ФБГОУ ВПО Московский Государственный Строительный Университет

Кафедра инженерной геологии и геоэкологии

Курсовая работа по дисциплине «специальная инженерная геология»

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Выполнил: студент ГСС-III-23 Кабанов А.Д.

Руководитель работы: Манько А.В.

Москва 2011 г.

Содержание

Раздел 1 «Инженерно-геологические особенности района строительства»

1. Введение;

2. Описание местоположения выбранного района строительства;

3. Инженерно-геологические особенности района строительства;

4. Климотология и метеорология района строительства;

Раздел 2 «Инженерно-геологические условия площадки строительства»

1. Рельеф и гидрологическая сеть

2. Статиграфия и характеристика горных пород, как грунтов

3. Тектоника

4. Гидрогеологические условия

5. Распространение неблагоприятных геологических процессов

6. Инженерно-геологическое обоснование выбора НПУ

7. Обоснование компоновки гидроузла и выбор типа плотины

8. Строительные материалы

9. Заключение

Литература

Введение

Целью данной работы – определить по инженерно геологическим данным наилучшую площадку возведения гидроузла. В состав гидроузла входит намывная плотина, здание гидроэлектростанции, водосливная плотина. Судоходные сооружения расположены вне данного створа.

В пределах карты №2 имеются неблагоприятные для строительства процессы:

1. Речная эрозия – размыв берегов реки постоянными потоками, в результате которой русло реки может измениться: размоется вогнутый берег, отложатся осадки на выпуклом берегу.

2. Глина при увлажнении впитывает в себя воду, но не пропускает её. Происходит набухание, т.е. увеличивается объем. При высыхании происходит усадка - уменьшение объема.

3. Оползень – процесс перемещении грунта на склоне под действием силы тяжести и при обводнении грунтов.

4. В результате ежегодных паводков уровень воды поднимается и пойма затапливается.

Основой для написания записки является карта района масштаба 1:10000, данные бурения. Глубина скважин от 45 до 130 метров.

Склон – наклонный участок земной поверхности.

Террасы – горизонтальные или слабо наклоненные участки Земли, ограниченные уступами (или уступом) на склонах речных долин.

Раздел 1

«Инженерно-геологические особенности района строительства»

1.Описание местоположения района

Район строительства -Тверская область, крупнейшая по площади (84,1 тыс. км2) из областей Европейской части страны. Она расположена на западе средней части Восточно-Европейской равнины. Граничит с Московской, Ярославской, Вологодской, Новгородской, Смоленской и Псковской областями. Максимально высокая точка – 343 м над уровнем моря (центр области, вблизи истока реки Цна). Самое крупное поднятие – Валдайская возвышенность, протягивается с юга на север на расстояние свыше 180 км. Минимальная отметка – 65…70 м над уровнем моря – Плоскошская низина (крайний запад области, Торопецкий район).

2.Инженерно-геологические особенности района строительства.

На территории Тверской области отсутствуют горные образования, чрезвычайно редки землетрясения, потому что все Верхневолжье и окружающая его территория расположены в пределах одной структурной единицы - древней Русской платформы. Тверская область расположена на западе средней части Восточно-Европейской равнины. Для неё в целом характерен равнинный рельеф, где возвышенные всхолмленные участки моренных равнин и гряд сочетаются с обширными волнистыми водно-ледниковыми или плоскими озёрно-ледниковыми и аллювиальными низинами. Высота поверхности в области не превышает в большинстве случаев 200 м абсолютной высоты. Водно-ледниковые равнины располагаются на высотах ниже 150 м. Моренные равнины чаще всего имеют высоту 160-220 м, а наиболее высокие отметки связаны с конечно-моренными грядами и останцовыми возвышенностями. Самая высокая точка области - 343 м абсолютной высоты, расположена вблизи истоков реки Цны, на Цнинском поднятии. Центральная и северо-западная части области являются наиболее высокими территориями, юго-восток, северо-восток, а также крайний запад области понижены.

Самое крупное поднятие Верхневолжья - Валдайская возвышенность, которая расположена в центральной части области и, протягиваясь с юга на север на расстоянии более 180 км, выходит за пределы области. Её средняя высота - 250-270 м. В пределах самой Валдайской возвышенности выделяется несколько небольших самостоятельных более высоких поднятий. Это Цнинская возвышенность, Ильи горы, Свиные горы и Оковский лес. С юга к Валдайской возвышенности примыкает небольшая Бельская возвышенность, а на северо-востоке области расположена Овинищенская возвышенность.

На Юго-Западе расположена Западно -Двинская низина с чередующимися мелкохолмистыми грядами и зандровыми равнинами. Восточная часть Тверской области имеет более равнинный рельеф. Здесь проходит пояс моренных равнин. Понижения (Вышневолоцкая, Среднемоложская, Верхнемоложская низины) чередуются с повышенными грядами до 200-250 м (Ильи горы, Новоторжская гряда, Лихославльская гряда, Вышневолоцкая гряда, Бежецкий Верх, Овинищенская возвышенность) и долинами р. Волги, Тверцы, Мологи. На Юго-Востоке расположена Верхневолжская низина (100-150 м) по обоим берегам Волги и в низовьях р. Тверцы, Шоши и Медведицы.

Тверская область расположена в северо-западной части Московской синеклизы Восточно-европейской платформы, основание которой сложено сильно дислоцированными гранитогнейсами и кристаллическими сланцами архейского протерозойского возраста.

В Западной части Тверской области близко к поверхности (на глубине 50 м) залегают отложения девона (возраст 400 млн. лет), представленные пестроокрашенной толщей карбонатных (известняки, доломиты, мергели), глинистых, песчаных и сульфатных горных пород. В центральной части области широко развиты отложения каменноугольного времени (возраст свыше 300 млн. лет), преимущественно карбонатные породы с прослоями красных глин, а в нижней части толщи - бурых углей и песчаников. Суммарная мощность отложения карбона 350 м. Каменноугольные известняки обнажаются в старых карьерах на территории Старицкого района, имеются естественные обнажения по Волге, Тверце, Осуге, Тьме. На каменноугольных известняках залегают породы пермского возраста (свыше 280 млн. лет), состоящие из красновато-коричневых и красно-бурых опесчаненных глин с прослоями кварцево-полевошпатного песка и относящиеся к континентальным отложениям. В Тверской области пермские отложения известны на Северо-Востоке: естественные выходы на р. Мологе у Весьегонска. На поверхности размыва каменноугольных известняков и пермских красноцветов залегают юрские (возраст 200 млн. лет) темные глины и пески мощностью до 30 м. Юрские отложения известны только на Востоке области (к Востоку от Твери). Естественные выходы юрских глин можно видеть у д. Городня, Кимр, д. Перемерки (правый берег Волги, ниже по течению). Юрские отложения перекрыты песчано-глинистыми породами мощностью 3-5 м мелового возраста (свыше 100 млн. лет). Последние сохранились от размыва только на водоразделах и имеют естественные выходы по обрывам р. Кашинки в Кашине и на Волге у с. Прилуки.

Почти сплошным чехлом территорию области покрывают четвертичные отложения: разнообразный комплекс ледниковых, водно-ледниковых, речных, озерных и других образований, достигающих местами мощности 40-60 м. Отложения Окского оледенения (около 500 тыс. лет назад) - темно-бурые плотные суглинки с валунами известняка, редко - с валунами кристаллических пород, мощностью до 10 м, сохранились отдельными небольшими участками по древним низинам на месте р. Шоши и Тверцы. Отложения Днепровского максимального оледенения (около 300 тыс. лет назад), состоящие из желто-бурого, коричневато-бурого, тяжелого плотного суглинка с большим количеством валунов кристаллических и карбонатных пород, найдены в древних ложбинах рек: в черте города Твери русло Волги выстилают остатки морены мощностью 6-30 м. Отложения Московского оледенения (130 тыс. лет назад) представлены красно-бурой мореной, перекрытой валунными песками, суглинками, песками. С комплексом этих отложений связаны месторождения кирпичных глин, строит, песков. К Северу от Валдайской возвышенности распространена морена последнего Валдайского оледенения, состоящая из бурых суглинков с включением валунов магматических и метаморфических пород. На морене залегают озерно-ледниковые (суглинки и глины) и водно-ледниковые (пески) отложения.

3. Климотология и метеорология района

В сравнении с количеством радиации, приходящей от солнца в других областях нашей страны, Тверская область получает умеренной количество тепла. Преобладающей воздушной массой над Тверской областью является континентальный воздух умеренных широт, который определяет летом тёплую погоду с температурами +15, +20 ⁰С (днём до +20, +25⁰С), с переменной кучевой облачностью с небольшими скоростями ветра, которые к ночи снижаются до штиля. Нередко при данном типе погоды в середине дня случаются ливневые осадки и грозы. Зимой континентальный воздух умеренных широт формирует умеренно-морозную, чаще без осадков погоду с температурным фоном -10, -15⁰С. Но довольно часто (20,7% случаев) с запада, с Атлантического океана к нам приходит морской воздух умеренных широт, он вызывает летом похолодание до +10, +15⁰С, зимой же потепление до 0-10⁰С. Это сопровождается пасмурной погодой и увеличением осадков.

С севера и северо-востока из районов Баренцева и Карского морей в Верхневолжье поступает холодный арктический воздух (морской или континентальный). Устанавливается ясная безоблачная погода с температурами до -30, -40⁰С в зимний период. Весной арктический воздух вызывает возврат холодов и ночные заморозки. Летом - пасмурная, но чаще без осадков, холодная, ниже 10⁰С погода. Иногда в 5,4% случаев, весной или осенью из районов Средней Азии и Казахстана вторгается сухой жаркий и пыльный континентальный тропический воздух. В любое время года эта воздушная масса вызывает повышение температуры: весной - быстрый сход снега, раннее распускание листьев и цветение, осенью - возврат тепла. Летом с поступлением тропического воздуха связана сухая, жаркая погода с температурами до +30, +35⁰С. Устойчивое поступление тропического воздуха может вызвать засуху.

В Тверской области, находящейся в умеренных широтах, господствует западно-восточный общепланетарный перенос воздуха. Это обусловливает преобладание ветров юго-западного и западного направлений. В сумме их повторяемость составляет 35-40%. Реже всего в области наблюдается восточный ветер - всего в 8% случаев. Безветренные условия (штиль) отмечаются в 12% случаев. Среднегодовая скорость ветра лежит в пределах 3,5 - 4,2 м/с и мало изменяется по территории области. Ветры ураганной силы случаются крайне редко.

Средняя годовая температура воздуха по области колеблется от 2,70С в с. Кесьма Весьегонского района до 4,10С в г. Западная Двина (в г. Твери - 3,80С

В Тверской области за год в среднем выпадает 550-750 мм осадков. Из всей суммы осадков 70% выпадают в жидком виде (дождь и морось), 18% - в твёрдом (снег, град, снежная и ледяная крупа), 12% - в смешанном виде (мокрый снег, дождь со снегом). Количество выпадающих осадков в отдельные годы может существенно отличаться от средних показателей. Так, в Твери при норме 612 мм годовое количество осадков изменялось от 348 мм (1951) до 885 мм в (1908) Ещё большая изменчивость наблюдается в месячных суммах осадков. В Твери в июле при норме 83 мм выпадало от 2 мм до 221 мм осадков.

Влажность воздуха в Тверской области довольно высока на протяжении всего года и в среднем колеблется около 80%. В холодный период относительная влажность выше - 85-90%, а летом она уменьшается до 65-70%.

4.Описание истории формирования Тверской области.

Тверская область расположена в центральной части Русской платформы на северо-западе Московской синеклизы. В геологическом строении здесь выделяются два структурных комплекса. Нижний – кристаллический фундамент – сложен метаморфического образованиями архея и нижнего протерозоя. Верхний – осадочный чехол – представлен горизонтально или слабонаклонно залегающими отложениями рифея, венда, палеозойской, мезозойской и кайнозойской групп.

Почти сплошным чехлом территорию области покрывают четвертичные отложения: разнообразный комплекс ледниковых, водно-ледниковых, речных, озерных и других образований, достигающих местами мощности 40-60 м. Отложения Окского оледенения (около 500 тыс. лет назад) - темно-бурые плотные суглинки с валунами известняка, редко - с валунами кристаллических пород, мощностью до 10 м, сохранились отдельными небольшими участками по древним низинам на месте р. Шоши и Тверцы. Отложения Днепровского максимального оледенения (около 300 тыс. лет назад), состоящие из желто-бурого, коричневато-бурого, тяжелого плотного суглинка с большим количеством валунов кристаллических и карбонатных пород, найдены в древних ложбинах рек: в черте города Твери русло Волги выстилают остатки морены мощностью 6-30 м. Отложения Московского оледенения (130 тыс. лет назад) представлены красно-бурой мореной, перекрытой валунными песками, суглинками, песками. С комплексом этих отложений связаны месторождения кирпичных глин, строит, песков. К Северу от Валдайской возвышенности распространена морена последнего Валдайского оледенения, состоящая из бурых суглинков с включением валунов магматических и метаморфических пород. На морене залегают озерно-ледниковые (суглинки и глины) и водно-ледниковые (пески) отложения.