Всякое инженерное сооружение должно быть возведено наиболее просто и с наименьшими затратами рабочей силы, материалов и времени

6. Классификация горных пород, распространенных на данном участке и их характеристики.
Горные районы Узбекистана относятся к районам с наиболее активными проявлениями селевой деятельности. Характер селевой деятельности обусловливается четырьмя главными факторами: резко пересеченным рельефом горных хребтов, составом и состоянием горных пород, климатическими условиями, а также хозяйственной деятельностью человека. Последний фактор является наиболее разрушительным и значимым. Распашка горных склонов, вырубка лесов и кустарников, неумеренный выпас домашнего скота являются наибольшей причиной эрозии почвы на склонах, вызывающей смыв плодородного почвенного слоя (рис. 1), снижение скорости впитывания в почву выпадающих осадков и формирование разрушительных селевых потоков.

Рис. 1. Орехо-плодовые леса Бручмуллинского лесхоза
Ташкентской области. Эрозия почвы.
В Узбекистане более 90% общей площади гор составляют эродированные почвы. Эрозионным процессам здесь подвержены поверхности склонов всех хребтов Западного Тянь-Шаня и Памиро - Алая. Могучим средством, предотвращающим водную эрозию почв, являются горные леса, почвозащитное и водоохранное значение которых распространяется далеко за пределы горных территорий. Однако, площади дикорастущих лесов за последний исторический период в Узбекистане сильно уменьшились и в настоящее время составляют менее 0,5% горных территорий. Большие потери народного хозяйства в результате эрозии почв и селевых потоков явились причиной того, что в Республике уже давно ведутся работы по созданию в

Физико-механические свойства пород терригенно-карбонатной формации

Возраст	Породы	Количество определений	Плотность, г/см3	Объемная масса, г/см3	Пористость, %	Водопоглощение, %	Временное сопротивление сжатию 10^5
							Сухого образца	Водонасыщенного образца
PR3	Магнезит свежий	2	2,97	2,92	1,7	0,1- 0,18	2845
PR3	Магнезит скрыто трещиноватый	3	2,97	2,85- 2,94	4,4	0,2- 0,5	1423- 1606	1337- 1550
PR3	Доломит	25	2,81- 2,9	2,71- 2,84	1,1- 2,8	0,24- 1,61	1126- 2307
PR3	Кальцифир	3	2,77- 2,98	2,6- 2,8	1,8- 9,1	0,03- 0,43	923- 1483	735- 1399
PR3	Известняк мраморизованный монолитный	7	2,71- 2,78	2,68-2,73	0,36- 2,51	0,13- 0,27	743- 1150
Є1	Известняк кристаллический	4	2,71- 2,74				440- 1519	703- 1100
Є1	Сланцы известково- и углисто-глинистые	12	2,65- 2,72	2,28- 2,63	0,75- 1,6	0,21- 3,19	533- 1133	450- 1083

Наибольшие значения характерны для невыветрелых разностей магнезитов и доломитов, залегающих в основании комплекса, а также для кальцифиров и мраморов, образовавшихся в зоне контактового воздействия гранитоидов. Эти же разности пород характеризуются слабой раство­римостью, о чем свидетельствует незначительное развитие карста в по­ле их распространения. В основном карст приурочен к известнякам верхней части разреза в виде воронок различных размеров диаметром от 1,5 до 20 м и глубиной от 1 до 8 м, колодцев, реже провалов и пещер (8*3*2 м). Небольшие карстовые пустоты и каверны, нередко заполненные продуктами разрушения известняков, отмечаются также в скважинах на глубине до 50 м реже до 70—80 м.
Серицитовые, кремнисто-серицитовые и филлитовидные глинистые сланцы — тонкоплитчатые породы, интенсивно выветривающиеся и рас­падающиеся вблизи поверхности на мелкую щебенку. Они образуют наиболее слабые прослои в массивах, часто определяющие их проч­ность, в частности устойчивость пород на склонах. В сухом состоянии сланцы выдерживают нагрузки от 530*10⁵ до 1100*10⁵ Па.
Песчаники и алевролиты, как правило, тонкорассланцованные.
Породы карбонатно-терригенной и дацито-липаритовой формаций девона распространены незначительно и практически не изучены.
Карбонатно-терригенная формация сложена песчанистыми извест­няками, доломитами и известковистыми песчаниками, смятыми в поло­тне складки.
Дацито-липаритовая формация представлена кварцевыми порфира­ми, заключающими горизонты фельзитов, фельзит-порфиров и лаво-брекчий кварцевых порфиров. Общая мощность толщи 700—900 м.
Большая часть региона (до 80%) сложена породами гранитоидной формации, объединяющей раннепалеозойские гранитоиды, сформировавшиеся в орогенную стадию развития позднебайкальской геосинклинальной области, и позднепалеозойские (возможно, раннетриасовые) гранитоиды и щелочные и субщелочные граниты, образование которых связано с тектоно-магматической активизацией Бельдерсайского массива. Наибольшим распространением пользуются породы нормаль­ного ряда. Они слагают обширные поля в несколько тысяч квадратных километров, образованные слившимися, почти не разделенными пере­мычками вмещающих пород, крупными массивами вытянутой лентооб­разной либо неправильной формы, как правило, контролируемыми разломами северо-восточного, субмеридионального, реже северо-запад­ного направлений.
Строение отдельных массивов гранитоидов отличается неоднород­ностью, выражающейся в изменчивости состава пород, их структуры и текстуры, что обусловлено многоэтапностью и многофазностью их внедрения. В пределах хр. Турана преобладают амфибол-биотитовые и биотитовые граниты и гранодиориты, среди которых заключены вытяну­тые лентообразные тела лейкократовых гранитов. На юге региона раз­виты преимущественно биотитовые и двуслюдяные граниты, в крае­вых частях отдельных массивов постепенно переходящие в плагиограниты, гранодиориты и кварцевые диориты. Крайне редко отмечаются мелкие тела диоритов, габбро-диоритов и габбро. Для большей части биотитовых и амфибол-биотитовых гранитов характерна порфировидная структура, обусловленная наличием крупных (до 2,5 мм) вкрап­ленников калиевого полевого шпата, количество которых нередко до­стигает 25—40%. Двуслюдяные и лейкократовые граниты обладают среднезернистой структурой, в краевых фациях — мелкозернистой, иногда пегматоидной или порфировой. Наряду с этим в отдельных мас­сивах выделяются все разности пород, от мелкозернистых до крупно­зернистых, с незакономерными быстрыми или постепенными перехо­дами. Текстура пород массивная, реже гнейсовидная. Последняя обыч­но характерна для катаклазированных гранитов, развитых в виде зон северо-восточного простирания шириной в несколько километров вдоль западных склонов хр. Чаткала. Дайковый комплекс, сопровождающий интрузии гранитоидов, представлен жилами (0,1—2 м) аплита, пегматита, гра­нит-порфира, реже дайками кварцевых порфиров и фельзит-порфиров. Контактовый метаморфизм проявляется в ороговиковании, мигматизации и окварцевании вмещающих пород в зоне шириной от сотен мет­ров до нескольких километров.
Гранитоиды характеризуются повышенной и неравномерной трещиноватостью. Они разбиты многочисленными сбросами северо-восточного, северо-западного и близширотного простирания, сопровождаемы­ми зонами дробления мощностью от 15 до 200 м, в пределах которых породы рассечены крутопадающими трещинами через 2—20 см. Текто­нические трещины и зоны дробления выполнены, как правило, дресвянистыми катаклазитами и милонитами, иногда растертыми до глинистого состояния. Вне зоны сильной тектонической трещиноватости гра­ниты, как правило, массивные (скважины дают 100%-ный выход кер­на), разбиты лишь трещинами отдельности на крупные блоки (до 1X2) параллелепипедальной формы. Ширина трещин до 1 см, в верх­ней зоне выветривания — до 10 см. Трещины открытые либо заполнены рыхлым супесчаным или дресвяным материалом. С глубиной ширина трещин уменьшается и в интервале 50—60 м они переходят в плотно-сомкнутые. С поверхности до глубины 3—5 м гранитоиды часто раз­рушены до состояния щебня и дресвы. Неизмененные слаботрещино­ватые разности гранитоидов имеют плотность 2,61—2,8 г/см³, объемную массу 2,6—2,7 г/см³, пористость 1—3,6%, водопоглощение 0,2—0,8%, отличаются высокой механической прочностью, временное сопротивле­ние сжатию в сухом состоянии от 900*10⁵ до 2200*10⁵ Па. Прочность выветрелых и нарушенных разностей 500*10⁵- 700*10⁵ Па при плотности 2,63—2,71 г/см³ и объемной массе 2,56-2,64 г/см³.
Образования андезитовой и дацито-липаритовой формаций позднеюрского и мелового возраста, комагматичные им интрузивные породы и синхронные эффузивам, простран­ственно тесно связанные с ними пресноводно-континентальные осадки молассовой формации выполняют разобщенные грабенообразные про­гибы, расположенные в основном по окраинам региона.
В строении рассматриваемой группы формаций основная роль при­надлежит вулканическим породам. Нижние горизонты эффузивов при­надлежат андезитовой формации и представлены андезитовыми пор-фиритами, андезитами, их туфами и лавобрекчиями, слагающими в ос­новном трещинные покровы, достигающие значительных размеров на севере региона. Верхняя часть эффузивных образований, присутствую­щая лишь на юге региона, принадлежит дацито-липаритовой форма­ции. В ее состав входят часто перемежающиеся фельзиты, фельзит-пор-фиры, кварцевые порфиры, липариты, их туфы и лавобрекчии, заклю­чающие линзы витролипаритов и кислого вулканического стекла. Со­держание пирокластических пород колеблется от 20 до 50—70% • На отдельных участках кроме указанных разностей присутствуют даци-товые порфириты, переслаивающиеся с туфами среднего и основного состава.
В тесной связи с эффузивами находятся субвулканические образо­вания, пользующиеся небольшим площадным распространением. Они представлены разностями кислого состава (кварцевые порфиры, гра­нит-порфиры, плагиопорфиры, фельзит-порфиры) и среднего состава (кварцевые, плагиоклазовые, роговообманковые и диабазовые порфи­риты) и слагают небольшие штоки (до 10—15 км²), межпластовые за­лежи (мощностью от нескольких метров до первых сотен метров) и многочисленные дайки (мощностью до 10—15 м), отчетливо приурочен­ные к разрывным нарушениям, частично представляющие корни покровов.
Терригенные породы залегают в основании и в верхних горизон­тах разреза, в краевых частях прогибов, замещая по простиранию вулканогенные образования, а также присутствуют среди последних в виде маломощных линз. По составу это преимущественно конгломера­ты и песчаники, характеризующиеся исключительно пестрым составом обломков, их низкой сортированностью и окатанностью, резко выра­женным туфогенным характером большинства слоев (содержат до 30% пирокластического материала). Среди грубых осадков, в основ­ном в верхней части разреза, отмечаются отдельные пачки, сложенные мелко- и тонкозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами с маломощными прослойками углистых аргиллитов и каменного угля. Мощность терригенных отложений непостоянна и колеблется от 25 до" 1000 м.
Породы смяты в крупные пологие (углы падения крыльев 20— 25°) брахиформные, иногда куполовидные складки, с глубиной приоб­ретающие линейность и более крутое падение слоев. Со складчатыми дислокациями сопряжена интенсивная тектоническая трещиноватость. Для образований, залегающих в основании разреза, характерны преи­мущественно крутые и вертикальные трещины отрыва и скола северовосточного и субширотного простирания. В пределах верхней части комплекса преобладают наклонные взбросы. Крупные разрывные нару­шения проявляются на современном эрозионном срезе в виде лайковых полей, зон дробленных и сцементированных кварцем пород мощностью-до 100 м, серий сближенных пустых трещин. Трещиноватость пород распространяется на глубину до 80—100 м, достигая наибольшей интенсивности до 30—60 м (данные 2-го ГГУ). Трещины преимущественно вертикальные, открытые, шириной до 1—2 см вблизи поверхности, иногда они выполнены карбонатами, кварцем, гидроокис­лами железа либо мелкообломочным материалом. Расстояние между трещинами колеблется от 0,2 до 1 м.
Инженерно-геологические свойства пород разнообразны. Порфириты, андезиты, кварцевые порфиры и фельзит-порфиры — плотные-крепкие массивные породы с плитчатой отдельностью. Временное со­противление сжатию их свыше 1000-10⁵ Па. Липариты, обладающие повышенной пористостью (до 18%), характеризуются значительно меньшей механической прочностью (230-10⁵ — 520-10⁵ Па). Туфо- и лавобрекчии также плотные крепкие породы, содержат до 30—50% обломков эффузивных пород, кварца, плагиоклаза и других минералов. В мелкообломочных разностях раз­мер обломков не превышает нескольких сантиметров, в крупнообло­мочных— достигает 1,5—2 м в поперечнике. Туфы — крепкие, слоис­тые, реже массивные породы различной размерности (от псефитовых до пелитовых).
Субвулканические породы характеризуются порфировой структу­рой, массивной текстурой, а вблизи контактов — с флюидальной текс­турой. Это достаточно крепкие породы, механическая прочность кото­рых зависит от степени их трещиноватости. В слаботрещиноватых раз­ностях временное сопротивление сжатию сухого образца колеблется от 960*10⁵ до 1400*10⁵ Па, в трещиноватых — не превышает 600*10⁵ Па.
Осадочные породы преимущественно массивные, крепкие, в верх­них горизонтах слабо диагенезированные. Песчаники от крупно- до мелкозернистых, иногда с включением гальки. Их плотность 2,61— 2,63 г/см³; объемная масса 2,28—2,38 г/см³; пористость 9,5—12,6%;. водопоглощение 1,99—2,09%; временное сопротивление сжатию в сухом состоянии 143-10⁵ — 733-10⁵ Па, в водонасыщенном — 93*10⁵ — 666*10⁵Па. Конгломераты преимуществен­но крупногалечные с песчаным, глинистым или кремнистым цементом.
Породы базальтовой формации раннего плейсто­цена слагают довольно крупные плато вдоль западной границы Хингано-Олонойского грабена, а также ряд мелких покровов вблизи вос­точной окраины массива. Они представлены переслаивающимися плот­ными и пористыми базальтами, нередко разделенными невыдержанны­ми по простиранию и мощности глинистыми горизонтами. Изредка встречаются долериты. Пористые разности базальтов слагают, как пра­вило, верхние горизонты, плотные — нижние. Общая мощность форма­ции колеблется от первых десятков метров в небольших покровах и краевых частях плато до 200 м в центральной части плато. Базальты— крепкие и очень крепкие массивные породы, трещиноватые на всю мощность, наиболее интенсивно-трещиноватые до 40—70 м. Трещины обычно открытые, шириной до 2 см, разбивают по­роду на плитчатую, реже столбчатую отдельности. Наиболее прочными являются плотные базальты, выдерживающие в отдельных образцах вертикальные нагрузки от 690*10⁵ до 1770*10⁵ Па. Для пористых раз­ностей (4-15%) характерны более низкие значения прочности (400*10⁵ — 670*10⁵ Па).
Аллювиальные отложения позднего плейстоцена и голоцена сла­гают I надпойменную террасу, низкую и высокую, поймы и русло рек. Низкая пойма представлена в основном небольшими косами и остро­вами. Высокая пойма высотой 1,5—3 м (в долине р. Бурей 6 м) и I надпойменная терраса высотой 2,5—6 м (в долине р. Бурей 10 м) ограниченно распространены и прослеживаются в виде отдельных разобщенных участков в долинах наиболее крупных рек. Аллювий характеризуется весьма грубым составом материала, невыдержанностью строения (небольшой протяженностью фаций, их быстрой взаимозамещаемостью) и небольшой мощностью (3—10 м). Русловые фации, резко преобладающие над остальными, представлены галечниками с песча­ным заполнителем до 15—30%, в верховьях рек они крайне несортированы, грубоокатаны с примесью валунов, реже глыб и щебня. Пой­менные фации незначительной мощности (до 0,1—1,5 м) представле­ны песками с линзами гравия и гальки, местами с маломощными про­слоями супесей и суглинков.
Галечники, от мелких до крупных, содержат до 15—30% гравия, отдельные валуны и глыбы (10—30 см). Характеризуются преимуще­ственно плотным сложением, с поверхности рыхлые. Коэффициент фильтрации их достигает 200 м/сут. Пески преимущественно средней крупности, полимиктовые с примесью гравия и гальки до 25%, рыхлые, коэффициенты фильтрации не превышают 2—3 м/сут.
Склоновые образования позднего плейстоцена-голоцена почти сплошным чехлом мощностью до 3 м покрывают склоны гор. В верхнем поясе средневысотных гор это преимущественно гравитационные обра­зования: глыбы, реже щебень с супесчаным или суглинистым заполни­телем, образующие незакрепленные, полузакрепленные и закрепленные осыпи площадью от 0,1 до 5 км². На большей части региона это нерасчлененные образования, представленные глыбами, щебнем и дресвой с супесчаным, песчаным и суглинистым заполнителем до 20—40%.
В предгорьях и на пологих склонах в межгорных понижениях преимущественно распространены элювиально-делювиальные и делю­виальные отложения: суглинки, супеси, глины с включением 5 — 35% щебня и дресвы. На севере региона на ограниченных по площади участках развиты солифлюкционные образования: глины, суглинки, реже пески с глыбами, щебнем и дресвой. Нормативное давление 2*10⁵ — 4*10⁵Па.