1.2.6. Инженерно-геологическое районирование и оценка инженерно-строительных условий
Карта инженерно-геологического районирования Свердловской области выполнена ОАО "Уральская геолого-съемочная экспедиция" в составе отчета "Составление инженерно-геологической карты Свердловской области".
Территория Свердловской области расположена в пределах трех инженерно-геологических регионов - Предуральского (I), Уральского (II) и Западно-Сибирского (III). Граница между Предуральским и Уральским регионами проведена по выходам на дневную поверхность допермских пород на западном склоне Урала, а между Уральским и Западно-Сибирским по восточным выходам палеозойских образований.
Предуральский регион (I) занимает восточную часть площади. Структурно Предуральский регион охватывает Предуральский прогиб и Восточную окраину Русской платформы. Инженерно-геологические условия относительно простые и однообразные осложняются развитием в западной части региона интенсивно карстующихся карбонатных и галогенных пород. Заболачиваемость в регионе минимальна. Флювиальный комплекс современных морфогенетических процессов представлен эрозионной деятельностью рек и ручьев. Преобладает боковая эрозия. Здесь сформировалась сложная овражно-балочная морфолитосистема. Активно развивающаяся овражно-балочная сеть создала сильно расчлененный рельеф, что привело к активизации делювиального смыва и таких опасных процессов, как оползни, осыпи, суффозия, карст. Степень заовраженности составляет 0,02 - 0,05 км/кв. км.
Делювиальные и элювиально-делювиальные образования, покрывающие дочетвертичный субстрат, имеют небольшую мощность (обычно менее 5 м), которая увеличивается в эрозионных депрессиях и межгорных понижениях. Наибольшие мощности рыхлых образований приурочены к районам развития карста, где они заполняют карстовые полости. Преобладающим типом грунтовых вод являются трещинно-пластовые в осадочных породах и трещинно-карстовые в районах карстообразования. Грунтовые воды обычно безнапорные. В рыхлых образованиях имеет развитие верховодка.
В пределах Предуральского региона выделяются две инженерно-геологические области:
IА. Область приподнятой денудационной равнины Уфимского плато представляет платообразную поверхность с плоскими водоразделами и крутыми склонами. Область сложена карбонатными породами нижнепермского возраста. Породы сильно закарстованы. Прослеживается зависимость рельефа от литологии пород. Резкие формы соответствуют окременелым и рифовым известнякам. В полосе развития брекчиевидных известняков, менее стойких к выветриванию, формы рельефа мягче.
IБ. Области денудационной равнины Предуралья свойственен столовоэрозионный рельеф с почти плоскими водораздельными пространствами. Подобный рельеф находится в согласии с условиями залегания пород дочетвертичного субстрата - слабодислоцированных конгломератов, песчаников, алевролитов, аргиллитов нижней перми; в западной части области меридиональной полосой шириной 25 - 30 км выделяется полоса галогенных пород нижней перми, отличающаяся особо сильной степенью развития карста. Здесь распространен активный сульфатный карст.
Уральский регион (II) занимает западную и центральную часть площади области. В него входит зона остаточных гор Урала и зона Зауральского пенеплена.
На всей площади выходят на дневную поверхность скальные породы палеозойского и верхнепротерозойского фундамента, принадлежащие к различным геологическим формациям (интрузивным, вулканогенным, метаморфическим, осадочным). Все породы древнего фундамента смяты в сложные складки и разбиты на крупные блоковые структуры.
Крепкие слабовыветрелые породы в ненарушенных блоках образуют возвышенности, к местам тектонических нарушений и к площадям развития легковыветривающихся пород приурочены межгорные впадины и равнинные участки. На вершинах и склонах возвышенностей, сложенных интрузивными и вулканогенными породами, иногда наблюдаются нагорные террасы, глыбовые развалы и осыпи, на площадях распространения известняков - карстовые воронки и блюдцеобразные понижения, карстовые пещеры.
Зона остаточных гор Урала отличается наличием ведущих современных экзогенных природных процессов. Среди них преобладают гравитационные, криогенные и флювиальные процессы. Гравитационные (склоновые) процессы представлены крипом, солифлюкцией, десерпцией, делювием, а по речным долинам - осыпями, обвалами, оползнями. На крайнем севере области - курумообразованием, гольцовой денудацией. Происходит интенсивное развитие процессов физического (в основном, морозного) выветривания.
Криогенные процессы широко развиты на севере области - в зоне развития островной мерзлоты. С криогенными процессами связано формирование макро- и микроформ рельефа: полигональные грунты, нагорные террасы, солифлюкционные террасовые площадки, бугры пучения. С интенсивным проявлением морозного выветривания связано образование крупнообломочного материала (каменные "моря", глыбовые развалы, курумы и др.). Скорости выветривания коренных пород в зависимости от их состава, местоположения, экспозиции склона в условиях холодного климата меняются от 0,01 мм/год для скальных пород (габбро, граниты, диориты и др.) до 5 - 8 мм/год для полускальных грунтов (алевролиты, аргиллиты и др.).
Флювиальный комплекс геологических процессов представлен в основном глубинной эрозией. Процессы аккумуляции выражены слабо за исключением конусов выноса притоков главной реки. Данные образования достаточно быстро размываются и вовлекаются в дальнейший процесс переноса на более низкие гипсометрические уровни.
В пределах Зауральского пенеплена склоновые процессы на междуречьях затухают и на первый план выходят элювиально-субаэральные процессы и заболачивание. Грунтовые верховые болота, питающиеся атмосферными осадками, развиты на водораздельных пространствах, сложенных метаморфическими породами, трещины в которых часто оказываются затампонированными глинистым материалом. В речных долинах на пойменных террасах развиваются мелкие низинные болота, питаемые грунтовыми водами различных водоносных горизонтов, разгружающихся в речных долинах. Общий процент заболоченности составляет в пределах региона 20 - 25 процентов.