Инженерно-геологические карты

Глава 4. Карты инженерно-геологического районирования

4.1. Общие положения

Карты инженерно-геологического районирования составляются в результате выявления в пространстве на основе совокупности теоретических положений и методических приемов объективно существующих территориальных элементов, обладающих какими-либо общими инженерно-геологическими признаками отграничения их от территорий, этими признаками не обладающих, их картографирования и описания (Трофимов, 1979). При этом используются различные типы районирования, основанные на разных исходных позициях и проводимые по неодинаковым классификационным признакам. Первый тип — генетико-морфологическое, или естественно-историческое, районирование, при котором на основе определенных принципов и классификационных признаков выявляют, обособляют, классифицируют и характеризуют территориальные единицы разного порядка. Второй тип инженерно-геологического районирования — районирование оценочное; оно предусматривает оценку сложности инженерно-геологических условий различных территориальных комплексов на основе использования различных качественных или количественных показателей. Оба типа районирования выполняются на основе всестороннего и разнонаправленного синтеза знаний об инженерно-геологических условиях территории.

В практике исследований генетико-морфологическое инженерно-геологическое районирование может быть выполнено в трех вариантах: региональном (индивидуальном), типологическом и смешанном (рис. 58). Все они являются, по существу, самостоятельными видами генетико-морфологического районирования. Каждый из них по своему содержанию может быть общим и специальным. При общем инженерно-геологическом районировании на обзорных, мелко- и среднемасштабных картах обособляются территории, близкие по всем главным параметрам, определяющим их инженерно-геологический облик. Такие карты являются многоцелевыми, предназначенными прежде всего для решения вопросов, связанных с планированием и проектированием массовых видов строительства. При крупномасштабных (а иногда и среднемасштабных) исследованиях обычно переходят к специальному районированию, в процессе которого на картах территориальные элементы выявляются и обособляются с учетом специфики определенного вида строительства.

Рис. 58. Систематика типов инженерно-геологического
районирования (по В. Т. Трофимову, 1979)

При региональном виде инженерно-геологического районирования выделяются территориальные единицы разного порядка, причем каждая последующая единица обособляется из предыдущей (более крупной) путем деления ее на отдельные части на основе определенных классификационных признаков (логическая операция — расчленение целого на части). Каждая выделенная территориальная единица характеризуется ясно выраженной индивидуальностью, получает особую (персональную) характеристику и, как правило, собственное имя.

И. В. Попов, как уже указывалось в главе 1, предложил проводить выделение по следующим признакам: регионов — по геоструктурному признаку, районов — по геоморфологическому, подрайонов — по геологическому строению и участков — по другим признакам (Попов, 1961).

В. Т. Трофимовым были предложены и обоснованы следующие классификационные признаки для обособления таксономических единиц разного ранга при генетико-морфологическом инженерно-геологическом районировании крупных территорий (Трофимов, 1979). Регион как наиболее крупная инженерно-геологическая единица выделяется по структурно-тектоническому признаку. Он подразделяется на провинции, обособляемые на основе учета характера пород (классов пород в соответствии с общей классификацией грунтов Е. М. Сергеева и др.), слагающих территорию региона. Провинция подразделяется на зоны и подзоны по характеру современного состояния горных пород (в широком региональном плане), слагающих верхнюю часть разреза. В пределах подзон по характеру рельефа как конкретному выражению неотектоники выделяются области. Районы как части области обособляются по особенностям геологического строения верхней части разреза и обычно охватывают территорию развития одной формации или чаще — одного геолого-генетического комплекса отложений. Подрайоны и участки целесообразно выделять в соответствии с решением Совещания по проблемам инженерно-геологического районирования и картирования. Чем более дробны по рангу таксономические единицы, тем больше будет их однородность. Таким образом, указанные территориальные единицы выявляются и обособляются сначала по одному классификационному признаку, потом вводится второй признак, затем третий и т. д.

При использовании этих классификационных признаков при выделении зон и подзон учитываются важнейшие закономерности широтной изменчивости инженерно-геологических условий равнинных территорий (высотной изменчивости горно-складчатых областей), обусловленной прежде всего широтной изменчивостью современного состояния пород, а при выделении областей, районов и более мелких таксономических единиц — закономерности внутризональной изменчивости разного уровня. Такой подход позволяет достаточно успешно выполнять основную задачу районирования, сформулированную выше.

Вторым видом генетико-морфологического инженерно-геологического районирования является районирование типологическое. Оно заключается в выделении определенных типов территориальных единиц того или иного порядка на основе учета наиболее общих и существенных признаков, свойственных им; и отказе от учета многих частных особенностей этих единиц. При этом характеристика прилагается не к каждому конкретному контуру, выделенному на карте (как при региональном районировании), а к группе контуров данного типа.

Типологическое районирование, которое, по И. С. Комарову, с известными допущениями можно рассматривать как вторую стадию регионального инженерно-геологического районирования, предусматривающую типизацию и классификацию выделенных территориальных единиц, может осуществляться на любом уровне: на уровне регионов, областей, районов, подрайонов, участков и т. д. Однако на каждом этапе исследований оно проводится применительно к какому-либо одному таксономическому уровню. Вследствие этого на карте могут быть показаны либо типы регионов, либо типы областей, либо типы районов или других единиц.

Территориальные единицы, обособленные при типологическом районировании, в отличие от региональных могут существовать в виде разрозненных участков, расположенных в различных частях изучаемой территории, на любом расстоянии друг от друга; они могут перемежаться с территориальными единицами других типов.

Использование карт (схем) типологического районирования, по И. С. Комарову, позволяет: «а) оценивать возможность экстраполяции данных, полученных при изучении одной территориальной единицы, на другие единицы, выделенные на карте районирования, и осуществлять экстраполяцию; б) обобщать на этой основе результаты инженерно-геологических изысканий; в) разрабатывать рекомендации по различным вопросам изысканий, проектирования и строительства сооружений» (Комаров, 1966).

Региональное и типологическое районирование являются достаточно строгими с позиций формальной логики (при первом осуществляются операции, подобные расчленению целого на части, при втором — подобные делению понятия). Смешивать их нельзя. Однако смешение недопустимо лишь на одной и той же ступени (стадии) районирования. В процессе практической работы на определенных ее этапах часто бывает целесообразно переходить от одного типа районирования к другому, а затем совершать обратный переход. Такое районирование называется смешанным. В практике инженерно-геологических работ оно получило очень широкое распространение. Обычно наиболее крупные территориальные единицы — регионы, часто и области, — выделяются как региональные (индивидуальные), а более мелкие — районы, подрайоны, участки и т. д. — как типологические единицы.

Степень дифференциации территории при районировании связана с характером ее изученности, сложностью структуры инженерно-геологических условий и масштабом исследований. При мелко- и среднемасштабных (1:100 000 и мельче) исследованиях на схемах районирования выделяют все таксономические единицы до инженерно-геологического района включительно. На схемах масштаба 1:50 000–1:25 000 обычно удается обособить области, районы и подрайоны, а на крупномасштабных (1:10 000 и крупнее) — районы, подрайоны и главное — участки.

При инженерно-геологических исследованиях используются две системы генетико-морфологического районирования. Наибольшее распространение получила система однорядного по­следовательного районирования, предложенная Н. И. Николаевым и И. В. Поповым. В последние годы в практике инженерно-геологических работ стала использоваться двухрядная, перекрестная система районирования. По-разному строятся и легенды соответствующих карт. При однорядном последовательном районировании она строится по принципу древа. Легенда карты двухрядного перекрестного районирования строится в виде таблицы-матрицы, по осям которой отложены классификационные признаки (по одной оси, как правило, региональные геологические, по другой — зонально-геологические факторы инженерно-геологических условий). Собственно инженерно-геологические территориальные единицы, обладающие однородностью по тем или иным признакам, представляют собой как бы клетки таблицы. Такая система особенно удобна для типологического районирования.

Оценочное инженерно-геологическое районирование в систематическом плане целесообразно подразделить на два вида: сравнительное (качественное и количественное) оценочное и геолого-экономическое (количественное) оценочное районирование (см. рис. 58). Первый вид по своему содержанию, подобно видам генетико-морфологического районирования, может быть общим и специальным; он может широко применяться при всех видах инженерно-геологических исследований и составляться в разных масштабах. Второй вид оценочного районирования шире и должен использоваться при выполнении крупномасштабных исследований; в подавляющем большинстве случаев оно должно носить специальный характер.

Оценочные карты базируются на картах генетико-морфологического инженерно-геологического районирования. С точки зрения логики построения оценочные карты являются типологическими. Оценочное инженерно-геологическое районирование предусматривает оценку сложности инженерно-геологических условий территориальных таксономических единиц одного или разных уровней на основе использования различных качественных или количественных показателей.

Карты оценочного районирования по своему содержанию могут быть синтетическими и аналитическими. На синтетических картах сложность инженерно-геологических условий оценивается по комплексу признаков. На аналитических — анализируется какой-то один фактор, определяющий сложность инженерно-геологических условий (например, пораженность геологическими процессами). В качестве классификационных признаков сравнительного оценочного районирования чаще всего используется степень пригодности, степень благоприятности или необходимость и характер инженерной подготовки территории и т. п. В результате на одних картах выделяются участки (районы или подрайоны) пригодные, ограниченно пригодные, непригодные; на вторых — благоприятные, условно благоприятные, неблагоприятные; на третьих — участки, не требующие специальной инженерной подготовки, участки, требующие специальной подготовки и т. п. В основе их выделения лежат чаще качественные признаки. Количественные признаки используются при составлении карт, например, пораженности территории геологическими процессами.

В последние годы вновь стал применяться метод баллов для сравнительной оценки сложности инженерно-геологической обстановки. Существенные перспективы в совершенствовании методики оценки сложности инженерно-геологических условий связаны с использованием метода «взвешенных баллов».

На картах геолого-экономического инженерно-геологического районирования учитывается не только сложность инженерно-геологических условий, но и стоимость освоения территории в этих условиях применительно к различным типам инженерных сооружений. Правда, карт с таким содержанием опубликованы пока единицы.

4.2. Карты генетико-морфологического инженерно-геологического районирования

4.2.1. Обзорные карты

Обзорные карты и схемы генетико-морфологического инженерно-геологического районирования составляются на огромные территории, такие как Земля в целом, СССР, Россия, Европейская часть России, Западно-Сибирская плита, зона Байкало-Амурской магистрали и т. п. Они создаются как карты регионального, типологического, так и смешанного районирования. По содержанию обзорные карты составляются как синтетические, так и аналитические, а по назначению — как общие, так и специальные. В качестве примера нами рассмотрены легенды синтетических обзорных карт: Схема инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской плиты, составленная В. Т. Трофимовым (1977); Схематическая карта инженерно-геологического районирования Нечерноземья, составленная Д. Г. Зилингом (1984); Схема комплексного инженерно-геологического районирования территории УССР применительно к обоснованию мелиоративного строительства, составленная А. Г. Солдаком и А. П. Негодой (1990); Карта типизации геологической среды для городского и дорожного строительства Нечерноземной зоны Европейской части РСФСР, составленная Л. В. Бахиревой (1980); Макет карты инженерно-геологического районирования платформенных территорий по условиям подземного строительства, составленный М. А. Городецкой (Зильберборд, 1983); Схема инженерно-геологического районирования к карте инженерно-геологических условий Монгольской Народной Республики, составленная В. Т. Трофимовым и Гомбын Лхан-Аасуреном (1983).

Из серии аналитических обзорных карт рассмотрены: Карта геокриологического районирования зоны Байкало-Амурской магистрали, масштаба 1:3 000 000, разработанная С. М. Фотиевым под редакцией А. И. Шеко (1986); Схема регионального (индивидуального) районирования Нечерноземья по характеру развития грунтовых толщ, составленная М. П. Кропоткиным, В. В. Лехтом, В. Т. Трофимовым в 1981 г. (Почвенно-геологические условия Нечерноземья, 1984); Схема типологического районирования территории Нечерноземья по характеру развития грунтовых толщ тех же авторов, опубликованная там же в 1984 г.

Схема инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской плиты масштаба 1:10 000 000 составлена В. Т. Трофимовым в 1975 г. (Трофимов, 1977). Пo своему содержанию она является схемой смешанного инженерно-геологического районирования, поскольку регион, провинции, зоны, подзоны и области второго порядка выделены как единицы регионального генетико-морфологического районирования, а инженерно-геологические области первого порядка как единицы типологические (рис. 59).

Рис. 59. Схема инженерно-геологического районирования
Западно-Сибирской плиты (по В. Т. Трофимову, 1975)

Пояснения к рис. 59. 1 — граница инженерно-геологического региона; 2 — граница инженерно-геологических провинций (А — Континентальная провинция преимущественного распространения пород без жестких связей, Б — провинция акваторий); 3 — граница инженерно-геологических зон (тА — Южная зона распространения талых дисперсных пород, мА — Северная зона преимущественного распространения многолетнемерзлых дисперсных пород); 4 — границы инженерно-геологических подзон (м1А — Заполярная подзона практически сплошного распространения многолетнемерзлых дисперсных пород, м2А — Северная подзона несплошного (прерывистого) распространения многолетнемерзлых дисперсных пород; т1А — Центральная подзона развития сильноувлажненных дисперсных пород, т2А — Южная подзона развития слабо- и умеренно увлажненных дисперсных пород); 5 — границы инженерно-геологических областей первого порядка; 6 — границы инженерно-геологических областей второго порядка; 7–23 — инженерно-геологические области первого порядка (подробнее см. в табл. 13); 24 — индекс инженерно-геологической области второго порядка (названия для Заполярной подзоны см. в табл. 14)

Территория Западно-Сибирской плиты рассматривается в качестве единого инженерно-геологического региона, выделенного по структурно-тектоническому признаку. Он подразделяется на две инженерно-геологические провинции, обособленные на основе учета характера пород (классов пород), слагающих территорию региона. Первая из них (А), Континентальная, характеризуется преимущественным распространением пород без жестких структурных связей (дисперсных грунтов) и включает подавляющую континентальную часть региона (табл. 13). Вторая провинция (Б), Акваториальная, охватывает акваторию Карского моря и его заливов — Обской, Тазовской, Гыданский, Юрацкой губ и Енисейского залива.

Таблица 13. Систематика наиболее крупных территориальных
инженерно-геологических единиц, выделенных в пределах
континентальной провинции Западно-Сибирской плиты

Континентальная провинция распространения пород без жестких связей подразделена по характеру современного состояния горных пород, слагающих верхнюю часть региона, на две зоны: Северную зону преимущественного распространения многолетнемерзлых дисперсных пород (мА) и Южную зону распространения талых и немерзлых дисперсных пород (тА). Граница между ними проведена по современным предельно южным островам многолетнемерзлых пород верхнего слоя мерзлоты, существующей в естественных (не аномальных) природных условиях. Первая зона подразделена на две подзоны. Заполярная (м1А) характеризуется практически сплошным, а Северная (м2А) — несплошным (прерывистым) распространением многолетнемерзлых дисперсных пород. Зона распространения талых и немерзлых дисперсных пород также включает две подзоны: Центральную подзону развития талых (и немерзлых) сильноувлажненных дисперсных пород (т1А) и Южную подзону развития талых (и немерзлых) слабо и умеренно увлажненных дисперсных пород (т2А). Границы между подзоной практически сплошного и подзоной прерывистого распространения многолетнемерзлых дисперсных пород проведена по появлению крупных массивов талых с поверхности толщ вне акваторий и узких прирусловых частей пойм рек. Граница между двумя южными подзонами проведена по северной границе лесостепи.

Территории подзон подразделены на инженерно-геологические области (табл. 13 и 14). Они выделены по геоморфологическому признаку, причем при обособлении областей первого порядка ведущим признаком явились генетико-возрастные особенности, а для областей второго порядка — морфометрические и морфологические особенности рельефа. Общая систематика инженерно-геологических областей, выделенных в пределах четырех названных выше подзон, приводится в прилагаемых к карте таблицах. Выделяя области первого порядка, автор обособляет крупные территории, отличающиеся по: 1) возрасту, генезису и по морфологии и морфометрии рельефа и 2) характеру (составу, строению и, следовательно, свойствам) верхнеплиоцен-четвертичных (а местами и более древних) отложений, слагающих верхнюю часть разреза плиты и имеющих значительную мощность.

Таблица 14. Систематика инженерно-геологических областей,
выделенных в пределах Заполярной подзоны практически сплошного
распространения многолетнемерзлых дисперсных пород

Области первого порядка подразделены на области второго порядка (например, см. табл. 14), в качестве которых выступают, по существу, геоморфологические районы. Из названия областей видно, что при их выделении учитывались такие важные характеристики рельефа, как его генезис, возраст, характер расчлененности и гипсометрическое положение территории, а при выделении областей в пределах речных долин также принимались во внимание особенности ширины долин и строение террас. Выделенные области названы инженерно-геологическими, т. к. при этом учтены характер морфометрии и расчлененности рельефа, которые определяют заболоченность и заозеренность территорий, являющиеся чуть ли не решающими факторами во многих районах Западной Сибири при оценке инженерно-геологических условий.

Выполненное районирование Западно-Сибирской плиты на основе учета основных закономерностей изменчивости как региональных геологических, так и зонально-геологических факторов инженерно-геологических условий позволило разделить изученную территорию уже на ранних этапах районирования на части, в пределах которых инженерно-геологические условия действительно близки по своим коренным особенностям, а задачи инженерно-геологических исследований и метод строительства сооружений достаточно однотипны. Такая схема позволит в дальнейшем разработать на ее основе более объективные региональные нормы и технические указания на инженерно-геологические изыскания, многие вопросы регионального прогноза возможных изменений инженерно-геологической обстановки под влиянием естественных и антропогенных факторов, наметить более рациональные пути разработки геологических основ охраны природы.

Схематическая карта инженерно-геологического районирования Нечерноземья, составленная Д. Г. Зилингом (Почвенно-геологические условия Нечерноземья, 1984), дает возможность получить представление об инженерно-геологических условиях этой огромной территории с учетом всей мощности чехла новейших отложений, достигающего местами 150–200 м. Инженерно-геологическое районирование было проведено с учетом разработанных ранее аналитических схем регионального и типологического районирования территории по характеру развития грунтовых толщ. Это районирование проводилось в два этапа.

На первом — была применена перекрестная система районирования. Она выполнена на основе сопряженного анализа региональных и зональных факторов. Ряд, построенный с учетом региональных факторов, позволил провести последовательное расчленение территории на основе структурно-геологических особенностей и выделить пять регионов второго порядка (I — Балтийский щит; II — Тиманский кряж; III — Русская плита; IV — Печорская плита; V — Предуральский краевой прогиб) (рис. 60). Ряд, построенный на учете зональных факторов, позволил обособить территории (зоны) по состоянию грунтов в paзpeзe толщи: А — практически сплошного распространения многолетнемерзлых пород; Б — массивно-островного; В — редкоостровного; Г — талых переувлажненных; Д — талых недостаточно увлажненных пород. На пересечении рядов обособились 16 инженерно-геологических регионов, обладающих хорошо выраженной индивидуальностью инженерно-геологических условий. Они обозначены буквенно-цифровым индексом, где римская цифра указывает тип структуры второго порядка, а буква — вид зоны. Например, в пределах Балтийского щита выделены два инженерно-геологических региона. Первый (I–B) охватывает территорию редкоостровного развития многолетнемерзлых пород, а второй (І–Г) — территорию талых и переувлажненных пород.

Рис. 60. Схематическая карта инженерно-геологического районирования
Нечерноземья (по Д. Г.
Зилингу, 1984). Часть обозначений см. в тексте.

Пояснения к рис. 60. Инженерно-геологические области: 1 — низких глыбово-островных гор в зоне развития редко-островной мерзлоты; 2 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 3 — холмисто-грядовых глыбово-блоковых возвышенностей в зоне развития массивно-островной мерзлоты; 4 — в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 5 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 6 — в зоне развития сплошной мерзлоты; 7 — грядово-увалистых складчатых возвышенностей в зоне развития массивно-островной мерзлоты; 8 — в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 9 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 10 — пластово-цокольных возвышенностей в зоне развития талых переувлажненных пород; 11 — в зоне развития талых недостаточно увлажненных пород; 12 — аккумулятивных возвышенностей в зоне развития талых переувлажненных пород; 13 — денудационных равнин в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 14 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 15 — грядово-увалистых предгорных равнин в зоне развития талых переувлажненных пород; 16 — пластово-цокольных равнин в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 17 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 18 — в зоне развития талых недостаточно увлажненных пород; 19 — аккумулятивно-цокольных равнин в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 20 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 21 — аккумулятивных равнин в зоне развития сплошной мерзлоты; 22 — в зоне развития массивно-островной мерзлоты; 23 — в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 24 — аккумулятивных равнин в зоне развития талых переувлажненных пород; 25 — цокольных низин в зоне развития массивно-островной мерзлоты; 26 — в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 27 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 28 — аккумулятивно-цокольных низин в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 29 — низин в зоне развития талых переувлажненных пород; 30 — аккумулятивных низин в зоне развития массивно-островной мерзлоты; 31 — в зоне развития редкоостровной мерзлоты; 32 — в зоне развития талых переувлажненных пород; 33 — граница структур второго порядка; 34 — зон с различным состоянием пород; 35 — инженерно-геологических областей; 36 — линии региональных схематических геологических разрезов; 37 — местоположение схематических геологических разрезов через долины рек

На втором этапе районирования, но уже по однорядной системе, регионы по неотектоническому режиму и условиям осадконакопления в позднем кайнозое были подразделены на инженерно-геологические области, соответствующие морфогенетическим типам рельефа. Всего в пределах территории Нечерноземья выделено 13 морфогенетических типов рельефа: низких глыбово-островных гор; холмисто-грядовых глыбово-блоковых возвышенностей, грядово-увалистых складчатых возвышенностей, пластово-цокольных возвышенностей; аккумулятивных возвышенностей; денудационных равнин; грядово-увалистых предгорных равнин, пластово-цокольных равнин; аккумулятивно-цокольных равнин; аккумулятивных равнин; цокольных низин; аккумулятивно-цокольных низин; аккумулятивных низин. Всего, с учетом состояния пород (вид зоны) и морфологического типа рельефа, выделено 32 инженерно-геологические области. Обозначаются они на карте (см. рис. 60) добавлением к буквенно-цифровому индексу инженерно-геологического региона арабской цифры (1–32), отвечающей номеру области.

А. Г. Солдак и А. П. Негода составили обзорную Схему комплексного инженерно-геологиче­ского и гидрогеологического районирования территории юга УCCP применительно к обоснованию мелиоративного строительства (Солдак, Негода, 1990). На схеме (рис. 61) выделены провинции, подпровинции, области и районы. Первые обособлены на основании геолого-структурных особенностей территории, подпровинции и области на основании морфогенетических признаков, а районы — по характеру распространения геолого-генетических комплексов пород, гидрогеологических условий с учетом особенностей инженерно-геологических условий (состава пород активной зоны, поведения их под нагрузкой, просадочности). Таксоны районирования в легенде карты представлены в виде специальной таблицы (табл. 15).

Таблица 15. Схема районирования юга УССР

Провинция

Подпровинция
(морфогенетический
тип I порядка)

Область
(морфогенетический
тип II порядка)

Районы
(геолого-генетический
комплекс пород)

I. Причерно­морская
впадина

I-A. Причерноморская
низмен­ность

I-A-I. Причерно­морская
аккумуля­тивная
лессовая равнина
(на неоге­новом основании)

I-А-2. Приазов­ская
аккумулятив­ная
низменная рав­нина

I-A-1-a. Токмаковская плоско­наклонная
лессовая равнина

I-A-l-б. Асканийско-Мелитопольская террасовая
(верхнеплиоценовая) равнина

I-A-1-в. Нижнеднепровская дельтовая равнина

I-A-1-г. Днепро-Бугская лес­совая
слаборасчлененная рав­нина

I-A-1-д. Днестро-Бугская слабоволнистая
лессовая рав­нина

I-A-1-e. Западно-Причерно­морская
плосковолнистая лес­совая равнина

II. Украинский
щит

II-А. Приднеп­ровская возвышен­ность

II-Б. Приазов­ская
возвышен­ность

II-А-1. Приднеп­ровская
возвышенность

II-Б-1. Запорож­ская равнина

II-Б-2. Приазовская возвышенность

II-A-1-a. Южно-Побужская лессовая
расчлененная равнина

II-A-1-б. Среднеднепровская (правобережная)
расчлененная лессовая возвышенность

II-A-1-в. Ингуло-Ингулецкая аккумулятивная
лессовая расчлененная равнина

II-Б-1-а. Гуляйпольская акку­мулятивная
расчлененная лес­совая равнина

II-Б-1-6. Самарская террасо­вая равнина

II-Б-2-а. Приазовская наклон­ная
расчлененная аккумулятив­ная равнина

III. Днепровско-
Донецкая
впадина

III-A. Приднеп­ровская
низмен­ность

III-Б. Средне­русская
возвышен­ность

III-B. Донецкая
возвышенность

III-A-1. Полтав­ская
аккумулятив­ная лессовая рав­нина

III-Б-1. Средне­русская
возвышенность
(юго-западные отроги)

III-B-1. Донец­кая эрозионно-
денудационная равнина

III-A-1-a. Верхнеорельская лессовая
расчлененная равнина

III-A-1-6. Полтавско-Карловская
слаборасчлененная лессовая равнина

III-Б-1-а. Восточно-Украинская эрозионно-
денудационная лессовая равнина

III-Б-1-6. Северо-Донецкая террасовая
расчлененная рав­нина

III-B-1-a. Центрально-Донец­кая структурно-
денудационная равнина

III-B-1-б. Периферийная эро­зионно-
денудационная Донецкая равнина

Выделены три провинции: Причерноморская впадина (I), Украинский щит (ІІ), Днепровско-Донецкая впадина (ІІІ); шесть подпровинций (I–А — Причерноморская низменность; ІІІ–А — Приднепровская возвышенность и др.); восемь областей (I–A–I — Причерноморская аккумулятивная лессовая равнина на неогеновом основании и др.) и восемнадцать районов. Для каждого района дана характеристика состава и мощности рыхлых отложений; мощности просадочной толщи лессов и величины суммарной просадки; степени и типа засоленности пород; глубины залегания, химического состава и минерализации грунтовых вод; иногда — степени эрозионного расчленения рельефа района.

Такой анализ в региональном плане гидрогеологических и инженерно-геологических условий на основании комплексного районирования территории имеет большое значение для решения мелиоративного строительства и охраны окружающей среды, поскольку при расширении ирригационного строительства происходит широкая активизация негативных процессов подтопления, заболачивания, вторичного засоления, осолонцевания почв и т. п.

Рис. 61. Схема комплексного инженерно-геологического и гидрогеологического
районирования территории юга УССР (по А. Г. Солдаку, А. П. Негоде, 1990):
1
— границы провинций; 2 — границы подпровинций; 3 — границы областей;
4
— границы районов; величины суммарной просадки (см) при нагрузке 0,3 МПа: 5 — 0–15; 6 — 15–50; 7 — 50–100

Карта типизации геологической среды для городского и дорожного строительства Нечерноземной зоны Европейской части РСФСР масштаба 1:2 500 000 составлена Л. В. Бахиревой (Бахирева, 1980). Фрагмент ее представлен на рис. 62. Принципиальная схема типизации геологической среды, учитывающая региональные и зональные факторы, представлена в виде табл. 16.

Рис. 62. Фрагмент Карты типизации геологической среды
для городского и
дорожного строительства Нечерноземной зоны
Европейской части РСФСР
масштаба 1:2
500 000 (по Л. В. Бахиревой, 1980)

Пояснения к рис. 62. Тип геологической среды — Г. Русская плита в температурном поясе преимущественного развития немерзлых пород. Подтипы: ГІX — карбонатная формация (С1–C3) в температурной зоне пород выше 2° (1); ГVІІ терригенная красноцветная формация (P2–Т1) в температурной зоне пород выше 2° (2); ГXІІІ терригенная сероцветная формация (J2–K1) в температурной зоне пород выше 2≡ (3). Виды: Г1ІX — четвертичные отложения мощностью 0–20 м в зоне избыточного увлажнения (4); Г2ІX — четвертичные отложения мощностью 20–100 м в зоне избыточного увлажнения (5); Г2VΙΙ — четвертичные отложения мощностью 20–100 м в зоне избыточного увлажнения (6); Г1XІІІ — четвертичные отложения мощностью от 0 до 20 м в зоне избыточного увлажнения (7); Г2XІІІ четвертичные отложения мощностью 20–100 м в зоне избыточного увлажнения (8). Подвиды: Г1ІдX озерно-ледниковые отложения (lgII, lgIII), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГІX — флювиогляциальные отложения (fІІ, fІІІ), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГІXледниковые отложения (gІІ, gІІІ), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГІX — флювиогляциальные отложения (fІІІ), глубина грунтовых вод 5–10 м; ГІX — ледниковые отложения (gІІІ), глубина грунтовых вод 5–10 м; ГVІІледниковые отложения(gІІ, gІІІ), глубина грунтовых вод 0–5 м; ГVІІозерно-ледниковые отложения (gІІІ), глубина грунтовых вод 0–5 м; ГХІІІ — озерно-ледниковые отложения (lgIII), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГХІІІ ледниковые отложения (gІІ), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГХІІІ — флювиогляциальные отложения (fІІ), глубина грунтовых вод 10–20 м; ГХІІІ — ледниковые отложения (gІІ), глубина грунтовых вод 0–10 м; ГХІІІ — флювиогляциальные отложения (fІІ), глубина грунтовых вод 0–5 м; ГХІІІ — ледниковые отложения (gІІ), глубина грунтовых вод 0–10 м; ГХІІІ флювиогляциальные отложения (fІІІ), глубина грунтовых вод 0–10 м. Глубина залегания грунтовых вод (9). Геологические процессы и явления: карст (10), эрозия (11), оползни (12), заболачивание (13). Границы: геологической среды: подтипов (14), видов (15), подвидов (16); распространения геологических процессов и явлений (17)

Таблица 16. Схема типизации геологической среды применительно
к городскому и дорожному строительству

Геологическое строение

Состояние
пород

Состояние пород, определяемое природно-климатическими факторами

Температурные пояса

Температурные зоны

Зоны
увлажне­ния

Районы
с различной
глубиной
залегания
грунтовых вод

Подрайоны
с различным химическим
составом
грунтовых вод

Структурно-
тек­тонические особенности

Крупные
геолого-
структурные
регио­ны

Тип геологичес­кой среды

Формации ко­ренных пород

Первая
формация
ко­ренных
пород

Подтип
геологической среды

Четвертичные отложения

Мощность
четвертич­ных
отложений

Вид
геологической среды

Геолого-
генетические
комплексы

Подвид
геологической среды

Особенности
литологического
состава геолого-
генетических
комплексов

Разновидности
геологической среды

За самую крупную таксономическую единицу принят тип геологической среды. В пределах Нечерноземной зоны Европейской части РСФСР выделено четыре типа геологической среды: щит с преимущественным развитием многолетнемерзлых пород (А), щит с преимущественным развитием немерзлых пород (Б), плита с преимущественным развитием многолетнемерзлых пород (В) и плита с преимущественным развитием немерзлых пород (Г).

Следующей единицей типизации является подтип геологической среды, который выделяется в пределах типа в границах преимущественного развития формации коренных пород в определенной температурной зоне пород. Всего в пределах рассматриваемой территории выделено 27 подтипов геологической среды, которые по совокупности особенностей геологического строения, состава и современного состояния существенно отличаются друг от друга.

Например, на представленном фрагменте карты подтип ГІX — плита с преимущественным развитием немерзлых пород карбонатной формации (C1–C3) в температурной зоне пород выше 2°; подтип ГVІІ — плита с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации (P2–T1) в температурной зоне пород выше 2° и т. д.

Дальнейшее деление подтипов на виды геологической среды осуществляется на основе учета мощности четвертичных отложений и их распространения в определенной зоне увлажнения. С учетом нормативных документов, утвержденных для ведения изысканий и строительства городских и дорожных объектов, были приняты следующие градации мощностей четвертичных отложений: от 0 до 20 м, от 20 до 100 м и > 100 м. По степени увлажнения выделяются зоны избыточного и недостаточного увлажнения. На фрагменте карты выделены, к примеру, виды геологической среды: Г2ІX — территории с преимущественным развитием немерзлых пород карбонатной формации, подстилающей четвертичные отложения мощностью 20–100 м в температурной зоне пород выше 2°, в зоне избыточного увлажнения; Г2VІІ — территории с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации, подстилающей четвертичные отложения, мощностью 20–100 м в температурной зоне пород выше 2°, в зоне избыточного увлажнения; Г3VІІ — территория с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации, подстилающей четвертичные отложения мощностью более 100 м, в температурной зоне выше 2°, в зоне избыточного увлажнения; Г4VІІ —территория с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации, подстилающей четвертичные отложения мощностью 0–20 м, в температурной зоне пород выше 2°, в зоне недостаточного увлажнения и т.д. На территории Нечерноземной зоны РСФСР автором карты всего выделено 63 вида геологической среды.

При дальнейшей типизации геологической среды в пределах вида выделены подвиды по глубине залегания грунтовых вод в границах преимущественного развития геолого-генетического комплекса четвертичных отложений с учетом градаций 0–5 м, 5–10 м, 10–20 м и более 20 м. На фрагменте карты в пределах вида геологической среды Г2VІІ выделен, например, подвид ГVІІ — территория с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации, подстилающей верхнечетвертичные ледниковые отложения мощностью 20–100 м, находящиеся в температурной зоне пород выше 2°, в зоне избыточного увлажнения, с глубиной залегания грунтовых вод 0–5 м; ГVІІ — территория с преимущественным развитием немерзлых пород терригенной красноцветной формации, подстилающей верхнечетвертичные озерно-ледниковые отложения (lgIII) мощностью 20–100 м, в температурной зоне пород выше 2°, в зоне избыточного увлажнения с глубиной грунтовых вод 0–5 м. В пределах вида геологической среды (Г2VІІ), кроме двух указанных, выделен еще целый ряд подвидов геологической среды.

Типизация геологической среды может быть продолжена, по мнению автора карты, до выделения ее разновидностей, если учитывать особенности литологического состава геолого-генетических комплексов, или при учете, помимо глубины залегания грунтовых вод, их химического состава. показывающего агрессивность воды по отношению в бетону и металлу.

Подобные схемы типизации могут быть использованы при исследованиях различного мас­штаба, только при мелкомасштабных исследованиях больше внимания будет уделено более крупным таксономическим единицам, при крупномасштабных — более мелким. Во всех случаях такая типизация позволяет выделить территории с однотипной инженерно-геологической обстановкой с заданным уровнем детальности, установить закономерности изменения последней в границах каждой выделенной таксономической единицы и дать на их основе региональный прогноз характера изменения геологической среды.

М. А. Городецкой (Зильберборд, 1983) составлен макет карты инженерно-геологического районирования платформенных территорий по условиям подземного строительства в масштабе 1:2 500 000. На нем выделяются по общепринятым признакам инженерно-геологические регионы, области и районы. На макете (рис. 63) в пределах одного инженерно-геологического региона (А) и одной инженерно-геологической области (А–ІІ) выделены семь инженерно-геологических районов (А–ІІ–1 — А–ІІ–7) по составу комплекса пород, вмещающих подземные сооружения, и покрывающей толщи. Состав этих комплексов пород показывается в пределах районов (на черно-белом варианте макета) фоновым отображением путем горизонтальной заштриховки поля карты общепринятыми литологическими значками с выделением известняков, переслаивающихся известняков и доломитов с преобладанием доломитов, известняков и мергелей с преобладанием мергелей. Возраст их показан в числителе дроби в квадратных скобках. Состав скальных и полускальных грунтов покрывающей толщи показывается заштриховкой вертикальных полос с выделением осадочной терригенной формации, осадочной карбонатной формации, осадочной карбонатно-терригенной формации, осадочной сульфатно-терригенной формации. Состав рыхлых (дисперсных) грунтов покрывающей толщи показан заштриховкой горизонтальных полос. Мощность пород покрывающей толщи отражена шириной полос: ширина 3 мм соответствует 5–15 м; 5 мм — 15–30 м; 7 мм — 30–50 м; 10 мм — 50–100 м; 12 мм — 100–200 м.

Морфометрическая характеристика рельефа дана через глубину вертикальной расчлененности с выделением эрозионного вреза глубиной до 50 м; до 80 м и до 100 м. На макете карты он обозначен буквенным индексом в знаменателе дроби в квадратных скобках. Справа от буквенного индекса в знаменателе дроби условным знаком показаны преобладающие современные физико-геологиче­ские процессы: карстообразование, оврагообразование, оползневые процессы, имеющие площадное развитие. Гидрогеологическая характеристика дана в круговых диаграммах. Кроме того, на карте проведены изосейсты и геоизотермы у подошвы слоя с годовыми колебаниями температуры: нанесены тектонические разломы и нарушения (см. рис. 63).

Рис. 63. Макет карты инженерно-геологического районирования
платформенных территорий по условиям подземного строительства
в
масштабе 1:2 500 000 (по М. А. Городецкой, 1983)

Пояснения к рис. 63. Инженерно-геологические районы (А–ІІ–1...А–ІІ–7) выделены в пределах одного инженерно-геологического региона (А) и одной инженерно-геологической области (А–ІІ). Состав комплексов горных пород, вмещающих подземные сооружения: 1 — известняков; 2 — переслаивающихся известняков и доломитов с преобладанием доломитов; 3 — известняков и мергелей с преобладанием мергелей. Состав скальных и полускальных горных пород покрывающей толщи: 4 — осадочная терригенная формация; 5 — осадочная карбонатная формация; 6 — осадочная карбонатно-терригенная формация; 7 — осадочная сульфатно-галогенная формация. Состав рыхлых (дисперсных) пород покрывающей толщи: 8 — преимущественно глинистые (а, gl); 9 — песчано-глинистые (а, eld); 10 — лессы, лессовидные суглинки (L); 11 — обломочные (а, еd, gl). Мощность пород покрывающей толщи (вертикальные полосы — скальные и полускальные горные породы; горизонтальные полосы рыхлые (дисперсные) породы): 12 — 3 мм соответствуют 5–15 м; 13 — 5 мм — 15–30 м; 14 — 7 мм — 30–50 м; 15 — 10 мм — 50–100 м; 16 — 12 мм — 100–200 м. Морфометрические характеристики рельефа (глубина вертикальной расчлененности): 17 — эрозионный врез до 50 м; 18 — эрозионный врез до 80 м; 19 эрозионный врез до 100 м. Гидрогеологическая характеристика: 20 — 1-я четверть окружности — возраст водоносной толщи; 2-я четверть — водообильность, л/с; 3-я четверть — минерализация, г/л; 4-я четверть — глубина межпластового водоносного горизонта комплекса пород, вмещающего подземные сооружения. Современные физико-геологические процессы, имеющие площадное развитие: 21 — карстообразование; 22 оврагообразование; 23 — оползневые процессы; 24 — изосейсты; 25 — геоизотермы у подошвы слоя с годовыми колебаниями температуры; 26 — тектонические разломы и нарушения; 27 границы и индексы инженерно-геологических районов; 28 — знаки в скобках: числитель — возраст комплекса горных пород, вмещающих подземные сооружения; знаменатель: слева — морфометрическая характеристика, справа — преобладающие физико-геологические процессы

Рассмотренная карта очень компактна и информативна, достаточно четко представлены все компоненты инженерно-геологических условий, удачно использовано сочетание фонового отображения на карте толщи, вмещающей подземные сооружения, и показ в вертикальных и горизонтальных полосах горных пород покрывающей толщи. Хотя в представленном черно-белом исполнении со сплошной штриховкой макет карты и кажется тяжеловатым.

Схема инженерно-геологического районирования, как врезка к Карте инженерно-геологических условий Монгольской Народной Республики, составлена В. Т. Трофимовым и Гомбын Лхан-Аасуреном (1983). При этом использовалась система смешанного районирования, при которой классификация факторов инженерно-геологических условий осуществлялась с помощью двухкоординатной таблицы-решетки (матрицы), составляющей основную часть легенды (табл. 17), а сами таксоны обособлялись как клетки разного размера этой таблицы. Такая схема районирования предопределила обособление двух независимых рядов (групп) классификационных признаков. Первый из них учитывает региональные геологические признаки (факторы) инженерно-геологических условий и рассматривается авторами по горизонтальной оси классификационной таблицы-матрицы; второй ряд отражает современные условия существования грунтовых толщ и их современное состояние и рассматривается по вертикальной оси таблицы. Инженерно-геологические таксоны обособляются при наложении таксономических единиц соответствующих уровней первого и второго рядов друг на друга. Они представлены в таблице-матрице в виде клеток различного размера (и соответственно имеют различные инженерно-геологические особенности).

Таблица 17. Классификационная схема таксонов различных типов,
выделенных на территории МНР с целью ее инженерно-геологического районирования

Список инженерно-геологических таксонов четвертого уровня, обозначенный буквенными индексами: БХЗ — Баян-Хайраханский западный; МХД — Мунх-Хайраханский центральный; БХВ — Баян-Хайраханский восточный; МХВ — Мунх-Хайраханский восточный; МХЮ — Мунх-Хайраханский южный; ГАС — Гобийско-Алтайский северный; ГАЦ — Гобийско-Алтайский центральный; ГАЮ — Гобийско-Алтайский южный; БС — Барун-Хурайский северный; БЮ — Барун-Хурайский южный; БЦ — Барун-Хурайский центральный; У — Убсункурский; ЗА — Заалтайский; ГС — Гурван-Сайханский; ХА — Харанурский; ДС — Джарглант-Сархульский; ДБ — Дзэрген-Бегэрский; ДОС — Долиноозерский северный; ДОЮ — Долиноозерский южный; ХС — Хубсугульский; УДС — Ургол-Джидинский северный; УДЮ — Ургол-Джидинский южный; ХБЦ — Ханхухей-Булнайнурский центральный; ХТС — Хангай-Тарбагатайский северный; ХБЗ — Ханхухей-Булнайнурский западный; ХБВ — Ханхухей-Булнайнурский восточный; ХТЮ — Хангай-Тарбагатайский южный; Б — Бутелинский; ОС — Орхон-Селенгинский; ХДС — Хэнтэй-Даурский северный; ХДЮ — Хэнтэй-Даурский южный; СГС — Среднегобийский северный; КС — Керуленский северный; СГЮ — Среднегобийский южный; КЮ — Керуленский южный; ХС — Ханбогдинско-Сайншандский; СД — Солинкэр-Даригангский; ЧС — Чайболсанский северный; ЧЮ — Чайболсанский южный; Т — Тамцагский; Х — Хинганский.

В качестве классификационных признаков первого ряда выбраны признаки, характеризующие новейшую тектоническую структуру МНР, входящую в состав Центрально-Азиатского эпиплатформенного орогенного пояса. На первом этапе районирования учитывался тип крупнейших новейших структур, на втором — обособлялись новейшие структуры второго порядка, отличающиеся характером выраженности в современном рельефе, на третьем — использовался аналогичный признак, но уже по отношению к элементам более высокого порядка.

При таком подходе на первом этапе районирования выделено четыре типа очень крупных по площади новейших структур: 1) линейные сводово-горстовые поднятия, 2) крупные новейшие впадины, 3) сводово-блоковые поднятия и рифтовые структуры, 4) платформенные структуры и относительно слабо прогнутые в новейшее время крупные впадины (см. табл. 17). Отвечающие в региональном плане этим типам структуры по своим инженерно-геологическим особенностям соответствуют регионам первого порядка, которые обособляются на первом этапе работ при использовании однорядной системы районирования. В их пределах на основе ранее названных признаков обособлены таксоны второго и третьего порядков, систематика которых показана в табл. 18.

Таблица 18. Территориальные единицы, обособленные
при районировании территории МНР по признакам первой группы

Таксоны первого уровня

Таксоны второго уровня

Таксоны третьего уровня

Алтае-Тяньшанский

Монголо-Алтайский

Баян-Хайраханский

Мунх-Хайраханский

Гобийско-Алтайский

Гобийско-Алтайский

Заалтайско-Гобийский

Барун-Хурайский

Заалтайский

Гурван-Сайханский

Озерный

Котловина больших озер

Убсунурский

Харанурский

Предалтайский

Джарглант-Сархульский

Долиноозерский

Дзэрген-Бегэрский

Долиноозерский

Северо-Монгольский
(Хангай-Хэнтэйский)

Хубсугульский

Хубсугульско-Сангиленский

Ургол-Джидинский

Хангайский

Ханхухей-Булнайнурский Хангай-Тарбагатайский

Орхон-Селенгинский

Бутелинский

Орхон-Селенгинский

Хэнтэйский

Хэнтэй-Даурский

Гобийско-Восточно-Монгольский

Гобийско-Керуленский

Среднегобийский

Керуленский

Ханбогдинско-Сайншандский

Солинкэр-Даригангский

Восточно-Монгольский

Чайболсанский

Тамцагский

Хинганский

Хинганский

Разделение территории МНР по признакам второй группы (вертикальный ряд таблицы-матрицы; см. табл. 17) более простое. Для всей территории характерны континентальные (субаэральные) современные условия развития (нахождения) грунтовых толщ. На первом этапе выделены два типологических таксона: 1) совместного распространения многолетнемерзлых и талых грунтов, 2) распространение талых и немерзлых грунтов. Первый из них, занимающий северную часть МНР, подразделяется на два таксона второго порядка: 1) массивно-островного и островного распространения многолетнемерзлых грунтов и 2) редкоостровного распространения многолетнемерзлых грунтов. Второй таксон первого порядка включает лишь один таксон второго порядка, для которого характерно распространение слабоувлажненных талых и немерзлых грунтов.

Наложение двух рядов районирования позволило обособить таксоны разных уровней, характеризующихся признаками и первой и второй групп. В таблице 17 они представлены как клетки разного размера. Их три категории. Первая соответствует наложению таксонов нулевого уровня (Центрально-Азиатский орогенный пояс — континентальные (субаэральные) условия существования грунтов). Пересечение границ таксонов первого уровня (вертикальной и горизонтальной осей таблицы) приводит к обобщению собственно инженерно-геологических таксонов второго уровня, территория которых характеризуется определенным типом новейшей структуры и характерным состоянием грунтов, обусловленным фазовым состоянием воды в них. Инженерно-геологические таксоны третьего уровня представлены в этой таблице в виде клеток наименьшего размера, которые образовались при пересечении границ таксонов второго уровня горизонтальной и вертикальной осей таблицы-матрицы. В их пределах выделены инженерно-геологические таксоны четвертого уровня, обособленные путем перехода на однорядное районирование.

Схема пространственного расположения территориальных инженерно-геологических единиц, выделенных в процессе районирования, показана на карте (рис. 64). На ней выделены один инженерно-геологический таксон первого порядка, семь таксонов второго порядка, обособленных сочетанием разного типа штриховок, 24 таксона третьего порядка обособлены с помощью штриховки разной толщины и густоты, 41 таксон четвертого порядка выделены путем обозначения их разными буквенными индексами.

Рис. 64. Схема инженерно-геологического районирования
территории МНР
(по В.
Т. Трофимову, Гомбын Лхан-Аасурену, 1983):

1–3 — границы инженерно-геологических таксонов: 1 — второго уровня, 2 — третьего и 3 — четвертого уровней; 4 — способ отображения на схеме инженерно-геологического таксона третьего порядка; 5 — индекс инженерно-геологического таксона четвертого уровня (названия таксонов всех уровней, а также характер штриховых условных знаков, соответствующий каждому инженерно-геологическому таксону третьего уровня, см. в табл. 17)

Результативность проведенного инженерно-геологического районирования огромной и достаточно сложной территории МНР обеспечена тем, что оно проведено, во-первых, по вещественно-морфологическим инженерно-геологическим признакам, отражающим важнейшие закономерности пространственного изменения инженерно-геологических условий, обусловленных взаимодействием региональных геологических и зонально-геологических факторов, а во-вторых, проведено так, что уже на первых этапах территория была разделена на части, в пределах которых инженерно-геологические условия действительно относительно однородны по своим коренным особенностям.

Карта геокриологического районирования зоны Байкало-Амурской магистрали масштаба 1:3 000 000 составлена С. М. Фотиевым в 1986 г. под редакцией А. И. Шеко. Районирование зоны проведено по характеру распространения и строения криогенной толщи.

Легенда карты состоит из трех разделов. Первый раздел, представленный в виде таблицы, содержит характеристики криогенной толщи и основные закономерности их изменения. Самое крупное подразделение — зона распространения криогенной толщи (табл. 19). Выделено четыре зоны:

• зона сплошного распространения криогенной толщи преимущественно плейстоценового возраста, занимающая практически всю площадь (95–100 %);

• зона прерывистого распространения криогенной толщи, преимущественно верхнеголоценового возраста, занимающая большую часть площади (50–95 %);

• зона островного распространения криогенной толщи верхнеплиоценового и современного возраста, занимающая меньшую часть площади (0–50 %);

• зона спорадического распространения криогенной толщи.

Таблица 19. Характеристики криогенной толщи
и основные закономерности их изменения

Далее в пределах каждой группы выделен диапазон криогенных толщ, соответствующих геокриологическим провинциям. Всего выделено 18 провинций, составляющих цветовой фон карты. В таблице для каждой геокриологической провинции дана характеристика криогенной толщи по характеру распространения площади, занятой данной криогенной толщей. В двух графах таблицы приведены данные о таликах в криогенной толще: площадь, занятая сквозными таликами (%) (0; 0–5; 5–25; 25–50; 50–75; 75–95; 95–100; 100 ) и характеристика ведущих таликов и их размещение на элементах рельефа (редкие гидрогенные талики только в днищах долин; гидрогенные и хемогенные талики на всех элементах рельефа, радиагенные талики преимущественно на склонах южной экспозиции; гидрогенные, хемогенные и радиагенные талики на всех элементах рельефа). Для каждой геокриологической провинции приведены диапазоны температур пород (°С) и мощность криогенной толщи (м). Оба показателя представлены в виде дроби: в числителе даны величины, характерные для междуречий, в знаменателе — в днищах долин. В последних графах табл. 19 отражена мощность сезонноталого слоя (СТС) и сезонномерзлого слоя (CMC), соответственно в числителе и знаменателе дроби, раздельно для торфа, суглинка и песка.

Во втором разделе легенды «Геологические формации и состав пород» выделены в соответствии с инженерно-геологической картой БАМ геолого-генетические комплексы (все рыхлые отложения без расчленения) и формации горных пород (терригенная, карбонатная, терригенно-карбонатная, вулканогенная, метаморфическая и магматическая), вычлененные только по литологическому составу пород без указания их возраста. Для каждой формации приведен перечень пород и указан тип штриховки и знаков черного цвета, с помощью которых они отражены на картах.

В третьем разделе легенды «Распространение криогенных образований» приведены условные знаки зеленого цвета для отображения на карте наледей, термокарстовых форм: бугров пучения, повторно-жильных льдов; каменных колец, многоугольников и пятен-медальонов; курумов. Для каждого процесса даны 2–4 разновидности знака в зависимости от характера распространения (широкое, ограниченное, локальное) и типа (многолетнее и сезонное, растущие и погребенные, современные и реликтовые и т. п.). Условные знаки процессов вынесены на карту в виде дроби, в числителе которой показаны криогенные образования на междуречьях, а в знаменателе — на низких террасах (рис. 65). Последовательность размещения знаков указывает на уменьшение (слева направо) инженерно-геологической значимости криогенных образований.

Рис. 65. Содержание раздела «III. Распространение криогенных образований»
Карты геокриологического районирования зоны Байкало-Амурской
магистрали масштаба 1:3 000 000 (по С. М. Фотиеву, 1986)

На карте зеленой сплошной линией показаны границы зон сплошного, прерывистого и островного распространения криогенной толщи, зеленой пунктирной линией — провинции с различными геокриологическими характеристиками; южная граница распространения криогенной толщи показана красной прерывистой линией.

Рассмотренная карта геокриологического районирования, выполненная как обзорная по масштабу и аналитическая по содержанию, является достаточно информативной. К сожалению, не для всех использованных таксонов районирования (грунты-зоны, диапазон-провинция, типы толщи) критерии их выделения четко обоснованы.

Схема типологического районирования территории Нечерноземья по характеру развития грунтовых толщ (рис. 66) составлена М. П. Кропоткиным, В. В. Лехтом и В. Т. Трофимовым (Почвенно-геологические условия Нечерноземья, 1984). В типологическом плане вся территория расположена в пределах древней платформы. В ее пределах, в соответствии с принятой систематикой грунтовых толщ и фактическим материалом, обособляются три провинции: І — преимущественного распространения грунтовых толщ дисперсных пород подстилаемых скальными; ІІ — совместного распространения грунтовых толщ дисперсных, подстилаемых скальными, и дисперсных; ІІІ — преимущественного распространения грунтовых толщ дисперсных (табл. 20). Каждая из провинций подразделена на две типологические зоны: М — совместного распространения грунтовых толщ многолетнемерзлых и талых; Т — распространения грунтовых толщ талых и немерзлых. В первой зоне выделена только одна подзона — совместного распространения грунтовых толщ многолетнемерзлых льдистых и сильнольдистых и талых сильноувлажненных и увлажненных (А). Вторая зона подразделяется на подзону распространения грунтовых толщ сильноувлажненных и увлажненных (Б) и подзону распространения грунтовых толщ преимущественно слабоувлажненных (В). На карте выделенные провинции, зоны и подзоны обозначены в пределах соответствующих границ римской цифрой и заглавными буквами русского алфавита.

Рис. 66. Схема типологического районирования территории Нечерноземья
по характеру развития грунтовых толщ
(по М. П.
Кропоткину, В. В. Лехту, В. Т. Трофимову, 1981)

Пояснения к рис. 66. 1–3 — индексы провинций; 4–5 — зон; 6–8 — подзон (названия см. в тексте); 9 — области преимуще­ственного распространения грунтовых толщ однопородных, 10 — двухпородных, 11 — многопородных; 12 — районы распространения грунтовых толщ в верхней части разреза преимущественно крупнообломочных, 13 — песчаных, 14 — лёссовых, 15 — глинистых и 16 — торфяных; 17 — границы провинций, 18 — зон, 19 — подзон, 20 — областей, 21 — районов

В пределах подзон выделены до трех типологических областей. Первая отвечает территории преимущественного распространения грунтовых толщ однопородных (а), вторая — двухпородных (б) и третья — многопородных (в). На карте они отражены штриховкой разного типа. Область включает до пяти типов районов. Первый соответствует площади распространения грунтовых толщ в верхней части разреза преимущественно крупнообломочных (1), второй — преимуще­ственно песчаных (2), третий — преимущественно лессовых (3), четвертый — преимущественно глинистых (4) и пятый — преимущественно торфяных (5). На карте районы обозначены фоновыми условными значками.

Схема типологического районирования Нечерноземья дает представление о простран­ственном расположении провинций, зон, подзон, областей и районов разных типов, позволяет судить о степени сходства и отличия грунтовых толщ разных таксономических единиц. Эта схема с успехом использовалась при проведении инженерно-геологического районирования Нечерноземья.

Схема регионального (индивидуального) районирования Нечерноземья по характеру развития грунтовых толщ (рис. 67) составлена М. П. Кропоткиным, В. В. Лехтом, В. Т. Трофимовым в 1981 г. (Почвенно-геологические условия Нечерноземья, 1984). Проведенное районирование относится к генетико-морфологическому типу; по своему содержанию оно является «аналитиче­ским», поскольку при его проведении учитываются не все компоненты инженерно-геологических условий, а лишь особенности состава, строения и состояния грунтовых толщ. При осуществлении районирования территории Нечерноземья была использована система территориальных таксономических единиц, предложенная ранее В. Т. Трофимовым, — регион, провинция, зона, подзона, область и район. Регион выделялся по структурно-тектоническому признаку. Провинция обособлялась как крупная часть региона по преобладанию в разрезе толщи грунтов определенного класса или закономерного их сочетания. Зона — часть провинции, в пределах которой состояние грунтов в разрезе толщи, обусловленное фазовым состоянием воды, однотипно и регионально выдержано. Подзона выделяется в ее пределах на основе учета увлажненности (льдистости) грунтовой толщи. Области обособляются по числу пород, слагающих разрез грунтовой толщи, а районы — по литологическому типу пород, слагающих верхнюю его часть.

Таблица 20. Систематика территориальных таксономических единиц
типологического районирования Нечерноземья
по характеру развития грунтовых толщ

Регион

Провинция

Зона

Подзона

Область

Район

Древняя
платформа

I

М

А

в

1, 2, 4, 5

Т

Б

б

1, 2, 4, 5

в

1, 2, 4, 5

В

в

3, 4

II

М

А

в

1, 4, 5

Т

Б

а

2, 3, 4, 5

б

2, 4, 5

в

2, 4, 5

В

а

2, 3, 4

б

2, 3, 4

в

2, 3, 4

III

М

А

а

2, 4, 5

б

2

в

2, 4, 5

Т

Б

а

2, 4, 5

б

2, 3, 4, 5

в

2, 4, 5

В

а

2, 3, 4

б

2, 3, 4

в

4

Рис. 67. Схема регионального (индивидуального) районирования
территории Нечерноземья по характеру развитых грунтовых толщ

(по М. П. Кропоткину, В. В. Лехту, В. Т. Трофимову,
1981)

Вся территория Нечерноземья, отраженная на карте районирования, расположена в пределах одного региона — Восточно-Европейской платформы. Она подразделена на 7 провинций, 11 зон, 16 подзон, 56 областей и 156 районов (частично они представлены в табл. 21). Провинции выделены на карте штриховкой и обозначены римскими цифрами. Зоны в пределах любой провинции обозначаются индексом М при совместном распространении многолетнемерзлых и талых толщ и индексом Т — при распространении в пределах зоны только грунтовых толщ талых и немерзлых пород. Подзоны в пределах зоны обозначаются на карте заглавными буквами русского алфавита (А, Б, В...), обозначающими лишь их порядок. Области и районы выделяются под номерами 1, 2, 3, 4 и т. д. (ІМ21), причем верхняя цифра соответствует области, а правая нижняя — району этой области. Все рассмотренные территориальные таксоны районирования выделены на карте разными типами границ.

Таблица 21. Региональные таксономические единицы (до уровня районов), выделенные
в пределах Нечерноземья РСФСР по характеру грунтовых толщ
(по М. П. Кропоткину, В. В. Лехту, В. Т. Трофимову, 1981)

Провинция

Зона

Подзона

Область

Район

1

2

3

4

5

Кольско-
Карельская (I)

Восточно-
Кольская (IM)

Восточно-
Кольская (IMA)

Восточно-
Кольская (1)

Кейвинский (1),
Верхненокангский (2),
Нижненокангский (3),
Чапомский (4)

Карельско-
Кольская (IT)

Карельско-
Кольская (ITA)

Баренцевская (1)

Баренцевский (1)

Беломорско-
Ладож­ская (2)

Хибинский (1),
Поной-Варгузский (2),
Кольско-Балтийский (3),
Прибеломорской низменности (4), юга Западно-Карельской
возвышенности (5),
Пяльменский (6)

Приуральская (II)

Полярно-
Приураль­ская (IIМ)

Полярно-
Приураль­ская (IIМА)

Полярно-
Приураль­ская (1)

Припайхойский (1),
Воркутин­ский (2),
Усинско-Полярно-Уральский (3), Полярно-Приуральский (4)

Приуральская (IIТ)

Северо-
Приуральская (IIТА)

Северо-
Приуральская (1)

Верхнепечорский (1),
Котлин­ский (2), Харутинский (3), юга Поясового Камня (4)

Северо-
Прикамская (2)

Камско-Вишерский (1),
севера Вельвинской
возвышенности (2),
Нижнекосьвинский (3)

Центрально-
приуральская (IIT)

Центрально-
приуральская (IIТБ)

Центрально-
­приуральская (1)

Сылвинско-Артинский (1),
Южно-Велвинской
и Камской возвышен­ностей (2), востока Бельской низи­ны (3)

4.2.2. Мелкомасштабные карты

Опубликованные мелкомасштабные карты генетико-морфологического районирования составлены обычно на крупные регионы и построены по принципам как регионального, так и типологического районирования, по однорядной и двухрядной системе; по содержанию они синтетические, реже аналитические, по назначению — общие. В качестве примера рассмотрены: Схема инженерно-геологического районирования Нижнего Поволжья и прилегающих территорий, составленная В. М. Синяковым и С. В. Кузнецовой (1981); Карта типологического геоэнергетического районирования северо-западного Причерноморья, составленная Т. А. Монастырской (1993). Ряд схем был рассмотрен ранее в разделах 3.2.2 и 3.3.2.

В. М. Синяков и С. В. Кузнецова составили мелкомасштабную схему инженерно-геологического районирования Нижнего Поволжья и прилегающих территорий (рис. 68) с выделением региона, областей (первого и второго порядка) и районов. Районируемая территория рассматривается авторами как часть региона первого порядка — Русской платформы без дальнейшего разделения на регионы второго и последующих порядков. Отнесена в соответствии с систематикой таксономических единиц, предложенной В. Т. Трофимовым, целиком к провинции распространения пород с жесткими и без жестких связей в пределах континентальной части региона, подпровинции преимущественного распространения пород без жестких связей, зоне распространения талых (и немерзлых) пород, подзоне распространения слабо и умеренно увлажненных пород.

Рис. 68. Схема инженерно-геологического районирования
Нижнего Поволжья и
прилегающих территорий
(по В. М. Синякову,
С. В. Кузнецову, 1981).
Условные обозначения см. в
табл. 22

При выделении инженерно-геологических областей первого порядка учитывались, прежде всего, история геологического развития территории за новейший этап, характер неотектонических движений, особенности рельефа и геологическое строение поверхностной толщи.

На карте с помощью штриховки разного типа отображены пять областей первого порядка (А–Д). Первая область (А) денудационных равнин, сложенных дочетвертичными отложения­ми, перекрытыми толщей лессовых пород (табл. 22). По особенностям неотектонического развития, характеру рельефа и геологическому строению она разделена на пять областей второго порядка (А1–5). Область денудационно-аккумулятивных равнин, сложенных ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями, перекрытыми толщей лессовых пород (Б), возникла в результате разрушения ледниковой равнины среднечетвертичного днепровского возраста. Она подразделена на три области второго порядка (Б1–3). Третья область первого порядка (В) — область аккумулятивных равнин, сложенных морскими четвертичными отложениями, — соответствует отрицательной морфоструктуре Прикаспийской низменности, разделяется на три области второго порядка (В1–3), формирование рельефа которых связано с разными стадиями трансгрессий Каспия. Четвертая инженерно-геологическая область первого порядка (Г) объединяет эоловые аккумулятивные равнины, образовавшиеся в голоцене в условиях засушливого полупустынного континентального климата, и делится также на три области второго порядка (Г1–3). Пятая область первого порядка (Д) объединяет долины крупных рек Волги, Урала и Дона (Д1–3).

Таблица 22. Систематика инженерно-геологических областей

Области первого порядка

Области второго порядка

А. Область денудационных равнин, сложенных дочетвертичными от­ложениями, перекрытыми толщей лессовых пород

А1 Область Приволжской денудационной рав­нины олигоценового возраста

А2 Область Сыртовой денудационной равнины олигоценового возраста

А3 Область Приволжской и Ергенинской дену­дационных равнин плиоценового возраста

А4 Область Восточно-Донской денудационной равнины плиоценового возраста

А5 Область Сыртовой денудационной равнины раннеплейстоценового возраста

Б. Область денудационно-аккумулятивных равнин, сложенных ледни­ковыми и водно-ледниковыми от­ложениями, перекрытыми толщей лессовых пород

Б1 Область Калачской аккумулятивно-денуда­ционной равнины позднеплейстоценового возраста

Б2 Область Хоперско-Бузулукской денудационно-аккумулятивной равнины позднеплейсто­ценового возраста

Б3 Область Приволжской аккумулятивной рав­нины позднеплейстоценового возраста

В. Область аккумулятивных равнин, сложенных морскими четвертичны­ми отложениями

В1 Область северной Прикаспийской аккумуля­тивной равнины раннехвалынского возраста

В2 Область южной Прикаспийской аккумуля­тивной равнины позднехвалынского возраста

В3 Область Приморской аккумулятивной рав­нины голоценового возраста

Г. Область аккумулятивных равнин, сложенных эоловыми современны­ми отложениями

Г1 Область Прикаспийской эоловой аккумуля­тивной равнины голоценового возраста

Г2 Область Донской эоловой аккумулятивной равнины голоценового возраста

Г3 Область Цимлянской эоловой аккумулятив­ной равнины голоценового возраста

Д. Область крупных речных долин, сложенных аллювиальными чет­вертичными отложениями

Д1 Долина Дона

Д2 Долина Волги

Д3 Долина Урала

Рассматриваемая территория далее подразделена на 67 инженерно-геологических районов. В инженерно-геологический район обособлены территории с однообразным геологическим разрезом, мощностью и петрографическим составом пород. Они выделялись в пределах границ распространения отложений одного стратиграфического горизонта, а для морских четвертичных отложений Прикаспийской впадины — в пределах распространения отложений определенных фаций. При небольшой мощности четвертичных отложений верхнего горизонта учитывались также подстилающие отложения. К примеру, область Приволжской денудационной равнины олигоценового возраста подразделена на четыре инженерно-геологических района: район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями терригенно-кремнистой формации палеогена (А1–1); район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями мергельно-меловой формации верхнего мела (А1–2); район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями терригенной формации средней-поздней юры — раннего мела (А1–3); район распространения лессовых пород (до 20 м), подстилаемых отложениями терригенной формации плиоцена (А1–4). В области Сыртовой денудационной равнины олигоценового возраста выделен район распространения лессовых пород (до 6 м), подстилаемых отложениями терригенно-кремнистой формации палеогена и мергельно-меловой формации верхнего мела (А2–1).

Область Приволжской и Ергенинской денудационных равнин плиоценового возраста подразделена на пять районов: А3–1 — район распространения лессовых пород (10–30 м), подстилаемых отложениями терригенной формации плиоцена; А3–2 — район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями терригенной формации палеогена-миоцена; А3–3 — район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями терригенно-кремнистой формации палеогена; А3–4 — район распространения лёссовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями мергельно-меловой формации верхнего мела; А3–5 — район распространения искусственных современных пород мощностью до 20 м.

В области Восточно-Донской денудационной равнины плиоценового возраста выделены: А4–1 — район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых отложениями терригенно-кремнистой формации палеогена, терригенной формации палеогена-миоцена; А4–2 — район распространения лессовых пород (до 12 м), подстилаемых породами мергельно-меловой формации верхнего мела; А4–3 — район распространения лёссовых пород (до 12 м), подстилаемых породами терригенной формации средней-поздней юры – раннего мела.

Область Сыртовой денудационной равнины раннеплейстоценового возраста разделена на 3 района: А5–1 — район распространения лёссовых пород (20–30 м), подстилаемых отложениями терригенной формации плиоцена; А5–2 — распространения отложений карбонатной формации позднего карбона – ранней перми; А5–3 — район распространения аллювиальных современных глинистых и песчаных отложений речных долин Бол. и Мал. Узеней мощностью до 10 м, подстилаемых аллювиальными и лиманно-морскими верхнечетвертичными образованиями мощностью до 20 м.

Область Калачской аккумулятивно-денудационной равнины поздне-плейстоценового возраста разделена на два района: В1–1 — район распространения лессовых пород (5–12 м), подстилаемых ледниковыми и водно-ледниковыми среднечетвертичными отложениями; В1–2 — район распространения отложений мергельно-меловой формации верхнего мела.

Т. А. Монастырской (1993) составлена мелкомасштабная Карта типологического геоэнергетического районирования северо-западного Причерноморья. В отличие от большинства схем инженерно-геологического районирования, характеризующихся чисто качественным подходом к расчленению геологической среды, в данном случае использован геоэнергетический принцип, позволяющий оценить совокупное действие геосистемы в виде единого энергетического поля. Автор исходил из того, что развитие приповерхностных геосистем осуществляется в форме экзогенных геологических процессов (ЭГП), стремящихся привести геосистему к минимуму потенциальной энергии, к минимальным геоэнергетическим градиентам. Поэтому пораженность территории ЭГП, их интенсивность зависят как от разности геопотенциалов, так и от градиентов естественного гравитационного поля, от его напряженности. Поэтому в основу районирования было положено влияние иерархически соподчиненных геосистем, обладающих необходимым для развития ЭГП уровнем (запасом) потенциальной энергии.

Представленная на карте территория расположена в пределах одного региона (I) — северного крыла Причерноморской фанерозойской гетерогенной впадины, характеризующейся с геоэнергетической точки зрения наличием общего для всего региона главного базиса — уровня Черного моря. В пределах региона по геоэнергетическим показателям выделено 4 области, 6 подобластей, 8 районов и 14 участков (рис. 69, табл. 23).

Рис. 69. Схематическая карта типологического геоэнергетического
районирования северо-западного Причерноморья
(по Т. А. Монастырской,
1993)

1границы областей, 2 — подобластей, 3 — районов

Таблица 23. Схема геоэнергетического районирования северо-западного Причерноморья

Индекс, регион
(наличие общего
главного базиса
эрозии)

Индекс, область
по геоэнергопотенциалу
относительно главного
базиса эрозии,
Еглр , ТДж/км2 =
= (А – Е
глр = 0,
Б — до 1, В — до 80,
Г — более 80)

Индекс, подобласти
по геоэнергопотенциалу
относительно местных
базисов эрозии,
Емр , ТДж/км2
(1 – Е
мр = 0,
2 — до 1, 3 — до
35–50, 4 — более 50)

Индекс, районы
по напряженности
геоэнергетического поля, ТДж/км
2
grad Емр = 0,
б — до 1, в — до 50,
г — более 50)

Индекс, участки
по оползневому
энергопотенциалу,
Еоп, МДж/п. км
(1 — нет оползней,
2 — Е
оп = 0, 3 — до 1,
4 — до 10, 5 — до 100,
6 — до 1000,
7 — более 1000)

I

Северное крыло

Причерноморской фанерозойской гетерогенной впадины (главный базис эрозии — уровень
Черного моря)

I — А

I — А— 1

I — А— 1 — а

I — А — 1 — а1

I — Б

I — Б — 2

I — Б — 2 — б

I — Б — 2 — б1

I — В — 3 — в

I — В — 3 — в1

I — В — 3 — г2

I — В — 3 — г4

I — В — 3

I — В — 3 — г

I — В — 3 — г5

I — В — 3 — г6

1 — В

I — В — 3 — г7

I — В — 4 — г4

I — В — 4

I — В — 4 — г

I — В — 4 — г5

I — В — 4 — г6

I — Г — 3

I — Г— 3 — в

I — Г — 3 — в1

1 — Г

I — Г — 4 — в

I — Г — 4 — в1

I — Г — 4

I — Г — 4 — г

I — Г — 4 — г3

Области выделены в результате построения и анализа карты потенциальной гравитационной энергии рельефа относительно главного базиса эрозии: с нулевым (А), низким (Б), средним (В) и высоким (Г) уровнем геоэнергопотенциала (Ергл), равным соответственно 0; до 1; до 80 и более 80 ТДж/км2 (см. табл. 23). Последующие таксономические единицы выделяются по энергетическим характеристикам относительно местных базисов эрозии, создающих возмущение геодинамиче­ского поля и увеличивающих его напряженность. Четыре типа подобласти выделены на основании построения и анализа карты потенциальной гравитационной энергии остаточного рельефа, т. е. лежащего выше базисной поверхности. Выделены подобласти с нулевыми (1), низкими (2), средними (3) и высокими (4) геоэнергопотенциалами относительно местных базисов эрозии (Ерм), которые изменяются соответственно в пределах: 0; до 1; до 35–50; более 50 ТДж/км2.

Типы районов выделены в соответствии с напряженностью геоэнергетического поля, обусловленной градиентами потенциальной энергии рельефа. Обособлены типы районов с нулевыми (а), низкими (б), средними (в) и высокими (г) значениями градиентов геоэнергопотенциала (grad Epм = dEpм/dl, где l — расстояние по направлению силовых линий поля). Энергия любого геологического процесса определяется по формуле Е= mιhι,

где E — энергия i-го геологического процесса, Дж; mι — масса транспортируемого им минерального материала, кг; Δhι изменение высоты ее центра тяжести, м; g — гравитационная постоянная, Н/м. Полученные значения градиентов геоэнергопотенциала изменяются в пределах: а — 0; б — до 1; в — до 50; г — более 50 Т Дж/км2/км (см. табл. 23) (Епишин, 1978).

Участки предложено выделять по энергии ЭГП. На районируемой территории выделено семь типов участков по величине оползневого энергопотенциала (Еоп, МДж/п. км): 1 — где оползней нет; 2 — участки, где энергия оползней за последние 10–15 лет практически сведена к нулю; 3 — участки с очень низкой энергией оползневых процессов (Еоп до 1); 4 — с низкой (Еоп до 10); 5 — средней (Еоп до 100); 6 — высокой (Еоп до 1000) и 7 — очень высокой (Еоп более 1000) энергией оползневых процессов. На карте обособлены все таксоны районирования и обозначены индексами из сочетания цифровых и буквенных индексов.

Использованный автором подход к типологическому районированию привлекает тем, что в основе его лежат количественные показатели; учитывающие один из важнейших факторов развития геологических процессов — энергетический баланс рельефа. При этом появляется возможность не только одновременно учитывать пораженность территорий процессом и его интенсивность, но и сопоставлять между собой энергетические характеристики различных процессов и оценивать их совместное действие в виде единого энергетического поля. По мнению автора, такой подход позволяет прогнозировать степень потенциальной опасности от развития неблагоприятного геологического процесса путем его предварительной, до проведения крупномасштабных и детальных исследований, геоэнергетической оценки.

4.2.3. Среднемасштабные карты

Опубликованные материалы о методике составления среднемасштабных карт генетико-морфологического районирования в целом не многочисленны. Такие карты составлены в основном на ограниченные по площади территории, охватывающие область, город и т. п. По своему назначению среди них есть карты как специальные, так и общие. В качестве примера нами рассматриваются: Карта типизации геологической среды г. Москвы масштаба 1:200 000, составленная Г. А. Голодковской и Н. И. Лебедевой; Карта типов геологической среды Владимирской области для целей мелиоративного строительства масштаба 1:200 000, составленная В. П. Башкиной (1990); Инженерно-геологическая карта для дорожного строительства масштаба 1:50 000, составленная как карта районирования И. В. Поповым и В. П. Лазаревой (Попов, 1950); Макет среднемасштабной карты инженерно-геологического районирования центрального участка БАМ, составленный Н. М. Хайме и В. С. Хоревым (1986).

Г. А. Голодковской и Н. И. Лебедевой составлена Карта типизации1 геологической среды масштаба 1:200 000 на территорию г. Москвы. Основным компонентом ее содержания являются типы строения геологической среды (табл. 24, рис. 70, 71). Границы и внутреннее строение выделенных типов определяются их стратиграфо-генетическими, фациальными и литологическими особенностями, инженерно-геологическими свойствами пород. Детальность их показа на карте зависит от целей и масштаба картографирования.

Таблица 24. Типы строения геологической среды

Геоморфологическая
характеристика

Тип строения
четвертичных
отложений
(см. рис. 70)

Характеристика погребенного дочетвертичного рельефа
(типы строения дочетвертичных отложений; см. рис. 70)

Водоразделы
и склоны
доледниковых
речных долин

Низкие водоразделы, склоны и днища
речных долин

Склоны и днища
доледниковых
речных долин,
осложненных
карстом

Моренные равнины днепровского возраста

Долинные зандры

Флювиогляциальные

равнины:

днепровские

московские

1

2

8

10

13

III-1

III-2

III-8

III-10

III-13

IV-1

IV-2

IV-8

IV-10

IV-13

VIII-1

VIII-2

VIII-8

VIII-10

VIII-13

Рис. 70. Типовые разрезы (примеры), выделенные
на Карте типизации геологической среды г. Москвы
масштаба 1:200 000 (по Г. А. Голодковской, Н. И. Лебедевой, 1984)

Пояснения к рис. 70. 1, 2, 8, 10, 13 — типы строения четвертичных отложений; ІІІ, ІV, VІІІ — типы строения дочетвертичных отложений. 1 — суглинки; 2 — глины; 3 — пески; 4 — супеси; 5 — песчаники; 6 — переслаивание песков, суглинков и глин; 7 — известняки; 8 — уровень первого водоносного горизонта; 9 — коренные породы; 10 — пойма; 11 — I и ІІ надпойменные террасы; 12 — ІІІ и ІV надпойменные террасы; 13 — неогеновые континентальные отложения; 14–16 — границы (14 — типологических районов, 15 — современных речных долин, 16 — распространения неогеновых отложений)

Рис. 71. Фрагмент Карты типизации геологической среды г. Москвы
масштаба 1:200
000 (по Г. А. Голодковской, Н. И. Лебедевой, 1984)
Усл. знаки см. на рис. 70

Легенда к карте дается в матричной форме. В таблице-матрице в вертикальных рядах приводится характеристика чехла четвертичных отложений для каждого стратиграфо-генетического комплекса (моренных равнин днепровского возраста; долинных зандров; флювиогляциальных равнин днепровских и московских и т. п.). Каждый выделенный тип строения характеризуется формализованным разрезом (см. рис. 70) в виде колонки, на котором даются уровни грунтовых вод. Типы строения четвертичных отложений обозначены арабскими цифрами.

Горизонтальные ряды таблицы-матрицы содержат характеристику погребенного дочетвертичного рельефа и типы строения дочетвертичных отложений в пределах разных геоморфологических элементов (см. табл. 24). Каждый выделенный тип строения дочетвертичных отложений также иллюстрируется формализованным типовым разрезом (колонкой) с нанесенной пьезометрической поверхностью вод глубоких горизонтов и обозначается римской цифрой. На пересечении горизонтальных и вертикальных рядов таблицы-матрицы получается сводный тип строения геологической среды на всю ее мощность. В соответствии с этим на карте выделяются границами типологические районы, обозначенные номерами, состоящими из сочетания римской и арабской цифры. Характеристика района по этому номеру вычитывается из таблицы-матрицы.

Кроме того, на карте показаны современные речные долины, в пределах которых разным крапом обособлены пойма, I и II надпойменные террасы, нерасчлененные III и IV надпойменные террасы, а также условным знаком указан район распространения неогеновых континентальных отложений.

Подобная типизация2 геологической среды, проведенная на основании обобщения серии аналитических карт, позволяет получить целостное представление о геологической среде и открывает широкие возможности оценки ее качества с точки зрения устойчивости к внешним воздействиям и соответствия инженерным проектам и планам.

В. П. Башкиной составлена Карта типов геологической среды Владимирской области масштаба 1:200 000 для целей мелиоративного строительства. Выделение типов геологической среды проведено поэтапно, путем последовательной типизации плиоцен-четвертичных отложений и затем — доплиоценовых отложений. Основными признаками такого выделения служили морфогенетические типы рельефа, строение геологического разреза по сочетанию пород определенного состава, возраста, генезиса и мощности, геофильтрационная схематизация разреза, мощность водоупорных слоев, гидрогеологические особенности подземных вод.

Легенда к карте представлена двухрядной таблицей-матрицей (рис. 72), в которой по вертикали отражена систематизация признаков выделения типов геологических разрезов плиоцен-четвертичных отложений, по горизонтали — признаки выделения типов геологических разрезов доплиоценовых отложений. На пересечении вертикальных и горизонтальных рядов, в клетках таблицы-матрицы, выделяются в качестве конечной таксономической единицы типы геологиче­ской среды.

Рис. 72. Схема типизации геологической среды Владимирской области
(по
В. П. Башкиной, 1990)

Пояснения к рис. 72. 1 — песок; 2 — гравий; 3 — суглинок; 4 — супесь; 5 — торф; 6 — глина; 7 — лёссовидные суглинки; 8 — алеврит; 9 — известняк; 10 — ангидрит

Типы геологических разрезов плиоцен-четвертичных отложений выделены путем последовательного введения новых признаков по следующей системе таксономических единиц. Область выделяется по морфогенетическому типу рельефа, сложенного определенными reoлого-генетическими комплексами пород плиоцен-четвертичных отложений и отражающему в общих чертах геоструктуру территории. Район выделяется в пределах области по геолого-генетическим комплексам пород, слагающих верхнюю часть разреза плиоцен-четвертичиых отложений мощностью до 10–20 м. При наличии в разрезе разновозрастных пород единого генезиса и близкого состава осуществляется генерализация их возраста. При этом автор исходит из того, что толща пород мощностью до 20 м определяет инженерно-геологическую характеристику условий возведения и эксплуатации мелиоративных сооружений (каналы, дрены, коллекторы, подсобные здания и др.), а также гидромелиоративных (плотины, водохранилища).

Подрайон выделяется в пределах района по количеству «слоев» преобладающего состава и генезиса: одно-, двух-, трех- и многослойного строения. Участок выделяется в пределах подрайона по геофильтрационной схематизации разреза, которая обусловлена его геологическим строением и осуществляется по пластовому строению подземных вод. Подучасток выделяется в пределах участка по мощности относительного водоупорного слоя, залегающего первым от поверхности. Выделение подучастков проводится по мощности водоупора: менее 10 м, более 10 м и по полному его отсутствию. Тип геологического разреза плиоцен-четвертичных отложений выделяется в пределах подучастка по строению геологического разреза плиоцен-четвертичных отложений, возможному сочетанию слоев определенного возраста и генезиса, состава и мощности, наличию грунтовых вод и их отсутствию, с учетом напорности подземных вод.

Типы геологических разрезов доплиоценовых отложений предложено выделять путем по­следовательного введения новых признаков по следующей системе таксономических единиц. Группа выделяется по литологическим типам геологических формаций, залегающих в кровле геологического разреза доплиоценовых отложений. Она объединяет по типам формаций породы разного возраста, но одного генезиса, которые характеризуются определенным составом, строением и свойствами. Подгруппа выделяется в пределах группы по преобладающему литологиче­скому составу пород на основании общепринятых геологических классификаций (глины, пески, известняки и т. д.). Вид выделяется по геофильтрационной схематизации геологического разреза доплиоценовых отложений. Выделены одно-, двух-, трехпластовые и т. д. виды геологических разрезов по сочетанию и количеству напластований водоносных комплексов, разделенных регио­нальными водоупорами. Подвид выделяется по характеру верхней границы потока подземных вод, залегающих первыми в кровле геологического разреза доплиоценовых отложений, которая определяется условиями их залегания, наличием в кровле водоупора. Он может быть напорным и безнапорным.

Разновидность выявляется по мощности регионального водоупора, залегающего первым в кровле геологического разреза доплиоценовых отложений, которая служит показателем защищенности подземных вод от возможного проникновения загрязняющих компонентов с поверхности. Выделены разновидности с мощностью регионального водоупора менее 10 м, более 10 м и при полном его отсутствии.

Тип геологического разреза доплиоценовых отложений выделяется по строению геологического разреза доплиоценовых пород, возможному сочетанию толщ определенного возраста и генезиса, состава и мощности, с учетом напорности подземных вод.

В клетках таблицы-матрицы обособляется тип геологической среды. Он характеризуется совокупностью выбранных признаков типизации: геоморфологическим положением, составом и строением основных геолого-генетических комплексов пород плиоцен-четвертичных отложений и основных геологических типов формаций доплиоценовых пород с выдержанными или невыдержанными водоупорными слоями. Все эти признаки обусловливают определенную геофильтрационную схематизацию разреза, гидрогеологические особенности, приуроченность геологических процессов, и в конечном итоге все это определяет характер и направленность техногенных изменений в разрезе. Типам геологической среды дается определенный индекс, который составляется из номера типа геологического разреза плиоцен-четвертичных отложений и буквенного обозначения со степенью типа геологического разреза доплиоценовых отложений (например, 9–А-1, 9т–В).

Карта типов геологической среды (рис. 73) строится путем последовательного нанесения на один лист типов геологических разрезов плиоцен-четвертичных и доплиоценовых отложений, при пересечении границ которых обособляются типы геологической среды. Они обозначаются в соответствии с индексами таблицы-матрицы. На карте дается также графическое отображение (условными значками и штриховкой) «районов» и цветовая окраска «подгруппы».

Рис. 73. Фрагмент карты типов геологической среды
Владимирской области (по
В. П. Башкиной, 1990)

При составлении этой карты используется тот же подход типологического районирования, что и в предыдущей карте Г. А. Голодковской и Н. И. Лебедевой. Но здесь выше уровень детализации при выделении типов разрезов и соответствующих типов геологической среды. При этом автор учитывает требование и специфику мелиоративного строительства, поэтому в качестве признаков выделения типов геологической среды Владимирской области использует геофильтрационную схематизацию разреза с учетом пластового строения подземных вод, мощность водоупора, учитывается напорность подземных вод.

Подобная карта позволяет сделать рациональный выбор и размещение объектов мелиорации, позволяет прогнозировать развитие инженерно-геологических процессов, оценить защищенность подъемных вод от загрязнения при орошении сточными водами на основе природных факторов защищенности, наметить ряд необходимых защитных мероприятий по охране геологической среды.

К группе карт генетико-морфологического инженерно-геологического районирования синтетических специальных среднемасштабных относится карта, составленная И. В. Поповым и В. П. Лазаревой (1950), названная авторами Обзорной специальной инженерно-геологиче­ской картой для дорожного строительства (масштаба 1:50 000). Эта карта предназначена для составления (проектирования) схемы строительства железнодорожной линии, охватывающей большую площадь. Она является синтетической и специальной картой районирования территории, проведенного С ТОЧКИ зрения оценки инженерно-геологических условий территории именно для данного вида строительства с той подробностью, которая требуется для данной стадии проектирования. Масштаб выбран в соответствии со сложностью геологического строения и характера сооружений.

Наиболее крупным таксоном районирования территории стали районы, которые устанавливаются по геоморфологическому признаку путем выделения основных геоморфологических элементов: водораздельных пространств разного геологического строения, террас разного возраста, склонов различной крутизны и происхождения, высоких и низких пойм и т. д.

Подрайоны обособляются по признаку сходства и различия геологического строения коренной основы, различия в мощности и характере поверхностных отложений или их отсутствию и т. п. Участки выделяются в пределах выделенных подрайонов по второстепенным признакам, например, по глубине стояния грунтовых вод, наличию верховодки, по степени развития геологических процессов и др.

Выделено 10 районов, которым отдан цветовой фон карты с обозначением каждого района большой римской цифрой (I–Х). Слагающие их породы показаны на карте в виде фоновой штриховки (для поверхностных отложений) и отдельных литологических значков (для коренных пород). При небольшой мощности поверхностных отложений на карте даются маленькие колонки с указанием литологии и мощности поверхностных отложений (1–3 м, 1–5 м) и коренных (> 10 м). Возраст и генезис пород показывается на карте геологическим индексом. В условных обозначениях карты содержится инженерно-геологическая классификация пород, в которой выделены скальные и полускальные породы с подразделением их на нерастворимые, труднорастворимые и растворимые, а также глинистые связные породы и несвязные. Далее подразделение пород доводится до петро­графического типа, что и находит свое отражение на карте, профилях и колонках.

Общее геологическое строение территории демонстрируется на прилагаемых к карте сводной стратиграфической колонке и схеме строения и соотношения террас. Геологическое строение инженерно-геологических районов показано дополнительно на схематических геолого-литологических разрезах, построенных по характерным направлениям; и геологических колонках, составленных отдельно для каждого района. В каждой колонке показаны взаимоотношение выделенных петро­графических типов пород, их мощность, возраст и приводится описание состава пород.

Гидрогеологические условия охарактеризованы через глубину залегания грунтовых вод и величины напоров. На карте эта информация дается синим цветом. Оконтурены участки с разной глубиной залегания грунтовых вод и показаны границы распространения верховодки. Цифрами дана глубина стояния грунтовых вод от поверхности в градациях: 0–2 м, 2–5 м, > 5 м, 5–10 м, > 10 м. Вынесены на карту источники, их номера и абсолютные отметки выхода. Величина напора показана на геолого-литологических разрезах и геологических колонках особым знаком в виде вертикальной стрелки в масштабе 1 см = 25 м.

Геологические процессы и явления показаны на карте условными знаками черного цвета. Обозначены карстовые воронки, действующие оползни, старые оползни, действующие овраги, конусы выносов, подмыв берегов (последний обозначен оранжевым цветом). В качестве дополнительной информации на карту вынесены скважины, шурфы, даны их номера и абсолютные отметки.

В приложении к карте районирования дается таблица показателей физико-механических свойств пород, рекомендуемых для инженерных расчетов. Такая таблица составлена на основании лабораторных дaнных и макроскопической литологической характеристики пород. В таблице приводится геологический возраст и генезис выделенных петрографических типов пород, их описание, мощность слоя (в м), абсолютная отметка поверхности террас, механический состав (процентное содержание фракций и диаметр их в мм), удельный вес, объемный вес при естественной влажности, пористость, естественная влажность, пределы пластичности, сопротивляемость сдвигу (сцепление в кг/см2 и угол внутреннего трения), коэффициент сжимаемости в см2 /кг (при нагрузке 2 кг/см2 и 4 кг/см2), модуль сжатия в мм (при нагрузках в 2 кг/см2 и 4 кг/см2).

Общая характеристика районов, подрайонов и участков сведены в одной очень содержательной и интересной таблице, в которой как бы обосновывается выделение районов, приводится их характеристика и дается оценка инженерно-геологических условий для разного вида инженерных работ. Эта таблица может рассматриваться как завершающее приложение к карте районирования.

Она содержит номера всех районов, условные цвета, которыми они закрашиваются на карте, и далее достаточно подробно дается геоморфологическая характеристика районов (с выделением при необходимости подрайонов, которые обозначаются в таблице и на карте добавлением к номеру района буквенного индекса), геологическое строение, гидрогеологическая характеристика, физико-геологические процессы. На основании изложенного определяется категория района по общим условиям трассировки (при руководящем уклоне 0,005 и рекомендованной минимальной длине элемента 900 м). Всего выделено пять категорий. Трассировка возможна: 1-я категория — по всем направлениям; 2-я категория — при искусственном развитии пути, если изменение направления трассы допустимо в пределах двух квадратов; 3-я категория — то же при всяком направлении (слабоволнистая местность); 4-я категория — только в одном направлении, без крупных искусственных сооружений, насыпей и врезок; 5-я категория — трассировка невозможна ни в одном направлении без крупных искусственных сооружений (мосты, тоннели, очень крупные выемки и полки).

В пяти следующих столбцах таблицы рассматриваются инженерно-геологические условия каждого района для возведения насыпи, устройства выемок, основания сооружений, возведения искусственных сооружений (средних и малых мостов и труб), больших мостов. При этом для каждого района в соответствии с задачами рекомендуются мероприятия по инженерной подготовке территорий и строительные профилактические мероприятия, указываются возможные инженерно-геологические процессы при строительстве и эксплуатации.

В последних двух столбцах таблицы рассматриваются наличие и условия распространения строительных и балластных материалов, а затем условия для водоснабжения.

Рассмотренное инженерно-геологическое районирование проведено как специальное с учетом требований именно железнодорожного строительства. Выделенные, таксономические территориальные единицы (районы) отличаются более или менее однородными условиями трассировки железной дороги, общими условиями для выбора типа сопутствующих сооружений, принципиального типа конструкций, выбора мероприятий, необходимых для инженерной подготовке территории и т. д., что очень важно для правильного проведения строительных работ и установления режима эксплуатации сооружений.

И. М Хайме, B. C. Хоревым (1986) составлен макет среднемасштабной карты инженерно-геологического районирования центрального участка БАМ (рис. 74, табл. 25). На ней на основании принципов формационно-тектонического и геолого-генетического анализа проведено последовательное выделение и обоснование структурных единиц с различной геологической историей и соответственно с различными комплексами инженерно-геологических условий. На карте границами обособлены инженерно-геологические регионы трех порядков, инженерно-геологические области и районы, обозначенные сочетанием буквенных и цифровых индексов.

Рис. 74. Макет среднемасштабной карты типологического
инженерно-геологического районирования
(на примере центрального участка БАМ)
(по И.
М. Хайме, В. С. Хореву, 1986)

Пояснения к рис. 74. Современные геологические процессы и явления: 1 — мари, заболоченные участки, 2 — делли (полосы стока); 3 — солифлюкция; 4 — оползни; 5 — каменные россыпи, курумы; 6 осыпи; 7 — морозобойные трещины; 8 — повторно-жильные льды; 9 — бугры пучения; 10 — наледи; 11 — термокарст; 12 — карст; 13 эоловые пески (бугристые, барханные); 14 — скальные останцы. Прочие знаки: 15 — трасса БАМ; 16 границы инженерно-геологических регионов и их индексы; 17 — границы инженерно-геологических областей и их индексы; 18 — границы инженерно-геологических районов и их номера; 19 — разломы установленные; 20 — разломы предполагаемые. Степень изученности: 21 — хорошо изученные; 22 достаточно изученные; 23 — среднеизученные; 24 — слабоизученные; 25 — плохо изученные

Таблица 25. Типологические таксоны, выделенные
на центральном участке трассы БАМ

Регионы

Регион I.
Сводово-
глыбовые
поднятия

Регион II.
Сводово-горстовые поднятия

Регион III. Наложенные
мезокайнозойские впадины

Области

область I-A.
Плос­когорье
холмисто-
увалистое
с участками
низкогорья

область II-А.
Низкогорье
массивное
с участками
среднегорья

область II-Б.
Низкогорье
денудированное
с участками
равнин
в озеровидных
расширениях долин

область III-А.
Рав­нина
плоско-
увалистая, горизонталь­ная или полого-
наклонная

область III-Б. Рав­нина
холмисто-
ува­листая,
наклонная

Районы1

Уплощенные водоразделы (е, edQIII-IV)

I-A-1

II-A-1

Выпуклые и гребневидные водоразде­лы и крутые (>10°) приводораздельные склоны (ed, dc, ds, dpQIII-IV)

I-A-2

II-А-2

II-Б-2

Пологие склоны (крутизной <10°) (d, dp, dsQIII-IV)

I-A-3

II-А-3

II-Б-3

Делювиально-пролювиальные предгорные шлейфы (dpQIII-IV)

III-Б-4

Аллювиально-пролювиальные равнины (apQIII)

III-A-5

III-Б-5

Террасоувалы (местные водоразделы депрессий) (a, laN2Q1)

III-A-6

III-Б-6

Высокие надпойменные речная и озер­ная террасы (третья и четвертая) отн. высотой более 20 м (a, laQIII)

II-Б-7

III-A-7

III-Б-7

Вторая надпойменная речная и озер­ная террасы отн. высотой 15–20 м (a, laQIIIII)

I-A-8

II-Б-8

III-A-8

III-Б-8

Первая надпойменная терраса отн. высотой 8–10, до 12 м (aQIII)

III-A-9

III-Б-9

Низкие террасы и поймы, нерасчлененные, днища долин малых рек, ручьев и временных водотоков (а, ар, dpQIII-IV)

I-A-10

II-А-10

II-Б-10

III-A-10

III-Б-10

Высокая пойма в долинах крупных рек отн. высотой до 2–3 м (aQ1IV)

III-A-11

III-Б-11

Низкая пойма в долинах крупных рек отн. высотой 0,5–1,5 м (aQ2IV)

III-A-12

1 Приведены индексы отложений, залегающих с поверхности.

Введение в качестве одного из ведущих критериев районирования «типа инженерно-геологического разреза» обеспечивает представление картографической модели в объемном трехмерном изображении. При этом под типом разреза авторы карты понимают строение толщи пород, залегающей в основании существующих или проектируемых сооружений: число и последовательность чередования слоев различного генезиса, состава и мощности с учетом их структурно-фациальных взаимоотношений, глубины залегания уровня грунтовых вод, наличия ММП, физико-механических свойств различных литологических разностей и других особенностей толщи, важных с инженерно-геологической точки зрения.

Описание таксонов авторы карты считают целесообразным представлять в виде справочника-приложения к карте, составленного по специально разработанной стандартной форме (табл. 26). В этой форме предусматривается, с одной стороны, характеристика всех компонентов инженерно-геологической обстановки, с другой — прогноз возможных изменений геологической среды при различных видах инженерно-строительного освоения территории. Характеристика инженерно-геологических условий включает физико-механические свойства грунтов (даются в виде дроби, в числителе которой содержатся минимальные и максимальные значения показателей, в знаменателе — средние, в скобках — дисперсии), гидрогеологические условия (тип водоносного горизонта или комплекса, наличие напорных вод, положение горизонта по отношению к мерзлой толще, глубина залегания первого от поверхности водоносного горизонта, тип и степень агрессивности), мерзлотные условия (температура, льдистость, мощность криолитозоны, мощность сезонномерзлого и сезонноталого слоя), современные физико-геологические процессы и явления, фоновая сейсмичность и приращение сейсмической балльности. Прогноз возможных изменений геологической среды дается в виде прогнозируемых процессов и явлений при промышленном, гражданском и линейном строительстве. При этом промышленное строительство рассматривается раздельно в случае «горячего» технологиче­ского режима, «мокрого» технологического режима и прочего. Предполагается, что в основу прогноза должен быть положен проанализированный и обобщенный опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в пределах освоенных типовых районов-аналогов. Сюда же включены рекомендации по методам подготовки оснований, типам фундаментов, по мерам защиты территории от нежелательных процессов.

Таблица 26. Стандартная форма инженерно-геологической характеристики таксона

Примечание. Физико-механические свойства грунтов даются в виде дроби, в числителе которой содержат­ся минимальные и максимальные значения показателей, в знаменателе — средние, в скобках — дисперсии.

Расшифровка индексов дается в экспликации к карте, представленной в виде двумерной таблицы (см. табл. 25). В ней выделены регионы по характеру неотектонических движений, области — по облику рельефа и районы — по типу разрезов. По мнению авторов карты, признаки выделения таксонов, необходимые краткие пояснения и типовые разрезы (рис. 75), характеризующие каждый таксон, могут быть внесены непосредственно в «шапку» и клетки таблицы.

Рис. 75. Примеры типовых разрезов для трех районов, выделенных на карте
типологического инженерно-геологического районирования
(И. М. Хайме, В. С. Хорев,
1986).
Колонки-врезки иллюстрируют криогенное строение толщи

Пояснения к рис. 75. Литологические типы пород скальные: 1 — сланцы; 2 — известняки; 3 — переслаивающиеся конгломераты, песчаники, алевролиты; 4 — гранитоиды; 5 — андезиты, дациты, базальты; нескальные: 6 — торф; 7 — ил; 8 — глина; 9 — суглинок; 10 — супесь; 11 — песок; 12 — гравий; 13 — галька; 14 — валуны; 15 — дресва; 16 — щебень; 17 — глыбы.
Криогенное строение толщи: 18 — граница многолетнемерзлых пород; 19 — массивная криогенная текстура; 20 — сетчатая криогенная текстура; 21 — трещинно-жильные льды; 22 — лед; прочие знаки: 23 — трещиноватые породы; 24 — уровень грунтовых вод

На карте районирования, помимо границ выделенных таксономических единиц, условными знаками показаны современные геологические процессы и явления: мари, заболоченные участки; делли (наклон стока); солифлюкция; оползни; каменные россыпи, курумы; осыпи; морозобойные трещины; повторно-жильные льды; бугры пучения; наледи; термокарст; карст; эоловые пески (бугристые, барханные). Дополнительно нанесены скальные останцы, установленные и предполагаемые разломы. На карту районирования вынесена трасса БАМ, вдоль которой дается степень изученности прилегающей территории. Разного типа штриховкой выделены пять категорий: хорошо изученные; достаточно изученные; среднеизученные; слабоизученные и плохо изученные. Степень изученности определяется наличием материалов картирования разного вида и назначения, освещающего в той или иной степени инженерно-геологические условия; материалов инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненных для обоснования проектирования сооружений; данных режимных наблюдений за поверхностными и подземными водами и процессами; данных о поведении различных видов грунтов региона при определенных воздействиях и т. п. Степень изученности региона определяет состав, объем, направленность и методику проведения дополнительных исследований.

Подобная карта инженерно-геологического районирования и приложения к ней позволяют обобщить имеющийся материал в предельно сжатой графической форме. При поступлении новой информации содержание их может меняться и дополняться новыми данными, например, ссылками на региональные таблицы, рекомендациями проектировщику на основании учета опыта строительства в определенных условиях и т. д.

4.2.4. Крупномасштабные карты

Крупномасштабные карты генетико-морфологического районирования составляются чаще всего на территорию города или конкретного инженерного объекта. Среди них представлены как синтетические, так и аналитические карты, чаще специальные. Детальные карты (масштаба 1:10 000 и крупнее), как правило, специальные, по содержанию чаще аналитические. В качестве примера нами рассмотрены карты: Карта инженерно-геологического районирования территории Москвы и типов строения геологической среды масштаба 1:25 000, составленная Г. А. Голодковской и Н. И. Лебедевой (1984); Карта инженерно-геологического районирования района Брудице масштаба 1:25 000, составленная М. Матулой и Я. Пашеком (Инструкция по составлению унифицированных основных инженерно-геологических карт, 1966); Макет крупномасштабной карты мелиоративного гидрогеологического и инженерно-геологического районирования (применительно к условиям юга УССР), составленный В. Г. Ткачук (Методические указания по крупномасштабному гидрологическому и инженерно-геологическому картированию и районированию для целей мелиорации, 1969); Крупномасштабная карта засоленности грунтов, составленная В. Г. Ткачук и А. Ф. Смирновой (Методические указания по крупномасштабному гидрологическому и инженерно-геологическому картированию и районированию для целей мелиорации, 1969); Карта инженерно-геологического районирования территории горно-складчатой области для строительства наземных сооружений масштаба 1:5000–1:10 000, составленная г. С. Золотаревым и Т. Ю. Пиотровской (1973); Карта районирования факторов инженерно-хозяйственного воздействия масштаба 1:10 000 (градостроительного комплекса), составленная Н. В. Крепшей (1993); Карта детального аналитического специального районирования территории гидроотвала «Березовый Лог» (КМА), составленная А. П. Дмитриевым и А. М. Гальпериным (1983).

Г. А. Голодковская и Н. И. Лебедева составили Карту инженерно-геологического районирования территории Москвы и типов строения геологической среды масштаба 1:25 000. Проведена типизация территории Москвы на уровне инженерно-геологических районов по особенностям строения геологической среды на глубину инженерно-хозяйственного воздействия с учетом новейшей геологической истории региона, которая контролирует размещение выделенных типов строения среды в геологическом пространстве.

Наиболее крупной единицей районирования являются инженерно-геологические области, вычлененные по геоморфолого-неотектоническим особенностям территории (рис. 76). На территории Москвы выделены четыре инженерно-геологические области, обозначенные на карте заглавными буквами русского алфавита:

А — область умеренных новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с преобладанием устойчивых поднятий, занимающая юго-западную часть города;

Б — область слабых проявлений новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с преобладанием поднятий, расположенная на севере и северо-западе Москвы;

В — область весьма слабых проявлений новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с преобладанием поднятий, расположенных на северо-восточной окраине города;

Г — область, которая в историко-геологическом аспекте рассматривается как область унаследованного развития речных долин, совпадающая с границами современной долины рек Москвы и Яузы и занимающая большую часть территории города. Она пересекает ее с северо-запада на юго-восток.

В пределах каждой области выделены инженерно-геологические районы по типу строения геологической среды. При этом учитывались наличие или отсутствие в разрезе мезозойских отложений, их состав и мощность, особое внимание уделялось строению, мощности и составу отложений четвертичного возраста, породы которых являются основанием всех наземных и вместилищем многих подземных сооружений.

Рис. 76. Схема инженерно-геологического районирования территории
Москвы и
типы строения геологической среды
(по
Г. А. Голодковской, Н. И. Лебедевой, 1984)

Пояснения к рис. 76. Инженерно-геологиче­ские области (буквенные индексы см. в тексте). 1 — номера инженерно-геологических районов на схеме инженерно-геологического районирования (описание в тексте); 2 — оползни, оплывины, сплывы; 3 — карстово-суффозионные воронки; 4 — границы инженерно-геологиче­ских областей и их индекс; 5 — границы типов строения геологической среды и их номера; 6 — линии инженерно-геологических разрезов; 7 — насыпные грунты; 8 — оползневые отложения; 9 — пески; 10 — галька и валуны; 11 — суглинки; 12 — глины;
13 — мергели; 14
— известняки; 15 — уровень верховодки; 16 — уровень подземных вод; 17 — пьезометрическая поверхность

Всего выделено 13 районов, геологическое строение которых в легенде выражено колонками-разрезами, отражающими соотношение различных четвертичных и коренных пород. Каждый район имеет свой номер и тип штриховки, с помощью которых они обособлены на карте.

В первой области (А) выделены три группы инженерно-геологических районов: район, где с поверхности залегают моренные суглинки московского или днепровского возраста (1); район, на территории которого с поверхности распространены флювиогляциальные песчаные отложения преимущественно московского возраста, мощностью до 8–10 м (2); район, пространственно тяготеющий к долине р. Москвы, с преимущественно песчаным разрезом отложений, представленных флювиогляциальными песками (3).

Во второй области (Б) по особенностям строения геологической среды, характеру рельефа и гидрогеологическим условиям выделено также три группы (4–6) инженерно-геологических районов. В районы под номером 4 попадают территории, в рельефе представляющие моренную равнину среднечетвертичного возраста, сложенную моренными суглинками московского или днепровского возраста мощностью 10–15 м, залегающими на окско-днепровских флювиогляциальных или нижнемеловых песках. Район под номером 5 включает территории, сложенные с поверхности московскими флювиогляциальными песками мощностью до 10 м, залегающими на моренных суглинках. Район 6, пространственно тяготеющий к долинам рек Москвы и Яузы, сложен исключительно флювиогляциальными песками московского и окско-днепровского возраста, залегающими также на песчаных отложениях нижнего мела и юры.

В пределах третьей инженерно-геологической области (В) выделено также три группы инженерно-геологических районов (7–9). Район 7 занимает небольшие площади и представлен в геоморфологическом отношении реликтами моренной равнины днепровского оледенения, сложенной с поверхности моренными суглинками и глинами мощностью 5–10 м, подстилаемыми песками окско-днепровского возраста. Районы 8 и 9 сложены с поверхности флювиогляциальными песками московского возраста мощностью 5–10 м, которые в районе 8 подстилаются моренными суглинками мощностью до 15 м. Нижняя часть разреза сложена песчаными окско-днепровскими или верхнеюрско-нижнемеловыми отложениями.

Большое разнообразие инженерно-геологических условий в четвертой области (Г) обусловило выделение в ней четырех групп районов (10–13). Номером 10 обозначены районы глубоких доледниковых эрозионных врезов, выполненных нижнечетвертичными аллювиальными песками, иногда озерными глинистыми отложениями мощностью до 15 м; номером 11 — районы, в которых за пределами древней погребенной долины преимущественно песчаные четвертичные отложения мощностью до 25 м залегают на различной поверхности юрских глин мощностью менее 10 м; район 12 объединяет территории с большой мощностью (более 10 м) юрских отложений; район 13 объединяет древние высокие, сильно и глубокорасчлененные оползневые склоны р. Москвы.

Для каждой таксономической единицы районирования приведена характеристика инженерно-геологических и гидрогеологических условий. Геологические и инженерно-геологические процессы показаны на карте условными значками (оползни, оплывины, сплывы; карстово-суффозионные воронки).

Проведенное Г. А. Голодковской и Н. И. Лебедевой районирование территории Москвы позволяет выявить основные особенности города на глубину хозяйственного воздействия, дает возможность охарактеризовать различные условия протекания геологических и инженерно-геологических процессов и явлений, может служить базой для прогнозирования антропогенных изменений на территории города в дальнейшем.

М. Матулой и Я. Пашеком составлена Карта инженерно-геологического районирования района Брудице масштаба 1:25 000, которая входит в комплект инженерно-геологических карт ЧССР. Макет этой карты включен в качестве приложения к Инструкции по составлению унифицированных основных инженерно-геологических карт (1966), разработанной постоянной комиссией по геологии Совета Экономической Взаимопомощи. На карте выделены и обозначены (рис. 77) буквенными и цифровыми индексами области, районы и подрайоны, последние показаны цветовым фоном карты. Карта составлена по принципу регионального генетико-морфологического районирования, по содержанию — синтетическая, по назначению — общая.

Рис. 77. Система условных знаков, отражающая границы инженерно-
геологических таксонов, месторождения полезных ископаемых,
типы горных
выработок, охраняемых территорий на Карте инженерно-геологического
районирования района Брудице масштаба 1:25
000
(по И. Матуле, Я. Пашеку, Инструкция по составлению унифицированных
основных инженерно-геологических карт, 1966)

Легенда к карте представлена в виде однорядной таблицы, в которой выделены области, районы и подрайоны (табл. 27). Области, выделенные по морфоструктурному признаку, включают: а) Восточные горы; б) Северный вулканический горный край; c) Брудицкую котловину. Районы выделены по геологическому и геоморфологическому строению. Например, в пределах области Восточные горы обособлены четыре района: I — карстовая платформа; ІІ — элювиально-делювиальные склоны на кристаллических породах; ІІІ — элювиально-делювиальные склоны на вулканических туфах; ІV — пойма долины р. Бурошки. Подрайоны выделены по генезису, литологии и мощности рыхлых отложений. Для подрайонов в третьей графе таблицы показаны индекс и цвет, которым они отражены на карте. В следующей графе для каждого подрайона приводится схематический типовой разрез, на котором дается литология, мощность пород и глубина залегания уровня подземных вод. Далее приводится геолого-петрографическая характеристика пород, гидрогеологические условия. Завершается таблица характеристикой экзодинамических процессов и явлений.

Таблица 27. Построение основной части легенды Карты инженерно-геологического
районирования района Брудице масштаба 1:25 000

В легенде карты предусмотрены значки для показа на ней месторождений промышленного значения и отдельно данных о проявлениях месторождений бурого угля, кислых интрузий — гранодиоритов, кислых эффузивов — андезитов, известняков, галечников и песков, глин для производства кирпича. Показаны на карте также каменоломни, карьеры песка и гравия, карьеры глины, рудники, которые разделены на две группы: находящиеся в эксплуатации и заброшенные. Отражены буквенными индексами в пределах специального контура или локально на цветовом фоне охраняемые территории курортов (L), водных источников (V), заповедников (R), проектируемых водоемов (N), область сейсмической активности (S). Выделены специальным контуром выработанные пространства горного хозяйства (см. рис. 77).

В легенде подобной карты, изданной М. Матулой на английском языке в Братиславе в 1968 г. на центральную часть Цволен Базин (правда, названной зонированием с выделением зон и подзон), таблица дополнена пятью графами с характеристикой инженерно-геологических условий строительных работ в пределах каждого района или подрайона (зоны или подзоны) при проходке подземных выработок (шахт и штолен) с характеристикой водопритоков, степени обводненности и т. д.; общие условия строительства с указанием возможных трудностей, с характеристикой оснований подземных сооружений и условий строительства дорог. Введена также графа с характеристикой возможности использования местных строительных материалов. Подобные дополнения безусловно повышают содержательность карты, делают ее более информативной для отдельных видов строительства.

В. Г. Ткачук (Методические указания по крупномасштабному гидрогеологическому и инженерно-геологическому картированию и районированию для целей мелиорации, 1969) составила макет крупномасштабной карты мелиоративного гидрогеологического и инженерно-геологического районирования, которая по типу является синтетической специальной, разработанной в связи с мелиоративным строительством на Украине. На карте выделены провинция, области и подобласти, районы, подрайоны и участки (рис. 78). Признаки их выделения, основные и вспомогательные, применительно к масштабам 1:50 000 и 1:10 000 сформулированы В. Г. Ткачук в табл. 28.

Рис. 78. Макет карты мелиоративного гидрогеологического
и
инженерно-геологического районирования масштаба 1:50 000 –1:10 000
(по В. Г. Ткачук, Методические указания по крупномасштабному
гидрогеологическому и
инженерно-геологическому картированию
и
районированию для целей мелиорации, 1969)

Таблица 28. Принципы крупномасштабного мелиоративного гидрогеологического
и инженерно-геологического районирования (таксономические единицы
и показатели их выделения) Масштаб 1:50 000–1:10 000

Геологические показатели

Гидролого-климатические показатели (3)

Гидрогеологические показатели

Общие геологические и гидрогеологические условия (1)

Геоморфологические особенности, общие условия дренированности

(2)

Связь грунтовых и нижележащих межпластовых вод

(4)

Условия залегания грунтовых вод (глубина, дренированность, связь с корнеобитаемым слоем)

(5)

Химический состав грунтовых вод и засоленность пород зоны аэрации

(6)

Режим грунтовых вод, тип водного питания болот

(7)

Баланс грунтовых вод, болот

(8)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Провинция

(1)

Гидрогеологическая структура

Климатические зоны на территории провинции

Область

(2,1)

Геологическое строение и гидрогеологические особенности верхней зоны (активного водообмена)

Геоморфологическая структура, интенсивность расчленения рельефа, дренированность территории

Зональные климати- ческие показатели; местный сток

Тип, подтип и класс режима грунтовых вод

Подобласть (4)

Уточнение тех же данных (в случае необходимости)

Уточнение тех же данных (в случае необходи мости)

Уточнение тех же данных (в случае необходимости)

Возраст, литология 1-го регионального водоупора, характер связи грунтовых вод с нижележащим межпластовым водоносным горизонтом. Количественные показатели взаимосвязи

То же (при необходимости детализации)

Район

(9,7)

Местные геологические и гидрогеологические условия

Геоморфологическое положение (водораздел, склон, плато, высоты террас). Особенности расчленения рельефа

Данные о температуре воздуха, осадках, испарении, местном стоке, эффективных осадках

Мощность регионального водоупора, числовые показатели и направленность взаимосвязи грунтовых вод с нижележащим водоносным горизонтом

Возраст, генезис, литология водовмещающих пород и водоупоров, глубина залегания грунтовых вод, их связь с корнеобитаемым слоем, наличие верховодок.

Химический состав и минерализация грунтовых вод и верховодок. Засоленность пород зоны аэрации

Вид и разновидность режима, амплитуды годичных колебаний, величины годичных приростов (при орошении, тип водного питания болот (при осушении)

Тип баланса (нулевой, положительный, отрицательный). Характеристика отдельных составляющих (инфильтрация, отток, испарение и т. д.)

Подрайон

(6)

Уточнение тех же данных в случае необходимости

Уточнение тех же данных в случае необходимости

Уточнение тех же данных в случае необходимости

То же при необходимости детализации

При необходимости детализации

То же (с большей детализацией)

То же при необходимости детализации; особенности режима химического состава вод

То же с уточнением данных о балансе орошаемых площадей, учета питания грунтовых вод за счет потерь из каналов и т. п.

Участок

(9)

Подучасток (10, 11)

Инженерно-геологические показатели

Требуемые мелиоративные мероприятия (орошение, осушение). Оценка и прогноз мелиоративного со­стояния

Рекомендации по обеспечению благоприя­тного мелиоративного состояния мелиорируемых земель

Мощность и литологический состав пород до регионального водоупора

(9)

Литологиче­ский состав пород зоны аэрации, их физико-механические водные свойства и относительный водоупор

(10)

Специфиче­ские геолого-динамиче­ские процессы (просадки, эрозия, суффозия)

(11)

10

11

12

13

14

Общие данные о возможности применения вертикального дренажа или переливных скважин

Литологиче­ский состав и мощность отложений до первого регионального водоупора

Прогноз формирования верховодок, скорость повышения (понижения) уровня грунтовых вод, изменение их химиче­ского состава, возможного подтопления и засоления почвенного покрова (при орошении). Изменения гидрогеологиче­ской обстановки прилегающих областей (при осушении)

Для орошаемых площадей определение необходимости дренажа, рекомендуемые типы (вертикальный, горизонтальный, комбинированный). Параметры вертикального дренажа. Другие мероприятия – гидротехнические, агротехнические и организационные направленные на предупреждение непродуктивных потерь ирригационных вод. Условия глубинной промывки для площадей с засоленными грунтами. Для осушаемых площадей – мероприятия по обеспечению благоприятного водно-воздушного режима, обоснование необходимости дренажных систем двустороннего действия

Литологиче­ский состав и мощность отложений до первого регионального водоупора

Особенности литологиче­ского состава отдельных горизонтов в зоне аэрации, их мощность, физико-механический состав и водные свойства, наличие местных водоупоров

Геолого-динамические процессы, оказывающие влияние на мелиоративные условия

Прогноз возможных изменений литологиче-­ского состава и свойств пород зоны аэрации, развития неблагоприятных геолого-динамических процессов (просадки, эрозии, суффозии)

Условия заложения горизонтального дренажа и его параметры

То же с большей детализацией

То же

Примечание. При указании «уточнение тех же данных (при необходимости)» — имеется в виду наличие соответствующего изменения данного показателя по площади области района или участка.

Отраженная на макете территория входит в одну провинцию, которая выделяется на основе общих геолого-структурных и гидрогеологических показателей как крупная гидрогеологическая структура. В ее пределах по геоморфологическим и общим геолого-гидрогеологическим условиям выделены две области, обозначенные заглавными буквами: А — область водораздельного плато и Б — область древних речных террас. В области водораздельного плато неоднородного по гидрогеологическим условиям выделены две подобласти: со свободными и напорными водами. Для их обозначения сохраняются те же буквы, что и для областей, но с числовыми индексами (A1 и А2). На карте области и подобласти обособлены границами и указанными буквенными индексами. В области Б, в связи с однообразными гидрогеологическими условиями, подобласти не выделены.

Районы выделяются по глубине залегания грунтовых вод и верховодки и особенностям их режима. При этом В. Г. Ткачук рекомендует при районировании в масштабе 1:50 000 использовать интервалы глубин залегания грунтовых вод для выделения районов менее 1,0 м; 1–2 м; 2–3 м; 3–5 м; 5–8 м; 7–10 м; 10–15 м; 15–20 м и более 20 м. При более крупных масштабах интервалы глубин могут быть сужены. По этим признакам в области А выделено шесть районов, а в области Б — четыре. На карте они обозначены римскими цифрами с общей нумерацией в пределах всей области. Подрайоны выделяются на основании изменения минерализации грунтовых вод и их химического состава (область А, район V) или особенностей засоления пород (область Б, район ІІІ). Подрайоны показываются номером района с прибавлением буквенного индекса в верхней строчке (Vа, Vб и т. д.). Районы и подрайоны на макете показаны не только границами и индексами, но на черно-белом варианте — штриховкой разного типа; на цветном варианте районы выделены цветами, а подрайоны — оттенками этих цветов.

В пределах районов или подрайонов в соответствии с различиями инженерно-геологических особенностей территории выделены участки (показатели 9–11 в табл. 28), которые обозначены границами, арабскими цифрами и различным крапом. В области водораздельного плато (А) границы участков определяются в зависимости от мощности эолово-делювиальных отложений, наличия в них местных водоупоров и характера подстилающих пород. В области древних террас участки выделены на основании различия в мощности покрывающих аллювиальные отложения эолово-делювиальных суглинков.

В. Г. Ткачук полагает, что для данной территории можно выделить и подучастки (по данным показателей 10–11 в табл. 28). В пределах водораздельного плато в подучастках может быть отражено изменение литологического состава суглинков, залегающих над первым относительным водоупором (или региональным в местах отсутствия такого водоупора), а в области речных террас — литологического состава аллювия под покровными эолово-делювиальными образованиями. Подучастки обозначаются той же арабской цифрой, что и участок, но с буквенным индексом (8а, 8б и т. д.). На черно-белом варианте карты подучастки могут быть отражены соответствующей разновидностью крапа, а при цветном варианте для показа участков можно использовать штриховки, а для подучастков — цветной или черный крап.

В соответствии с вышеизложенным легенда к рассматриваемому макету состоит из трех частей (см. рис. 78). В первой части показан характер границ и индексация всех таксономических единиц районирования. Во второй части изложены гидрогеологические особенности районов и подрайонов в пределах области А и Б. Эта часть легенды представлена в виде таблицы, в которой выделены графы: 1) обозначения на карте районов и подрайонов (разные типы штриховки); 2) глубина грунтовых вод (м); 3) химический состав (мг/л) грунтовых вод; 4) засоленность почв и грунтов на глубине 0–1 м и 1–3 м с выделением градаций: незасоленных, слабозасоленных, среднезасоленных и сильнозасоленных. Тип минерализации вод и засоления почв и грунтов обозначены буквенными индексами: Г — гидрокарбонатный; С — сульфатный; ХС — хлоридно-сульфатный; СХ — сульфатно-хлоридный; X — хлоридный.

Отдельным знаком с более общей характеристикой природных условий показаны контуры балок, выполненных песчаными и глинистыми балочными образованиями с глубиной грунтовых вод от 0 до 3 м, поскольку на орошаемой территории они не требуют мелиоративного вмешательства.

В третьей части легенды представлены особенности литологического состава пород в пределах участков. Описан состав пород, их мощность, наличие или отсутствие водоупора, даются значки, с помощью которых они отражены на карте, и номера участков, в пределах которых описанные породы развиты.

К карте районирования прилагается таблица, в которой приводятся сведения об основных показателях, используемых для выделения тех или иных таксономических единиц, а также других, входящих в общий комплекс показателей, определяющих мелиоративное состояние земель. B горизонтальном ряду этой таблицы приведены показатели районирования, а в вертикальном ряду — таксономические единицы и показатели их выделения (в скобках указан номер показателя сначала основного, затем второстепенного). В таблице 29 для примера развернута характеристика района V в подобласти А2.

Таблица 29. Система мелиоративных гидрогеологических
и инженерно-геологических показателей, принятых при районировании

Примечания. 1. Типы вод и засоление почвогрунтов: С – сульфатные; ХС – хлоридно-сульфатные; Х – хлоридные; М – минерализация воды, г/л; ΔH – среднегодовой прирост уровня грунтовых вод, м; ам – амплитуда колебаний уровня грунтовых вод, м; р.в. – региональный водоупор, м. 2. Данные о междренных расстояниях (м) для участков приводятся для глубин заложения дрен: І – до 2 м; ІІ – до 3,5 м.

В клетках таблицы для каждой таксономической единицы районирования дается характеристика важных для нее основных и вспомогательных показателей. Дополнительно в последних графах таблицы дается оценка мелиоративного состояния земель, прогноз его изменения под влиянием мелиорации, а также рекомендации мероприятий по обеспечению на них благоприятной мелиоративной обстановки при орошении, исключающей заболачивание и вторичное засоление земель. В частности оценивается возможность применения дренажа, его типы (вертикальный, горизонтальный) и параметры, а также агротехнические и организационные мероприятия. Для оценки мелиоративного состояния земель применяется шкала, предложенная Р. А. Баером: 1) благоприятное — при глубине залегания грунтовых вод свыше 10 м; 2) удовлетворительное — при глубине их залегания 10–5 м; 3) неблагоприятное — при залегании грунтовых вод повышенной минерализации на глубине менее 3 м; 4) угрожающее — при залегании грунтовых вод повышенной минерализации на глубине менее 3 м от поверхности земли (при оросительных нормах 2,5–3,0 тыс. м3/га). Прогноз в таблице дан в виде продолжительности периода, в течение которого уровень грунтовых вод или верховодок поднимется до критической глубины в 2 м от поверхности.

Рассмотренная карта крупномасштабного районирования территории для целей мелиорации земель интересна тем, что здесь наряду с данными о ведущих показателях, на основании которых выделяются те или иные таксономические единицы, предусмотрено использование сведений о полном комплексе гидрогеологических и инженерно-геологических показателей, позволяющих всесторонне охарактеризовать природную обстановку орошаемых и осушаемых земель и территорий, перспективных для разного вида мелиорации. Такая комплексная характеристика позволяет достаточно достоверно оценить мелиоративное состояние территории, дать прогноз ее изменения, выбрать мероприятия, необходимые для ликвидации или предотвращения негативных последствий.

В. Г. Ткачук и А. Ф. Смирновой (Методические указания по крупномасштабному гидрогеологическому и инженерно-геологическому картированию и районированию для целей мелиорации, 1969) составлена крупномасштабная Карта засоленности почв и гpyнтов3, которая по типу является аналитической специальной. Она входит в комплект аналитических карт, на которых базируется рассмотренная ранее карта мелиоративного гидрогеологического и инженерно-геологического районирования. На карте выделены участки с одинаковыми общими условиями засоления до регионального водоупора или при глубоком его залегании — до основания зоны активного солеобмена. Для них охарактеризованы средневзвешенная засоленность и тип засоления почвенного горизонта на глубине 0–1 м как наиболее важного корнеобитаемого слоя; а также средневзвешенная засоленность и тип засоленности пород на глубине 1–3 м и глубины залегания горизонтов с максимальным засолением, его степень и тип.

Условные обозначения к карте состоят из трех разделов (рис. 79). В первых двух рассматривается характер отображения на карте средневзвешенной засоленности и тип засоления отдельно почвенного горизонта (до глубины 1 м от поверхности) и нижележащего слоя 1–3 м. Средневзвешенная засоленность для каждого разреза рассчитывается по зависимости:

Sсв = (S1h1+ S2h2 +….+ Snhn) / (h1 + h2 +....+ hn),

где Sсв — средневзвешенная засоленность в интервале, в т/га в слое 1 м; (S1h1 + S2h2 +….+ Snhn) — засоленность в интервалах опробования 1, 2... n в т/га в слое 1 м; (h1 + h2 +....+ hn) — интервалы глубин, м.

Рис. 79. Макет карты районирования по характеру засоления
почв и
горных пород (по В. Г. Ткачук, А. Ф. Смирновой,
Методические указания по крупномасштабному гидрогеологическому
и
инженерно-геологическому картированию
и
районированию, для целей мелиорации, 1969)

Выделены типы засоления сульфатного, хлоридно-сульфатного, сульфатно-хлоридного, хлоридного; с характеристикой степени засоленности: незасоленные, слабозасоленные, среднезасоленные, сильнозасоленные. Степень засоленности пород оценивается по содержанию в них водорастворимых солей с учетом количеств, вредных для нормального развития культурной растительности. При этом использовалась классификация почв и грунтов по степени их засоления, разработанная Почвенным институтом им. В. В. Докучаева, согласно которой категория засоленности определяется не только степенью засоления, но и его типом.

На карте средневзвешенная засоленность в сочетании с типом засоления для горизонта 0–1 м показана крапом (см. рис. 79, условные знаки 1–6), а для горизонта 1–3 м — штриховкой (условные знаки 7–14).

В третьем разделе легенды рассматриваются общие условия засоления почв и пород. Здесь представлены типовые эпюры засоленности почв и пород каждого из выделенных участков. Границы участков определяются, исходя из характера эпюр, размещением по площади выработок с одинаковым типом засоления и однообразным характером распределения солей по разрезу; но в пределах каждого участка должно сохраняться однообразие литологического состава пород. На карте участки обозначены контурами и соответствующими номерами (условный знак 15). При цветном варианте карты участки можно раскрасить.

Исходным материалом для определенных эпюр засоления являются графики запасов солей по всем выработкам данного участка (условный знак 17). С помощью математической обработки этих данных рассчитывается средняя засоленность пород последовательно для различных интервалов глубин по зависимости:

Sср = (S1 + S2 +....+ Sn)/n,

где Sср — средняя засоленность в данном интервале опробования по участку (в т/га в слое 1 м); (S1 + S2 +....+ Sn) — засоленность в данном интервале глубины в точках отбора проб 1, 2... n (в т/га в слое 1 м); n — количество точек отбора проб в данном интервале глубины по участку.

Осредненные эпюры с номерами соответствующих участков расположены в третьем разделе легенды. Тип и степень засоления на эпюре отражаются характером штриховки (условный знак 18). Запасы солей показаны линией запасов. Вдоль вертикальной оси эпюр дополнительно дается колонка, в которой штриховкой разного типа (условный знак 19) показывается характер изменения литологического состава пород участка по глубине. На каждой эпюре показывается уровень грунтовых вод, а под эпюрой приводится диаграмма ионного состава воды (условные знаки 20, 21).

Аналитическая карта засоленности почв и грунтов составлена на ту же территорию, что и рассмотренная ранее синтетическая карта мелиоративного гидрогеологического и инженерно-геологического районирования и была использована при составлении последней. Всего на карте засоленности выделено 11 участков, из них пять на водораздельном плато и шесть — в пределах древних террас. Приведенная на карте характеристика засоленности дает возможность выявить тенденции изменения типа и степени засоления почв и грунтов по площади картируемой территории и по разрезу, определить положение максимумов засоления. Такая карта позволяет легко рассчитать запасы солей в почвах и породах в слое любой мощности, получить все необходимые данные для прогнозирования режима засоления корнеобитаемого слоя. Кроме того, при повторном картировании этой территории использование содержащихся на карте материалов позволит выявить произошедшие изменения, определить динамику процесса засоления и наметить соответствующие защитные мероприятия по направленному регулированию солевого режима.

Карта инженерно-геологического районирования территории горно-складчатой области для строительства наземных сооружений масштаба 1:5 000–1:10 000 составлена Г. С. Золотаревым и Т. Ю. Пиотровской4 (1973). На ней выделены районы, подрайоны и участки разных пород (табл. 30).

Таблица 30. Инженерно-геологическое районирование и оценка
пригодности территории (на примере отдельных районов)
(по Г. С. Золотареву, Т. Ю. Пиатровской, 1973)

Участкам первого порядка соответствуют территории развития определенного инженерно-геологического типа пород. Участки второго порядка выделяются по глубине залегания грунтовых вод с учетом их режима (до 1 м; до 3 м; 3–6 м и т. п.). Участки третьего порядка обособляются по характеру развития неблагоприятных современных геологических и инженерно-геологических процессов и явлений (оползни-осовы, оползни-потоки, оползни сложного генезиса, интенсивный смыв, растущие промоины и т. п.).

На карте районы показываются границами и индексом (рис. 80); подрайоны, по мнению авторов легенды, при загруженности карты могут не показываться, но в таблице дается детальная геоморфологическая характеристика. В цветном варианте карты раскраска участков 1-го порядка (типы пород) дается в общепринятой стратиграфической гамме, для четвертичных отложений рекомендуемая раскраска указывается в графе таблицы для каждого типа. Участки 2-го порядка даются прерывистой штриховкой синего цвета; участки 3-го порядка выделяются цветными значками, рекомендуемыми в таблице. Для карт всех масштабов рекомендуется единая система индексов для обозначения инженерно-геологических районов, подрайонов и участков. Инженерно-геологические районы обозначаются римскими цифрами: I, ІІ..., подрайоны — заглавными буквами русского алфавита с подстрочной цифрой, указывающей на его порядок (категорию), например, 1-го порядка — A1, Б1, B1 и т. д.; 2-го порядка — А2, Б2, В2... и 3-го порядка — А3, Б3, В3..., участки — общепринятыми цифрами с подстрочной аналогичной цифрой, соответствующей порядку (категории) участка, например, 11, или 12, или13 и т. п.

Рис. 80. Структура и содержание условных обозначений
к
Карте инженерно-геологического районирования территории
горно-складчатой области для наземного строительства
масштаба 1:5000
– 1:10 000 (по Г. С. Золотареву, Т. Ю. Пиотровской, 1973)

В таблице районирования районам отведены горизонтальные графы, а подрайонам и участкам — вертикальные. Заканчивается она графой, содержащей оценку устойчивости склонов, пород в основании сооружений, пригодности территории и рекомендуемых мероприятий при их освоении (оценочное районирование).

На детальной инженерно-геологической карте достаточно полно отражается характеристика инженерно-геологических процессов и явлений (см. рис. 80). В числе прочих знаков предусмотрен показ абразионных и эрозионных бровок уступов и их высоты в м; трещин бортового отпора и оползневых; отдельных блоков, подготовленных к смещению, и их объемов; эпюр смещения реперов движением оползней; мест отрыва обвалов на склоне и их объем в м3; уменьшения или увеличения сейсмической балльности по сравнению со средней вследствие состояния и свойств пород в пределах районов. Буквенными индексами на карте обозначены факторы развития обвалов и оползней: а) изменение состояния и снижение прочности при увлажнении дождевыми и талыми водами (АВ) и подземными водами (ПВ); б) изменение напряженного состояния пород склона вследствии: Р — подмыва его основания рекой; М — морем; И — подрезки искусственными выемками; См — сейсмических толчков; в) изменение прочности пород в результате их выветривания, разгрузки и других экзогенных геологических процессов (Эк). Дополнительно на карту вынесена также информация об инженерных сооружениях и их деформации.

Карта районирования факторов инженерно-хозяйственного воздействия масштаба 1:10 000 составлена Н. В. Крепшей (1993). На ней районирование проведено как типологическое по одному компоненту инженерно-геологических условий — техногенной нагрузке города на геологическую среду. Карта (pиc. 81) построена на основе генплана города и плана перспективной его застройки. Анализ воздействия факторов градостроительного комплекса на геологическую среду проведен с учетом истории развития города и современной инженерной нагрузки на геологическую среду.

Рис. 81. Карта районирования факторов инженерно-хозяйственного
воздействия масштаба 1:10 000 (фрагмент) (по H. B. Kpeпшe, 1993).
Условные обозначения см. в табл. 31

Условные обозначения к карте представлены в виде экспликации к ней (табл. 31). На карте отражены площадные и линейные источники воздействий. К первым отнесены функциональные зоны, различающиеся по видам использования. Всего выделено семь зон, обозначенных на карте римскими цифрами (арабские цифры в скобках — доля от общей площади в %): I — селитебная (34, 3); ІІ — промышленная (7,5); ІІІ — коммунально-складская (4); IV — зеленые насаждения (4); V — незастроенные территории (49); VI — кладбища (0,5); VII — водоемы.

Таблица 31. Экспликация в карте районирования факторов
инженерно-геологического воздействия

Зоны и
их индексы

Районы и их
ин­дексы (застройка, тип технологическо­го
процесса)

Участки и их индексы
(но­мер предприятия на карте)

Этажность
зданий

Тип фун­дамента,
их заглуб­ление,
м

I—сели­тебная

А

Весьма старая (до 40-х годов)

1–2, де­ревянные

Ленточ­ные, 1,5–2,0

Б

Старая (40–60-х годов)

3–4, ка­менные

Ленточные, 2–4

В

Новая (после 60-х го­дов)

5–9, кирпич­ные и па­нельные

Свайные, 6–9

II—промышленная

А

Мокрый

10, 13, 21, 24, 26, 33, 73, 74, 87–89, 90–92

ТЭЦ, ГРЭС, насосные, теп­лицы, химические, металлургические

Разная этажность

Ленточ­ные, 5– 7 или свайные 6–9, ре­же 10–14

Б

Сухой

93, 12, 14, 16, 72 – элевато­ры, хлебокомбинаты, элект­ронные, радиотехнические; 62, 64, 76, 80 – лесообрабатывающие

В

Полусухой

15–19, 22–28, 34–39, 41 – 54, 50–54, 60, 63, 65, 69– 71, 77–79, 94, 95 – тек­стильные и пищевые; 1–9, 20, 81 –машиностроитель­ные

III — ком­мунально-складская

А

Коммунального хозяйства

75, 83–86 – фабрики, прачечные, химчистки, бани, бассейны; 11, 25, 29–32, 46–52, 55, 57–59, 61, 66–68, 82 – по обслуживанию средств транспорта

Одноэтаж­ные

Ленточные, 1,5–2,0

Б

Склады

Технического снабжения, сельхозтехники, Госснаба и др.; торговые, овощехранили­ща

Одноэтаж­ные

Ленточные, 1,5–2,0

Г

Линейные

Улицы, трамвайные и желез­ные дороги, водоводы

IV

Зеленые насаж­дения

Парки, скверы, мичурин­ские сады, золоотвал

V

Незастроенные территории

VI

Кладбища

I, II Томск, Бактин

VII

Водоемы

Озера Белое, Керепеть, Зы­рянское и др.

Продолжение таблицы

Сеть водонесущих коммуника­ций

Режим,

обусловлен­ный воз­действи­ем, ин­декс на карте

Показатели воздействия

площадь, га

водоподача, м3 /сут на 1 га

потери во­ды
от по­даваемого расхода, %

плотность, %

Редкая сеть
во­допровода,
ка­нализации
и теплотрассы

2187

5–15

5–30

30

Имеется водо­провод, дожде­вая канализация

Нарушен­ный стационар­ный (НС)

868

25–50

50–150

Густая сеть во­допровода, ка­нализация

Нарушен­ный нестацио­нарный (НС)

950

25–40

200–300

20

Густая сеть водонесущих ком­муникаций

191

500

50

Нарушен­ный стацио­нарный (НС)

295

40

394

250–300

40

То же

То же

188

275

480

5718

60

Нарушен­ный и слабонарушенный (HP)

59

Дальнейшее деление функциональных зон на районы проведено в селитебной зоне по возрасту застройки, в промышленной — по типам технологических процессов, коммунально-складской — по назначению сооружений.

Внутри районов промышленной, коммунально-складской и последующих зон выделяют участки по отдельным объектам, сооружениям и другим особенностям территории. На карту и в легенду внесены номера промышленных предприятий (участки) с повышенным выделением тепла, вредных химических элементов, с разной технологией производства и т. д. Далее в экспликации к карте районирования факторов инженерно-хозяйственного воздействия дается характеристика участков по этажности зданий, типов фундаментов и их заглублению, густоте сети водонесущих коммуникаций, количественные показатели воздействия, такие как плотность застройки (%), водоподача (м3/сут. на 1 га), потери от подаваемого расхода (%). При этом автор исходил из того, что большая часть города в пределах старой селитебной застройки характеризуется водопотреблением 50–150 м3/сут. на 1 га территории, на участках новой застройки — 100–200, а на отдельных промышленных площадках и других локальных участках до 500 м3/сут. А водопотери в районах весьма старой и старой застройки составляют 30 %, в районе новой застройки — 20 % от подаваемого расхода, т. е. величина дополнительной инфильтрации в грунт соответственно равна 15 и 20 м3/сут. на 1 га, что обусловливает развитие техногенного подтопления территории города.

Ценность такой карты в том, что ее содержание позволяет проследить, как с годами меняется характер техногенной нагрузки города на геологическую среду. Происходит увеличение площади и этажности жилой застройки, начинают преобладать свайные фундаменты. Все это сопровождается ростом статических и динамических нагрузок, сгущением коммуникационных систем, увеличением потерь воды и инфильтрации ее в грунт. Соответственно можно ожидать повышения уровня воды до 2–4 м, усиление агрессивности воды и коррозионных свойств грунтов.

А. П. Дмитриевым и А. М. Гальпериным (1983) составлена Карта детального инженерно-геологического районирования территории гидроотвала «Березовый Лог» (КМА), сложенного грунтами глинисто-мелового состава. Мощность намытой толщи до 70 м.

В пределах территории гидроотвала выделено четыре участка (рис. 82). Критериями выделения участков служат гранулометрический состав, показатели водно-физических свойств, степень уплотнения (по данным натурных замеров), параметры сопротивления сдвигу (преимущественно по данным вращательных срезов), характеристики сжимаемости. Некоторые участки подразделены на подучастки. Для каждого из них дана в прилагаемой к карте таблице характеристика физико-механических свойств глинисто-меловых грунтов, включающая содержание песчаной, пылеватой и глинистой фракций, начальный коэффициент пористости, угол внутреннего трения, сцепление, степень уплотнения (на 1980 г.), коэффициент консолидации (табл. 32). В примечании дается характеристика консистенции грунта в вертикальном разрезе толщи каждого участка и подучастка. Все таксономические единицы районирования показаны на карте разного типа штриховкой (см. рис. 82).

Рис. 82. Карта инженерно-геологического районирования гидроотвала «Березовый Лог» (КМА)
(по А. П. Дмитриеву, А. М.
Гальперину, 1983)

1, 2, 3, 4, 5, 6, — соответственно инженерно-геологические участки І-а, I-б, ІІ, ІІІ-а, ІІІ-б, ІV; 7
дренажные призмы; 8 — отсечные призмы; 9 — откосные сооружения гидроотвала;
10
— изолинии мощности намывной толщи

Таблица 32. Физико-механические свойства глинисто-меловых грунтов гидроотвала «Березовый Лог»


участка

Содержание фракций, %

Начальный коэффициент пористости ε0

Угол внутреннего тре­ния φ, град

Сцепление с, МПа

Степень уплотнения U
(на 1980 г.)

Коэффициент консолидации Cv, м2/сут

Примечания

Песок
2—0,05 мм

Пыль
0,05–0,005 мм

Глина
<0,005 мм

I–а

I–6

21,1

27,5

31,6

28,97

48,3 43,53

0,83

0,68

16

18

0,04

0,04

1

1

0, 09 e–0,11q

0,14 e–0,17q

Подучасток I–а включает глини­сто-меловые линзы в упорной призме. Консистенция глинисто-меловых грунтов мягкопластичная

II

10,7

44,3

45

0,89

14–16

0,025–0,3

0,8–1

0,11 e–0,09q

В вертикальном разрезе глинисто-меловой толщи преобладают грунты с консистенцией от мягкопластичной до текучепластичной

III–а

III–б

3,9

2,3

46,4

47,1

49,7

50,6

0,95

1,03

12

10

0,02

0,015

0,6

0,5

0,08 e–0,11q

В вертикальном разрезе глинисто-меловой толщи преобладают грунты с текучепластичной консистенцией

IV

1,03–1,11

8–10

0,015–0,01

0,25–0,5

0,06 e–0,13q

Консистенция грунтов
от текучепластичной до текучей

На карту вынесены элементы системы гидравлически связанных намывных фильтрующих элементов, необходимых для подготовки зоны гидроотвала к рекультивации, расположение которых базируется на результатах районирования территории. Показаны оси дренажных призм, разделяющие ядерную зону гидроотвала на секции и приуроченные к границам инженерно-геологических участков и подрайонов; отсечные призмы, намываемые между дренажными призмами; откосные сооружения гидроотвала; проведены изолинии мощности намывной толщи. Карта дополняется инженерно-геологическими разрезами гидроотвала (рис. 83).

Рис. 83. Инженерно-геологический разрез гидроотвала
«Березовый
Лог» по линии ІІІ–ІІІ.

Пояснения к рис. 83. 1 — инженерно-геологическая скважина и ее номер; 2 — песок глинистый, намывной, мелко- и среднезернистый, местами с обломками мела и прослоями глинисто-меловых паст; 3 — меловая, местами суглинисто-меловая паста с прослоями песка и суглинка; 4 — щебень, дресва, галька плохой окатанности мела с суглинистым заполнителем; 5 — почвенно-растительный слой — суглинок от легкого до тяжелого, глина легкая — гумусированный; 6 — глина светло-коричневая, легкая, полутвердая, местами гумусированная с включениями обломков мела; 7 — мел белый, слабый, реже средней крепости, трещиноватый, по трещинам ожелезненный; 8 — осадка намывного слоя и ее величина, м

Проведенное А. П. Дмитриевым и А. М. Гальпериным детальное инженерно-геологическое районирование интересно тем, что на территории, сложенной техногенными грунтами, на основании конкретных числовых показателей вычленяются участки и подучастки, однородные по гранулометрическому составу и физико-механическим свойствам.


1 Логичное данное произведение назвать «Карта типов», т. к. типизация — это и процесс, и его результат.

2 Напомним, что типизация, «положенная на карту», приводит к созданию карты районирования.

3 Следует писать почв и подстилающих пород, так как под грунтами понимают любые горные породы, почвы, осадки и техногенные геологические образования. Саму же карту следовало бы назвать Картой районирования территории по характеру засоления почв и горных пород.

4 Авторами она названа Инженерно-геологической картой для строительства наземных сооружений в горно-складчатых областях.