Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности пространственной изменчивости четвертичных отложений равниты Бакбо (СРВ) на основе анализа математических моделей полей их геологических параметров

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности пространственной изменчивости четвертичных отложений равниты Бакбо (СРВ) на основе анализа математических моделей полей их геологических параметров"

«, г о

^ с и * "

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

Л\ОСКОВСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ С. ОРДЖОНИКИДЗЕ

На правах рукописи

ТА ДЫК ТХИНЬ

УДК: 624.131.1 : 681.3

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РАВНИНЫ БАКБО (СРВ) НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОЛЕЙ ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность: 04.00.07 — инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1990

Работа выполнена на кафедре инженерной геологии Московского ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочного института им. С. Орджоникидзе.

Научный руководитель

Заслуженный деятель науки РСФСР, доктор геолого-минералогических наук, профессор Бондарик Г. К.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогпчсских наук Коробанова И. Г., кандидат геолого-минералогических наук Дроздов Д. С.

Ведущее предприятие — ПГО Гидроспецгеология.

Защита диссертации состоится « Ж »у&уЬТ?» . 1990 года в Ачас. С"0 . мин. на заседании специализированного

совета К-063.55.04 в Московском геологоразведочном институте им. С. Орджоникидзе по -адресу: 117485, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, ауд. № 5-49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского геологоразведочного института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

Ч>

>

Чумакова Д. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Планирование хозяйственного освоения и •роительстЕа различных соорукений на территории равнины Еакбо,нашейное П съездом Коммунистической партии Вьетнама, требует не-•локного и систематического изучения инкенерно-геологических ус-1вий равнины.

о

Равнина Бакбо плошадыэ более 15 ООО км является одним из ваи,-!Йших общественно-экономических центров страны. На ее территории юполокены крупнейшие города и областные центры СРВ - Ханой, Хэй->нг, Намдянь, Хайзыонг, Тхайбинь и др. В настоящее время здесь ве-)тся строительство и планируется соорукение большого числа крупных юмышленных объектов. Обоснование схемы размещения промышленности >ебует серьезных исследований инхенерно-геологических условий тер-[торий, выполнения специального инкенерно-геологического райониро-1ния.

Равнина Бакбо активно осваивается и застраивается, поскольку 1есь промвают почти 30 миллионов человек (42 % населения страны). I территории равнины широко распространены песчано-глинистые чет-фтичяые 0ГЛ0Е8ЯИЯ различного генезиса. Их вешесменный состав, груктура, текстура, свойства и мощность изменяются в пространстве во времени, что ставит перед специалистами вопросы оптимизации 1кенерно-геологическях исследований и, прекде всего, изысканий )И рассмотрения отлохенкВ в качестве основания и среды для разые-зния различных инженерных сооружений. Для научного обоснования семы развития производительных сил, размещения промышленных и зааданских сооруканий и разработки рациональных методик ияженер-5-геологических исследований в пределах равнины Бакбо необходимо 5учение закономерностей пространственной изменчивости состава и эойств четвертичных отловений равнины. Это обстоятельство п слу-

{

кит обоснованием актуальности настоящей диссертационной работы.

Основной настоящей работы являются установление и выяс

нение обших закономерностей пространственной изменчивости-четвертичных отлокений равнины Бакбо на основе анализа математических м делей полей их геологических параметров.

Для достивения поставленной цели необходимо решить ряд следз ших аадаз:

1. Анализ инкенерно-геологическях условий территории равнины Бакбо и установление пространственного размещения различных ге нетических типов четвертичных отлокений.

2. Получение оперативной инкенерно-геологической информация в процессе бурения новых инкенерно-геологических скважин и провел ния инкенерно-геологического опробования четвертичных пород рассы риваемсй территории по направлениям сноса осадочного материала,вл фронта сноса и по глубине, для моделирования.полей показателей св ста.

3. Применение методики математического моделирования полей геологических параметров на ЭЗМ для территории равнины Бакбо и получение моделей полей геологических параметров.

4. Составление карт полей геологических параметров; геологя ческая интерпретация полей и анализ закономерностей пространствен ной изменчивости четвертичных отлоЕенйй равнины Бакбо.

Методика исследования. Для решения поставленных задач исполъ зованы современные методы исследования состава и физико-механичес ких свойств горных пород; метода полевых и лабораторных исследова ний, метода теории вероятностей для обработки данных. Для моделир вания полей показателей состава и свойств пород нг> ЭВМ применена методика, разработанная Г.К.Бондариком и Е.Н.Иерусалимской и мето полиномиальной аппроксимации по принципу самоорганизации, разрабо танный Л.Г.Борейко. .

Н22Да°Я-.ШШана. настояшей диссертации заключается п том, что

1ервые во Вьетнаме для условий равнины Бакбо успешно применены эория изменчивости состава и свойст горных пород и методика моде-лрования полей геологических параметров на ЭВМ. Впервые получены атематические модели показателей состава и свойств четвертичных глоаеяий равнины Бакбо, на основе внализа которых установлены я аяснены закономерности пространственной изменчивости четвертич-ых пород рассматриваемой территории.

Основные полосе нид. На зашиту выносятся:

1. Закономерности пространственной изменчивости состава и войств-четвертичных отлокений равнины Бакбо.

2. Региональные таблицы нормативов значений показателей сос-ава и свойств четвертичных отлокений равнины Бакбо.

3. Рекомендации ло методике инженерно-геологических исследо-аний на территории равнины Бакбо, вклтааппие:

- основанное на анализе закономерностей изменчивости направ-енив опорных маршрутов, створов опорных буровых сквааин и геофи-ических профилей;

- объемы определений показателей физико-механических свойств ¡етвертвчных пород при заданных доверительных вероятностях;

- оценки расстояний мекду пунктами получения информации,;

I, Установлено распространение различных генетических .типов сетвертвчных отлокений на территории равнины Бакбо.

. 2. Составлены таблицы статистик показателей состава и свойств генетических типов четвертичных отлокений равнины Бакбо. Таблицы югут быть нсяольаоввны в качестве составной части нормативных документов.

3. На' основе анализа закономерностей пространственной измен-нгаостя состава в свойств четвертичных пород разработаны рекомендации по методике инкенерно-геологического исследования, в том числе

опросования четвертичных отложений; определены конкретные объемы я параметры сппинфов для некоторых генетических типов отлокений исследуемой территории.

АеррАэпия работы. Отдельные чести работы докладывались на н учных семинарах кафедры инженерной геологии Ханойского горно-гео логического института (1983-1986 гг.).

Публикации: По теме диссертации опубликована одна статья.

Объем и структура рабдтц. Диссертационная работа состоит и введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 82 наименований, изложена на 153 страницах машинописного текста и содеркит 22 рисунка и 8 таблиц.

Работа выполнена на кафедре инженерной геологии Московского ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочного института им. С.Орджоникидзе под научным руководством Заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора геолого-ыинералогических наук, профессора Г Бондарика, которому автор выражает глубокую"благодарность за нау^ ное направление и всестороннюю помощь. На разных стадиях работы автор пользовался советами и консультациями доктора геолого-минералогических наук Ф.В.Ти; кандидата геолого-минералогических нау! доцента В.Б.Пендина; кандидатов геолого-минералогических наук Л.1 Борейко, М.Ф.Ачилова, которым автор весьма благодарен.

СОДЕРЖАНИЕ РАЕ01Ы

ч

Исследование и выявление закономерностей пространственной из менчивости горных пород на основе анализа математических моделей полей их геологических параметров представляет собой одну из наис лее актуальных проблем современной инженерной геологии. Система взглядов, опр деляюшая подход к исследованию пространственной из-

енчявости состава и свойств горных пород, постоянно развивается, овервенствуется.

Большой вклад в исследование пространственной изменчивости по-азателей свойств горных пород внесли советские ученые: Г.К.Бонда-ик, А.П.Бабеныпев, А.Б.Вистелиус, М.И.Горальчук, Д.А.Зеяков, E.H. ерусалимская, Н.Б. Коломенский, E.H.Коломенский, И.С.Комаров, H.H. аслов, Р.Н.Огоноченко; М.В.Рац, М.А.Романова, Г.А.Сулаквина, В.Т. 'рофимов, Л.Н.Титова и др.

Впервые изменением значений показателей свойств горных пород I пространстве заинтересовался Н.Н.Маслов. Оя обосновал полоасение (б изменении показателей свойств породы от точки к точке и предло-(йл называть изменение свойств, обусловленное случайными фяуктуа-[иямп, изменчивостью по правилу "пилы". В 1955 г. Д.А.Зенков, изу-[авший изменение мощности и содеркания полезного компонента в руд-1ых телах, предложил различать четыре типа изменчивости: плавный шпрерывный закономерный и плавный непрерывный незакономерный типы ззменчивости мощности рудного тела, а также скачкообразный прерн-Iистый закономерный и скачкообразный прерывистый незакономерный ти-ш изменчивости содеркания полезного компонента в рудном теле.

Вслед за Д.А.Зеяковым Н.В.Коломенский предлокил выделять скачкообразную незакономерную, скачкообразную закономерную и функцио-зальну» изменчивости инкенерно-геологических свойств горных пород.

Среди многочисленных анализируемых работ.в области исследований пространственной изменчивости свойств пород особого внимания »еслукивают труды Г.К.Бондарика. В I966-I97I гг. Г.К.Бондарик разработал основные полооэния теории изменчивости инкенерно-геологических свойств горных пород. Это открыто новый этап в развитии инженерной геологии. С помощью теории стало возмокным представлять и описывать объекты аналитически, в виде математических моделей, отракаю-; ших пространственную неоднородность реальных геологических тел.'В

монографии Г.К.Бондарика (1971 г.) сформулированы аксиомы и еле ствия теории, подробно рассмотрены вопросы распределения показа лей состава и свойств горных пород в пространстве, приведены св ния об основных режимах изменчивости, мерах анизотропии и о мод рования полей показателей свойств пород с помощью ЭВМ, обсувдаэ1 применение теории изменчивости к методике инкенерко-геологическ опробования я горно-буровых работ. Определена перспективность а пользования метода тренд-анализа для выявления региональных зак< мерностей изменчивости свойств пород.

Пространственная изменчивость свойств горных пород отдельш регионов Советского Союза освешена в работах Г.К.Бондарика, Е.Н Иерусалимской, М.'И.Горальчук, Е.Н.Колеменского, Л.М.Титовой, Г.; Сулакшиной, Л.Г.Борейко, П.Р.Рашидова, М.Ф.Ачилова и др.

В фундаментальных трудвх зарубежных ученых вопросы исследо]

ния пространственной изменчивости свойств горных пород имеют су]

\

бо геологический характер. В них большое внимание уделено методг моделирования с использованием тренд-анализа. Наиболее значимым! являются работы Р.А.Миллера и Дк.Кана, Х.Крамбейна и Ф.Грейбиллг в которых изловены методы статистического анализа при решении рг нообразных геологических задач, проанализированы наиболее распрс страненные статистические модели.

Теоретические и практические разработки по исследованию прс странственной изменчивости физико-механических свойств пород пор не нашли отрзаения при решении инкеяерно-геологических вопросов территории Вьетнама. Их использование применительно к территориг равнины Бакбо, по мнению автора, позволяет установить закономер* сти пространственной изменчивости состава и.свойств четвертичньга пород, которые могли бы слукить основой для региональной инкенер но-геологической оценки территории и разработки рациональных мет дов и методик инкенеряо-геологических исследований и изысканий.

Ий5бЦ§ЕНО-.та&-12Гич2£Кй§.- услодия^авнины. Б§кс5о

Равнина Бакбо расположена в северо-восточной части Северного

2

етнама и имеет ллошадь более 15 ООО км . Это аккумулятивная равна, образованная, главным образом, отложениями реки Красной и стично в северной части - отлокениями системы реки Тхайбинь. Она еет форму равнобедренного треугольника со сторонами длиной около О км и основанием, превышающим 150 кы. Вершина треугольника обо-ачена городом Вьетчи, а основанием служит морская береговая лия. С севера и запада равнина ограничена холмистыми и горными разами, на востоке и юге - заливом Бакбо (Тонкинским). Абсолютные метки равнины в среднем меньше 15 м; падение высот равнины от ее ршины до берэга моря составляет всего 15-20 см на I юл.

Равнина Бакбо наловвна на одноименный прогиб, являющийся граном, расчлененным на систему блоков. Эти блоки ступенчато погру-ются с северо-запада на юго-восток и от борта к осевой части проба. В связи с этим мощность четвертичных отложений в прогибе из-няется в широких пределах: в краевых частях она составляет нео-лько метров, а в центральных - достигает 250 м. В разрезе четве£>-чных отлокений могут быть выделены следующие генетические типы род (снизу вверх):

1. Аллювиальные отложения нерасчлененного шшоцена-плейсто-на (горизонты Тхайзуй) et//i-ll^ít

2. Морские отлокения нерасчлененного плиоцена-плейстоцена оризонт Иенмо) inN¿-ll1

3. Аллювиальные отложения нерасчлененного среднего-верхнего ейстоцена (горизонт Хайзыонг) Л.П

4. Отловения верхнего плейстоцена, состоящие из различных ге-тдческях типов: аллювиальных, аллювпально-ыорских, болотно-норс-

л_ л

х и ыорскпх (горизонты: Биыпон Ш , аллювиальный аШ и Вик-

фукШ2с^).

5. Аллсвиальные отложения нижнего голоцена а1У*.

6. Отложения среднего голсцена (горизонта Донгда), включат аллгаиаяьно-морские (емП^^с! ); болотно-морские ($гп, ) & морские (1У2£/<У ) отложения.

7. Отлояения верхнего голоцена, состоячше из аллювиальных (а1У3); болотно-аллЕвиальных (ав1У^), аликаиально-морских {атТУ*-ыорских^У3), болотно-морских отложений.

На севере и северо-западе равнины Бакбо распространены морские глинистые отложения верхнеплейстоценового возраста' (т От центральной части до побережья равнина покрыта среднеголоцен< выми глинистыми породами морского происхождения, характеризующими

о

ся текучепластичной, местами полутвердой консистенцией (л>1У' ¿{¿/ На юго-западе равнины распространены в основном илы верхнеголоце! вого возраста. Современные верхнеголщеновые отложения распростр; нены, главным образом, в юго-восточной части.раввины, а также узкими полосами вдоль речных долин. В приморской'зоне равнины расп] странены слабозасоленные порода. Они прослеживаются полосой, шир; на которой составляет обычно 10-20 км.

Перечисленные генетические типы пород были комплексно иссле^ дованы. Все показатели состава и свойств пород определены по ста дартным методам. В результате статистической обработки составлен таблицы статистик показателей состава и свойств отдельных геяети

ч

ческих пород, которые могут быть использованы для региональных н мстив них документов.

Отмечено наличие трех циклов накопления четвертичных отлоае на исследуемой территории. Каждый цикл начинается с образования толши крупнообломочных и песчаных пород и завершается образован« толши морских глинистых. Циклы соответствовали фазам неотектонич них движений, сопровождавшихся поднятиями и опусканиями данной ч ти земной коры. Мевду поднятиями и опусканиями происходило забол

чивание территории, накопление болотных отложений.

Четвертичный водоносный комплекс состоит из трех горизонтов: первый - в делюаиально-элювиальных отложениях; второй - в плейстоценовых и третий - в голоценовых породах. Водоносный горизонт в плейстоценовых отложениях напорный, приурочен к песчано-гравийно-галечным аллгаиальнкм отложениям аП2-Ши аШ^в. В диссертации приведены данные о химическом составе подземных вод и некоторые гидрогеологические параметры в отдельных районах рассматриваемой территории.

М21£маз:из§скоа .моделирование полей геологических параметров

Математическое моделирование полей геологических параметров является одним- из завершавших этапов инженерно-геологических работ. Оно представляет собой аффективное средство достижения целей работ, которые не могут быть осуществлены иными способами, или для достижения которых требуются значительные затраты времени и средств, а результаты при этом оказываются не вполне надежными.

Среди целей математического моделирования полей геологических параметров Г.К.Бондарик выделяет следующие:

I. Установление главных направлений изменчивости пород и, следовательно, возможность принятия обоснованных решений относительно различных аспектов методики инженерно-геологических исследований:

21 Выделение геологических тел различных категорий (страти-графо-генетических комплексов пород, МГТ-1, МГТ-2, МГТ-3) в зависимости от масштабов моделирования и характера исходной информации.

3. Установление и описание закономерностей пространственной изменчивости геологических тел и их геологических параметров.

4. Пространственный прогноз .сказателей свойств пород (оценок средних значений и мер их рассеяния).в любой точке пространства,охватывавшего моделируемое доле.

5. Реконструкция условий транспортировки, седиментации исход-

ного материала и некоторых черт палеогеографической обстановки, позволяющая устанавливать генезис пород или проверять сушествуюляе гипотезы о генезисе.

Для моделирования полей показателей свойств пород равнины Бакбо выбрано две толщи: морских глинистых пород горизонта Донгда

) и аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена (а1У®) Их выбор обусловлен тем, что они наиболее широко распространены на территории равнины, обяакены во многих местех и обычно сяукат основанием, средой и строительными материалами для различных соорукеняЁ Основным источником информации для моделирования полей геологических параметров являлись данные массовых лабораторных и полевых исследований пород, полный разрез которых был вскрыт достаточно большим числом сквакин. Из исследованных показателей состава и свойств пород по рекомендации Г.К.Бондарика были выбраны в основном классификационные показатели: число пластичности, содержание глинистой фракции, консистенция и естественная влакность';

Главное направление максимальной изменчивости ( морской

2 / 1

глинистой толщи горизонта Донгда 1У л-' ): северо-запад - юго-восток (СЗ-ЮВ), а главное направление максимальной изменчивости аллювиальной глинистой толши верхнего голоцена (аГУ3) - вдоль долины реки Красной: такке северо-запад-юго-восток. Главное направление минимальной изменчивости ( р. ) перпендикулярно направлению , то есть юго-запад - северо-восток (ЮЗ-СВ). 4

В процессе обработки данных были проанализированы реашш изменчивости моделируемых показателей в направлениях , % ^ и по

о

глубине (по ^. ). Для морской глинистой толщи

реасим

изменчивости моделируемых показателей в главном сечении, по , нестационарный, а в направлении ]=г и по глубине - стационарный (за исключением показателя консистенции). Для аллювиальной морской толши верхнего голоцена во всех направлениях реким изменчивости

нестационарный.

Лля моделирования полей показателей состава и свойств пород применены основные положения математического моделирования, разработанные Г.К.Еондариксы и Е.Н.Иерусалимской. Уравнения тренд-поверхностей полей геологических параметров получены методом полиномиальной аппроксимации по принципу самоорганизации, разработанным Л.Г.Борейко. В качестве выбора наилучшего уравнения использован критерий несмешенности:

2. ^ г I2-}

—V

где ¿и ,4-1, и , ¿и , ¿7г , соответственно, коэффициенты уравнений тренд-поверхности, полученные на обучавшей и проверочной совокупностях значений геологического параметра; //у - обшее число точек наблюдений.

Программа, реализуппая метод полиномиальной аппроксимации по принципу самоорганизации, составлена Л.Г.Борейко на алгоритмическом языке Фортран-1У для ЕС-1022. В результате реализации на ЭВМ были получены уравнения тренд-поверхностей исследуемых геологических параметров.

I. Для поля числа пластичности глинистых пород горизонта Донг-да ОШУ^Лс/ ): порядок тренд-поверхности: 3; множественный :коэффи-цивнт корреляции в 0,9507.

• 2. Для поля средних квадратических отклонений значений числа пластичности глинистых пород .горизонта Донгда порядок

тренд-поверхности: 2; множественный коэффициент корреляции =0,9447.

3. Для поля содержания глияв'—'ой фракции глинистых пород горизонта Донгда {>1лТ7^(/с{ ): порядок ^тренд-поверхности: I; множественный коэффициент корреляции = 0,8306.

4. .Для поля средних квадратических отклонений значений со-

держания глинистой фракции глинистых пород горизонта Донгда (/niy^ JJ): порядок тренд-поверхности: 4; множественный коэффициент корреляции = 0,9561.

5. Для поля консистенции глинистых пород горизонта Донгда ()VIY2JJ ): порядок тренд-поверхности: 4; множественный коэффициент корреляции = 0,9885.

п

6. Для поля влажности глинистых пород горизонта Донгда (а»1У del)-. порядок тренд-поверхности: I; множественный коэффициент = 0,4118.

7. Для поля средних квадратических отклонений влажности глинистых пород горизонта Донгда Он l^cid ): порядок тренд-поверхности: 4; множественный коэффициент корреляции = 0,9158,

8. Для поля числа пластичности аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена ( а1У^): порядок тренд-поверхности: 2; множественный коэффициент корреляции = 0,9349. .

9. Для поля средних квадратических отклонений числа пластич-

3

ности аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена (а1У ): порядок тренд-поверхности: 2; множественный коэффициент корреляции = 0,6752.

10. Для поля содержания глинистой фракции аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена а1У^ : порядок тренд-поверхности: 3; множественный коэффициент корреляции = 0,9383.

11. Для поля средних квадратических отклонений содерканиЯ1 глинистой фракции аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена

о

а1У : порядок тренд-поверхности: I; множественный коэффициент корреляции = 0,2436.

На основе полученных тренд-поверхностей, построены карты полей всех моделируемых показателей состава и свойств четвертичных пород равнины Бакбо и проведена оценка их достоверности.

За8ЙН0121ШОй1Я про22Е9.нгтЕедной_измеэтщостл.состава..и свойств .пород

I. Закономерности изменчивости показателей состава и свойств линистых пород горизонта Донгда 0>11У2<Аг/ ). ■

На моделируемой территории наблюдается изменение значения всех сследуемых показателей состава и свойств пород с северо-запада на го-восток, то есть присутствует тренд по главному'направлению сно-а материала. Величина числа пластичности глинистых пород увеличи-ается с 15 (в северо-западной части) до максимального значения 21 в центральной), далее на юго-восток - опять уменьшается до 14. В редгорных и прибрежных районах, где число пластичности пород име-т наименьшее значение, наблюдается максимальное значение его сред-его квадратического отклонения, составляющее 2,8 я более. В цент-ал ьной части моделируемой территории среднее квадратическое откло-ение числа пластичности имеет минимальное значение, равное 2. Оче-идно, наблюдаются четко выраженные обшие черты изменения числа пла-тичяостя и его среднего квадратического отклонения, соответстэую-ие направлению транспортировки исходного материала. Слезет под-еркнуть, что в структуре поля числа пластичности каждого генетиче-кого типа отложений отражены свойственные каждому типу закономер-ссти пространственной изменчивости показателя. Они связаны с ха-актером и пространственной структурой процесса формирования пород а моделируемой территории. Нетрудно убедиться в том, что в централь ой части равнины закономерности изменчивости таковы, что раеположе-ие изозоя с соответствующими им теоретическими значениями Ч1:сла ластичности, свидетельствует об относительной однородности модели-уемой толши пород в генетическом и диалогическом отношениях.

Поле содержания глинистой фракции имеет простую структуру. Зна-ение содержания глинистой фракции пород увеличивается с 36 % (в се-еро-запздной частя) до максимального - 42 % (в центральной), далее

на юго-восток - уменьшается до 34 %, В связи с этим значения среднего кеадратического отклонения уменьшаются с 6,0 (в северо-западной части) по 4,5 (в центральной) и увеличиваются до 7 (в юго-восточной). Закономерное изменение показателя содеркания глинистой фракции от окраин к центральной части территории свидетельствует с том, что на периферии увеличивается дисперсность грунтов, связанная с процессом формирования рельефа местности и процессом переноса материала в условиях мелководного бассейна.

Поле показателя консистенции пород характеризует множество кривых изолиний, соотаетствуюших полиному четвертого порядка. На всей моделируемой территории наблюдается увеличение значений консистенции глинистых пород с северо-запада на юго-восток. В северозападной части консистенция имеет минимальное значение, равное О,* что соответствует-твердопластичному состоянию. В центральной часи обследованной территории величина консистенции составляет в среднем 0,4-0,5, а на юго-востоке она имеет максимальное значение -0,75, что соответствует текучепластичному состоянию пород.

Анализ поля показателя консистенции глинистых пород горизонта Донгда показывает, что все изолинии поля изгибаются к центральной чести моделируемой территории, где отмечается увеличение чио-ла пластичности и содеркания глинистой фракции. Это указывает на совпадение главных направлений изменчивости числа пластичности, содеркания глинистой фракции и консистенции пород и свидетельствует об их взаимосвязи, обусловленной одним прсцеосом формирована) свойств пород.

Величина естественной влакности увеличивается с северо-запада на юго-восток. В северо-западной части значение естественной влвкности пород составляет в среднем 36 %, а значение ее среднего квадратического отклонения равно 5. В центральной части исследуемой тероитории естественная влакность составляет 38 %, ее среднее

квадратическое отклонение +10. На юго-востоке наблюдается максимальное значение влажности, составляющее 40 %, а ее среднее квад-затическое отклонение равно +4. Анализ структуры поля естественной элажности позволяет сделать убедительный вывод.о том, что модели-эуемый показатель практически не связан с генезисом и возрастом ?рунтов.

2. Закономерности изменчивости состава и свойств аллювяаль-

3

1ых глинистых пород верхнего голоцена а1У .

Анализ графика главного сечения поля и карты поля числа пластичности показывает, что на моделируемой территории наблюдается пос-■епенное увеличение числа пластичности пород с северо-запада на юго-юс ток, то есть вниз по долине р.Красной, а такке увеличение числа 1лэстичнссти по мере удаления от современных берегов. Установлен 5естационарный режим изменчивости числа пластичности пород во всех направлениях. Максимальное значение числа пластичности пород иаб-годается в центральной и юго-восточной частях и составляет в средам 2 и более. Минимальное значение числа пластичности наблюдает-:я в северо-западной части и составляет в среднем 8.

Поле среднего.квадратического отклонения числа пластичности вписывается Полянском второго порядка. На всей моделируемой территории наблюдается постепенное уменьшение значения показателя вдоль з.Красной и других рек. Оно уменьшается с 4,6 (в северо-западной мсти) до 2,8 (в юго-восточной).

Сравнительный анализ полей числа пластичности глинистых пород 7орязонта Донгда и аллювиальных глинистых пород верхнего голоцена ¡оказывает, что значение числа пластичности глинистых пород морс-:ого происхождения больпе, чем у аллювиальных глинисгах пород. Это юдтверждает положение о том, что глинистые породы морского проис-сокденш более дисперсны и однородны по сравнению с глинистыми по-юдами аллювиального происхождения.

Поле содержания глинистой фракции описывается полиномом тре' егс порядка. В северо-западной и центральной частях моделируемой территории функция пространственной изменчивости содержания глии той фракции полностью соответствует функции пространственной изм! чивости числа пластичности пород. Значение содержания глинистой фракции увеличивается с 20 % (в северо-западной части) до 41 % 0 центральной). В юго-восточной части в направлении к морю содержание показателя уменьшается из-за увеличения содержания песчаных фракций.

На всей моделируемой территории наблюдается уменьшение знач ния среднего квадратического отклонения с северо-запада (7,5) на юго-восток (6,5).

сашшзОакйй

Вопросы, касаюшиеоя методик инженерно-геологических исследо ваний в пределах равнины Бакбо, рассмотрены, главным образом, на основе учета выявленных закономерностей пространственной изменчи вости состава и физико-механических свойств пород, а также прост ранственного размещения генетических типов четвертичных отлокени истории геологического развития равнины, процесса формирования с тава и свойств пород, закономерностей распространения подземных вод, и их режима. Рекомендации касаются направления опорных марш рутов, пространственного размещения горно-буровых выработок; раз мешения пунктов получения информации и объема параметров системы пунктов получения информации. Особенности этих рекомендаций закл чаются в следующем:

I. Профили (или створы), на которых размешают горно-буровы выработки (станции геофизических работ), должны располагаться по направлению сноса материала ^¡_ (северо-запад - юго-восток) и вд

фронта сноса fz . Сгущение профилей определяют в зависимости от стадии изысканий, их целевого назначения и степени однородности показателя свойств пород. Расстояние между профилями выработок по Уу меньше расстояния по .

2. Системы пунктов получения.информации в квазиоднородных областях отличаются многомерным (двумерным) , одномерным и регулярным характером и устанавливаются отдельно для каждого выделенного геяе-

• тического типа на основе изменчивости по исследуемому показателю и принятому уровню значимости. Для упрощения операции опробования в, вместе с тем, обеспечения достоверности изысканий можно установить системы опробования глинистых пород на основе показателя числа пластичности , у которого наблюдается но&олыпая изменчивость.

3. Для получения данных о составе и свойствах пород, которые удовлетворяют определенным условиям, вытекавшим из теории случайных функций, следует обеспечить соблюдение неравенства: шаг (интервал) опробования должен быть больше (равен) радиусу (области) корреляции.

4. При определении объема сппинфа любого показателя, с целью обеспечения заданной точности и надекности оценка его среднего значения следует опираться на метод доверительных пределов или последовательного критерия отношений вероятностей. Для определения параметров сппинфа используется метод Г.К.Бондарика.

5. В диссертации приведены результаты определения объемов сппинфов для глинистых пород горизонта Донгда и аллювиальных глинистых верхнего голоцена.

6. Использование предложенных автором рекомендаций по проведению инженерно-геологических исследований и, в частности, инженерно-геологического опробования, позволит получать достаточно достоверные данные о составе и свойствах четвертичных пород. Их внедрение в практику даст значительный экономический эффект.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Установлены особенности инженерно-геологических условий равнины Бакбо и закономерности их формирования. Собраны, проанализированы и обобщены имеющиеся инкенер^о-геологические данные по рассматриваемой территории. Выявлены закономерности распространения четвертичных пород, уточнены особенности их геологического строения в различных районах исследуемой территории.

2. Статистически обработаны и обобщены данные о составе и физико-механических свойствах различных генетических типов четвертичных отложений равнины Бакбо. Составлены таблицы статистик значений показателей для отдельных генетических типов четвертичных пород. Таблицы могут быть использованы при составлении региональных нормативных документов и регламентации инженерно-геологических изысканий.

'3. Впервые во Вьетнаме дяя условий равнины Бакбо применена теория изменчивости состава и физико-механических свойств пород и методика моделирования полей геологических параметров. Впервые получены математические модели геологических параметров четвертичных отловений равнины Бакбо. На основе анализа математических моделей , полей геологических параметров выявлены закономерности пространственной изменчивости показателей свойств четвертичных пород. Составлены тренд-поверхности и карты полей некоторых показателей состава и свойств пород (числа пластичности, содержания глинистых фракций, консистенции, естественной влажности).

4. Изучение пространственной изменчивости.числа пластичности, содержания глинистых фракций, хонсистэнции и мер их рассеяния показало, что пространственное распределение этих свойств пород в

целом отражает пространственную структуру процессов формирования пород и подчинено определенным закономерностям, свойственным этим пропессам. Реализованные яа ЭВМ поля геологических параметров,представленные в виде карт г.олей физико-механических свойств пород,можно использовать для количественного прогноза этих показателей в л губой точке моделируемой территории.

5. Анализ теоретических поверхностей карт, реализованных на ЭВМ, убедительно свидетельствует о том, что выявленные количественные закономерности тесно связана с естественно-историческими условиями формирования отложений. Геологическая интерпретация полностью подтвердила наличие в структуре моделей различий, обусловленных исходной информацией, отражавшей генезис пород. Главные направления изменчивости показателей свойств глинистых пород ориентированы с северо-запада на юго-восток.

6. Предложены объяснения и геологическая интерпретация выявленных закономерностей изменчивости показателей свойста пород. Полученные результаты, несомненно, будут способствовать дальнейшему, более полному изучению закономерностей изменчивости этих показателей на территории равнины Бакбо, а также других равнин Вьетнама. •Эти результаты могут быть использованы при планировании инженерно-геологических исследований, при прогнозе показателей свойств пород и изменения геологической среды под влиянием хозяйственной деятельности человека, а также для предварительных проработок, касэгаихся размещения производительных сил на равнине.

7. На основании методик инженерно-геологических исследований, в частности, инженерно-геологического опробования, разработанных Г.К.Бондариком и др., предложены методические вопросы по установлению системы изысканий в условиях равнины Бакбо. Даны рекомендации по методике опробования четвертичных отложений равнины, основанные на результатах моделирования полей геологических параметров

и их пространственной изменчивости. Приведены результаты определения объема сппинфа для глинистых пород горизонта Донгда и аллювиальных глинистых - верхнего голоцена.