Строение толщ и инженерно-геологические особенности нижнемеловых грунтов территории г. Москвы

Выводы.

1. Частая смена колебательных тектонических движений и палеогеографических условий осадконакопления в раннемеловую эпоху на территории современной Москвы, а также последующие постгенетические изменения сформировавшихся отложений обусловили высокую фациальную изменчивость, выпадение из разрезов отдельных слоев на небольших расстояниях, невыдержанность по глубине залегания и мощности, пестрый литологический состав и крайне неоднородное строение толщ нижнемеловых пород.

2. Разработана типизация толщ нижнемеловых пород территории г. Москвы, основанная на делении по трем категориям признаков: глубине залегания кровли (группы); мощности нижнемеловых пород (подгруппы); составу и строению толщи (типы). Выявлено, что нижнемеловые породы залегают преимущественно на глубинах 10-30 м; чаще всего имеют мощность в районе Теплостанской возвышенности (области сплошного их распространения) - 25-50 м и менее 10 м, на междуречье рр. Москвы и Яузы и участке Подмосковной равнины (области местами прерывистого их распространения) - 10-25 м, в долине р. Москвы (области их редкоостровного распространения) - менее 10 м. Наиболее часто встречаемым на территории города является тип разреза, сложенный преимущественно глинистыми породами (31%). Толщи, представленные циклически переслаивающимися песчаными и глинистыми породами (32%), среди которых самым распространенным является тип с преобладанием песчаных пород, в верхней части с песчаным слоем (13%) - отсутствуют в долине р. Москвы. Наиболее характерные литологические виды в составе выделенных типов толщ - глинистые грунты различной дисперсности (33%), пески (30%), преимущественно мелкие и пылеватые, а также различные виды переслаиваний грунтов (20%). Охарактеризована пространственная изменчивость выделенных типов толщ; установлена приуроченность выделенных типов разрезов к определенным геоморфологическим элементам.

3. Нижнемеловые песчаные грунты преимущественно мономинеральные, кварцевые, реже глауконитово-кварцевые, могут содержать аморфные полуторные оксиды и кремнезем; среди глинистых грунтов помимо разностей с преобладанием кварца (от 94% в супесях до 35% в суглинках тяжелых) над другими минералами встречаются глауконитовые разности с минимальным (23%) содержанием кварца среди всех изученных грунтов, повышенным содержанием смешанослойных минералов и рентгеноаморфного вещества (РАВ). Изменчивость ассоциаций глинистых минералов, а также акцессорных минералов тяжелой фракции, присутствие ряда аутигенных минералов и РАВ среди грунтов изученных стратиграфических подразделений отражают условия их формирования и характер постгенетических преобразований. Нижнемеловые грунты незасоленные, в целом бескарбонатные, могут содержать органическое вещество в незначительном количестве; не проявляют агрессивности либо слабоагрессивны к строительным материалам. Воды нижнемеловых отложений при преобладании гидрокарбонатного кальциевого типа отличаются высокой изменчивостью химического состава, что связано с их техногенным загрязнением. Показана взаимосвязь агрессивности вод с глубиной залегания кровли нижнемеловых грунтов, строением перекрывающей толщи, геоморфологическим положением участка.

4. Анализ особенностей макростроения позволил выявить среди исследуемых дисперсных грунтов четыре группы: 1) песчаные однородные; 2) глинистые относительно однородные; 3) переслаивающиеся песчаные и глинистые грунты; 4) грунты со сложными текстурами. Нижнемеловые песчаные грунты характеризуются преобладанием частиц песчаных фракций (85-98%), псаммитовыми равномерно- мелко- и тонкозернистыми мезоструктурами, беспорядочными мезотекстурами, присутствием в некоторых разностях коллоидных частиц (до 8 %). Для нижнемеловых глинистых грунтов характерно повышенное содержание песчаных частиц; алевро-пелито-псаммитовые и пелито-псаммитовые мезоструктуры, встречаются мезотекстуры сложного типа; отмечаются микроструктуры от тонко- до крупнодисперсных, средне- и высокоориентированные, со смешанным типом связей между структурными элементами, агрегацией частиц преимущественно в мелкопесчаной и крупнопылеватой фракциях. В поровом пространстве нижнемеловых грунтов отмечено преобладание крупных анизометричных межмикроагрегатных и межмикроагрегатно-зернистых микропор (57-70% от общей пористости).

5. Для нижнемеловых грунтов различных стратиграфических подразделений установлена взаимосвязь макростроения, дисперсности с показателями физических, физико-химических и физико-механических свойств. Максимальные вариации показателей свойств получены для группы, представленной горизонтально и линзовидно переслаивающимися песчаными и глинистыми грунтами, что связано с высокой степенью их неоднородности. Нижнемеловые глинистые грунты обладают преимущественно низкой и средней коллоидной активностью, являются ненабухающими. На фоне остальных грунтов более высокой гидрофильностью и адсорбционной способностью обладают глауконитовые глины парамоновской свиты, а также некоторые разности грунтов савельевской свиты. Установлена корреляционная взаимосвязь между экспериментальными и расчетными значениями коэффициента фильтрации нижнемеловых песков, позволяющая оценивать их водопроницаемость на основании данных гранулометрического состава и эмпирического коэффициента, зависящего от пористости. Получены регрессионные уравнения, которые могут быть использованы для оценки значений показателей ряда физических и физико-механических свойств по простым и наиболее надежно определяемым в лаборатории характеристикам грунтов.

6. Результаты комплексного исследования состава, строения и свойств нижнемеловых грунтов различных стратиграфических подразделений позволили выявить их инженерно-геологические особенности и рекомендовать нормативные значения показателей свойств грунтов для ряда районов г. Москвы по выделенным инженерно-геологическим элементам.