ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2015, № 4, с. 317-323
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
УДК 624.131.1:551.252
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУНТОВ ПО ТРАССЕ НОВОЙ КОЖУХОВСКОЙ ЛИНИИ МОСКОВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА
© 2015 г. В. И. Осипов, Ю. А. Мамаев, А. А. Ястребов, Л. В. Канаева
Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, Уланский пер., д.13, стр. 2, Москва, 101000 Россия. E-mail: mamaev47ya@mail.ru
Поступила в редакцию 12.02.2014 г.
Дается краткая характеристика инженерно-геологических условий территории строительства новой Кожуховской линии метрополитена на востоке Москвы. Рассматриваются особенности геологического разреза вдоль трассы. Приводятся обобщенные характеристики состава, состояния и свойств грунтов, важные для проектирования и строительства подземных сооружений.
Ключевые слова: геологическое строение, физико-механические и коррозионные свойства грунтов.
Москва, как любой из мегаполисов мира, испытывает значительные транспортные проблемы. Для их решения администрация города разрабатывает и применяет разнообразные меры строительного и организационного характера. При Московской городской думе создана специальная комиссия, накапливающая и обобщающая проекты и предложения по улучшению транспортной ситуации в городе. Разработана и реализуется новая концепция развития транспортной инфраструктуры города, в которой первостепенное значение отводится реконструкции и строительству сетей и сооружений общественного транспорта, как наземного, так и подземного.
Программой развития метрополитена в г. Москве на период 2012-2020 гг. предусматривается строительство 14 новых линий и участков с общей протяженностью тоннелей 170 км и 65 станций метро. Из них до 2015 г. должны быть построены 35 станций и до 2020 г. еще 30 станций.
Одной из наиболее протяженных является трасса новой Кожуховской линии метро от станции "Авиамоторная" до станции "Некрасовка", с расположением 4 станций за пределами Московской кольцевой автодороги (МКАД). Данная линия (рис. 1) располагается в восточной части города, включает 8 станций метро и примерно 18 км тоннелей. Общее плановое положение новой линии метро параллельно Казанскому направлению же-
лезной дороги с пересечением ее в районе платформы "Косино". В границы Москвы попадают 4 станции: новая станция "Авиамоторная", далее "Нижегородская улица", "Окская" и "Ферганская улица".
Цель инженерно-геологических работ - природное обоснование конструктивных решений в составе проектов строительства новых станций и тоннелей Кожуховской линии, в том числе характеристика состава, состояния и свойств горных пород, которые будут вмещающей средой и основанием зданий и сооружений метрополитена.
Учитывая большой объем инженерных изысканий, уже выполненных на территории Москвы [1, 2, 3], в том числе по рассматриваемому району работ, задачами работ предусматривался анализ результатов определений состава и физико-механических свойств горных пород исследуемой территории. Были обобщены и проанализированы фондовые материалы организаций ОАО "Метрогипротранс", ОАО " Мосинжпроект", ИГЭ РАН и других. Рассматривались данные бурения, геофизических работ, лабораторных геотехнических исследований грунтов.
Выполненный анализ представленных материалов позволил охарактеризовать особенности верхней части геологического разреза рассматриваемой территории по трассе новой линии метро и дать обобщенную оценку состава и физико-механических свойств грунтов.
318
ОСИПОВ и др.
Рис. 1. Фрагмент схемы планового положения новой Кожуховской линии московского метро с границами древних переуглубленных речных долин: 1 - трасса Кожуховской линии метро; 2 - границы древней доюрской переуглубленной долины; 3 - границы дочетвертичной переуглубленной долины; 4 - тальвег доюрской Измайловской долины; 5 - участки размыва юрских отложений.
ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ УЧАСТКА
Территория строительства новой Кожуховской линии Московского метрополитена в физико-географическом отношении относится к Подмосковной (песчаной) равнине, расположенной на западной окраине обширной Мещерской зандро-
во-аллювиальной равнины, распространенной к востоку от Москвы [3]. В пределах Московской кольцевой автодороги она занимает всю восточную половину территории города и характеризуется плоским слабоволнистым рельефом с отметками поверхности 120-150 м, который сформировался под воздействием многократных
оледенений и последующих флювиальных явлений при отступании ледников.
Начало трассы - новая дополнительная станция "Авиамоторная" - располагается на приподнятом водоразделе долин рек Яуза и Нищенка с абсолютными отметками земли 146-148 м. Участок сложен с поверхности аллювиально-флю-виогляциальными отложениями III (ходынской) надпойменной террасы р.Москвы верхнеплейстоценового возраста (а,Д III Иё) мощностью до 10 м. Последние практически повсеместно перекрыты маломощным (0.5-2.0 м) чехлом техногенных отложений.
Ниже, на глубине от 4 до 10 м, залегают ледниковые отложения основной среднечетвертичной днепровской морены ^ II ёп), мощностью 4-5 м, имеющие фрагментарное распространение.
Ниже моренных валунных суглинков залегает толща нерасчлененных аллювиально-флювио-гляциальных отложений окского и днепровского горизонтов, соответствующих этапам отступания ледников (а,Д Пок-ёп), представленных преимущественно песками мощностью от 5 до 8 м. С глубины 3-4 м вся толща четвертичных отложений водонасыщена.
На рассматриваемом участке четвертичные отложения повсеместно подстилаются плотными тяжелыми глинами юрского возраста ^3) мощностью 8-10 м, которые залегают со стратиграфическим несогласием на размытой выветрелой поверхности толщи верхнего карбона (С3), представленной переслаивающимися пачками известняков, мергелей и карбонатных глин.
К востоку (станции "Нижегородская улица" и "Окская") трасса пересекает переуглубленную палеодолину р. Нищенка, впадающую с севера в древнюю переуглубленную долину Пра-Москвы в районе Нагатинской поймы.
Геологическое строение долины р. Нищенка характеризуется этажным (друг над другом) залеганием трех разновозрастных долин, а именно: доюрской, дочетвертичной и четвертичной, с увеличенными мощностями выполняющих их отложений, соответственно: юрского, нижне-среднеплейстоценового и верхнеплейстоценового возраста. Это отражено на схеме соотношения четвертичных отложений по рассматриваемой трассе метро (рис. 2).
Станция "Нижегородская улица" располагается в границах четвертичной долины р. Нищенка на поверхности II (мневниковской) надпойменной террасы, вложенной в толщу аллювиально-флю-
виогляциальных отложений среднего плейстоцена (а,ДИок-ёп). Естественные (неизмененные) отметки поверхности земли составляют 132-135 м.
Станция "Окская" располагается над центральными русловыми наиболее глубокими частями доюрской и дочетвертичной долин р. Нищенка с наибольшими мощностями выполняющих их осадков. С поверхности залегают аллювиально-флювиогляциальные отложения III (ходынской) надпойменной террасы верхнеплейстоценового возраста (а,Д III Иё) в составе отложений самой молодой четвертичной речной долины р. Нищенка (абс. отметки поверхности земли 146-148 м). Отложения характеризуются преимущественно песчаным составом и мощностями от 2 до 10 м, при средних значениях 4-6 м, залегают с размывом на фрагментах днепровской морены ^ II ёп) и нерасчлененных аллювиально-флювиогляци-альных отложениях окского и днепровского горизонтов (а,Д II ок-ёп), и с поверхности перекрываются техногенными образованиями мощностью 1-5 м. С глубин 4-6 м вся толща четвертичных отложений водонасыщена. Геологическое строение данного участка сходно со строением участка строительства новой дополнительной станции "Авиамоторная".
Далее к востоку, в районе новых станций метро "Ферганская улица" - "Косино", трасса метрополитена будет проходить над древней доюрской Измайловской долиной с переуглублением до 3035 м, впадающей в Пра-Москву, и также имеющей этажное залегание разновозрастных речных долин.
СОСТАВ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
В соответствии с геологическим разрезом территории новой Кожуховской линии метро, расположенной в границах Москвы (см. рис. 2), ниже дается обобщенная характеристика состава и свойств грунтов, участвующих в его строении.
Выделены литолого-генетические (для четвертичных отложений) и стратиграфо-петрографи-ческие (для коренных пород) комплексы пород, в пределах которых по фондовым материалам охарактеризованы основные виды и разновидности грунтов. Они отличаются составом, состоянием и показателями физико-механических свойств, которые обусловлены различными условиями их накопления и формирования.
Из большого разнообразия показателей состава, состояния и свойств грунтов выбраны и
ОСИПОВ и др. Долина р. Нищенка
1 * ■ . У- 2 /
8 X 9 -
11 - ■----12
Рис. 2. Схема соотношения четвертичных отложений по трассе новой Кожуховской линии метро на участке пересечения долины р.Нищенка: 1 - современные техногенные образования (НУ): строительный мусор, глинисто-супесчаные породы с обломками древесины, угля, кирпича, известняка; 2 - современные и верхнечетвертичные аллювиальные отложения поймы III, II, I н/п террас (аЩ аШМ, аШшп, аПЬЬ): пески мелкие и средней крупности с прослоями супесей и суглинков; 3 - отложения морены днепровского оледенения ^Пёп): суглинки от полутвердых до мягкопластич-ных, с дресвой и щебнем осадочных и изверженных пород, с прослоями и линзами песков средней крупности; 4 -аллювиально-флювиогляциальные отложения окско-днепровского оледенения (а,Ш ок-&): а) пески от пылеватых до гравийных, с включением гальки; б) суглинки от полутвердых до текучепластичных; 5 - верхнеюрские оксфордские отложения ^з ох): глины и суглинки с включениями фауны и стяжениями пирита; 6 - среднеюрские келловейские отложения У3 с1): глины твердые и пески разнозернистые с углистыми включениями; 7 - верхнекаменноугольные отложения (С2): а) глины известковистые, полутвердые и твердые с включением щебня известняков; б) известняки глинистые; 8 - трещиноватость; 9 -
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.