Инженерная геология и геоэкология

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

А.Н. Юлин, П.И. Кашперюк, Е.В. Манина 

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ 
И ГЕОЭКОЛОГИЯ

Учебное пособие 

Под редакцией доктора технических наук, 
профессора  А.Д. Потапова 

Москва  2017 

2-е издание (электронное)

УДК 624.1 
ББК 26.3 
   Ю 34 

Р е ц е н з е н т ы: 

кандидат геолого-минералогических наук Н. А. Филькин,
зав. кафедрой инженерной геологии, механики грунтов,  
оснований и фундаментов МГАКХиС; 
А. А. Ермаков, генеральный директор ООО НПФ «СИВС» 

Юлин, Александр Николаевич.
Ю34    
Инженерная геология и геоэкология [Электронный ресурс] :
учебное пособие / А. Н. Юлин, П. И. Кашперюк, Е. В. Манина ;  
М-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. 
ун-т. — 2-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 
125 с.). — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2017. — Систем. 
требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; 
экран 10".

ISBN 978-5-7264-1755-4
Отражены основные положения анализа материалов инженерногеологических изысканий для строительства, приведена методика 
построения геолого-литологических и инженерно-геологических 
разрезов, а также геологических карт. Изложены требования к 
содержанию пояснительной записки по инженерно-геологическим 
изысканиям, составлению технического задания и программы на 
изыскания. Все основные разделы, касающиеся оценки оснований 
для последующего проектирования фундаментов, сопровождаются 
справочным материалом из действующих нормативных документов. 
Для студентов вузов, обучающихся по профилям «Основания и 
фундаменты зданий и сооружений» и «Инженерные изыскания для 
строительства», выполняющих курсовое проектирование, а также для 
инженерно-технических работников проектных и изыскательских 
организаций. 

УДК 624.1 
ББК 26.3 

ISBN 978-5-7264-1755-4

Деривативное электронное издание на основе печатного изда- 
ния: Инженерная геология и геоэкология : учебное пособие / 
А. Н. Юлин, П. И. Кашперюк, Е. В. Манина ;  М-во образования 
и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2013. — 116 с. — ISBN 978-5-7264-0586-5.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе 
требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

©  Национальный исследовательский

Московский государственный 
строительный университет, 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Основания и фундаменты являются неотъемлемой частью любого здания и сооружения. Грамотное устройство подземной части позволяет обеспечить долговечность и надежность всего сооружения, при этом наиболее 
экономично запроектировать и возвести его подземный контур с учетом 
требований охраны окружающей среды. 
Проектирование и строительство фундаментов возможно лишь при наличии достаточно представительной и достоверной информации об инженерно-геологических условиях застраиваемой территории. Анализ материалов инженерно-геологических изысканий позволяет принять решение о 
рациональном размещении сооружений на застраиваемой территории, о 
возможности и экономичности его заглубления, выбрать тип и параметры 
фундаментов, назначить эффективные методы их возведения, осуществить 
мероприятия, обеспечивающие долговечность сооружения и охрану окружающей среды. 
Данное учебное пособие написано в соответствии с программами курсов 
«Инженерная геология» и «Геоэкология» для студентов вузов, обучающихся по специальности 271102 «Промышленное и гражданское строительство» (профили «Основания и фундаменты зданий и сооружений» и «Инженерные изыскания для строительства») и преследует следующие цели. Вопервых, помочь студентам научиться анализировать материалы инженерногеологических изысканий (геоморфологические и гидрогеологические условия территории, её геологическое строение, происходящие геологические процессы) для последующего принятия решений по строительному 
освоению территории. Во-вторых, научить будущих проектировщиков составлять техническое задание на проведение инженерно-геологических 
изысканий, а также оценивать достаточность и достоверность материалов, 
получаемых при изысканиях, на основании анализа программы изысканий. 
Указанные цели достигаются за счет получения студентами навыков 
самостоятельной 
первичной 
обработки 
результатов 
инженерногеологических изысканий при построении геологических разрезов и карт, 
написания пояснительной записки к ним с оценкой тех или иных геологических факторов и рекомендациями по влиянию этих факторов на выбор 
строительного решения. Кроме того, студент, выступая в роли проектировщика, составляет техническое задание на проведение инженерногеологических изысканий под конкретное сооружение, а далее на его основе составляет программу изысканий с использованием нормативных документов. В учебном пособии приводится значительный объём информации 
из нормативных документов, что позволяет студентам наиболее полно охарактеризовать геологические условия территории, предлагаемой к строительному освоению, принять решение по выбору типа фундаментов и дать 
рекомендации по размещению сооружений на площадке, прокладке дорог и 
коммуникаций, выбору мероприятий по охране окружающей среды. 

Авторы 

ВВЕДЕНИЕ 

От инженерно-геологических условий застраиваемого участка зависит выбор конструкции подземного контура сооружения, технология его возведения и режим эксплуатации. Сооружение, в свою очередь, оказывает влияние на природную геологическую и гидрогеологическую обстановку, вызывая её негативное изменение, что может вредно отразиться на эксплуатации как самого сооружения, так 
и прилегающей к нему территории. 
Таким образом, геологические условия территории существенно 
влияют на капиталовложения в её освоение за счет как стоимости 
самого возводимого сооружения, так и дополнительных затрат на 
организацию мероприятий по недопущению негативных изменений 
природной среды. 
Оценка целесообразности затрат, принятие конструктивных решений при проектировании сооружений и установление объема инженерных мероприятий по сохранению природной среды на застраиваемой территории требуют проведения инженерно-геологических изысканий, анализ материалов которых позволяет: 

оценить инженерно-геологические условия возведения сооружений (рельеф, характер залегания грунтов, их свойства, водоносные горизонты и их параметры, геологические процессы), сравнить по инженерно-геологическим условиям выбранные для строительства участки, установить возможное влияние сооружений на 
состояние и свойства грунтов, гидрогеологические условия, развитие геологических процессов и устойчивость территории в целом; 

выбрать конструктивное решение подземного контура сооружений, технологию их возведения, установить характер и объем 
инженерных мероприятий, обеспечивающих устойчивость и эксплуатационную надежность сооружений и прилегающих территорий. 
Основной целью курсовой работы является получение студентами навыков обработки первичных данных инженерно-геологических 
изысканий, их оценки с целью выбора наиболее выгодного места расположения сооружений, прогноза изменения геологической и гидрогеологической обстановки под их воздействием, выдачи соответствующих рекомендаций по недопущению негативных изменений геологической среды, а также принятия конструктивных решений по 
подземному контуру сооружений и технологии его возведения.  

1. СОСТАВ ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Задание, выдаваемое студенту, включает в себя: 

геологическую карту района (рис. 1);

описание грунтов, встреченных при проходке скважин, приведенное в литолого-стратиграфической колонке (табл. 1); 

сведения о проходке буровых скважин (буровой журнал)
(табл. 2); 

сведения о свойствах грунтов, приведенные в учебной и специальной литературе. 
Геологическая карта района построена на топографической основе масштаба 1:10 000 и содержит стратиграфические границы, разделяющие области выхода на поверхность горных пород различного 
возраста и генезиса. На карту вынесены линии разрезов и места проходки скважин. В задании, в литолого-стратиграфической колонке 
(см. табл. 1), каждому описанному грунту, слагающему район, присвоен номер (графа 4 табл. 1) для сокращения объема бурового журнала (см. табл. 2), в котором полагается приводить описание литологического состава всех грунтов (сверху вниз), встреченных при проходке скважин. Вместо описания грунтов в буровом журнале введена графа «№ слоя» (графа 2, табл. 2), соответствующая аналогичной 
графе стратиграфической колонки (графа 4, табл. 1). Сведения о свойствах грунтов студенты берут из методических указаний по изучению 
горных пород, учебников «Грунтоведение», «Механика грунтов, основания и фундаменты», применяя навыки, полученные при выполнении лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания 
и фундаменты», используя специальную литературу и СНиП.  
Для оценки геологических процессов, протекающих на застраиваемой территории, студенты используют данные, приведенные на 
геологической карте района (см. рис. 1), сведения о литологическом 
составе грунтов и их свойствах, анализируя характер их залегания и 
гидрогеологические условия по построенным разрезам, картам и 
используя сведения из учебной литературы и курса лекций. Студенту 
предстоит 
построить 
геологический 
и 
два 
инженерногеологических разреза, девять геологических карт с соответствующими условными обозначениями и составить пояснительную записку. Текстовую и графическую части работ допускается выполнять 
как от руки, так и с использованием компьютера.  
В ходе работы студента над курсовой работой преподаватель может 
внести дополнительные сведения об особенностях участка, например, 
принять район асейсмичным или сейсмичным с фоновым баллом 7 или 
8 для последующего проведения сейсмического микрорайонирования. 

 
Рис. 1. Геологическая карта района 

Т а б л и ц а  1

Фрагмент литолого-стратиграфической колонки к карте

 

с

м

к

с

Кайнозойская

Суглинок тяжёлый пе счанистый, светло-коричнев ый, 
полутвёрдый, с примазками глины серой, с пятнами ожелезнения, с 
редкими включениями (до 5%) щебня и гравия

Торф слаборазложившийся, с полуразложившимися остатками 
растений

Супесь песчанистая, желтовато-коричневая, текучая 

Песок мелкий, желтовато-коричневый, средней плотности, на 
границе рыхлого сложения, водонасыщенный, с включениями 
гравия и мелкой гальки до 5-8%

Песок крупный, желтовато-коричневый, средней плотности, 
водонасыщенный, с включениями гравия и гальки до 15%

Суглинок лёссовидный, серовато-жёлтый, тугопластичный, с 
редкими тонкими прослойками и линзочками песка пылеватого, 
жёлтого, маловлажного

Супесь песчанистая, палевая, пластичная, местами иловатая, с 
редкими включениями мелкого гравия

Песок средней крупности, серовато-коричневый, средней 
плотности, водонасыщенный, с включениями гравия и гальки до 
8%

Супесь лёссовидная, желтая, твёрдая, просадочная

Песок средней крупности, желтовато-коричневый, средней 
плотности, водонасыщенный, с включениями гравия внизу слоя до 
10 %

................................................................................................... ...
...................................
...
...
...
...

Описание пород
Литологич.
обозначение

№
слоя

Геологический возраст

Эра
Период Геол.

индекс

1
2
3
4
5
6

Четвертичный

ed-QIV

a-QIV

a-QIV

a-QIV

a-QIV

a-QIII

a-QIII

a-QIII

a-QII

a-QII

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т а б л и ц а  2

Фрагмент бурового журнала к карте

№

скв

№
слоя

Геол.
индекс

Абс. отм.
устья скв.

Глубина 

залегания слоя

Глубина залегания подземных вод

Начало Окончание
Уровень появления Уровень установления

1
2
3
4
5
6
7
8

2
10
11
12
14
15

g-QII
f-QI
g-QI
KI
J3

148,0
0,0
13,0
28,0
63,0
78,0

13,0
28,0
63,0
78,0

88,0 (забой)

18,0

63,0

18,0

32,0

3
11
12
14
15
16

f-QI
g-QI
KI
J3
J3

142,0
0,0
14,0
52,0
73,0
87,0

14,0
52,0
73,0
87,0
102,0

13,0

52,0

13,0

28,0

2. ВЫПОЛНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ

2.1. СОСТАВ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 

И ТРЕБОВАНИЯ К ЕГО ОФОРМЛЕНИЮ

Графический материал к курсовой работе размещают на 2–3-х 

листах формата А1 и частично в объяснительной записке на листах 
формата А4. На первом листе формата А1 размещают геологический 
и два инженерно-геологических разреза с соответствующими условными обозначениями (прил. 1, 2). На втором и третьем листах формата А1 размещают восемь геологических карт по застраиваемой 
территории (прил. 3):


геоморфологическая карта;


карта мощности четвертичных отложений;


карта-срез на глубине заложения фундаментов;


карта кровли коренных пород;


карта гидроизогипс;


карта гидроизобат;


карта распространения геологических процессов на застраи
ваемой территории;


карта районирования застраиваемой территории с соответст
вующими условными обозначениями.

К картам приводятся условные обозначения (см. прил. 1, 2). К со
ответствующим разделам пояснительной записки на формате А4 
прикладываются: геоморфологическая карта района; схемы истории 
развития района.

2.2. ПОДГОТОВКА К ПОСТРОЕНИЮ 

ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА

Геологический разрез следует прежде построить начерно на мил
лиметровке, а после консультаций с руководителем курсовой работы 
перенести его на ватман. Для построения разреза рекомендуются 
масштабы: вертикальный 1:1000, горизонтальный 1:5000 (рис. 2).

Перед построением разреза на листе миллиметровки следует по
строить в масштабе 1:5000 выкопировку с выданной в задании на 
курсовую работу геологической картой. Выкопировка (см. рис. 2)
представляет собой часть геологической карты со всей имеющейся 
на ней информацией, расположенной вдоль заданной линии разреза.

 Выкопировка с карты №31 по линии 
. М 1: 5000
I-I

Рис. 2. Пример вынесения скважин на разрез

1

130

2

edQ4

160

150

fQ1
gQ2

140

3

120

5

gQ1
aQ2

4

aQ3

I
I

110

Абсолют. отм.
устья скважины, м
Расстояние между
скважинами, м

Номер скважины
1
2

165,00
148,00

160,0
100,0
130,0
120,0

160,00

150,00

140,00

130,00

120,00

110,00

100,00

90,00

80,00

70,00

60,00

50,00

40,00

Абс. отм., м.

3

142,00

4

126,00

5

114,50

Рис. 2. Пример вынесения скважин на разрез

Таким образом, на выкопировке должны быть показаны горизонтали и их отметки, геологические границы, возраст и генезис пород, местоположение реки, её название и направление течения, 
местоположение и номера буровых скважин и другая имеющаяся 
на карте информация. Ширина выкопировки должна составлять 
4–6 см, а её длина определяется длиной линии геологического 
разреза (см. рис. 1) в принятом масштабе.

Под выкопировкой строят геологический разрез. Вначале рисуют

шкалу абсолютных отметок (см. рис. 2). Максимальная отметка на 
шкале должна быть на 10 м выше верхней точки рельефа на карте 
вдоль линии разреза, а минимальная — на 10 м ниже минимальной 
отметки забоя скважин, располагающихся на линии разреза. Для определения абсолютной отметки забоя скважины необходимо из абсолютной отметки устья скважины (графа 4 табл. 2) вычесть глубину скважины, соответствующую глубине окончания последнего слоя 
грунта, вскрытого скважиной (графа 6 табл. 2). Ниже и левее шкалы 
абсолютных отметок размечают трехстрочную таблицу (прил. 3),
характеризующую буровые скважины. В таблице приводят номер 
скважины, абсолютную отметку устья скважины в метрах, расстояние между скважинами в метрах. Для заполнения граф необходимо с 
выкопировки снести на них местоположение скважин, отметив в 
верхней графе номера скважин, в средней — абсолютные отметки 
их устья в метрах, а между вертикальными линиями в нижней графе 
записывают расстояние между скважинами в метрах (см. рис. 2).

Непосредственное построение разреза начинают с рисовки топо
графического профиля. Точки на топографическом профиле соответствуют местам пересечения вертикальных линий мест пересечения горизонталей рельефа выкопировки геологической карты с заданной линией разреза, снесённых на поле построения разреза, с горизонтальными линиями, соответствующими абсолютным отметкам 
горизонталей (рис. 3). На поле построения разреза с выкопировки
сносят вертикальные линии мест проходки скважин и на них точкой 
отмечают абсолютные отметки устья скважин. После этого плавной 
линией соединяют намеченные точки топографического профиля, 
абсолютные отметки устья скважин и точки с абсолютными отметками уреза воды в реке (см. рис. 3). На линиях скважин короткими поперечными штрихами отмечают забой скважин, рядом слева пишут 
глубину скважины, а справа — абсолютную отметку забоя.

Стратиграфические (возрастные) границы с выкопировки необ
ходимо снести на линию топографического профиля. Справа и слева 
от точки на профиле, означающей границу залегания пород разного