Politechnika Wrocławska rok akademicki: 2013/2014

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Instytut Geotechniki i Hydrotechniki

Przekrój geologiczny z mapy geologicznej nr 4

1. Wprowadzenie

Celem projektu jest określenie, na podstawie mapy geologicznej, warunków geologiczno-inżynierskich terenu i sporządzenie przekroju geologicznego. Projekt zawiera informacje na temat morfologii i hydrologii terenu, litologii i stratygrafii skał oraz ocenę przydatności terenu na potrzeby budownictwa. Analizę budowy geologicznej terenu wykonano na podstawie przekroju geologicznego. Określenie informacji o zaleganiu w przekroju geologicznym wymagało wyznaczenia jej kąta i kierunku nachylenia, poprzez intersekcję mapy geologicznej.

Niniejsza praca składa z 2 części:

- opracowania teoretycznego

- załączników, w postaci mapy i przekroju geologicznego

1. Geomorfologia terenu

   1. Morfologia

Mapa przedstawia obszar o powierzchni 4,288 km² wraz z przekrojem terenu, który rozciąga się na długości 2600 m. w kierunku NW - SE. Najniższa rzędna na mapie ma wysokość 850 m, a najwyższa 1150 m, zatem różnica wysokości wynosi 300 m. Obszar ten zaliczany jest do terenów wyżynnych. W centralnej części przekroju znajduje się ciek wodny. Teren, na całej długości przekroju, czyli od początku w punkcie A (NW) i kończąc w punkcie B (SE) ma tendencje spadową.

1. Hydrografia

Na mapie znajduje się ciek wodny z pięcioma dopływami, wśród których jeden przebiega wzdłuż linii przekroju. Źródła rzeki nie ma na mapie. Ciek wodny płynie z kierunku NW na SE. Najdłuższy dopływ znajduje się na wysokości około 1050m n.p.m. i płynie w kierunku południowo-wschodnim. Trzy pozostałe cieki mają swój początek na wysokościach odpowiednio około 1075 m n.p.m., 975 m n.p.m., i 925 m n.p.m. i płyną w kierunku południowo-zachodnim.

3. Budowa geologiczna

3.1. Litologia i stratygrafia skał

Teren przedstawiony na mapie zbudowany jest z warstw skalnych osadowych powstałych w erze paleozoicznej (Tab. 1.).

Tab. 1.

Oznaczenie warstwy	Pochodzenie	Podłoże budowlane	Wiek
A	Kambr	Margle, zlepieńce, wapienie	541-488 mln lat
B	Ordowik	Piaskowce, zlepieńce, łupki	488-443 mln lat
C	Sylur	Łupki ilaste, wapienie, piaskowce	443-419 mln lat
D	Dewon	Piaskowce, łupki ilaste, krzemionkowe, kwarcowe, dolomity	419- 359 mln lat
E	Karbon	Piaskowce, zlepieńce, węgiel kamienny	359-299 mln lat

Budowa geologiczna obszaru przedstawionego na mapie jest fałdowa. Warstwy na początku przekroju pochylone są w kierunku NW a następnie przechodzą w kierunek SE. Przekrój przedstawia siodło fałdu, tzw. antyklinę i synklinę. Centrum antykliny jest warstwa B (ordowik), na której zalegają coraz to młodsze warstwy, które ułożone są względem siebie prawie że równolegle. Zaś centrum synkliny jest warstwa D (dewon) na, której to zalegają warstwy coraz starsze.

3.2. Tektonika- formy przestrzennego zalegania skał

Aby ustalić kąt upadu warstw geologicznych, korzystamy ze wzoru:

$\tan\alpha = \frac{h}{d}$, gdzie:

h – pionowy odstęp warstwic – różnica między poziomicami,

d – moduł

α – kąt upady warstwy

Linia między warstwami E, D:

$$\tan\alpha = \frac{50}{180}$$

α ≅ 27

Linia między warstwami D, C:

$$\tan\alpha = \frac{50}{200}$$

α ≅ 24

Linia między warstwami C, B:

$$\tan\alpha = \frac{50}{200}$$

α ≅ 24

Linia między warstwami B, C:

$$\tan\alpha = \frac{50}{60}$$

α ≅ 70

Linia między warstwami C, D:

$$\tan\alpha = \frac{50}{30}$$

α ≅ 103

Linia między warstwami D, C:

$$\tan\alpha = \frac{50}{210}$$

α ≅ 23

Linia między warstwami C, B:

$$\tan\alpha = \frac{50}{300}$$

α ≅ 16

Kąt upadu dla wszystkich warstw przekroju wynosi średnio 41°.

Miąższość poszczególnych warstw należy obliczyć ze wzoru:

m=p*sinα, gdzie:

p - miąższość pozorna (odległość miedzy stropem a spągiem, mierzona na mapie lilijką i przeliczana zgodnie ze skalą mapy)

m - miąższość rzeczywista
α - kąt upadu warstwy

Tab. 2.

Warstwa	Miąższość pozorna	Miąższość rzeczywista
C	250 m	226 m
B	450 m	408 m
C	120 m	93 m
D	250 m	156 m
C	700 m	593 m

Miąższości warstwy D i B nie można obliczyć za względu na brak stropu lub spągu tych warstw.

4. Prognoza inżynierska i wnioski

Teren przedstawiony na mapie tworzą w większości lite skały okruchowo-ilaste, które są bardzo dobrym podłożem budowlanym. Jednakże należy zwrócić uwagę, że w zależności od spoiwa (lepiszcza) właściwości skał ulegają bardzo dużej zmienności. Największą wytrzymałość na obciążenia wykazują skały o spoiwie krzemionkowym, najniższą o spoiwie ilastym. Ponadto skały o teksturach łupkowych mają różne właściwości w kierunkach prostopadłym i równoległym do powierzchni oddzielności. Są to skały podatne na rozwój procesów osuwiskowych. Powinno się dodatkowo wziąć pod uwagę zwietrzelinę, system spękań, zjawisko krasu (rozpuszczanie wapieni i dolomitów przez wodę), zjawisko sufozji (wymywanie frakcji iłowo-pyłowej przez wodę gruntową, co sprzyja powstawaniu osuwisk i zwietrzeliny). Podsumowując dla bezpieczeństwa posadowienie budynku powinno odbywać się w obrębie jednej warstwy geologicznej i w pewnej odległości od cieków wodnych, by grunt pod wpływem działania wody nie osiadał bądź zapadał się.

5. Bibliografia

1. Koszela J. Teisseyre B., Geologia inżynierska. Materiały pomocnicze do wykładu i ćwiczeń. Skrypt Politechniki Wrocławskiej. Wydanie II poprawione, Wrocław 1991;

2. Fijałkowska-Lichwa L. Prezentacja multimedialna Pomoc do ćwiczeń z geologii inżynierskiej; 2014

6. Załączniki

Nr 1. Mapa geologiczna nr 4 w skali 1:10 000

Nr 2. Przekrój geologiczny w skali 1:10 000