ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КРЫМА

ПОРОДЫ КРЫМА. Элювий известняков. Глины, щебнисто-дресвяные, песчано-дресвяные и дресвяно-песчаные породы

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ КРЫМА КАК ОСНОВАНИЯ И СРЕДА СООРУЖЕНИЙ

Инженерно-геологические особенности основных литологических разностей пород

На территории Крыма под покровом почв или непосредственно на дневной поверхности развиты отложения различного генезиса и возраста (от четвертичного до триасового). Среди них встречаются как нескальные (крупнообломочные, песчаные и глинистые), так и скальные осадочные, изверженные и метаморфические породы.

Из выделенных генетических комплексов пород для промышленно- гражданского, гидротехнического и дорожно-аэродромного строительства наибольшее распространение среди нескогльных пород имеют элювиальные элювиально-делювиальные, делювиально-пролювиальные, эолово-делювиальные, эолово-делювиально-элювиальные отложения., оползневые образования и породы куяльницкого и киммерийского ярусов. Большое значение в строительной практике как основания сооружений имеют скальные и полускальные породы.

Элювиальные образования занимают участки различной площади на Тарханкутском и Керченском полуостровах, в предгорных районах и на Главной горной гряде. Мощность и состав пород различны. На известняках выветрелые до мелкозема накопления обычно образуют слой мощностью до 2—5 м, в целом же толща элювия достигает десятков метров. На других породах толща элювия также значительна, а на плиоценовых глинах, по данным одиночных скважин, она не превышает 1,5 м.

Элювий известняков представлен глинисто-суглинистыми образованиями, которые резко отличаются минералогическим составом и красновато-бурой окраской от коренных пород, имеющих включения этих образований в виде крупных глыб, щебня или дресвы. С глубиной количество обломочного материала увеличивается. При выветривании сланцев и песчаников таврической серии происходит их механическое дробление с незначительным изменением минералогического состава. Образуются легко рассыпающиеся в руках пачки пород со следами слоистости или темно-серые суглинки с обломками сланца. Мощность разрушенных сланцев и песчаников достигает 30—40 м, чаще не превышает 7 м.

При оценке элювиальных образований, как оснований, следует учитывать возможность дальнейшего преобразования пород в результате процессов выветривания.

Элювиально-делювиальные накопления распространены на склонах долин, в предгорьях и в горных районах. Породы не всегда могут быть расчленены, сложение и состав их изменяется от состава коренных пород, крутизны склонов и особенностей переотложения. Представлены они многими литологическими разностями. Обычно это суглинки и глины с включением слабоокатанных или неокатанных обломков материнской породы, причем количество включений различно. Часто образуются слои неотсортированного глубокообломочного материала с суглинисто-глинистым заполнителем. По окраске они темно-серые, желтовато- или буровато-серые. Мощность отложений изменяется в широких пределах — от 0,5 до 40 м.

На Керченском полуострове породы представлены в основном глинами и суглинками в включениями кристаллического гипса и марганца в виде примазок. Мощность таких отложений от 1 до 20 м.

Щебнисто-дресвяные, песчано-дресвяные и дресвяно-песчаные породы представляют собой механическую смесь, обломочного материала коренных пород различной стадии выветривания с заполнителем из пылеватых и глинистых частиц и характеризуются широкими пределами показателей гранулометрического состава и физических свойств. Пылеватые глины, образовавшиеся из эоценовых мергелей, способны распадаться на воздухе до мельчайших чешуек, а при увлажнении они легко разжижаются, образуя кашеобразную массу. Удельный и объемный вес их небольшой пористость обычно более 50%. При степени влажности 0,9 они переходят в пластичное состояние.

Водные свойства описываемых образований не изучены. Засоленность и карбонатность грунтов высокая. Наибольшее количество легкорастворимых солей (1,6—3,3%) наблюдается в образованиях, коренными породами для которых являются известняки и мергели. Иногда их карбонатность достигает 36,4—68,3% и порода представляет собой рыхлый мергель.

Механические (прочностные) свойства элювиально-делювиальлых накоплений разнообразны. Для исследований отобраны монолиты в основном на участках строительства водохранилищ: Счастливое, Партизанское, Изобильненское. Наличие щебнисто-дресвяного материала в исследованных породах определяет несколько повышенные показатели сопротивления сдвигающим усилиям. Однако, как показывают анализы, присутствие в породе обломков сланцев существенно не изменяет показатели ее сжимаемости; .в процессе опытов эти включения, очевидно, теряют прочность и раздавливаются.

Данные о сжимаемости элювиально-делювиальных накоплений на известняках и мергелях имеются по отдельным пунктам, (с. Малиновка Бахчисарайского района). Породы представлены здесь грубыми суглинками с обломками мергелей мощностью до 6' м. Дополнительная деформация их от замачивания показала относительную просадочность от 0,033 до 0,098 (по четырем анализам среднее значение Snp = 0,069),что связано с рыхлым сложением грунтов и размягчаемостью в воде обломков мергелей, теряющих при этом прочность.

Эолово-делювиально-пролювиальные образования представлены желтовато-бурыми, желтовато-серыми, темно-серыми и бурыми суглинками и глинами. С глубиной породы имеют красноватый оттенок. В этих отложениях встречаются известковые и сидерито- вые стяжения, включения марганца и тонкокристаллического гипса.

На Тарханкутском плато мощность этих образований 0,5—3,5 м. На отдельных участках плато они подстилаются плиоценовыми глинами мощностью до 10 м, а на остальной части — известняками. По направлению к востоку и югу мощность покровных пород возрастает до 8 ж (местами до 20 м) ив этом же направлении увеличивается мощность подстилающих плиоценовых глин. На Керченском полуострове мощность пород описываемого комплекса изменяется от 2,5 до 16 м. Здесь они подстилаются глинами палеогена и неогена. Характерным для этих пород является относительно большое содержание карбонатов, а местами и водорастворимых солей.

Анализ гранулометрического состава пород (при дисперсном методе) показывает преобладание глин и пылеватых тяжелых суглинков, изредка встречаются более легкие разности. Высокое содержание в породах пыли приближает их к лёссовым. Сложение пород, механические свойства, условия перехода в подстилающие отложения указывают на участие в их формировании элювиальных процессов. Облес- сование захватывает только верхнюю часть толщи мощностью не более 2 м.

Сочетания отдельных литологических разностей как в разрезе, так и по площади разнообразны, хотя и наблюдается общая тенденция к повышению глинистости с глубиной, в особенности на Керченском полуострове. Однако глины встречаются нередко и у поверхности.

Физические свойства описываемых отложений изучены на значительном количестве образцов. Обращают на себя внимание весьма широкие пределы значения удельного веса (2,63—2,84 т/м3), зависящего, очевидно, от засоленности грунтов, высокие средние значения объемного веса скелета (1,59—1,66 т/м3) и относительной уплотненности, более высокие значения пределов пластичности и естественной влажности пород.

Засоленность грунтов определена для небольшого количества образцов. Грунты относятся к категории засоленных. Среди анионов преобладают НС03 и S04, из катионов — Na + К и Са. Карбонатность пород значительная и устойчивая. Количество гипса изменяется в широких пределах.

Для глин и тяжелых суглинков средние минимальные значения коэффициентов сдвига одинаковы и находятся в пределах 0,509— 0,535. Углы внутреннего трения и сцепления равны: для глин и тяжелых суглинков соответственно 13—16° и 0,45—0,65 кг/см2\ для легких и средних суглинков соответственно 19—25° и 0,47—0,60 кГ/см2.

Коэффициент относительного уплотнения в интервале нагрузок 1— 3 кГ/см2 составляет от 0,006 до 0,032. Дополнительные деформации при замачивании тяжелых суглинков и глин под нагрузкой в 3 кГ/см2 практически отсутствуют, средние суглинки иногда дают дополнительную деформацию до 4,7%. Наибольшей деформацией характеризуются рыхлые накопления, которые встречаются в верхних частях разреза. Малая мощность слоев легких и средних суглинков позволяет полагать, что для описываемой толщи не характерна дополнительная деформация от увлажнения.

Эолово-делювиальные отложения представлены супесями, различными суглинками и глинами, имеющими обычно желтовато- бурую, палевую и серовато-бурую окраски. Переходы одного цвета в другой пестепенные.

Грунты имеют зернисто-агрегатную структуру с наличием вертикальных трубочек, стенки которых покрыты тончайшим налетом извести, с ходами корней растения, червей и землероев. В обнажениях эти породы образуют вертикальные обрывы с четко выраженной столбчатой отдельностью. В них отмечается большое количество карбонатных стяжений, гнезд пелитоморфного кальцита, кристаллов гипса, который почти равномерно рассеян по всей толще, а также вкрапления марганца. Иногда на глубинах 3,5—4,0 м встречаются сильно загипсованные горизонты. Весь комплекс эолово-делювиальных отложений представлен пылеватыми породами. При замачивании водой под нагрузкой в них появляются подобно лёссам иногда значительные дополнительные просадки. В Равнинном Крыму лёссовые породы подстилаются плиоценовыми глинами, а в мульдах на Керченском полуострове — куяльниц- кими отложениями. Общая мощность толщи лёссовых пород достигает 32 ж и более, чаще она составляет 12—15 м.

Анализ гранулометрического состава показывает неоднородность лёссовых пород, среди которых могут быть встречены супеси, суглинки пылеватые легкие, средние и тяжелые, а также глины. Наблюдается связь между гранулометрическим составом лёссовых грунтов и их прочностными свойствами. Однако при наличии водорастворимых солей, способствующих коагуляции дисперсных частиц, эта связь может нарушаться.

Физические свойства лёссовых пород изучались по скважинам до глубины 23 ж в Равнинном Крыму и 32 ж на Керченском полуострове. Супеси, легкие и средние суглинки характеризуются рыхлым сложением, а тяжелые суглинки и глины — средней плотностью. По консистенции породы преимущественно твердые. Водные свойства лёссовых пород чрезвычайно изменчивы.

И. Г. Глухов провел послойное определение коэффициентов фильтрации лёссовых пород на глубинах 1,2 —3 м и установил, что /Сф изменяется в широких пределах — от десятых — тысячных долей метра в сутки до 1—2 м/сутки. Отдельными полевыми опытами, проведенными на глубинах 4 и 5 ж, установлены значения коэффициентов фильтрации соответственно 0,13 и 0,12 м/сутки. Фильтрационные свойства лёссовых отложений изучены не на всю их мощность.

Засоленность лёссовых пород изучалась до глубины 25,0 м. Наибольшей засоленностью характеризуются лёссовые породы до глубины" 12,0 ж ( 29). По средним значениям наиболее засоленными являются суглинки и наименее — глины.

Прочность лёссовых грунтов оценивалась по величине сопротивления их сдвигающим усилиям, деформируемости под нагрузкой при естественной влажности и дополнительном увлажнении. Во всех случаях отмечается снижение коэффициентов сдвига для предварительно увлажненных образцов.

Сжимаемость лёссовых пород находится в зависимости от литоло- гического состава, структурных особенностей, влажности и других. Описываемые отложения характеризуются средней сжимаемостью (а — = 0,023 см2/кГ). Наибольшей сжимаемостью обладают супеси более рыхлого сложения. Анализы легких суглинков показали, что они имеют среднюю сжимаемость, а сжимаемость средних суглинков почти в три раза ниже, чем легких разновидностей. Тяжелые суглинки и глины относятся к малосжимаемьш грунтам: среднее значение коэффициента относительного уплотнения их соответственно в 1,5—2,5 раза ниже, чем су глинков средних.

Среднее значение модуля общей деформации (модуль компрессии Е0) для выделенных литологических разностей составляет от 13,2 до 123 кГ/см2 в интервале нагрузок 1—3 кГ/см2, что также свидетельстввует о наличии в толще этих пород сильно- и слабосжимаемых разностей.

Модуль осадки (/р), изменяющийся от 0 до 236 мм/м при нагрузках от 1 до 4 кГ/см2, указывает на широкие пределы возможной деформации лёссовых пород; модуль осадки тем больше, чем выше влажность грунтов. Для определения возможной осадки сооружений при различных нагрузках можно пользоваться графиками зависимости модуля осадки от давления ( 30) для каждой литологической разности. Замачивание лёссовых пород при естественно-напряженном их состоянии не вызывает просадочных явлений. Значения коэффициента относительной просадочности бПр для 25 образцов, взятых с глубины от 1 до 10 ж и исследованных при давлениях, соответствующих природным и бытовым и даже несколько большим (1; 1,5, 2 и 2,5 кГ/см2), характеризуются величиной 0,000—0,002, а некоторые образцы показали набухание при нагрузке 1 кГ/см2 (образцы с глубины 1 и 7 м). Однако замачивание описываемых отложений при нагрузке, превышающей природную (3 кГ/см2), вызывает дополнительные деформации, значения которых изменяются в широких пределах.

Делювиально-пролювиальные и делювиально-ал- лювиальные отложения встречаются в Равнинном Крыму, предгорной его части и на Керченском полуострове. Среди делювиально- пролювиальных отложений нередко наблюдаются аллювиальные фации, заполняющие межгорные депрессии. На севере полуострова описываемые отложения погружаются на глубину от 3 до 8 м ниже уровня моря.

На Керченском полуострове они широко распространены в виде отдельных прослоев и приурочены обычно к нижним слоям четвертичных отложений. Здесь эти отложения представлены бурыми и зеленовато-бурыми плотными, иногда тяжелыми жирными глинами. В них встречаются друзы гипса и стяжения карбонатов кальция. Глубина залегания глин изменяется от 0,9 до 25 м.

В Равнинном Крыму описываемые комплексы представлены желтовато-серыми и серыми глинами и суглинками, супесями с гнездами и прослойками мелкозернистого песка, иногда с обильными включениями гальки известняков и кварца. Этими породами выполнены многочисленные балки. Местами встречаются галечники с песчаным заполнителем мощностью от 2,5 до 10 м (Чатырлыкская балка). В устьевых частях балок эти отложения фациально замещаются лиманно-морскими образованиями. К северо-востоку от долины р. Бельбек в продольной эрозионной долине, выработанной в мягких мергелях, и в районе с. Зуи и г. Белогорска этот комплекс представлен теми же отложениями мощностью не свыше 4 м.

Гранулометрический состав супесей и суглинков изменяется в широких пределах. Для супесей: менее 0,005 мм 4,5—36,5%; 0,005—0,05 лш 0,5—36,4%; 0,05—2,0 мм 50,0—95%; для суглинков: менее 0,005 мм 1,2—33,6%; 0,005—0,05 мм 7,0—86,0%; 0,05—2,0 мм 2,2—49,2%, более 2,0 мм 1,5—49,6%. Обращает на себя внимание наличие большого количества обломочных, иногда песчаных или пылеватых фракций. Более постоянен состав глин, но и среди них встречаются образцы с различным гранулометрическим составом. Наиболее глинистые разности приурочены обычно к верхней части толщи.

Физические свойства разностей грунтов изменяются в значительных пределах. Глинистые грунты влажные, с большим значением коэффициента пористости (е = 0,63—1,22), с плотным сложением, высокодисперсные. Деформация их протекает медленно, но конечные деформации значительны.

Водорастворимые соли и карбонатность пород изучены недостаточно. Породы относятся к засоленным и карбонатным, но встречаются отдельные образцы с незначительным содержанием легкорастворимых солей.

Немногие данные по прочностным свойствам этих грунтов свидетельствуют о значительной их сжимаемости. При замачивании суглинков, находящихся под нагрузкой, иногда проявляется дополнительная деформация.

Пролювиальные отложения, относимые к средне- и верхнечетвертичному времени, встречаются на отдельных площадях в Горном Крыму. В них заметна определенная слоистость и сортировка материала. Мощность их достигает 70 м.

Распределение обломочного материала по глубине неравномерное. Встречаются прослои, в которых мелкозернистый материал преобладает над обломочным. В различные сезоны года в верхнем слое отложений до глубины 4 м наблюдаются резкие изменения влажности грунтов. Колебания весовой влажности достигают 8—10% от средней. При полевых исследованиях отмечалось, что консистенция суглинистой части пролювия твердая.

Аллювиально-пролювиальные отложения распространены на обширных площадях. Представлены они галечниками, песками и супесями с линзами галечников, суглинками серовато-желтыми и желтовато-бурыми с включением гальки, гравия и щебня. Обломочный материал состоит из известняков, кварца, песчаников, кремня, реже мергелей и сланцев.

Состав обломочного материала может быть различным, но кварц неизменно присутствует всюду. Собственно галечники сохранились от размыва только в отдельных местах. С поверхности залегают обычно суглинки, мощность которых различна и возрастает, как и общая мощность аллювиально-пролювиальных отложений, с юга на север и с востока на запад. Во многих местах галечники перемежаются с суглинками. Общая мощность отложений изменяется от 1 до 40 м. Повсеместно галечники подстилаются плиоценовыми красно-бурыми глинами и лишь на склонах Внешней предгорной гряды и на Тарханкутском плато — известняками.

На южных склонах Главной гряды описываемые отложения состоят из слабоокатанных валунов и обломков, реже из гальки и песка с суглинистым заполнителем. Крупный материал представлен обломками известняков, песчаников, а иногда изверженных пород. Встречающиеся линзы песков также содержат обломки песчаников и глинистых сланцев. Местами в разрезе преобладают красновато-бурые или коричневато-серые суглинки с включениями обломков.

Аллювиальные отложения распространены по долинам рек, слагают террасы и протягиваются вдоль речных русел. Представлены они комплексом галечниково-песчаных и суглинисто-глинистых образований. В верховьях рек аллювий представлен галечниками и песками, образующими прослои или линзы различной мощности. В низовьях рек преобладают суглинки и глины, а в устьевых частях они фациально замещаются лиманно-морскими отложениями. Мощность аллювиальных накоплений возрастает от верховьев к устьям. Так, в среднем течении рек Бельбек, Кача, Альма, Мокрый и Сухой Индол и других она составляет 10—20 м, а в устьевых частях р. Качи — 30 м, Бельбек — 25 м, Салгир — 50 м.

На Керченском и Тарханкутском полуостровах мощность аллювия также увеличивается от верховий к устьям и составляет 3—17 м. Сверху это буровато-коричневые и зеленоватые суглинки с гипсом и гнездами песков, сменяющиеся книзу темно-серыми глинами с редкой галькой, с линзами и прослоями галечников. В суглинках и глинах, как правило, преобладают пылеватые частицы, в среднем 48,5—50,4%. Включения песчаных мелкозернистых фракций в них могут достигать значительных количеств (в среднем 11,8—22%). Встречаются пылевато-пес- чаные разности, обладающие небольшим удельным весом. Глинистые образования обладают средней плотностью, но нередко встречаются накопления рыхлого сложения. Глинистые составляющие песчано-гра- вийных образований характеризуются числом пластичности больше 10. Преобладают суглинки тяжелые, с числом пластичности 17.

Для галечников коэффициенты фильтрации достигают 30— 70 м/сутки. Фильтрационные свойства суглинков характеризуются средней величиной — Кф = 0,04 м/сутки. Засоленность глинистых разностей аллювиальных отложений различна. Минимальное количество водорастворимых солей встречается в глинистых песках (в среднем 0,23%). В суглинках и глинах содержание водорастворимых солей колеблется в пределах 0,08—3,5%, что указывает на наличие как незасоленных, так и сильно засоленных грунтов, в среднем же они слабо засоленные. Очень высоко значение потерь от прокаливания (5,8—40,7%), что может быть связано с большим количеством в грунтах органических остатков.

Прочностные свойства аллювиальных отложений определялись только для пылеватых суглинков. Коэффициенты относительного уплотнения показывают, что среди суглинков встречаются слабо- и средне- сжимаемые грунты. По среднему значению а, равному 0,019 см2/кГ, они должны быть отнесены к среднесжимаемым. Модуль осадки при естественной влажности и нагрузке 2 кГ/см2 в среднем равен 15,8 мм/м, при нагрузке 3 кГ/см — 27,5 мм/м. Такой же модуль осадки и у отложений делювиально-аллювиального комплекса. Цо сравнению с лёссовыми породами у аллювиальных суглинков модуль осадки почти в два раза меньший. Однако при замачивании элювиальных суглинков модуль осадки резко возрастает; в среднем он составляет при нагрузке 3 кГ/см2 — 43,1 мм/м, достигая 86,7 мм/м. Сопротивление суглинков сдвигающим усилиям по коэффициенту сдвига (tg <р = 0,531—0,621) при нагрузках 2 кГ/см2 и значении угла внутреннего трения (93 = 18—22°), при сцеплении 0,30—0,55 кГ/см2 характеризует их как грунт средней прочности.

Пролювиально-оползневые накопления (массандровские, по М. В. Муратову) представлены слабоокатанными обломками известняков с суглинистым заполнителем и смещенными массивами — блоками верхнеюрских известняков. Объемы блоков достигают сотен тысяч кубических метров. Эти массивы как бы погружены в толщу мелкообломочного пролювиального материала, подошва их опирается на сланцево-песчаниковые породы. Общая мощность отложений достигает 120—140 м. В отдельных местах наблюдается сортировка обломочного материала (щебня, дресвы) по крупости. Местами встречаются «карманы» суглинков мощностью 10—15 м с относительно небольшим" количеством дресвы известняков и смещенные пачки сланцево-песча- никовых пород мощностью до 10 м. В прибрежной части эти отложения обнаружены на 15—110 м ниже современного уровня моря.

Гравитационные накопления, встречаемые у подножий гор, представлены глыбами, обломками и щебенкой известняков с крас- новато-бурым суглинистым заполнителем. У обрывов известняковых массивов они обычно имеют характер хаотически нагроможденных скоплений крупных глыб. Пространство между ними заполнено более мелкими обломками с большим или меньшим количеством продуктов выветривания коренных пород. По мере удаления от обрывов материал осыпей более мелкий. В местах развития изверженных пород распространены такие же накопления, но мощность не превышает 15 м, в то время как у подножия яйл она достигает 50 м.

Оползневые накопления занимают значительные пространства, особенно в прибрежной части южных склонов Главной горной гряды, где в интервале от,уровня моря до отметок 200—250 м оползнями поражено до 30% всей площади.

Оползни проявлялись в различное время. Однако выделение среди них древних и современных оползневых накоплений стратиграфически не всегда может быть обосновано. Как древние, так и современные оползневые накопления в пределах отдельных районов литологически очень сходны. В то же время вещественный состав оползневых масс, развитых на южных и северных склонах Главной гряды, по долинам крупных рек и в других местах, может значительно изменяться. Так, на южных склонах в оползневых породах большое место занимает обломочный материал, а на побережьях Керченского полуострова и на железорудных карьерах он часто совершенно отсутствует. В оползневых накоплениях Горного Крыма встречаются отдельные пачки, карманы и линзы, состоящие из глыб, обломков и щебенки известняков и других пород, пространство между которыми заполнено мелкоземом. Но нередки случаи, когда в разрезе оползней отдельные горизонты состоят преимущественно из глинистого материала. Строгой закономерности в сортировке фракций не наблюдается; резкая смена фракций как по глубине, так и по простиранию оползней является характерной их чертой. Мощность оползневых накоплений составляет десятки^ а иногда и сотни метров (Голубой залив).

Основным исходным материалом для оползневых накоплений служат описанные выше элювиально-делювиальные, пролювиальные и в меньшей мере гравитационные отложения.

Поэтому при характеристике оползневых грунтов среди них выделяются две основные группы: первая, связанная с известняками, и вторая— с породами таврической серии и средней юры, наиболее распространенная на южных склонах Главной горной гряды. Среди описываемых образований намечается четыре основные литологические разности.

1.         Щебнисто-дресвяные грунты, образовавшиеся из песчаников, сланцев и известняков с крупными глыбами и обломками известняков и песчаников. Количество мелкозернистого материала менее 40% по весу, причем преобладают грубые фракции. Влажность изменяется в очень широких пределах в зависимости от условий залегания и времени года. Пористость грунтов в среднем 35%.

2.         Песчано-щебнистые грунты с содержанием фракций пыли и глины в среднем до 39 % • Мелкоземистая составляющая характеризуется такими же пределами пластичности, как у супесей и глин. Среди обломочного материала преобладают фракции размером до 20 мм.

3.         Суглинки пылеватые, темно-серые, песчанистые, преимущественно тяжелые, с включениями щебенки и дресвы известняков, песчаников и сланцев. Количество щебенки и дресвы 20%. Консистенция грунтов твердая или полутвердая. Весовая влажность в естественных условиях залегания близка к влажности на пределе раскатывания.

4.         Глины пылеватые, обычно легкие, темно-серые, с включениями дресвы песчаников и сланцев, реже известняков. Среднее количество включений до 14%, иногда они отсутствуют. Среди глинистых фракций преобладают в одних случаях тонкие, в других — грубые частицы. Пористость глин обычно не многим более 30%, сложение их плотное, консистенция твердая, иногда тугопластичная.

Сжимаемость и сопротивление грунтов сдвигающим усилиям изучены недостаточно. По данным «Союздорпроекта» (1957 г.), значения коэффициента относительного уплотнения в интервале нагрузок 1—- 2 кГ/см2 (а = 0,054—0,59) свидетельствуют о том, что щебнисто-дрес- вяный грунт и суглинки относятся к сильносжимаемым, а песчано-щебнистые и глины (а = 0,028—0,14)—к среднесжимаемым. В интервале нагрузок 2—3 кГ/см2 все литологические разности имеют среднюю сжимаемость. Модуль осадки выше 100 мм/м характерен для щебнисто- дресвяных грунтов и суглинков при нагрузке в З кГ/см2. Остальные литологические разности относятся к грунтам, значительно деформирующимся. Сопротивление песчанисто-щебнистых грунтов сдвигающим усилиям характеризуется при нагрузке 3 кГ/см2 коэффициентом сдвига, равным 0,485. Это значение свидетельствует о средней их прочности. По данным полевых опытов суглинков коэффициент сдвига при нагрузках 2 и 3 кГ/см2 изменяется соответственно в пределах 0,263—0,350 и 0,246—0,283, что характеризует низкую их прочность.

Оползневые накопления в других районах Крыма почти не изучались. Некоторые исследования приведены только на Керченском полуострове в Камыш-Бурунском оползневом районе, где эти накопления представлены обычно рыхлыми образованиями куяльницкого, киммерийского, понтического и других ярусов. Иногда по сарматским глинам перемещаются глыбы скальных пород. Размеры оползней здесь невелики. Мощность оползневых масс достигает 6—10 м, иногда больше. Встречаемые здесь литологические разности от песков до тяжелых жирных глин не содержат твердых включений. Влажность их высокая (W = 23,5—57,7%). Наиболее плотным сложением характеризуются глины пылеватые, тяжелые, чаще полутвердой и реже тугопластичной консистенции. Пески глинистые, имеют рыхлое сложение, а консистенция их иногда текучепластичная. Сопротивление сдвигающим усилиям определялось для глин, встречающихся в оползневых накоплениях или являющихся основанием оползня. При нагрузке 4 кГ/см2 среднеминималь- ные значения коэффициента сдвига для куяльницких и киммерийских глин, не превышают 0,357, а для понтических — 0,408.

Лиманно-морские и озерные отложения наиболее широко распространены в Присивашье. Залегают они отдельными слоями, нередко чередуясь с континентальными отложениями, и представлены светло-серыми, желтовато-бурыми и зеленоватыми илами, серыми с зеленоватым оттенком глинами с обломками известняков и песчаников. В верхних горизонтах встречаются желтовато-бурые и сероватые суглинки, содержащие прослои песчаных глин и илов серых и зеленоватых, иногда песчаных, с обломками раковин. Мощность лиманно-морских отложений достигает 14—20 м. Озерные образования представлены илами и тонкоотмученными темно-бурыми глинами, а также пластами донной соли.

В гранулометрическом составе всех литологических разностей преобладают пылеватые частицы, особенно фракция 0,01—0,005 мм (в среднем 42,9—58%). В глинистых фракциях иногда содержится значительное количество коллоидных частиц, вследствие чего показатели физических свойств изменяются в больших пределах. Сложение средней плотности отмечается у суглинков и глин, но встречаются отдельные пробы очень рыхлого сложения. У илов сложение рыхлое, а консистенция их текучепластичная или текучая (В = 0,62—4,35). Пористость их достигает 62%, минимальная 52%. Естественная влажность илов всегда выше влажности на пределе текучести. Самый низкий объемный вес скелета грунтов также у илов (в среднем 1,13 t/mz).

Водные свойства лиманно-морских образований почти не изучались. Для илов имеются три определения коэффициента фильтрации, изменяющегося в пределах 4,11-Ю-8 — 8,38-Ю-7 м/сек, что свидетельствует о малой их водопроницаемости.

Илы и глины относятся к засоленным карбонатным грунтам. Потери от прокаливания значительны и в глинах иногда достигают более 17%, что указывает на наличие в грунтах органических остатков и летучих соединений. Для песчано-пылеватых грунтов углы естественного откоса под водой и в сухом состоянии значительные, в среднем 32°05'. Сжимаемость илов велика (а = 0,1 см2/'кГс). Модуль осадки их даже при нагрузке 0,5 кГ/см2 может достигать 94,5 мм/м. Лиманно-морские и озерные отложения по своей прочности должны быть отнесены к значительно деформирующимся грунтам.

Отложения грязевых вулканов (сопочные отложения) приурочены к антиклинальным складкам Керченского полуострова и представлены сопочной брекчией и сопочной грязью. Сопочная брекчия состоит из обломков глин темно-серых, желтовато-бурых, частично оливковых и серых. Среди них встречаются гнезда кристаллического гипса, обломки песчаников, мергелей и включения сидерита. Сопочная грязь представляет собой вязкую серую массу с многочисленными обломками различных твердых пород, находящихся обычно на ее застывшей поверхности. Мощность отложений колеблется от нескольких десятков до сотен метров. С инженерно-геологической точки зрения эти обложения совершенно не изучены.

Морские нескальные отложения четвертичного возраста расчленяются на отложения морских террас и современные (пляжей, кос, пересыпей и морского дна). Отложения террас представлены глинами, песками, песчаниками, известняками и раковинным детритусом, среди которых встречаются линзы и прослои галечников, гравия, конгломератов. Мощность отложений достигает 25 м. Подавляющее большинство пляжей, пересыпей и кос сложено песчано-гра- вийным и детритусовым материалом. Мощность пляжевых накоплений 2—3 м, а пересыпей и кос 20—30 м. Донные отложения представлены илами и глинами, реже глинистыми песками. Их мощность значительна. В районе Керченского пролива мощность илов достигает 30 м.

Для гранулометрического состава этих грунтов характерно, что среди крупных фракций преобладают частицы крупнее 2,0 мм. В илах значительную часть составляют фракции менее 0,005 мм — в среднем 28,5%- Пористость суглинков и глин соответственно равна 44,5 и 46,0%, а у илов достигает 61%. Плотность этих разностей изменяется от средней (для суглинков и глин) до очень рыхлой (для илов), а консистенция— от полутвердой до текучей. Коэффициент фильтрации для песков изменяется в очень широких пределах (0,00006—20,7 м}сутки). Пылева- тые и глинистые пески практически водонепроницаемы. Все диалогические разности морских четвертичных отложений представлены карбонатными грунтами, для которых характерны значительные потери при прокаливании (в среднем 6,8—8,1%).

Сжимаемость, сопротивление сдвигающим усилиям и угол естественного откоса установлены на основе изучения большого количества монолитов. Пески чистые, малосжимаемые, со значительным сопротивлением сдвигу. Модуль осадки суглинков и глин невелик и по абсолютным значениям около 1 см/м при нагрузке 1 кГ/см2. По коэффициенту относительного уплотнения они относятся к среднесжимаемым грунтам. Сопротивление сдвигу песчаных суглинков высокое, как и для глин. Однако среди глин имеются разности с коэффициентом сдвига, позволяющим отнести их к грунтам средней прочности. Глины обладают значительным сцеплением, особенно в переуплотненном состоянии. Илы относятся к сильносжимаемьи^ и сильнодеформирующимся грунтам с низкими коэффициентами сдвига.

Морские нескальные отложения плиоценового возраста в юго-восточной части Равнинного Крыма представлены в основном карбонатными глинами с включениями гипса, а также тяжелыми суглинками и супесями мощностью более 100 м. Среди глин встречаются линзы и прослои обломков твердых пород с песчано-сугли- нистым заполнителем.

Данные о гранулометрическом составе этих отложений показывают, что количество глинистых частиц колеблется в широких пределах (фракции менее 0,005 мм в среднем 10,3—41,5%); они весьма неравномерно распределяются как в вертикальном разрезе, так и по простиранию. Эти породы преимущественно средней плотности, консистенция их полутвердая. Неравномерное распределение в толще отложений глинистых частиц и засоленность пород обусловливают резкие изменения числа пластичности (предельные 13—'24). Содержание водорастворимых солей в супесях достигает 2,1%, в суглинках—0,7—1,5%, а в глинах — от 0,9 до 6,4%.

Морские нескальные отложения куяльницкого, киммерийского, понтического, мэотического, сарматского, майкопского и аптского возраста широко распространены во многих районах, но наиболее близко они подходят к дневной поверхности на Керченском полуострове и на отдельных участках в предгорьях. Некоторые из них (сарматские, майкопские, аптские) выходят на дневную поверхность или покрыты незначительным слоем аллювиально-делювиальных образований, для которых они служат материнскими породами. Мощность отложений изменяется от нескольких десятков (куяльн^цкие) до тысяч (майкопские) метров. Представлены они часто переслаивающимися песками, алевритами и глинами. Мощность прослоев песков и глин в куяльницкой толще не превышает 2— 3 см. В киммерийских образованиях прослойки алевритов более мощные (1—5 м).

Киммерийские килоподобные глины образуют два горизонта и имеют синевато-серую, местами темно-синюю, а в основании зеленовато- синюю окраску. Иногда содержание в глинах гидроокислов железа обуславливает охристо-желтый и бурый цвета. Характерной чертой для них является тонкая трапецеидальная и оскольчатая отдельности. Максимальная мощность килоподобных глин до 16 м. Глинистые фракции этих пород содержат бейделлит, а среди частиц размером 0,25—0,05 мм встречаются зерна кварца, полевого шпата, циркона, граната, ставролита, дистена и биотита.

Среди понтических отложений встречаются своеобразные глинистые детритусовые известняки, называемые «фаленами». Мэотические глины обычно жирные, высокопластичные.

Аптские глины отличаются способностью к так называемому «омо- ноличиванию» после нарушения их естественного сложения, для чего- не требуется большой нагрузки. Верхняя часть разреза аптских отложений представлена в районе г. Симферополя серовато-зелеными плотными пылеватыми глинами пластичной и тугопластичной консистенции. На воздухе они легко распадаются на отдельности. Известковистые и гипсовые включения здесь редки; они представляют собой крупные сросшиеся кристаллы (5—6 см). Под таким двух-трехметровым слоем залегает однородная толща темно-серых глин, обычно тугопластичных, очень плотных, с раковистым изломом. Местами однородность отложений нарушается тонкими (несколько сантиметров) линзами мелкозернистых песков, пылеватых, слабообводненных. Глины эти карбонатные, при естественной влажности почти не размокают, но после высушивания быстро распадаются в воде на мелкие чешуйки, причем распад происходит по слоям с поверхности. Потери при прокаливании в этих глинах достигают 18%, что объясняется разложением карбонатов кальция (органических примесей с глубины двух метров и ниже в них нет). Комки этих глин, загруженные в прибор и выдержанные под нагрузкой 0,4—0,5 кГ/см2 в течение 15—20 суток, образуют однородную пластичную массу, обладающую высокой прочностью (tg г|) равен 0,570 при давлении 3 кГ/см2).

Наибольшей дисперсностью обладают майкопские, сарматские и мэотические глины. Они имеют обычно плотное сложение, твердую и полутвердую консистенцию. Наибольшая способность набухать и значительная усадка при высушивании наблюдаются у майкопских тяжелых глин.

По деформируемости при вертикальных нагрузках все изученные литологические разности относятся к грунтам со средней сжимаемостью. Однако отдельные образцы из куяльницких и мэотических пылеватых глин показали сильную сжимаемость.

Скальные и полускальные породы, распространенные в Крыму, обладают обычно высокой прочностью. Исключение составляют мергели эоцена. Более подробная характеристика физико-механических свойств скальных и полускальных пород приводится в книге «Строительные материалы Крымской области» (Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре УССР, 1964).