Wstęp

Projekt wykonano w ramach przedmiotu Geologii Inżynierskiej, w semestrze letnim roku akademickiego 2008-2009, prowadzonego przez...

Celem ćwiczenia jest określenie warunków geologiczno-inżynierskich, zadanego terenu przez prowadzącego, na potrzeby posadowienia budynków.

Zakres niniejszej pracy obejmuje:

• czytanie mapy w celu rozpoznania struktur geologicznych na analizowanym terenie,

• naniesienie kolorów i przeanalizowanie mapy,

• konstruowanie kąta i kierunku upadu,

• wykonanie przekroju geologicznego na podstawie mapy geologicznej,

• dokonanie prognoz inżynierskich i opracowanie wniosków.

1. Morfologia terenu.

Analizowana mapa geologiczna została sporządzona na podkładzie topograficznym, co po zapoznaniu się z przebiegiem i wartościami poziomic, umożliwia odczytanie istotnych danych dotyczących rzeźby terenu i występowania wód powierzchniowych.

Wysokości bezwzględne obszaru wynoszą od około 950 do 1200 m, co pozwala stwierdzić, że jest to powierzchnia górzysta. Największa różnica wysokości waha się w okolicach 250 m. Najwyżej położone tereny wzniesione są ponad 1150 m n.p.m.. Usytuowane są w północno-zachodniej
i południowej części analizowanej mapy geologicznej. Badany obszar, w większej części, jest nachylony w kierunku południowo-wschodnim. Tu z kolei najniżej położony obszar osiąga wysokość około 950 m n.p.m..

1. Hydrografia terenu.

Przyglądając się mapie można dostrzec trzy potoki, których kierunek spływu ściśle jest związany z przebiegiem topografii terenu. Na wysokości ok. 1025 m n.p.m. znajduje się źródło najdłuższego potoku, który płynie w kierunku północno-wschodnim na wysokości około 900 m n.p.m. w dolinie pomiędzy dwoma wyniesieniami terenu.

Dwa mniejsze potoki, mające swoje źródła na wysokości około 1040 m n.p.m. i 1010 m n.p.m., płyną, odpowiednio, w kierunku południowo-wschodnim i południowym.

1. Geologia terenu.

Dzięki analizie otrzymanej mapy geologicznej i sporządzonego przekroju geologicznego można dokonać ogólnej oceny budowy geologicznej terenu.

Rozpatrywany obszar tworzony jest przez utwory skalne, od pochodzenia kambryjskiego aż po czasy okresu kredowego, tj. od około 520 do 65 milionów lat temu.

Oznaczenie	Pochodzenie	Podłoże	Początek	Czas trwania
A	Kambr	margle, zlepieńce, łupki	570 mln lat temu	około 70 mln lat
B	Ordowik	piaskowce, wapienie, łupki, zlepieńce	505 mln lat temu	około 60 mln lat
C	Sylur	wapienie, piaskowce, łupki ilaste	440 mln lat temu	około 30 mln lat
D	Dewon	łupki ilaste, krzemionkowe, kwarcowe, margle, mułowce	385 mln lat temu	około 50 mln lat
E	Karbon	wapienie, piaskowce, zlepieńce, węgiel kamienny	330 mln lat temu	około 60 mln lat
K	Kreda	wapienie, kreda pisząca, piaskowce	140 mln lat temu	około 70 mln lat

Skały są wykształcone w formie warstw sfałdowanych z antykliną w części centralnej, w której warstwy młodsze otaczają warstwy starsze. Fałdowanie przebiega w kierunku NW – SE.

Warstwy skalne, z biegiem czasu, uległy zmianie położenia względem siebie, co uwidocznione jest występowaniem, na tym obszarze, aż trzech pionowych uskoków. Dwa z nich, U₁ i U₂, przecinają serie skalne w kierunku WNW-ESE, a U₃ w kierunku W-ENE. Deformacje nieciągłe oznaczone na mapie geologicznej jako U₁ i U₃, mają po swej lewej stronie usytuowane skrzydło wiszące, a z prawej-skrzydło zrzucone. Odwrotna sytuacja występuje w przypadku uskoku U₂, które skrzydło wiszące ma z prawej strony, a zrzucone-z lewej. W uskoku U₁ różnica wysokości wynosi ok. 310m, w U₂-ok.220m, a w U₃ nie można ustalić.

Uskoki powstały po karbonie, ale przed kredą, ponieważ osady kredy przykrywają warstwy starsze i powierzchnię uskoku. Co więcej, po karbonie musiała zaistnieć silna erozja, która spowodowała ścięcie warstw starszych. Na nich osadziły się utwory kredy, będące po dziś dzień niezdeformowanymi. Wnioskuje się również, że i po tym okresie geologicznym, wystąpiła intensywna erozja, dzięki czemu osady kredy obecnie pozostały już tylko w formie płatów na wzniesieniach.

Z przekroju można też uzyskać informacje na temat miąższości i nachylenia poszczególnych warstw skalnych. Największą miąższość rzeczywistą wykazuje warstwa B(ordowiku) oraz warstwa D(dewonu). Najmniejszą odległość między stropem a spągiem ma warstwa C, gdyż sylur jest okresem stosunkowo krótkim, co miało wpływ na krótki czas osadzania się warstw skalnych.

Niewielką miąższość ma też warstwa K(kredy), która poddana została silnej erozji, dlatego też, w tym przypadku, można było tylko określić miąższość pozorną.

Miąższości poszczególnych warstw, na podstawie sporządzonego przekroju geologicznego, przedstawiają się następująco:

SW ↓ NE	Warstwa geologiczna	Miąższość rzeczywista [m]	Miąższość pozorna [m]
	E	x	x
	D	130	150
	C	40	x
	B	115	x
	A	x	x
	K	x	145
	Uskok U1
	E	x	x
	D	130	150
	C	40	50
	B	120	125
	A	x	265
	B	140	300
	C	x	x
	Uskok U2
	A	x	x
	B	135	290
	C	40	60
	D	120	240
	E	x	x
	Uskok U3
	E	x	x

Oznaczenie:

x – nie można określić

Kąty nachylenia warstw:

• warstwy, między A - U₁, nachylone są w kierunku SW pod kątem ok. 40^o,

• warstwy, między uskokiem U₁ aż do centrum antykliny, nachylone są w kierunku SW pod kątem ok. 45^o,

• warstwy, od centrum antykliny aż po uskok U₂, nachylone są w kierunku NE pod kątem
  ok. 30^o,

• warstwy, między uskokami U₂ a U₃, nachylone są w kierunku NE pod kątem ok. 25^o,

• kąt nachylenia warstwy między uskokiem U₃ a punktem B jest nie do ustalenia.

Oczywiście wszystkie warstwy, w poszczególnych rozpatrywanych częściach przekroju,
są do siebie równoległe.

1. Prognozy inżynierskie.

Teren przedstawiony, na mojej mapce, w znacznej części nadaje się na posadowienie budynku. Wyjątek może stanowić umiejscowienie linii kolejowej, ponieważ występują niebezpieczne uskoki. Co więcej, znajdują się tutaj ostre wzniesienia, a także duże spadki zboczy terenu powodujące konieczność budowy mostów i tuneli oraz krętych dróg o dużych nachyleniach niwelety oraz licznych jej załomach.

Obszar narażony jest także na erozję, gdyż występują tutaj trzy rzeki, jak również na osuwiska wynikające z nasiąkania gruntu wodą płynącą i krasowienie.

Dobrą informacją jest to, że teren ten złożony jest w większości, ze skał starych, które, same w sobie, stanowią bardzo dobre podłoże do celów budowlanych, ze względu na fakt, iż osiadanie tych warstw jest już bardzo powolne i równomierne. Dla ogólnego bezpieczeństwa budowli, najlepiej jest je umiejscawiać z dala od uskoków, które powodują nierównomierne osiadanie gruntów oraz starać się znaleźć obszar będący w obrębie jednej warstwy geologicznej. Nie bez znaczenia jest także odpowiednia odległość od strumieni.

Mając na względzie powyższe wytyczne, podłoże do budowli jest najlepsze w północnej części terenu, gdyż osadzone są tam warstwy skalne pod najmniejszymi kątami. Istnieją tam szerokie pasy zajmowane przez jedną warstwę geologiczną, co umożliwia bezpieczne posadowienie obiektów budowlanych - nawet tych o sporych rozmiarach. Wówczas nie trzeba się martwić o ich trwałość, ze względu na podłoże, na którym się znajdują.

Dlatego też, dla ewentualnego posadowienia budynków należy wybrać warstwę E znajdującą się najbardziej na północ. Tworzy ona jednorodną powłokę na dość dużym obszarze. Utwory skalne pochodzące z okresu karbonu z pewnością zostały już poddane metamorfozie. Gwarantują one wtenczas bardzo dobre parametry wytrzymałościowe, np.: spora odporność na naciski, rozciąganie czy zgniatanie.

Ze względu na analizę osadów, jakie wytworzyły się w poszczególnych epokach, dobrym rozwiązaniem tez będzie posadowienie budynku na powierzchni objętej przez utwory skalne warstwy D(warstwy pochodzenia dewońskiego), ponieważ jej osady to głównie piaskowiec o dobrych parametrach technicznych.

_______________

Załącznik 1 : Mapa geologiczna, skala 1 : 10 000

Załącznik 2 : Przekrój geologiczny na podstawie mapy, skala 1 : 10 000

Literatura:

• Koszela J., Teissyre B., Geologia inżynierska, skrypt PWr, Wrocław 1991 r.

Strony internetowe:

• www.teberia.pl

• www.kghm.pl

• www.pgi.gov.pl

• www.wikipedia.pl