а также микробиота, поступающие в грунтовые воды и породы за счет утечек из систем водоотведения, которые проникают с инфильтрационным потоком в дисперсные породы, вызывая негативную трансформацию их состояния и физико-механических свойств.

13. Болотные отложения служат активным природным сорбентом, и играют заметную очищающую роль в подземном пространстве города за счет высокой микробиологической активности и разнообразия болотных биоценозов, деятельность которых приводит к деградации различных органических поллютантов, и самоочищению подземной среды.

14. При строительстве в районах развития болотных отложений необходимо учитывать не только целый ряд особенностей в ходе инженерно-геологических изысканий, исследований свойств торфа, подготовки территории и проектировании оснований и фундаментов зданий, но и влияние торфяных образований приводящее к накоплению бактериальной массы, газообразованию и негативной трансформации нижележащих песчано-глинистых грунтов, которое в свою очередь вызывает развитие длительных неравномерных деформаций сооружений.

15. Наиболее рациональным и безопасным способом инженерной подготовки территорий, в разрезе которых присутствуют торфа и заторфованные образования, является полная замена биогенных отложений минеральными грунтами, и как возможный вариант отсыпка песчано-гравийной смеси на заторфованные отложения, поскольку такой насыпной слой значительно медленнее теряет свои положительные свойства, в том числе жесткость по отношению к подстилающим породам, которые характеризуются как более слабыми и деформируемыми за счет длительного изменения под болотами.

16. Наличие в разрезе торфов и заторфованных грунтов определяет специфику расчета несущей способности свай и свайных фундаментов, при котором необходимо учитывать не только отрицательное либо нулевое трение в пределах торфа и перекрывающих его образований - природных или техногенных, но и негативную трансформацию песчано-глинистых пород под болотами за счет их обогащения органическими компонентами биотического и абиотического генезиса, прежде всего тонкодисперсных частиц, микроорганизмов и продуктов их метаболизма.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Захарова, Екатерина Геннадьевна, Санкт-Петербург

1. АболинР.И. Опыт эпигенологической классификации болот // Болотоведение, № 3, 1914, с. 3-55.

2. Абрамова Т.Г. Стратиграфия торфяных залежей некоторых болот Ленинградской области // Проблемы палеогеографии, №5,1965, с. 228-237.

3. Амарян Л.С. Прочность и деформируемость торфяных грунтов. М., «Недра», 1969, 190 с.

4. Амфлетт Ч. Неорганические иониты. М.: Мир, 1966, 188 с.

5. Ануфриев Г.И. Строение болот Ленинградского района // Труды НИ Торфяного института, в. 9, 1931, с. 41-130.

6. Беспалова И.А. Природоохранная роль болот // www.ecocenter.dubna.ru

7. Благник P. Микробиологическая коррозия. М.-Л. «Химия»., 1965, 222 с.

8. Богдановская-Гиенэф И.Д., Абрамова Т.Г. Развитие верховых болот северозападной части Ленинградской области в зависимости от природных условий // Ученые записки ЛГУ, в. 19,1967, с. 212-237.

9. Богопольский М.Д. Адсорбция бактерий низинным торфом // Торфяное дело, № 1, 1933, с. 36-40.

10. Болотина И.Н., Болатбекова К.С. Микроорганизмы в процессах оглеения глинистых грунтов // Инженерная геология, № 3, 1985, 32-38 с.

11. Бронин В.Н., Тихомирова Л.К. Определение деформативных свойств торфа в полевых и лабораторных условиях и их статический анализ // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ, № 78. Л., 1973, с. 64-67.

12. Вавилов В.А., Васильев В.Б., Рытов С.В. Моделирование деструкции органического вещества сообществом микроорганизмов. М., «Наука», 1993, 208 с.

13. Великанов Л.Л. Адсорбция почвами и глинистыми минералами микроорганизмов и их метаболитов. Автореферат диссертации МГУ 1969, 24 е.

14. Винокуров Ф.П., Тетеркин А.Е., Питерман М.А. Торф в строительстве. Минск, Изд.АН БССР.,1959, 241 с.

15. Гаврилкина Н.В., Лиштван JI.M., Зименко Т.Г. Исследование деятельности микроорганизмов в почвенных смесях в условиях модельных опытов // Лабораторное моделирование процесса разложения торф. Минск. 1980, с. 44-63.

16. Геология четвертичных отложений С-3 Европейской части СССР, JI. Недра, 1967, 342 с.

17. Геохимия озерно-болотного литогенеза. Минск: Изд-во «Наука и техника», 1971, 284 с.

18. Головченко А.В. Особенности пространственного распределения и структуры микробных комплексов болотно-лесных экосистем: Автореферат диссертации на соискание степени кандидат биологических наук. Москва. МГУ, 1992, 26 с.

19. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М., «Недра», 1984, 262 с.

20. Горденина И.Л. Динамика гидрографической сети Петербурга-Ленинграда ( с момента основания города до наших дней) // Северо-Запад Европейской части СССР, вып. 8. Изд-во ЛГУ, 1972, с. 158-167.

21. Горышина Т.К. Зеленый мир старого Петербурга. Санкт-Петербург, «Искусство -СПб», 2003,416 с.

22. Далматов Б.И., Сотников С.Н., Дорошевич Н.М. и др. Исследование деформаций грунтов в основании сооружений // Труды 8 международной конференции по геотехнике грунтов и фундаментостроению. М.: Стройиздат, 1973, с. 56-62.

23. Далматов Б.И. Некоторый опыт строительства на слабых грунтах. Реконструкция городов и геотехническое строительство. №1 1999.

24. Далматов Б.И. Определение несущей способности свай в условиях слабых грунтов // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ, № 78. Л., 1973, с. 5-10.

25. Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Основания и фундаменты. Часть 2. М., 2002, 250 е.

26. Дараган А.Ю. О микробиологии глеевого процесса // Почвоведение, № 2, 1985, с. 9099.

27. Даринский А.В. География Ленинградской области, СПб.: Свет, 1996,134 с.

28. Дашко Р.Э. Теория и практика инженерно-геологического анализа и оценки водонасыщенных глинистых пород как основания сооружений. Диссер. на соиск. ученой степени доктора г.-м. наук. Ленинград, 1985.

29. Дашко Р.Э., Норова Л.П., Руденко Е.С. Ретроспективный анализ экологического состояния подземного пространства Санкт-Петербурга // Наука в Санкт-Петербургском государственном горным институте. Сборник научных трудов. Выпуск 3, СПб, 1998, с. 89100.

30. Дашко Р.Э. Геотехническая диагностика коренных глин Санкт-Петербургского региона (на примере нижнекембрийской глинистой толщи)//Реконструкция городов и геотехническое строительство.- №1, 2000.С.95-100.

31. Дашко Р.Э. Механика горных пород. М., Изд-во Недра, 1987, 264 е.

32. Дашко Р.Э. Микробиологический фактор в решении инженерно-геологических и геоэкологических проблем В сб. научных трудов. Наука в Санкт-Петербургском государственном горном институте (ТУ), вып.2, СПб, 1998, с. 45-52.

33. Денисенков В.П. Основы болотоведения. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2000, 224 с.

34. Джиноридзе Р.Н., Клеймёнова Г.И. Материалы к палеоботанической характеристике поздне- и послеледниковых отложений Лахтинской котловины // Проблемы палеогеографии, №5, 1965, с. 193-210.

35. Добродеев О.П. Баланс и ресурсы свободного кислорода биосферы // Вестник МГУ, серия географическая, № 2,1977, с. 58-62.

36. Доктуровский B.C., Ануфриев Г.И. Материалы по стратиграфии ленинградских торфяноков // Труды НИ Торфяного института, в. 9,1931, с. 13-30.

37. Долотов В.А., Пономарева В.В. К характеристике почв Ленинградского Летнего сада // Почвоведение, № 9, 1982, с. 134-138.

38. Дречина Л.В., ШвейдельЛ.Я. Влияние минеральных добавок и водно-воздушного режима на скорость минерализации органического вещества торфа // Лабораторное моделирование процесса разложения торф. Минск. 1980, с. 11-21.

39. Дубах А.Д. Специфичность болот // Почвоведение, № 2,1941, с. 3-12.

40. ДыринВ.А. Микробиологическая характеристика торфяных болот. // Болота и биосфера: Материалы первой Научной школы (23-27 сентября 2002 г.). Томск: Издательство Томского государственного педагогического университета, 2003, 41-53 с.

41. Езупенок Е.Э. Содержание макро-микроэлементов в торфах олиготрофного болота. // Болота и биосфера: Материалы Первой Научной школы (23-27 сентября 2002 г.). Томск: Издательство Томского государственного педагогического университета, 2003, 108-115 с.

42. Езупенок Е.Э Химический состав болотных вод олиготрофных ландшафтов. // Болота и биосфера: Материалы Второй Научной школы (8-12 сентября 2003 г.). Томск: Издательство Томского государственного педагогического университета, 2003, 127-134 с.

43. Елина Г.А. Многоликие болота, Л.: «Наука», 1987, 191 с.

44. Естественная и антропогенная эволюция почв, Изд.АНСССР. 1988,178 с.

45. Захарова Е.Г. Анализ деформации и расчет устойчивости набережной Петровского стадиона// Записки горного института т. 150 ч.1 СПГГИ, 2002, с. 22-26.

46. Захарова Е.Г. Анализ и оценка негативных последствий захоронения болот в пределах мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга) // Материалы Международной конференции «Город и геологические опасности», часть II, Санкт-Петербург, 2006, с. 174181.

47. Захарова Е.Г. Влияние изменений окислительно-восстановительных условий на дисперсные породы: геоэкологический и инженерно-геологический аспекты // Материалы V международной экологической студ. конференции, Новосибирск, 2000, с. 165-167.

48. Захарова Е.Г. Влияние природно-техногенных факторов на развитие микробиоты в геологической среде // Сборник трудов молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета). СПГГИ, 2001. Вып.7, с. 23-26.

49. Захарова Е.Г. Геоэкологический и инженерно-геологический анализ причин разрушения некоторых сооружений Южной водопроводной станции (Санкт-Петербург) // Записки горного института СПГГИ, 2004, с. 22-26.

50. Захарова Е.Г. Роль болотной микробиоты в изменении состояния и свойств песчано-глинистых отложений (на примере Санкт-Петербурга) // Записки горного института т. 152 ч. 1 СПГГИ, 2002, с. 23-26.

51. Захарова Е.Г. Роль погребенных болот в развитии экзогенных процессов в подземном пространстве (на примере Санкт-Петербурга) // Материалы молодежной конференции «2-е Яншинские чтения». Москва, 2002, с. 378-381.

52. Захарова Е.Г. Трансформация инженерно-геологических условий под воздействием погребенных болот в Санкт-Петербурге // Материалы международной научной конференции «Севергеоэкотех-2004», ч.1, УГТУ, Ухта, 2005, с. 353-357.

53. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями М. 1973,165 с.

54. Звягинцев Д.Г. Влияние адсорбентов на развитие и активность микроорганизмов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. № 3,1967, с. 97-110.

55. Знаменская О.М. Геоморфологические районы и типы рельефа окрестностей г. Ленинграда // Вестник Ленинградского университета, № 24,1956, с. 152-162.

56. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975, 280 с.

57. Иванов К.Е. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1953,296 с.

58. Инженерная подготовка застраиваемых территорий. Киев. «Буд1вельник», 1974, 272 с.

59. Иовчук А.Т. Опыт возведения жилых зданий и сооружений на торфянистых грунтах. Л., Главленинградстрой, 1958, 116 с.

60. Кармазинов Ф.В., Пробирский М.Д. Система водоотведения Санкт-Петербурга. В сб. Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2002 году. СПб., 2003, с. 52-59.

61. Кац Н.Я. Болота и торфяники. М., «Наука», 1941, 400 с.

62. Кац Н.Я. О типах болот и их размещения в холодной и умеренной зонах северного полушария. //Почвоведение//., №6, 1958, с. 65-72.

63. Ковалев Н.А. Болотные минералого-гехимические системы. Минск, 1985, 326 с.

64. Кожевина JI.C., Боярская Т.Д., Лихачева Э.А. Характеристика комплекса микроорганизмов разновозрастных межледниковых озерно-болотных отложений. //Инженерная геология//., №4,1982, с. 39-45.

65. Коновалов П.А. Устройство фундаментов на заторфованных грунтах. М.: Стройиздат, 1980,160 с.

66. Косов В.И., Панов В.В. Торфяно-болотные системы в экосфере (интеграция техносферы с биогеосферой). Тверь: ТГТУ, 2001, 320 с.

67. Костяков А.Н Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960, 622 с.

68. Кофф Г.Л. Роль микроорганизмов в изменении геологической среды. //Инженерная геология//, №6, 1981, с. 53-59.

69. Кузнецов С.И., Иванов М.В., Ляликова Н.Н. Введение в геологическую микробиологию. М,1962,238 с.

70. Кузнецов С.С. Геологическое прошлое Ленинграда и его окрестностей. Л. 1955, 36 с.

71. Кузьмин Г.Ф. Развитие верховых болот Ленинградской области в голоцене. // Вестник ЛГУ, серия 7, 1991, с. 74-80.

72. Кузьмин Г.Ф. Торфяные ресурсы Северо-Запада России и их использование. Санкт-Петербург, изд. НИИТП. 1997,148 с.

73. Куприна Г.А. Кольматация песков, М, МГУ, 1968, 120 с.

74. Курбатов В.Я Зеленые памятники Петербургской старины / Старые годы. 1909, с. 150-151.

75. Курбатов И.М. Роль лигнина и протеинов в образовании гуминовых веществ торфа. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 62-69.

76. Лисс О. Л., Абрамова Л.И. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Под ред. В.Б. Куваева. Тула: Гриф и К, 2001, 584 с.

77. Лисс О.Л., Березина Н.А. О взаимодействии болот и окружающей среды. // Значение болот в биосфере. М. Изд-во «Наука», 1980, с. 95-111.

78. Лиштван И.И., Базин Е.Т. Курс физики торфа. Калинин: КГУ, 1962, 77 с.

79. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения, М.: Наука и техника, 1975, 319 с.

80. Лукоянов С.М. Природа Ленинграда и его окрестностей. Л. 1957, 65 с.

81. Лурье Ф.М. Петербург 1703-1917.-СП6.: ООО «Золотой век», 2001.-268 с.

82. Мавродин В.В. Основание Петербурга. 1978, 232 с.

83. Малаховский Д.Б., Гей Н.А., Джиноридзе Р.Н., Арсланов Х.А. К палеогеографии голоцена района Ленинграда (разрез у Невского лесопарка) // Вестник ЛГУ. Сер. 7, 1989, вып. 1 (№ 7), с. 92-98.

84. Майская С.М., Дроздова Т.В. Геохимия органического вещества. М: Наука., 1964, 315 с.

85. Марченко О.М., Поспелов С.Г., Медведева Т.А., Тубин В.И. Исследование физико-механических свойств намытого грунта при инженерной подготовке территорий под строительство г. Ленинграда//ВНИИГС, 1983, с. 113-117.

86. Матинян Н.Н. Почвообразование на ленточных глинах озерно-ледниковых равнин Северо-Запада России. СПбГУ. 2003, 200 с.

87. Маховский П.С. Канализационная сеть. М., Стройиздат, 1964, 150 с.

88. Методические указания. Количественный учет влияния жизнедеятельности микроорганизмов на физико-механические свойства оглеенных пород. Л:ЛГУ. 1988, 43 с.

89. Микробные ценозы торфяных почв и их функционирование. М., 1983, 181 с.

90. Мишустин Е.Н., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы // Микробиология, в. 3, 1963, с. 479-483.

91. Морарескул Н.Н. Основания и фундаменты в торфяных грунтах. Стройиздат.Л., 1979, 79 с.

92. Морарескул Н.Н. Особенности работы свай в торфянистых грунтах. //Материалы к I Всесоюзной конференции по строительству на торфяных грунтах//., Калинин, 1972, с. 108112.

93. Морарескул Н.Н. Исследование оснований и фундаментов сооружений в торфяных грунтах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, 1975,33 с.

94. Морарескул Н.Н. Методы устройства оснований и фундаментов в торфяных грунтах. ЛДНТП. 1973, 40 с.

95. Морарескул Н.Н. О природе деформаций торфа при уплотнении // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ, № 78. Л., 1973, с. 10-14.

96. Морарескул Н.Н. Об использовании торфа как основания зданий // Вопросы механики грунтов, вып. 28, 1958, с. 152-163.

97. Морарескул Н.Н. Технико-экономический анализ оснований и фундаментов в торфянистых грунтах // Механика грунтов, основания и фундаменты. Материалы к XXIX научной конференции ЛИСИ. Л., 1970, с. 7-10.

98. Морарескул Н.Н. Трещины в стенах зданий как диагностический признак осадок фундаментов // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2000, № 2, с. 42-46.

99. Морарескул Н.Н., БронинВ.Н. Исследование водопроницаемости торфа в широком диапазоне градиентов напора // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ, № 78. Л., 1973, с. 57-63.

100. Морарескул Н.Н., ЧичкинА.Ф. Исследование песчаных подушек под круглыми фундаментами в торфянистых грунтах // Механика грунтов, основания и фундаменты. Материалы к XXIX научной конференции ЛИСИ. Л., 1970, с. 11-13.

101. Найфельд Л.Р. Инженерная подготовка пойменных и заболоченных территорий для градостроительства, М. Стройиздат, 1974,183 с.

102. Невзоров A.JL, Никитин А.В. Длительная осадка торфа под слоем техногенных отложений и ее влияние на сооружения // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 2003, № 6, с. 561-566.

103. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа, Л., Гидрометеоиздат, 1981, 112 с.

104. Никонов М.Н. О характере изменения торфа под влиянием аэрации. //Почвоведение//., №1, 1961, с. 45-51.

105. Никонов М.И. Характеристика торфяных залежей по значению их рН // Почвоведение, № 8, 1957, с. 39-45.

106. Ниценко А.А. Краткий курс болотоведения. М., «Высшая школа», 1967, 148 с.

107. Петров О.П. История Санкт-Петербурга с основания города до введения выборного собрания Городского управления по учреждениям о губерниях 1703-1782 гг, СПб, 1885, 150 с.

108. Пичугин А.В. Водно-минеральное питание торфяных месторождений. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 116-123.

109. Полынов Б.Б. Юрьев М.М. Лахтинская впадина, Изв.научно-мелиорационного института, в. 8-9,1924, с. 21-29.

110. Почвы и почвенный покров Северо-Запада России. Изд.СпбГУ. 1995, 234 с.

111. Пыляев М.И. Старый Петербург. Рассказы из былой жизни столицы -СПб.: «Паритет», 2003.^80 с.

112. Радина В.В. Роль микроорганизмов в формировании свойств грунтов и их напряженного состояния. Гидротехническое строительство, №9,1973, с. 29-35.

113. Раковский В.Е. Теория и факты в области происхождения торфов. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 123-131.

114. Раковский В.Е., Журавлев М.М. Исследование погребенных торфов. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М: Из-во АНСССР, 1953, с. 70-75.

115. Раковский В.Е., Ривкина Х.И. Состав органического вещества вод торфяных залежей. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 7582

116. Романов В.В. Болота и их свойства. Минск, 1953, 54 с.

117. Роот П.Э., Хлебникова Г.М. и др. Численность и роль микроорганизмов в грунтах. //Инженерная геология//., №6,1982, с. 72-78.

118. Рубенчик Л.И. Микробиологическая характеристика миргородского торфа // Вопросы курортологии, № 1-2,1933, с. 21-26.

119. Руденко Н.С. К вопросу о биохимическом газообразовании в подземном пространстве Санкт-Петербурга // Реконструкция городов и геотехническое строительство, 2000, №1, с. 101-107.

120. Савинов Ю.А. Четвертичная геология севера Русской равнины, Из-во ЛГУ, 1971, 191 с.

121. Санкт-Петербург. 300 лет истории, СПб, Наука, 2003, 760 с.

122. Санкт-Петербург. Петроград. Ленинград: Энциклопедический справочник М., 1992, 687 с.

123. Сахаров И.И. Подготовка оснований инженерных сетей, прокладываемых в торфяных грунтах // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ, № 78. Л., 1973, с. 37-42.

124. Симонов А.Н., Степанов А.Н. Влияние погребенной палеогидросети на формирование инженерно-геологических условий местности (на примере южной части Печорской низменности) // Инженерная геология, № 3, 1985, с. 73-78.

125. СНиП 2.02.02-85. Свайные фундаменты / Госстрой России. М.:ГУП ЦПП, 1998. -48 с.

126. Стрижевский И.О. Биокоррозия городских подземных металлических трубопроводов: Обзорная инф./ЦБНТИ. М., 1973, 175 с.

127. Сукачев В.Н. Болота, их образование, развитие и свойства, JI., Изд-во Ленинградского лесного института, 1926,163 с.

128. Титов Н.Г. Особенности условий образования торфов и землистых бурых углей. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 45-51

129. Торфяной фонд Ленинградской области, Москва, 1963, 880 с.

130. ТСН-50-302-2004 Санкт-Петербург. Устройство фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных Санкт-Петербургу. Администрация Санкт-Петербурга. Санкт-Петербург, 2004.

131. Тюремнов С.Н. Морфология процессов торфообразования. //Химия и генезис твердых горючих ископаемых//. М.: Из-во АНСССР, 1953, с. 63-69.

132. ФлайгВ., Кюстер Э., Хайдер К., Бойтельспахер Г., Филипп 3., Дж. Мартин.

133. Влияние глинистых минералов на образование гумусовых веществ продуктов жизнедеятельности почвенных грибов // Почвоведение, № 6, 1971, с. 51-57.

134. Фурса В.М. Корреляционные зависимости между простейшими характеристика физических свойств четвертичных отложений района Ленинграда // Механика грунтов, 1967,

135. Фурса В.М. Строительные свойства грунтов района Ленинграда. Л., Стройиздат, 1975, 142 с.

136. Хмелев К.Ф. Закономерности развития болот во взаимодействии с окружающей средой. Н Значение болот в биосфере. М. Изд-во «Наука», 1980, с. 133-145.

137. Шамин А.А., Варфоломеев Л.А. Микробиологическая характеристика северотаежных болотно-подзолистых почв. //Почвоведение//., №3, 1979, с. 54-65.

138. Шапошников М.И. Проблемы охраны природной среды в связи со строительством на болотах. // Генезис и динамика болот, М.: Изд-во МГУ, в. 2,1978,137 с.

139. ШехтманЮ.М. О фильтрации жидкости, несущей взвешенные твердые частицы. 1959., 129 с.

140. Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нем.-М.: Мир, 1987, 567 с.

141. Яковлев С.А. Геологическое строение поверхностных отложений в местности, занятой г. Петроградом II Путеводитель геологических экскурсий, Петроград, 1922, с. 19-23

142. Яковлев С.А. Наносы и рельеф г.Ленинграда и его окрестностей // Известия научно-мелиорационного института, в. 8, 1926, с. 26-35.

143. Яковлев С.А. Основы геологии четвертичных отложений Русской равнины // Труды Всесоюзного НИ геологического института, Москва, т. 17,1956, 313 с.

144. Charman D. Peatlands and Environmental changes. John Wiley & Sons, Ltd, 2002. 302 p.

145. Europe's environment. The Dobris Assessment. Edited by David Stanners and Philippe Bourdeau, European Environment Agency, Copenhagen, 1995.

146. Strategy and Action Plan for Mire and Peatland Conservation in Central Europe (Central Europe Peatland Progect). Wetlands International, 2003. 94 p.1. Фондовая литература

147. Отчет о научно-исследовательской работе «Геоэкологическая безопасность освоения и использования подземного пространства» Науч. Рук.проф. Р.Э. Дашко, СПГГИ(ТУ), СПб, 2000.

148. Дашко Р.Э. Анализ и оценка геоэкологического состояния подземного пространства (ПП) в исторической части города. Промежуточный отчет по этапу 1998 г (х./д. 22/97 Б) СПбГГИ, 1998.

149. Дашко Р.Э. Изучение загрязнения грунтов и подземных вод Санкт-Петебурга на примере типовых объектов. Промежуточный отчет по этапу 1997 г (х./д. 22/97 Б) СПбГГИ, 1997.

150. Дашко Р.Э. Отчет о научно-исследовательской работе «Научно-практическое обоснование концепции и структуры комплексного геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга. Науч. рук. Р.Э. Дашко, СПб, 1999.