Формы развития карста и их влияние на инженерно-геологические условия

Формы развития карста делятся на поверхностные и подземные. Среди них можно выделить кары – борозды выщелачивания, карстовые воронки, карстовые пещеры. Всем известна Кунгурская пещера на Урале, однако и а нашей зоне имеются такие - Баскунчакская длиной 732 м.

Характерной чертой являются замкнутые овраги.

Встречаются также мульды проседания, которые образуются над карстовыми пещерами и имеют размеры до сотен метров.

Карстовые полости сопровождаются также разломами поверхности земли – это трещины длиной иногда до нескольких километров.

Вполне понятно, что карстовые процессы и вызванные ими явления – мульды оседания, разломы и прочее очень осложняют инженерно-геологические условия.

Главные проблемы в карстовых районах следующие:

1. Возможность провалов различных сооружений в карстовые пустоты. Примеров очень много и за рубежом и у нас. Проваливаются целые дома и другие сооружения. Автомобильный мост в Уфе.

2. Деформация зданий на участках разломов, мульды оседания и т.д. (Примеры Уфа, Дзержинск, г. Кунгур, Соль-Илецк, Паневежис).

3. Возможность утечек из водохранилищ в обход платин через закарстованные породы.

Например, в Испании была построена арочная плотина высотой 72 м на закарстованных известняках. После окончания строительства оказалось, что водохранилище заполнить нельзя, т.к. вода стала уходить по закарстованным породам.

Меры борьбы с карстом:

1. Планировка территорий для отвода поверхностных вод с закарстованных участков, чтобы прекратить поступление воды и остановить растворение пород.

2. Дренаж подземных вод – с той же целью, по отношению к подземным водам.

3. Устройство противофильтрационных завес – цементация, битумизация. Этим отводятся подземные воды и увеличивается прочность пород.

4. Обрушение кровли карстовых пустот и заполнение их глинистыми грунтами – на дорогах, при строительстве трубопрорводов.

5. Устройство опор глубокого заложения с опиранием на незакарстованные породы (сваи, колонны).

6. Конструктивное усиление зданий и сооружений.

Суффозия

Суффозией называется подземный размыв горных пород фильтрующейся водой и вынос мелких частиц. В отличие от карста, здесь нет растворения, т.е. это процесс механический.

Условия образования:

1. Неоднородность породы, при которой возможно передвижение более мелких частиц среди более крупных и их вынос. В основном разно зернистые пески.

2. Высокие градиенты потока, которые вызывают высокие скорости движения подземных вод.

3. Наличие области выноса – выхода водоносного горизонта на поверхность, различных стенок карьеров, котлованов и т.д.

На равнине суффозия никогда не образуется.

Влияние на условия строительства

1. Образование крупных пустот, которые ослабляют основание сооружений, могут привести к их деформации и разрушению.

2.Усиление фильтрационной способности грунтов из-за образования полостей, что вызывает большие водопритоки в котлованы, шахты и т.д., в обход плотин и т.д.

Меры борьбы с суффозией

1. Предотвращение поступления воды в грунт путем регулирования поверхностного стока.

2. Устройство подземных дренажей.

3. Противофильтрационные защитные завесы.

4. Уничтожение полостей силикатизацией, цементацией и т.д.