ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НИЖНЕЙ ЧАСТИ БАССЕЙНА РЕКИ ТОМИ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Введение 4
Глава 1. Гидрогеологическая и инженерно-геологическая изученность территории нижнего течения р. Томи 7
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования 13
2.1. Климат 13
2.2. Рельеф 14
2.3. Почвы 16
2.4. Растительный покров 21
2.5. Гидрология 22
2.5.1. Химический состав речных вод 2 5
Глава 3. Геологическое строение 32
3.1. Стратиграфия 32
3.2. Тектоника 48
3.3. Геоморфология 5 8
Глава 4. Гидрогеологические условия территории 64
4.1. Водоносные горизонты и комплексы 64
4.2. Условия питания и разгрузки подземных вод 70
4. 3. Химический состав вод 74
4.3.1. Методика полевых исследований и методы анализа вод 74
4.3.2. Геохимия болотных вод 76
4.3.3. Геохимия подземных вод 82
Глава 5. Инженерно-геологические условия 87
5.1. Методика работ 8 7
5.2. Особенности инженерно-геологических условий района работ 91
5.2.1.Особенности инженерно-геологических условий и
районирование территории
5.2.2. Распространение, состав, физические и механические свойства 99 грунтов
5.2.3. Специфические свойства грунтов 158
5.2.4. Экзогенные процессы 181
5.2.5. Рекомендации по улучшению свойств оснований сооружений сложенных специфическими грунтами
Заключение 211
Список литературы 213
Купить

В последние годы резко возрастает интерес к исследованиям свойств грунтов Западной Сибири. Интенсивное освоение обширных неосвоенных районов Томской области, прокладка автодорог, строительство населенных пунктов, промышленных комплексов, в том числе Северской АЭС, и других инженерных сооружений выявило широкое распространение грунтов обладающих особыми свойствами, поэтому изыскания и строительство сооружений имеет ряд особенностей и затруднено на всех этапах, вплоть до эксплуатации сооружений. В связи с этим возрастает необходимость оценки таких грунтов, их состава, физико-механических свойств с целью прогнозирования их поведения в основаниях сооружений, а также оценка гидрогеологических условий района работ, уровней залегания подземных вод, их химического состава, фильтрационных характеристик верхних водоносных горизонтов и т.д. В связи с необходимостью территориального планирования Томской области для установления функциональных зон, зон планируемого размещения обьектов капитального строительства для государственных или мунициппальных нужд, зон с особыми условиями исползования территорий, работа становится весьма актуальной.
Цель работы заключается в изучении гидрогеологических и инженерно-геологических условий нижней части бассейна реки Томи (Томская область).
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить гидрогеологические и инженерно-геологические условия района работ на основе анализа и систематизации ранее проведенных исследований, а также результатов полевых и лабораторных работ, проведенных автором;
2. Выявить особенности химического состава подземных вод;
3. Проанализировать условия залегания и состав грунтов, определить физические и физикомеханические свойства верхней части разреза четвертичных отложений;
4. На основе лабораторных испытаний грунтов выявить взаимосвязи между показателями свойств и получить регрессионные зависимости, позволяющие прогнозировать их механические характеристики;
5. Выявить специфические грунты, развитые на территории нижнего течения р. Томи, и дать рекомендации по проведению мероприятий для улучшения их свойств.
Методы исследований:
1. Отбор проб воды проводился в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 в полиэтиленовые канистры и стеклянные бутыли в зависимости от цели исследования.
2. Анализ всех типов вод выполнялся в аккредитованной лаборатории ТПУ УНПЦ “Вода” методами: рН - потенциометрическим; Ca2+, Mg2+, HCO3-, SO42-, Cl-, CO2 и перманганатная окисляемость - титриметрическим; Na+, K+ - атомно-абсорбционным, NO2-, NH+, PO43-, Si - фотометрическим; Fe - полярографическим; Mn, Cd, Cu, Zn, Pb, As, Li - инверсионновольтамперометрическим; другие металлы - масспектрометрическим; фенолы - флюорометрическим; углеводороды - методом газовой хроматографии.
3. Опробование и лабораторные исследования состава, физических и механических свойств грунтов определялись в соответствии с действующими нормативными документами. Определение состава и механические испытания грунтов проводились в лаборатории «Грунтоведение и механика грунтов» кафедры ГИГЭ 'ГНУ ИНР (свидетельство о состоянии измерений за №330). Показатели свободного набухания грунта определялись в соответствии с египетским кодексом. Для определения минерального состава использовался метод дифракции рентгеновских лучей и электронный сканирующий микроскоп.
4. Экзогенные процессы изучались в ходе маршрутных наблюдений, во время которых проводилось их описание, привязка и опробование.
5. В ходе работ использовались программы: Freehand Macromedia, Corel Draw Graphic Suite, Aquachem, RockWare, Winsieve, Origin lab и Statistica.
Положения, выносимые на защиту:
1. На исследуемой территории развиты типы вод: речные, озерные, болотные, грунтовые и артезианские. Но составу они преимущественно пресные, слабокислые и околонейтральные, отличаются повышенными содержаниями органических веществ, Fe. Mn и др. элементов, обусловленным относительно низким водообменом и преимущественно глеевой геохимической обстановкой.
2. Исследуемый район характеризуется широким распорстранением мощной толщи четвертичных отложений разного генезиса, слабовсхломленным рельефом, высокой степенью заболоченности и обведненности, неглубоким залеганием подземных вод, что создает неблагоприятные условия для хозяйственного освоения этой территории.
3. На исследуемой территории широко распространены специфические грунты, определяющие особенности проведения инженерно-геологических изысканий и строительства: просадочные, органические и органоминеральные, набухающие и склонные к пучинистости.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Впервые установлен широкий комплекс химических макро- и микрокомпонентов, органических веществ в различных по условиям залегания подземных водах, определены гипотетические содержания в них солей.
2. Новейшими методами изучены физические и физико-механические свойства грунтов отложений поймы, болотных, второй террасы, федосовской и смирновской свит. Выявлены связи между показателями свойств, получены регрессионные уравнения, позволяющие прогнозировать свойства грунтов.
3. При определении свободного набухания применялась методика, изложенная в Египетском кодексе, что позволило обнаружить грунты, склонные к набуханию. Выявленные специфические грунты в ряде свит позволили корректировать схему районирования территории для массового строительства.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на следующих международных и всероссийских конференциях и семинарах: 13th International conference on water-rock interaction WRI-13, Guanajuato (2010, Mexico); Международный симпозиум им. академика М.А. Усова студентов и молодых ученых (2010, 2012, Томск); Научная Инициатива Иностранных студентов и аспирантов российских вузов (2010, 2011, Томск); International Conference under the aegis of the international association for engineering geology and the environment (IAEG) (2011, Москва) .
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 2-х журналах, рекомендованных ВАК России и в 7 сборниках докладов, трудов и материалов международных и всероссийских конференций и совещаний.
Личный вклад автора заключается в участии в полевых гидрогеологических и инженерногеологических работах, в совместной с научным руководителем постановке задач диссертации, проведении экспериментов и обработке результатов эксперимента, формулировании выводов и положений, выносимых на защиту, написании статей по теме диссертации, выступлении на семинарах и международных конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объем диссертации составляет 223 страниц, включая 83 рисунков, 41 таблиц и списка литературы из 84
Купить