Физико-механические свойства грунтов территории г. Мензелинска описаны по фондовым материалам различных проектных организаций.

На исследуемой территории были изучены отложения белебеевской свиты верхнеказанского подъяруса пермской системы, неогеновые отложения, четвертичные аллювиальные и перигляциальные отложения.

Отложения белебеевской свиты верхней перми представлены глинами, песчаниками с маломощными прослоями аргиллитов и алевролитов. Глины до глубины 20-25 м выветрелые, разуплотненные, имеют однородную влажность W=0,29, высокую пористость е=0,93 и низкую плотность сухого грунта p=1,44 г/см³. Консистенция глин, как правило, полутвердая (J=0,14). Нормативные значения прочностных показателей по разуплотненной зоне казанских глин составляют tg j=0,32 и с=0,23 кгс/см². Эти же и ниже зоны разуплотнения имеют плотность сухого грунта 1,67 г/см³, водонасыщение 1,00 и полутвердую консистенцию (J=0,19).

Песчаники казанского яруса полностью водонасыщенны (S=1,00), имеют природную влажность W=0,24, плотность сухого грунта p=1,64 г/см³. Сопротивление одноосному сжатию составляет 200 кгс/см². Аргиллиты и алевролиты из-за мощности прослоев опробованы не были.

Неогеновые отложения имеют широкий разброс свойств, что обусловлено неоднородностью состава данных отложений, сложенных глинами с прослоями песков. Природная влажность (W) неогеновых глин достигает 0,43 при плотности сухого грунта 1,17-1,69 г/см³. Глины, как правило, имеют полное водонасыщение (S=1,00). Все глинистые разности неогеновых отложений по показателю текучести (J=0,14) относятся к полутвердым. Прочностные показатели изменяются в широких пределах при средних значениях коэффициента внутреннего трения tg j=0,25 и удельного сцепления с=0,53 кгс/см².

Современные четвертичные аллювиальные отложения поймы р. Мензели представлены в верхней части мягко- и текучепластичными глинами и суглинками с естественной влажностью W=0,32-0,34 и плотностью грунта p=1,35-1,40 г/см³. Коэффициент пористости этих отложений составляет более 0,9. Нормативные прочностные показатели глин и суглинков современного аллювия составляют tg j=0,25 и с=0,25 кгс/см².

Отложения второй надпойменной террасы в зоне городской застройки представлены глинами, суглинками и супесями. Глины от полутвердых до мягкопластичных (J=0,15-0,52) с природной влажностью (W), достигающей 0,47, и коэффициентом пористости е=1,231. Пределы значений удельного сцепления изменяются от 0,23 до 0,35 кгс/см², а коэффициента внутреннего трения – от 0,18 до 0,25 при средних значениях tg j=0,22 и с=0,29 кгс/см².

Суглинки характеризуются значительными разбросами значений физических свойств и, как следствие, нормативных прочностных показателей: tg j=0,15-0,49 и с=0,05-0,58 кгс/см² при средних значениях tg j=0,32 и с=0,32 кгс/см².

Супеси твердые, с природной влажностью W =0,11-0,27 и плотностью сухого грунта р=1,55-1,64 г/см³. По немногочисленным опытам на срез значение нормативных прочностных показателей составляет tg j=0,05 и с=0,075 кгс/см².

Среднечетвертичные перигляциальные отложения представлены макропористыми лессовидными глинами, суглинками и супесями с широким диапазоном изменения свойств грунтов. Глины имеют естественную влажность W=0,16-0,42 и плотность сухого грунта р=1,25-1,62 г/см³, коэффициент пористости изменяется от 0,694 до 1,213. Глины от твердых до тугопластичных. Значение коэффициента внутреннего трения варьирует в пределах от 0,13 до 0,55, а удельного сцепления – от 0,10 до 0,57 кгс/см² при средних значениях tg j= 0,38 и с=0,22 кгс/см².

Природная влажность (W) суглинков изменяется от 0,12 до 0,32, плотность сухого грунта (р) составляет 1,39-1,75 г/см³, коэффициент пористости – 0,534-0,950. Суглинки от твердых до мягкопластичных. Нормативные прочностные показатели составляют tg j=0,23-0,50 и с=0,20-0,34 кгс/см² (средние tg j=0,34 и с=0,23 кгс/см²). Супеси от твердых до пластичных, с природной влажностью 0,07-0,29.

Перигляциальные отложения в силу своего генезиса, низких значений плотности и высокой пористости представляют собой просадочные, неуплотненные и засоленные грунты.

В составе нижне-среднечетвертичных аллювиальных отложений были исследованы глины, суглинки, пески и гравийно-галечные грунты. Глины полутвердые (J=0,23), с природной влажностью W=0,31 и плотностью сухого грунта р=1,49 г/см³, полностью водонасыщенны. Суглинки отличаются более высоким показателем текучести J=0,29 (тугопластичная консистенция). Для суглинков значения нормативных показателей сопротивления срезу составили tg j=0,20 и с=0,43 кгс/см². Пески по гранулометрическому составу относятся к пылеватым (Водохранилище Нижнекамской ГЭС…, 2004).

Сейсмичность

В основе природы подземных толчков, проявляющихся на территории Республики Татарстан, лежат современные тектонические процессы, происходящие в земной коре и верхней мантии. Однако, по мнению большинства специалистов, “спусковым крючком” в процессе их активизации, бесспорно, является техногенный фактор (закачка вод для поддержания пластового давления нефте-газодобывающими управлениями, создание Нижнекамского водохранилища и т.д.).

В региональном тектоническом плане территория г. Мензелинска относится к Татарскому своду, который расположен на восточной окраине Русской платформы и непосредственно приурочен к Икско-Мензелинскому выступу.

Икско-Мензелинский выступ является довольно крупным структурно-тектоническим элементом, который охватывает обширное пространство в бассейне рр. Мензели, Ика и Суньи. С востока он ограничен Сармановским, а с северо-запада и севера Сарайлинскими прогибами, с северо-востока – Верхнекамской впадиной. Для него характерна преимущественно северо-западная ориентировка положительных и отрицательных структур, а также общий ступенчатый характер строения.

Тектоническая жизнь Русской платформы как регионального структурного элемента продолжается и ныне, не затухает она и на Икско-Мензелинском выступе, представляющем собой гетерогенную положительную тектоническую структуру Татарского свода. В пределах исследуемой территории в настоящее время происходит постоянный подъем земной коры со скоростью 6-8 мм/год.

Специальных геофизических исследований (сейсмическое микрорайонирование) для определения расчетной сейсмичности территории г. Мензелинска не проводилось. Тем не менее, в соответствии со СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и приложенной к нему картой общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-97-С (особо ответственные объекты) рассматриваемый участок относится к району с сейсмичностью 7 баллов по шкале MSK–64 (Водохранилище Нижнекамской ГЭС…, 2004).