1.4 Гидрогеологические условия.

Наиболее широким распространением на территории Нижегородской области пользуются грунтовые воды четвертичных отложении. Ввиду различия природных условий северной и южной части области, гидрогеологические условия их также неравнозначны.

Северная половина области характеризуется широким развитием грунтовых вод в аллювиальных отложениях речных долин и в флювиогляциальных отложениях. Поток грунтовых вод, заключенный в песчаной толще пород, имеет преимущественно инфильтрационное питание, разгрузка его осуществляется в Горьковское и Чебоксарское водохранилища, в их левобережные притоки. Глубина залегания зеркала грунтовых вод в среднем 0,2... 30 метров. На высоких террасах и в пределах флювиогляциальных равнин глубина до воды составляет 14 ... 27 метров и более, на пойме 0,2 ... 6 метров.

Элювиально-делювиальные отложения северо-запада области обводнены слабо. Глубина до воды в них превышает 10 метров.

Моренные суглинки, как правило, водоупорны. Прослои межморенных песков содержат слабо напорные воды.

В южной половине области в связи с особенностями геологического строения и высокой расчлененностью рельефа гидрогеологические условия несколько иные.

Наиболее широким распространением грунтовые воды пользуются во флювиогляциальных отложениях и аллювиальных отложениях долины реки Оки и ее притоков. Горизонты грунтовых вод отличаются меньшей водообильностыо, чем в левобережье волжской долины. Глубина до воды здесь в среднем от 1,6 ... 2,4 метров до более 10 метров.

Элювиально-делювиальные и проблематичные покровные отложения практически безводны. Иногда в подошве слоя формируется маломощный водоносный горизонт, чаще на глубине более 10 метров, поэтому в процессе инженерно-геологических изысканий они часто классифицируются как «сухие».

На территории крупных промышленных центров с хорошо развитой инфраструктурой, в элювиально-делювиальных и проблематичных лессовидных суглинках формируется мощный антропогенный водоносный горизонт (города Нижний Новгород, Кстово).

Дочетвертичные отложения, непосредственно подстилающие комплекс пород четвертичного возраста, практически на всей территории рассматриваются как водоупорные (глины, мергели верхнепермского, триасового, юрского, мелового возраста). Содержащиеся в этих породах межпластовые напорные и ненапорные подземные воды, как правило, не оказывают влияние на условия строительства и эксплуатации наземных объектов. Поэтому в данной работе обзора гидрогеологических условий дочетвертичных отложений не дается.

В проектируемом районе строительства мощность флювиогляциональных отложений в среднем 2…10 м. Отложения содержат пресные грунтовые воды с глубиной залегания 1,0…13 м.

1.5 Физико-геологические процессы и явления.

Экзогенные и геологические процессы (ЭГП) и явления значительно усложняют условия строительства, а порой делают земли не пригодными для застройки, либо требуют огромных материальных затрат на проведение мероприятий и строительство сооружений защитного характера по ЭГП.

Hа территории Нижегородской области развиваются следующие виды ЭГП: выветривание, денудация, овражная и речная эрозия оползневой процесс, карст, суффозия, заболачивание, солифлюкция, эоловый процесс, морозное пучение. Из инженерно - геологических процессов следует отметить подтопление, абразионный процесс и переработку берегов в пределах созданных водохранилищ (Горьковское и Чебоксарское).

К наиболее опасным геологическим процессам (ОГП) и явлениям относятся оползневой и карстовый процессы, овражная и речная эрозия, заболачивание, переработка берегов. Эти процессы характеризуются масштабностью своего проявления, а часто и внезапностью. Именно эти виды процессов изымают из народно-хозяйственного пользования огромные участки земель.

Ниже приводится характеристика отдельных видов ЭГП.

Выветривание горных пород происходит повсеместно, но протекает сравнительно медленно. В зависимости от основных действующих факторов различают следующие типы выветривания:

-физическое;

-химическое;

-биологическое (органическое).

Обычно одновременно действуют все типы выветривания. Мощность зоны выветрелых пород зависит в основном от уклона поверхности: на крутых склонах мощность составляет 0,10-0,50м, затем происходит оползание, на пологих склонах мощность до 2,00-3,00м, на ровных поверхностях – до 5,00м, а в зонах наличия тектонических трещин и разломов до 5,00-10,00м. скорость выветривания зависит от интенсивности воздействующих факторов.

Для предотвращения выветривания или улучшения свойств уже выветрелой породы являются: покрытие горных пород непроницаемым для очагов выветривания материалами, пропитывание пород различными веществами, нейтрализация агентов выветривания и т.д.).

Денудация – процесс, благодаря которому продукты выветривания горных пород удаляются с мест их образования и перемещаются на более низкие гипсометрические уровни. Главной движущей силой является действующая сила тяжести. Различают линейную действующую денудацию и плоскостную.

Способами борьбы с денудацией обычно являются одернования, регулирование поверхностного слоя, уположение поверхности.

Овражная эрозия имеет довольно широкое развитие и может поражать огромные по площади регионы. При таянии снега и во время дождей образуются ручейки и потоки. Возникает струйчатая эрозия. Образуются промоины мелкие и глубокие, узкие и широкие. Они дают начало оврагам. Развитию оврагов способствует отсутствие растительного покрова и наличие пород, способных к размыву, и рельеф местности развитие промоин начинается при крутизне поверхности 1⁰; с дальнейшим увеличением крутизны резко возрастает скорость развития. Наиболее легко размываются лессовые породы, поэтому в районах их распространения овраги имеют наиболее широкое развитие. Овраг может вскрыть подземные воды, в таком случае возникает постоянный водоток, который в свою очередь усиливает рост оврага.

Речная эрозия осуществляется динамическим воздействием воды на горные породы. Одновременно вода оказывает и растворяющее действие. Эрозией собственно называется углубление водотоком своего русла и расширение его в стороны. Поэтому, обычно различают глубинную и боковую эрозию. Глубинная и боковая эрозия всегда протекают одновременно, но боковая может продолжаться и тогда, когда глубинная уже замедлилась, либо сменилась аккумуляцией.

Оползень - скользящее смещение горных пород под действием гравитации без потери контакта с поверхностью. Выделяют следующие геоморфологические элементы оползня: тело оползня (сползшая масса пород, сохранившая монолитность, либо распавшаяся на отдельные блоки), язык оползня (часть оползших пород, выдвинувшаяся за границу поверхности отделения), стенка срыва (над телом оползня возвышается крутая стенка, по которой произошел отрыв оползших масс от массива пород), поверхность или плоскость скольжения (по ней происходит скользящее движение пород), бровка оползня (бровка стенки срыва), подошва или основание оползня (нижний край, представляющий выход поверхности скольжения на поверхность), борта оползня (правый и левый смотря сверху вниз склона по направлению смещения).

Классификация оползней:

-по характеру развития смещения (деляпсивные, детрузивные оползни);

-характеру захвата горных пород (оползни 1го порядка, оползни 2го порядка);

-по структуре оползневого склона и положению поверхности смещения (асекветные, консеквентные, инсеквентные)

-по возрасту и фазам развития (современные, древние оползни). ' Для классификации оползней Нижегородско-Чебоксарского Поволжья наиболее приемлема классификация К.А.Гулакяна, В.В.Кюнттцеля, которая наиболее полно отражает особенности развития оползней в породах татарского яруса и отложениях четвертичной системы. Существующие представления о механизме оползневых процессов позволяют разделить все многообразие оползней на 2 группы.

Оползни I группы подразделяются на 3 типа:

-оползни выдавливания

-оползни выплывания

-оползни скольжения

Оползни I группы обычно происходят на склонах коэффициентом устойчивости 1 и менее, при крутизне склонов 18-28° более, при наличии в разрезе пород с пониженными прочностными характеристиками (чаще всего это глины).

Во II группе выделяется также 3 типа оползней:

- оползни течения

- оползни проседания

- оползни разжижения

Оползни II группы столь многочисленны, что, несмотря на свои преимущественно небольшие размеры, поражают склоны с большей интенсивностью, нежели оползни I группы. Коэффициент площадной пораженности ими в десятки раз выше, чем оползнями I группы.

Основными факторами в образовании оползней являются следующие: предельная крутизна склонов, наличие водоносных горизонтов, подмыв основания склонов, сосредоточенная инфильтрация атмосферных осадков. На нейтрализацию воздействия этих факторов и направлены защитные мероприятия: планировка и террасирование склонов с последующим одернованием и травосеянием, устройство подпорных стенок, проходка дренажных штолен и обустройство дренажей неглубокого заложения, берегоукрепительные мероприятия и сооружения (защитные покрытия, контрбанкет, контрфорс, набережные и т.д.), водоотводные лотки-перехватчики, лотки быстротоки, каптаж источников и др., искусственное уплотнение и закрепление пород на склонах путем инъекций (цементация, силикатизация, бутумизация, глинизация).

Карст проявляется в виде расширенных трещин, разнообразных полостей, разрушенных и разуплотненных зон в толщах растворимых пород и покрывающих их отложений, в виде провалов и оседаний в толще грунтов и на земной поверхности, представляющих большую опасность для зданий и сооружений.

По результатам изысканий выделяют три типа карста: карбонатный (растворяются известняки и доломиты, протекает медленнее), сульфатный (протекает в гипсах и ангидридах, которые подвергаются выщелачиванию преимущественно в кровле слоя) и соляной (по скорости протекания наиболее опасен).

Территория нашего района приурочена к карстовой области с активным проявлением современных карстовых процессов.