П 55-90 (ВНИИГ) Методика составления геоструктурных схем (моделей) скальных массивов в основаниях гидросооружений. Пособие к СНиП 2.02.02-85

 4. ВЫДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
В СКАЛЬНЫХ МАССИВАХ И ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ИХ СВОЙСТВ

4.1. Следует учитывать, что методика выделения границ структурно-петрологических и инженерно-геологических элементов зависит от вида симметрии геологического строения толщи, частью которой является изучаемый массив.

В массивах, состоящих из слоистых, сильно расслоенных и рассланцованных пород (трансверсально-изотропная симметрия), определение границ СПБ и СПЗ должно производиться с использованием колонки сводного литолого-стратиграфического разреза, составленной, например, в масштабе 1:50-1:100 и позволяющей построить эпюры мощности слоев и пластов (обычно до 1-2 м, а в массивных породах до 4-6 м). Толщи осадочных пород и преобразованных метаморфизмом слоистых или сильно расслоенных пород обычно проявляют ритмичность в чередовании слоев двух, трех, реже четырех литологических компонентов, в той или иной степени закономерно чередующихся в разрезе, что обычно хорошо видно на эпюрах мощности пластов (или слоев). Эти эпюры, а также положение низкопрочных литотипов (например, мергелей и аргиллитов среди песчаников) позволяют выделить слабые слои как СПЗ первого рода, а заключенные между ними однородные пласты или пакеты слоев сравнительно большей прочности интерпретировать как СПБ. При этом в качестве градационного признака может быть использовано средневзвешенное значение ("вес" - мощность слоя) процентного содержания низкопрочных слоев в выделенной на разрезе мощности пакета.

4.2. Графическая колонка сводного литолого-стратиграфического разреза изучаемого массива должна служить ординатой для систематизации средних и предельных значений характеристик различных свойств и состава литолого-петрографических разновидностей (см. рис.3-2). На основе таких графиков можно проследить изменения по литолого-стратиграфическому разрезу следующих характеристик: , , , , , , , , , и др.

Подобные систематизация и статистическая обработка данных позволяют выявить корреляционные связи отдельных характеристик, в ряде случаев установить геологические причины таких связей и на основе этого уточнить границы СПБ на колонке.

4.3. Для скальных массивов, сложенных нерасслоенными массивными породами с ортотропной симметрией, например массивными гранитоидами, в качестве эквивалентов плоскостей контактов разновидностей слоев пород могут быть использованы плоскости трещин пластовой отдельности, которые обычно залегают полого, и шаг между ними определяет высоту ЭПБ.

Для расслоенных магматических и метаморфических пород, залегающих с крутым падением, выделение СПБ и СПЗ должно производиться аналогично слоистой толще по нормали к плоскости их расслоения или сланцеватости.

4.4. СПЗ второго рода, т.е. элементы мелких пликативных форм в виде складок и их частей, а также тектонических разрывных смещений разных кинематических типов и размеров, должны выделяться на разрезах и картах по порядкам и параметрам количественных показателей масштабной классификации тектонических разрывных смещений и трещин (см. табл.1-2).

4.5. Многообразие разновидностей пород при их переслаивании нередко приводит к образованию сложных по конфигурации структурно-петрологических элементов, не имеющих резко очерченных границ по составу, строению и состоянию. В таких слоистых толщах для выявления квазиоднородных структурно-петрологических элементов следует использовать средневзвешенное значение содержания в пакете слабых и прочных пород (см. табл.3-4, 3-5).

Зависимость показателей физико-механических свойств от состава, строения и состояния пород позволяет использовать табл.3-5 также для приближенной оценки деформационных, прочностных и фильтрационных характеристик основания применительно к стадии ТЭО.

4.6. Границы ИГЗ и ИГБ следует проводить на вертикальных геоструктурных разрезах с нанесенными контурами СПЗ и СПБ, используя при этом всю совокупность изыскательской информации, обеспечивающей выделение на этих разрезах границ подзон А, Б, В, Г выветривания и разгрузки массива.

Учитывая возможные значительные изменения мощности подзон выветривания и разгрузки А, Б, В в различных частях изучаемого массива, следует наносить границы этих подзон не в среднем по массиву, а определять их по линии разреза на основе данных сейсмопрофилирования, каротажных измерений, статистической обработки свойств кернов и т.д.

4.7. При построении ГСМ рекомендуется соблюдать основные методические этапы работ в такой последовательности:

- структурно-тектоническое районирование региона и территории проектируемого гидроузла;

- структурно-петрологическое районирование и моделирование скального массива на участке выбранного створа;

- инженерно-геологическое моделирование скальных массивов на участке выбранного створа.

Этапы этой методики и примеры ее реализации изложены в Приложениях 2-5.

4.8. Необходимо учитывать, что процесс построения ГСМ не может быть автоматизирован в силу индивидуальных особенностей природных условий каждого массива, что обусловливает применение не только общих методических приемов (которые в принципе могут быть формализованы), но и глубокой исследовательской работы, успех которой во многом определяется опытом, знаниями и интуицией геолога. Наиболее целесообразно применение вычислительной техники на этапах статистической обработки данных полевых и лабораторных наблюдений, нахождения корреляционных связей характеристик свойств, строения и состояния массива. Перспективы совершенствования методики и автоматизации отдельных процедур создания ГСМ связаны с более широким применением геофизических методов, в частности, с развитием методов сейсмической томографии и реальной компьютеризацией инженерно-геологических изысканий и исследований.