авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Григорьевна оценка эколого-геологических условий урбанизированной территории и крупного промышленного комплекса в г. невинномысске (северный кавказ)

-- [ Страница 2 ] --

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

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

Полевые и камеральные работы выполнены в соответствии с нормативными документами и классификаторами (СНиП, ГОСТ и др.). При камеральной обработке полевых и лабораторных данных были изучены 153 изыскательских отчета, 184 химических анализа грунтовых вод, более 300 монолитов грунта. Для определения физических показателей было взято 1530 проб грунта, водно-физических - 864 пробы грунта, физико-химических - 728 проб грунта, физико-механических – 324 пробы грунта.

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

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

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

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

Степень дискомфортности территории оценена по критериям Б.В.Виноградова, который предложил следующий ряд « экологическая норма – экологический риск – экологический кризис – экологическое бедствие». Надо описать результаты, а не процесс!

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

Гидрогеологические условия города формировались в III этапа.

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

II этап (1963-75 гг.) - строительство жилых домов и промпредприятий (шерстомоечная фабрика, азотно-туковый завод и др.) привело к появлению водоносного горизонта № 2 и № 3, приуроченных к отложениям надпойменных террас, с высокой минерализацией подземных вод (до 8304,0 мг/дм3), обладающих сульфатной агрессией.

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

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

Неблагоприятной геоэкологической обстановке способствуют следующие факторы:

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

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

Основная масса солей в грунтовых водах галечникового горизонта появилась в результате выщелачивания коры выветривания майкопских глин, выходящих на дневную поверхность за пределами распространения покровной толщи. Атмосферные осадки, проникая по усадочным трещинам в открытую толщу майкопа, растворяют соли и с потоком грунтовых вод выносят их в русло р. Кубани.

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

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

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

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

Для реабилитации территории рекомендована электрохимическая очистка грунтовых вод, основанная на применении поля постоянного электрического тока (В.А.Королев, 2002). При этой очистке загрязнители мигрируют под действием электроосмоса к аноду, в результате чего грунтовая вода очищается.

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

При подтоплении территории г. Невинномысска глинистые грунты покровной толщи сохраняют высокую минерализацию. Содержание легкорастворимых солей составляет 1,5-2,0 %, а гипса до 5,42 % от массы породы. Содержание CaCO3 составляет 2,9 %, что отличает данные группы от лессовых толщ Предкавказья и объясняется низкой карбонатностью материнских пород (майкопских глин). Содержание аморфного кремнезема SiO2 в щелочных вытяжках из глин также сравнительно низкое (0,12-0,53).

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

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

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

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

Таблица 3

Прочностные характеристики глины

Характеристика Значения
min max нормативное
Угол внутреннего трения, град Удельное сцепление С, кПа 4о30’ 47 14о30’ 81 8 50

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

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

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

Таблица 4

Изменение прочностных характеристик глин

(1965-2006 гг.)

показатели год изысканий
1965 1969 1978 2006
, град 16 16 15 8
С, кПа 65 65 58 47

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

Анализ причин деформаций зданий и сооружений.

Степень устойчивости компонентов геологической среды мы характеризовали коэффициентом устойчивости, который предложили С.И. Пахомов и А. М Монюшко (1988 г) в виде: Kу = Nt / No, где Nt - показатель какого-нибудь признака грунта, испытавшего техногенное воздействие; Nо - показатель этого же признака до техногенного воздействия. Если понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя, то числитель и знаменатель меняются местами.

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

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

Kу = No / Nt, т.к. понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя.

Таблица 5

Показатели влажности и консистенции глин

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

адрес площадки, улица природная влажность, W % показатель текучести, JL д.ед. граница текучести, WL % степень влажности, Sr %
Апанасенко 16,8/28 0,03/0,09 46,3 0,87/0,96
Советская 21,7/29 0,07/0,12 42,4 0,88/0,95
Энгельса 18,4/26,4 0,01/0,03 42,8 0,90/0,96
Ку 0,67 0,40 - 0,91

Таблица 6

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

год исследования естест. град замочен. град. С естеств. кПа С замочен., кПа Е естест. МПа Е замоч МПа
1965 год 16 8 65 30 20 9,6
2006 год 8 7 47 31 15 9,5


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.