Подземные выработки и карстовые полости

Полости в геотехнической практике

Естественные полости (подземные выработки, заброшенные шахты, штольни и другое) или искусственные полости (карстовые полости) представляют серьезную угрозу, если они расположены в основании здания или сооружения. Предположение о существовании карстовых полостей можно сделать на основании представлений о геологическом строении района или по дополнительным локальным наблюдениям. Полости могут быть очень большими и долгое время оставаться скрытыми под покровными образованиями, пока не произойдет оседание под действием интенсивного движения транспорта, полива и т. д. Искусственные полости встречаются в старых городских районах; их заделка связана с большими затратами и представляет много забот инженерам коммунального хозяйства. Многочисленные не заделанные полости остаются на территории старых рудников, и для их обнаружения необходимо бурение большого количества разведочных скважин.

Процессы образования полостей

Образование карстовых полостей происходит также за счет геологических процессов суффозии, эрозии, растворения и др.. Формирование крупных карстовых форм обуславливается прежде всего процессами растворения. Процессы растворения пород поверхностными и подземными водами начинаются при проникновении воды в трещины и в массивах горных пород действуют до тех пор, пока пути для движения воды не приобретут характера свободных полостей.

Подземные воды, иногда с большими расходами и большими скоростями, производят под землей такую же работу, как и открытые водотоки на поверхности земли. В результате их действия образуются огромные подземные пещеры, достигающие многих километров в длину и больших размеров в поперечном сечении. Размывающая работа подземных водотоков обуславливает образование провалов в основаниях фундаментов, в форме шахт крупного сечения и пропастей, когда провалы охватывают длинную полосу пород над подземными реками.

Пустоты и широкие трещины в известняках могут быть открытыми или частично заполненными суффозионным материалом. Полости, заполненные глинистыми частицами пропускают небольшое количество воды, но со временем расход может увеличится за счет выноса заполнителя. В некоторых случаях такое усиление фильтрации ошибочно объяснялось быстрым увеличением размеров полостей из-за выщелачивания известняков. Однако детальными изысканиями было доказано, что увеличение утечки воды связано с размывом заполнителя карстовых пустот.

Мероприятия борьбы с карстом

Мероприятия направленные на предупреждение развития карстовых полостей, предотвращения образования новых полостей и карстовых провалов являются чрезвычайно актуальной задачей в современной геотехнической практике. Основания зданий и сооружений, их устойчивость, прочность, а значит и надежность зависит от качества исследований и расчетов на этапе разработки проектной или рабочей документации. Комплекс геотехнических мероприятий по борьбе с карстовыми полостями должен разрабатываться применительно к каждой отдельной площадки строительства исходя из инженерно-геологических, гидрогеологических и геотехнических условий.

Более подробно вопрос образования карстовых полостей, воронок, а также мероприятий по борьбе с ними рассмотрен здесь - РАСЧЕТ КАРСТА.

Широко распространенный способ заделки карстовых полостей бетоном или заполнение их цементным раствором не всегда оказывается удачным. Во многих случаях ширина полостей может достигать нескольких метров и цементный раствор из них выносится потоком фильтрующихся вод. При строительстве некоторых плотин для заделки пустот с успехом применялся горячий битум, но такой способ требует сложного оборудования для подогрева битума в инъекционных скважина, чтобы он лучше растекался по заделываемым полостям. Поэтому битумное заполнение применяется не постоянно – обычно для устройства временных преград, облегчающих цементацию скального массива. Предварительная промывка карстовых полостей с целью удалению глинистого материала и последующее заполнение их соответствующим цементным раствором представляют собой сложную операцию, требующую больших затрат труда.

Проектирование оснований фундаментов является частью геотехнического проектирования, т.к. данный вид деятельности связан не только с проектированием и строительством гражданских зданий и сооружений.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ

ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Наша организация специализируется на задачах геотехнического проектирования. Если у вас возникли вопросы по данной проблеме, то свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.

<НАЗАД