Оценка характера и степени опасности карста

Карст представляет собой совокупность геологических процессов и созданных ими явлений в земной коре и на ее поверхности, вызванных химическим растворением и выносом водорастворимых горных пород подземными водами, в результате чего образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в толще породы.

Опасность карста заключается в том, что этот широко распространенный скрытый процесс, препятствуя строительству и эксплуатации зданий и инженерных сооружений, а также рациональному использованию сельскохозяйственных земель, наносит значительный ущерб населению и хозяйству.

Основные виды опасности карста включают: осадку и провалы земной поверхности; деформации сооружений вплоть до их разрушения; потеря воды из водохранилищ через воднорастворимые породы бортов и оснований водохранилищ, прорывы карстовых вод в горные выработки и тоннели, их затопление; загрязнение подземных вод;

Аварии и повреждения сооружений на закарстованных территориях по их последствиям классифицируются следующим образом:

1 - катастрофические разрушения (потеря общей устойчивости сооружения или основных несущих конструкций, приводящая к гибели людей или недопустимому заражению окружающей среды вредными химическими и радиоактивными веществами, пожарам и взрывам);

2 - частичные разрушения и повреждения, приводящие к временному прекращению нормальной эксплуатации сооружений или интенсивному загрязнению окружающей среды;

3 - повреждения, приводящие к существенному затруднению нормальной эксплуатации сооружений;

4 - повреждения, которые могут при определенных условиях привести к временному затруднению нормальной эксплуатации сооружения;

5 - повреждения, практически не приводящие к затруднению нормальной эксплуатации сооружения.

Характер опасности карста для различных типов сооружений и возможные последствия от воздействия карстовых процессов на сооружения представлены в таблице.

№ п/п	Типы сооружений	Наиболее характерная опасность карста
1	2	3
1	Бескаркасные здания	1. Существенные повреждения вследствие образования карстовых провалов или локальных оседаний с пролетами более 3 м
		2. Образование трещин в ограждающих конструкциях вследствие образования провалов до 3 м, карстовых просадок и неравномерной сжимаемости грунтов основания при расположении карстующихся пород в сжимаемой зоне основания
2	Здания каркасного типа с отдельно стоящими фундаментами	1. Разрушение несущих конструкций вследствие образования карстовых провалов или локальных оседаний любых размеров
		2. Образование деформаций элементов каркаса вследствие карстовых просадок и оседаний
3	Высотные здания башенного типа, высокие дымовые трубы и т.д.	Потеря общей устойчивости или образование недопустимых кренов при образовании провалов и локальных оседаний любых размеров, неравномерной сжимаемости грунтов основания при наличии карстующихся пород в сжимаемой зоне
4	Магистральные железные дороги	Разрушение земляного полотна и верхнего строения пути вследствие карстовых провалов, локальных оседаний и карстовых просадок непосредственно при движении поездов
5	Мосты и путепроводы на железных и автомобильных дорогах	Потеря общей устойчивости опор при образовании провалов, локальных оседаний и карстовых просадок любых размеров
6	Автомобильные дороги	1. Разрушение земляного полотна и дорожной конструкции при образовании провалов и локальных оседаний
		2. Повреждения дорожной конструкции при образовании карстовых просадок
7	Взлетные полосы аэродромов	1. Повреждение конструкций полос вследствие провалов, локальных оседаний и карстовых просадок любых размеров.
		2. Повреждение конструкций полос вследствие оседаний
		3. Активизация карстово-суффозионных процессов при повреждении водоотводных сооружений
8	Грунтовые водозаборы	Резкая активизация карстовых и карстово-суффозионных процессов на обширной территории (в зоне депрессионной воронки)
9	Полигоны захоронения промышленных и бытовых отходов	1. Разрушение защитных конструкций и, как следствие, чрезвычайно интенсивное загрязнение грунтов и подземных вод на больших глубинах и на значительные расстояния от мест захоронения вследствие образования провалов, локальных оседаний и при расположении полигонов в карстовых воронках
		2. Интенсивное загрязнение геологической среды в местах возможных оседаний

 

 

 

Противокарстовая защита

Противокарстовые мероприятия следует предусматривать при проектировании зданий и сооружений на территориях, в геологическом строении которых присутствуют растворимые горные породы (известняки, доломиты, мел, обломочные грунты с карбонатным цементом, гипсы, ангидриты, каменная соль) и имеются карстовые проявления на поверхности (воронки, котловины, карстово-эрозионные овраги и др.) и (или) в глубине грунтового массива (разуплотнения грунтов, полости, пещеры и др.).

Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста применяют следующие мероприятия или их сочетания:

Ø планировочные;

В состав планировочных мероприятий входят:

· специальная компоновка функциональных зон, трассировка магистральных улиц и сетей при разработке планировочной структуры с максимально возможным обходом карстоопасных участков и размещением на них зеленых насаждений;

· разработка инженерной защиты территорий от техногенного влияния строительства на развитие карста;

Ø водозащитные и противофильтрационные;

К водозащитным мероприятиям относятся:

· тщательная вертикальная планировка земной поверхности и устройство надежной дождевой канализации с отводом вод за пределы застраиваемых участков;

· мероприятия по борьбе с утечками промышленных и хозяйственно-бытовых вод, в особенности агрессивных;

· недопущение скопления поверхностных вод в котлованах и на площадках в период строительства, строгий контроль за качеством работ по гидроизоляции, укладке водонесущих коммуникаций и продуктопроводов, засыпке пазух котлованов.

Следует ограничивать распространение влияния водохранилищ, подземных водозаборов и других водопонизительных и подпорных гидротехнических сооружений и установок на застроенные и застраиваемые территории.

Ø геотехнические (укрепление оснований);

Из геотехнических противокарстовых мероприятий особого внимания требуют следующие:

· заполнение (тампонаж) опасных карстовых полостей;

· закрепление сильнотрещиноватых зон в карстующихся породах;

· закрепление локальных зон разрыхления в покровной толще;

· тампонаж промежуточных полостей в покровной толще.

Ø конструктивные (отдельно или в комплексе с геотехническими);

В состав конструктивных мероприятий могут входить: специальные конструктивные решения фундаментов (на естественном основании и свайных).

Ø технологические;

Технологические противокарстовые мероприятия включают: повышение надежности технологического оборудования и коммуникаций, их дублирование, контроль за давлением в коммуникациях и утечками из них, обеспечение возможности своевременного отключения аварийных участков и т.д.

Ø эксплуатационные (мониторинг состояния грунтов, деформаций зданий и сооружений).

В состав эксплуатационных противокарстовых мероприятий входят:

· постоянный геодезический контроль за оседанием земной поверхности и деформациями зданий и сооружений;

· наблюдения за проявлениями карста, состоянием грунтов, уровнем и химическим составом подземных вод;

· периодическое строительное обследование состояния зданий, сооружений и их конструктивных элементов.

Противокарстовые мероприятия должны:

· предотвращать активизацию, а при необходимости и снижать активность карстовых и карстово-суффозионных процессов;

· исключать или уменьшать в необходимой степени карстовые и карстово-суффозионные деформации грунтовых толщ;

· предотвращать повышенную фильтрацию и прорывы воды из карстовых полостей в подземные помещения и горные выработки;

· обеспечивать возможность нормальной эксплуатации территорий, зданий, сооружений, подземных помещений и горных выработок при допущенных карстовых проявлениях.

Противокарстовые мероприятия следует выбирать в зависимости от характера выявленных и прогнозируемых карстовых проявлений, вида карстующихся пород, условий их залегания и требований, определяемых особенностями проектируемой защиты и защищаемых территорий и сооружений.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: