ГлавнаяНа платформах породы залегают спокойно, почти горизонтально пли образуют складки со сравнительно пологими крыльями. Наряду с этим здесь породы менее уплотнены и менее прочны; встречаются рыхлые песчаные, а также пластичные глинистые разности, причем не только среди палеоген-неогено-вых или мезозойских отложений, но и среди палеозойских. Так, например, в Ленинградской области широко распространены сравнительно слабые, мягкие и даже пластичные рифейско-кембрийские глины (вендско-валдайского комплекса и балтийской серии); в пределах Главного девонского поля среди верхнедевонских отложений встречаются рыхлые пески и мягкие пластичные глины; в толще угленосных отложений нижнего карбона Подмосковного бассейна распространены мягкие пластичные глины и рыхлые пески, часто находящиеся в плывунном состоянии.
В складчатых областях все породы обычно сильно дислоцированы, здесь широко распространены различные виды нарушений сплошности пород — сбросы, сдвиги, сопровождающиеся раздробленностью, трещиноватостью пород, тектоническими брекчиями, милонитами и т. д. Однако на участках, не нарушенных разрывами, породы отличаются большой плотностью, прочностью, жесткостью и напряженностью.
Следовательно, в разных тектонических областях условия залегания горных пород, так же как их физическое состояние и прочность, различны. Все это необходимо учитывать при определении методики геологических и строительных работ. Только при детальном изучении условий залегания пород можно составить достаточно достоверные геологические разрезы и карты, являющиеся исходным материалом для выбора и оценки строительной площадки, для определения компоновки сооружений и конструирования отдельных их элементов (фундаменты, откосы и т. д.). Вот почему при инженерно-геологических исследованиях необходимо детально изучать условия залегания пород.
Скальные и полускальные горные породы в зависимости от условий образования могут иметь разные формы залегания. Они могут образовывать различные по размерам и форме массивы, дайки, штоки, жилы, покровы, потоки, купола, толщи, пачки, слои или залежи различной мощности и выдержанности по простиранию.
Магматические глубинные и полуглубинные породы образуют в большинстве случаев крупные или сравнительно крупные интрузивные тела — массивы, батолиты, лакколиты и др. При таких размерах и формах залегания пород на них могут полностью размещаться крупные сооружения. Так, например, одна из крупнейших гидроэлектростанций в мире — Красноярская— полностью расположена на гранитном массиве (рис. II-3); на гранитах также полностью размещена Днепровская гидроэлектростанция, а Кременчугская и Днепродзержинская — частично.
Излившиеся породы образуют покровы, потоки, купола, пластовые залежи, переслаивающиеся с осадочными и эффузивноосадочными породами. Так, например, в основании русловой бетонной плотины Братской ГЭС залегают диабазы (рис. II-4) в виде пластовой залежи мощностью от 50 м у левого берега до 33 м у правого, подстилающиеся толщей песчаников с прослоями алевролитов и аргиллитов общей мощностью около 135 м. Иногда эффузивные породы образуют потоки или покровы, перекрывающие слабые отложения четвертичного возраста. Примером этому может служить район Арзнинекоп ГЭС на р. Раздане, где в основании бетонной плотины залегают четвертичные андезито-базальты разданского потока, которые переслаиваются с образованиями вулканических выбросов, состоящих из щебня и дресвы базальта с песчано-галечным заполнителем, а подстилаются древнеаллювиальными глинами и песками с обломками и щебнем (рис. II-5).
Условия залегания метаморфических пород, как уже было отмечено, зависят в значительной степени от условий залегания исходных пород, из которых они образовались. При региональном метаморфизме, захватывающем значительные площади, образуются толщи большой мощности; на них могут размещаться крупные сооружения. При локальном метаморфизме наблюдается быстрая смена различных типов пород с разным физическим состоянием. В этих случаях на небольших площадях геологические условия могут оказаться неоднородными и сложными, что надо учитывать при размещении сооружений.Осадочным породам в зависимости от условий отложения свойственны различные формы залегания. Так, например, морские отложения обычно имеют выдержанное по простиранию региональное распространение, залегают в виде толщ и свит, мощность которых часто достигает сотен и даже тысяч метров. Лагунные отложения имеют также сравнительно широкое региональное распространение и залегают в виде толщ, мощность которых измеряется десятками или сотнями метров. Однако мощность этих отложений более изменчива, чем мощность пород морского происхождения. Для лагунных отложений характерен сложный геологический разрез (рис. II-6), обусловленный частым и неправильным (по простиранию и мощности) переслаиванием пород различного петрографического состава, среди которых нередко встречаются породы неустойчивые, растворимые (гипсы, ангидриты, гипсоносные породы и др.).
Континентальные отложения в целом но сравнению с морскими характеризуются еще большей невыдержанностью распространения и изменчивой мощностью. Они залегают в виде покровов, толщ, слоев, пластообразных залежей, линз, гнезд и т. д. Поэтому разведка участков, сложенных породами континентального происхождения, при размещении на них сооружений должна быть детальной.Для геологического строения осадочных толщ в целом одним из наиболее общих правил является слоистое строение, образование структур напластования. При описании и оценке таких структур важно различать смену петрографического состава пород в вертикальном разрезе и образование разделов между слоями. Оба эти признака в инженерно-геологическом отношении имеют исключительно важное значение. Они указывают на неоднородность, т. е. на распространение в разрезе осадочных пород не одного рода по составу, строению, физическому состоянию и свойствам, а часто и по внешнему виду и окраске, а также на наличие в них поверхностей раздела — зон, слойков, прослойков и слоев слабых пород, т. е. поверхностей ослабления. Такие поверхности раздела нередко подчеркиваются появлением трещин напластования, ориентированных по плоскостям слоистости. Все это влияет на прочность и устойчивость горных пород, особенно когда они обнажаются в котлованах, выемках, откосах, так как показывает направления, по которым возможны пониженные сопротивления их скалыванию или сдвигу, а в подземных выработках, кроме того, отслаивание и обрушение.
В геологической практике изучению слоистости, структур напластования уделяется очень большое внимание, так как слоистость наряду с гранулометрическим составом пород является главным признаком, указывающим на условия их образования. В инженерной геологии этим вопросам до сих пор уделялось недостаточно внимания, чаще всего они рассматривались при оценке устойчивости и «обрушаемости» пород в горных выработках, в откосах и на оползневых склонах.