СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления
РАЗРАБОТАНЫ институтом «Гидропроект» им. С. Я. Жука Минэнерго СССР (канд. техн. наук Г. Г. Гангардт, А. Г. Осколков, В. М. Семенков, кандидаты техн. наук С. И. Егоршин, М. П. Малышев — руководитель темы; канд. геогр. наук С. М. Успенский, канд. биол. наук Н.
М. Чамова, В. Н. Кондратьев, Л. С. Сващенко, М. Д. Романов, канд. техн. наук И. И. Файн, И. П. Федоров и Ю. П. Иванов), ЦНИИПградостроительства Госгражданстроя СССР (кандидаты техн. наук В. Б. Беляев и Н. А. Корнеев), ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР (канд. техн. наук В. С. Алексеев, д-р техн. наук, проф. А.
Ж. Муфтахов, канд. техн. наук Н. П. Куранов, И. В. Коринченко), ПНИИИС Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В. В. Ведерников и Е.
С. Дзекцер), В/О «Союзводпроект» Минводхоза СССР (канд. техн. наук П. Г. Фиалковский, А. Н. Кржижановский), Союзгипроводхозом им. Е. Е. Алексеевского Минводхоза СССР (кандидаты техн. наук Г. П. Ободзинская и К. А. Тихонова, В. Н. Богомолов), САНИИРИ им.
Петр Щедровицкий. Лекция «Вверх и вниз по волнам промышленных революций. Часть 1»
В. Д. Журина Минводхоза СССР (кандидаты техн. наук Х. А. Ирмухамедов и М. М. Мирзиятов), Украинским филиалом ЦНИИКИВР Минводхоза СССР (кандидаты техн. наук В. Л. Максимчук, А. И. Томильцева и В. П. Ткаченко), институтом «Гипрогор» Госстроя РСФСР ( И. М. Шнайдер и П. А. Минченко), Институтом гидромеханики АН УССР (чл.-корр.
АН УССР А. Я. Олейник, д-р техн. наук Н. Г. Пивовар, канд. техн. наук Ю. Н. Сокольников), ИВП АН СССР (д-р техн. наук М. Г. Хубларян, д-р геогр. наук А. Б. Авакян, кандидаты геогр. наук В. П. Салтанкин и В. А. Шарапов), ИМПиТМ им. Е. И. Марциновского Минздрава СССР (чл.-корр. АМН СССР, проф.
Ф. Ф. Сопрунов, доктора мед. наук Н. А. Романенко и С. А. Беэр), МНИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана Минздрава СССР (кандидаты мед. наук Л. В. Кудрин, Г. В. Гуськов и И. Л. Винокур), ГИЗР Минсельхоза СССР (кандидаты экон. наук С. И. Носов и В. А. Вашанов, В. П. Варлашкин), ВНИИ охраны природы и заповедного дела Минсельхоза СССР (доктора биол. наук Ю. П. Язан и Я.
В. Сапетин), Днепропетровским филиалом «УкркоммунНИИпроект» Минжилкомхоза УССР (Т. С. Пак и В. Г. Иванов), Гипрокоммунстроем Минжилкомхоза РСФСР (В. П. Сапроненков, Б. П. Копков и О. П. Стадухина), МИСИ им.
В. В. Куйбышева Минвуза СССР (д-р техн. наук, проф. Н. А. Цытович, канд. техн. наук Я. А. Кроник, Е. А. Сметчук и Д. С. Фотиев), ВСЕГИНГЕО Мингео СССР (д-р геол.-минерал. наук, проф. В. М. Гольдберг, канд. геол.-минерал. наук С. М. Семенов), Фундаментпроектом Минмонтажспецстроя СССР ( М. Н. Пинк, А. А. Колесов и В. Д. Антонюк), ВНИИЛМ Гослесхоза СССР (Л.
Т. Павлушкин, канд. геогр. наук В. В. Сысуев).
Опознавательная окраска трубопроводов промышленных предприятий по ГОСТ 14202-69.
ВНЕСЕНЫ Минэнерго СССР.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (В. А. Кулиничев).
Строительные нормы и правила
Инженерная защита территории от затопления и подтопления
Настоящие строительные нормы и правила распространяются на проектирование систем, объектов и сооружений инженерной защиты от затопления и подтопления территорий населенных пунктов, промышленных, транспортных, энергетических и коммунально-бытовых объектов, месторождений полезных ископаемых и горных выработок, сельскохозяйственных и лесных угодий, природных ландшафтов.
При проектировании систем, объектов и сооружений инженерной защиты надлежит соблюдать «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик», «Основы водного законодательства Союза ССР и союзных республик», «Основы лесного законодательства Союза ССР и союзных республик», «Закон СССР об охране и использовании животного мира» и другого законодательства по вопросам охраны природы и использования природных ресурсов, а также требования нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. При проектировании инженерной защиты территории от затопления и подтопления надлежит разрабатывать комплекс мероприятий, обеспечивающих предотвращение затопления и подтопления территорий в зависимости от требований их функционального использования и охраны природной среды или устранение отрицательных воздействий затопления и подтопления.
Защита территории населенных пунктов, промышленных и коммунально-складских объектов должна обеспечивать:
бесперебойное и надежное функционирование и развитие городских, градостроительных, производственно-технических, коммуникационных, транспортных объектов, зон отдыха и других территориальных систем и отдельных сооружений народного хозяйства;
нормативные медико-санитарные условия жизни населения;
нормативные санитарно-гигиенические, социальные и рекреационные условия защищаемых территорий.
Защита от затопления и подтопления месторождений полезных ископаемых и горных выработок должна обеспечивать:
охрану недр и природных ландшафтов;
безопасное ведение открытых и подземных разработок месторождений полезных ископаемых, в том числе нерудных материалов;
исключение возможности техногенного затопления и подтопления территорий, вызываемых разработкой месторождений полезных ископаемых.
Защита сельскохозяйственных земель и природных ландшафтов должна:
способствовать интенсификации производства сельскохозяйственной, лесной и рыбной продукции;
создавать оптимальные агротехнические условия;
регулировать гидрологический и гидрогеологический режимы на защищаемой территории в зависимости от функционального использования земель;
способствовать комплексному и рациональному использованию и охране земельных, водных, минерально-сырьевых и других природных ресурсов.
При защите природных ландшафтов вблизи городов и населенных пунктов следует предусматривать использование территории для создания санитарно-защитных зон, лесопарков, лечебно-оздоровительных объектов, зон отдыха, включающих все виды туризма, рекреации и спорта.
1.2. В качестве основных средств инженерной защиты следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дренажные системы и отдельные дренажи и другие защитные сооружения.
В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойства природных систем и их компонентов, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путем расчистки русел и стариц, фитомелиорацию, агролесотехнические мероприятия и т.д.
В состав проекта инженерной защиты территории надлежит включать организационно-технические мероприятия, предусматривающие обеспечение пропуска весенних половодий и летних паводков.
Внесены
Минэнерго СССР
Утверждены
постановлением
Госстроя СССР
от 19 сентября 1985 r . № 154
Срок
введения
в действие
1 июля 1986 г.
Инженерная защита на застраиваемых территориях должна предусматривать образование единой комплексной территориальной системы или локальных приобъектных защитных сооружений, обеспечивающих эффективную защиту территорий от наводнений на реках, затопления и подтопления при создании водохранилищ и каналов; от повышения уровня грунтовых вод, вызываемого строительством и эксплуатацией зданий, сооружений и сетей.
Единые комплексные территориальные системы инженерной защиты следует проектировать независимо от ведомственной принадлежности защищаемых территорий и объектов.
1.3. Необходимость защиты территорий пойм рек от естественных затоплений определяется потребностью и степенью использования отдельных участков этих территорий под городскую или промышленную застройку, или под сельскохозяйственные угодья, а также месторождения полезных ископаемых.
Расчетные параметры затоплений пойм рек следует определять на основе инженерно-гидрологических расчетов в зависимости от принимаемых классов защитных сооружений согласно разд. 2. При этом следует различать затопления: глубоководное (глубина свыше 5 м), среднее (глубина от 2 до 5 м), мелководное (глубина покрытия поверхности суши водой до 2 м).
1.4. Границы территорий техногенного затопления следует определять при разработке проектов водохозяйственных объектов различного назначения и систем отвода отработанных и сточных вод от промышленных предприятий, сельскохозяйственных земель и горных выработок месторождений полезных ископаемых.
Отрицательное влияние затопления существующими или проектируемыми водохранилищами надлежит оценивать в зависимости от режимов сработки водохранилища и продолжительности действия затопления на прибрежную территорию. При этом следует различать: постоянное затопление — ниже отметки уровня мертвого объема (УМО); периодическое — между отметками нормального подпорного уровня (НПУ) и УМО; временное (форсирование уровня водохранилища выше НПУ).
1.5. При оценке отрицательных воздействий подтопления территории следует учитывать глубину залегания грунтовых вод, продолжительность и интенсивность проявления процесса, гидрогеологические, инженерно-геологические и геокриологические, медико-санитарные, геоботанические, зоологические, почвенные, агрохозяйственные, мелиоративные, хозяйственно-экономические особенности района защищаемой территории.
При оценке ущерба от подтопления необходимо учитывать застройку территории, классы защищаемых сооружений и объектов, ценность сельскохозяйственных земель, месторождений полезных ископаемых и природных ландшафтов.
1.6. При разработке проектов инженерной защиты от подтопления надлежит учитывать следующие источники подтопления: распространение подпора подземных вод от водохранилищ, каналов, бассейнов ГАЭС и других гидротехнических сооружений, подпора грунтовых вод за счет фильтрации с орошаемых земель на прилегающие территории, утечку воды из водонесущих коммуникаций и сооружений на защищаемых территориях, атмосферные осадки.
При этом необходимо учитывать возможность единовременного проявления отдельных источников подтопления или их сочетаний.
Зону подтопления на прибрежной территории проектируемого водохранилища или другого водного объекта следует определять прогнозом распространения подпора подземных вод при расчетном уровне воды в водном объекте на базе геологических и гидрогеологических изысканий, а на существующих водных объектах — на основе гидрогеологических исследований.
Зону распространения подпора грунтовых вод от орошаемых земель на сопряженные территории следует определять на основе водобалансовых и гидродинамических расчетов, результатов геологических и почвенных изысканий.
При этом следует учитывать:
степень атмосферного увлажнения защищаемых территорий;
потери воды из водонесущих коммуникаций и емкостей.
Прогнозные количественные характеристики подтопления для освоенных территорий необходимо сопоставлять с фактическими данными гидрогеологических наблюдений. В случае превышения фактических данных над прогнозными надлежит выявлять дополнительные источники подтопления.
1.7. При инженерной защите городских и промышленных территорий следует учитывать отрицательное влияние подтопления на:
изменение физико-механических свойств грунтов в основании инженерных сооружений и агрессивность грунтовых вод;
надежность конструкций зданий и сооружений, в том числе возводимых на подрабатываемых и ранее подработанных территориях;
устойчивость и прочность подземных сооружений при изменении гидростатического давления грунтовой воды;
коррозию подземных частей металлических конструкций, трубопроводных систем, систем водоснабжения и теплофикации;
надежность функционирования инженерных коммуникаций, сооружений и оборудования вследствие проникания воды в подземные помещения;
проявление суффозии и эрозии;
санитарно-гигиеническое состояние территории;
условия хранения продовольственных и непродовольственных товаров в подвальных и подземных складах.
1.8. При подтоплении сельскохозяйственных земель и природных ландшафтов следует учитывать влияние подтопления на:
изменение солевого режима почв;
природные системы в целом и на условия жизнедеятельности представителей флоры и фауны;
санитарно-гигиеническое состояние территории.
1.9. Инженерная защита территории от затопления и подтопления должна быть направлена на предотвращение или уменьшение народнохозяйственного, социального и экологического ущерба, который определяется снижением количества и качества продукции различных отраслей народного хозяйства, ухудшением гигиенических и медико-санитарных условий жизни населения, затратами на восстановление надежности объектов на затапливаемых и подтопленных территориях.
1.10. При проектировании инженерной защиты от затопления и подтопления следует определять целесообразность и возможность одновременного использования сооружений и систем инженерной зашиты а целях улучшения водообеспечения и водоснабжения, культурно-бытовых условий жизни населения, эксплуатации промышленных и коммунальных объектов, а также в интересах энергетики, автодорожного, железнодорожного и водного транспорта, добычи полезных ископаемых, сельского, лесного, рыбного и охотничьего хозяйств, мелиорации, рекреации и охраны природы, предусматривая в проектах возможность создания вариантов сооружений инженерной защиты многофункционального назначения.
1.11. Проект сооружений инженерной зашиты должен обеспечивать:
надежность защитных сооружений, бесперебойность их эксплуатации при наименьших эксплуатационных затратах;
возможность проведения систематических наблюдений за работой и состоянием сооружений и оборудования;
оптимальные режимы эксплуатации водосбросных сооружений;
максимальное использование местных строительных материалов и природных ресурсов.
Выбор вариантов сооружений инженерной зашиты должен производиться на основании технико-экономического сопоставления показателей сравниваемых вариантов.
1.12. Территории населенных пунктов и районы разработки месторождений полезных ископаемых следует защищать от последствий, указанных в п.1.7, а также от оползней, термокарста и термоэрозии, а сельскохозяйственные угодья — от последствий, указанных в п.1.8, улучшая микроклиматические, агролесомелиоративные и другие условия.
При проектировании инженерной защиты территорий следует соблюдать требования «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», утвержденных Минводхозом СССР, Минрыбхозом СССР и Минздравом СССР.
В случаях, когда проектируемые сооружения инженерной защиты территориально совпадают с существующими или создаваемыми водоохранными, природоохранными зонами, национальными парками, заповедниками, заказниками, природоохранные мероприятия проекта инженерной защиты территории должны быть согласованы с органами государственного контроля за охраной природной среды.
1.13. Эффективность проектируемых противопаводковых мероприятий следует определять сопоставлением технико-экономических показателей варианта комплексного использования водохранилища и защищаемых земель с вариантом использования земель до проведения противопаводковых мероприятий.
1.14. Противопаводковые плотины, дамбы обвалования населенных пунктов и промышленных объектов, месторождений полезных ископаемых и горных выработок надлежит проектировать в соответствии с требованиями разд. 3 настоящих норм и СНиП II-50-74, а сельскохозяйственных земель — также и в соответствии с требованиями СНиП II-52-74.
При проектировании защитных противопаводковых систем на реках следует учитывать требования комплексного использования водных ресурсов водотоков.
Выбор расчетной обеспеченности пропуска паводков через водосбросные защитные сооружения обосновывается технико-экономическими расчетами с учетом классов защитных сооружений в соответствии с требованиями разд. 2.
1.15. Сооружения, регулирующие поверхностный сток на защищаемых от затопления территориях, следует рассчитывать на расчетный расход поверхностных вод, поступающих на эти территории (дождевые и талые воды, временные и постоянные водотоки), принимаемый в соответствии с классом защитного сооружения.
Поверхностный сток со стороны водораздела следует отводить с защищаемой территории по нагорным каналам, а при необходимости предусматривать устройство водоемов, позволяющих аккумулировать часть поверхностного стока.
1.16. Комплексная территориальная система инженерной защиты от затопления и подтопления должна включать в себя несколько различных средств инженерной зашиты в случаях:
наличия на защищаемой территории промышленных или гражданских сооружений, защиту которых осуществить отдельными средствами инженерной защиты невозможно и малоэффективно;
сложных морфометрических, топографических, гидрогеологических и других условий, исключающих применение того или иного отдельного объекта инженерной зашиты.
1.17. При защите территорий от затопления и подтопления, вызванного строительством гидроэнергетических и водохозяйственных объектов, технико-экономическое обоснование инженерной защиты I и II классов следует выполнять на основе технико-экономических расчетов согласно рекомендуемому приложению 1.
Обоснование сооружений инженерной защиты при проектировании водохозяйственных объектов республиканского, краевого, областного и местного значения, а также сооружений инженерной защиты III и IV классов следует выполнять на основе «Нормативных стоимостей освоения новых земель взамен изымаемых для несельскохозяйственных нужд», утвержденных советами министров союзных республик.
2. КЛАССЫ СООРУЖЕНИЙ
ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ
2.1. Классы сооружений инженерной защиты назначаются, как правило, не ниже классов защищаемых объектов в зависимости от народнохозяйственной значимости.
При защите территории, на которой расположены объекты различных классов, класс сооружений инженерной зашиты должен, как правило, соответствовать классу большинства защищаемых объектов. При этом отдельные объекты с более высоким классом, чем класс, установленный для сооружений инженерной защиты территории, могут защищаться локально. Классы таких объектов и их локальной защиты должны соответствовать друг другу.
Если технико-экономическим обоснованием установлена нецелесообразность локальной зашиты, то класс инженерной защиты территории следует повышать на единицу.
2.2. Классы постоянных гидротехнических сооружений инженерной защиты водоподпорного типа следует назначать в соответствии с требованиями СНиП II-50-74 и в зависимости от характеристики защищаемой территории по обязательному приложению 2 настоящих норм.
2.3. Классы защитных сооружений неводоподпорного типа (руслорегулирующие и стокорегулирующие, дренажные системы и т.д.) следует назначать в соответствии с «Правилами учета степени ответственности зданий, сооружений при проектировании конструкций», утвержденными Госстроем СССР.
Расчетные условия для проектирования принимаются по СНиП II-50-74 в соответствии с принятым классом.
2.4. Превышение гребня водоподпорных защитных сооружений над расчетным уровнем воды следует назначать а зависимости от класса защитных сооружений и с учетом требований СНиП 2.06.05-84 .
При этом следует учитывать возможность повышения уровня воды за счет стеснения водотока защитными сооружениями.
2.5. При защите территории от затопления повышением поверхности территории подсыпкой или намывом грунта отметку подсыпаемой территории со стороны водного объекта следует принимать так же, как для гребня дамб обвалования; отметку поверхности подсыпаемой территории при защите от подтопления следует определять с учетом требований СНиП II -60-75**.
2.6. При проектировании инженерной защиты на берегах водотоков и водоемов в качестве расчетного принимается максимальный уровень воды в них с вероятностью превышения в зависимости от класса сооружений инженерной защиты в соответствии с требованиями СНиП II-50-74 для основного расчетного случая.
Примечания: 1. Вероятность превышения расчетного уровня воды для сооружений I класса, защищающих сельскохозяйственные территории площадью свыше 100 тыс. га, принимается равной 0,5 %; для сооружений IV класса, защищающих территории оздоровительно-рекреационного и санитарно-защитного назначения, — 10 %.
2. Перелив воды через гребень сооружений инженерной защиты городских территорий при поверочных расчетных уровнях воды в соответствии со СНиП II-50-74 не допускается. Для городских территорий и отдельно стоящих промышленных предприятий должен быть разработан план организационно-технических мероприятий на случай прохождения паводка с обеспеченностью, равной поверочному расчетному случаю.
2.7. Нормы осушения (глубины понижения грунтовых вод, считая от проектной отметки территории) при проектировании защиты от подтопления принимаются в зависимости от характера застройки защищаемой территории в соответствии с табл. 1.
Норма осушения, м
1. Территории крупных промышленных зон и комплексов
2. Территории городских промышленных зон, коммунально-складских зон, центры крупнейших, крупных и больших городов
3. Селитебные территории городов и сельских населенных пунктов
4. Территории спортивно-оздоровительных объектов и учреждений обслуживания зон отдыха
5. Территории зон рекреационного и защитного назначения (зеленые насаждения общего пользования, парки, санитарно-защитные зоны)
Нормы осушения сельскохозяйственных земель определяются а соответствии со СНиП II -52-74.
Нормы осушения территорий разработки полезных ископаемых определяются с учетом требований СНиП 2.06.14-85.
Нормы осушения на сопряженных городских, сельскохозяйственных и других территориях, используемых различными землепользователями, определяются с учетом требований каждого землепользователя.
2.8. Классы защитных сооружений от подтопления следует назначать в зависимости от норм осушения и расчетного понижения уровня грунтовых вод по табл. 2.
ИсточникИнженерная подготовка территории в районах распространения карста
Зачастую, при разработке территорий для строительства или прокладке коммуникационных систем, многие архитекторы забывают принимать во внимание не только геофизические особенности верхних слоёв грунта, но также и процессов, которые могут возникать в его более глубоких слоях. В настоящее время такие явления как «карст» представляют серьезную угрозу не только при строительстве объекта, но и для уже эксплуатируемых зданий.
Содержание
Введение
— Что такое «карстовые явления»?
Основная часть
— Виды и факторы возникновения карстов.
— Методы выявления карстов.
— Мероприятия по инженерной подготовке территорий подверженных карсту.
Заключение
Список литературы
Прикрепленные файлы: 1 файл
2) Радиоволновые методы
С помощью данного метода можно с легкостью выявлять и оконтуривать закарстованные зоны, а также отдельные крупные карстовые полости (как пустые так и заполненных водой или глинистыми отложениями). При этом карстовая полость искажает нормальное поле радиостанции, поскольку среда в объеме полости отличается по своим электромагнитным параметрам от вмещающих пород.
Принципиально возможны несколько модификации при применении радиоволновых методов:
а) При использовании «метода радиокип», измеряется излучение напряженности поля удаленной радиостанции. Над карстовой полостью в нем появляется вертикальная составляющая, а горизонтальная составляющая изменяется от точки к точке;
б) при «радиоволновом просвечивании» из скважины в скважину, из скважины (пещеры) на поверхность земли, или с поверхности в скважину (пещеру). Во всех трех случаях используются автономные передатчики и приемник. В последствии карстовые зоны или полости проявляются в виде «тени» (по измененному поглощению радиоволн);
в) при «измерении сопротивления излучений антенны» на профилях, пересекающих площадь с предполагаемой карстовой полостью, антенна передатчика располагается на определенной высоте над землей и настраивается в резонанс, после чего перемещается вместе с передатчиком. Над карстовой полостью настройка нарушается и по величине изменения измеряемой мощности или по изменению настройки судят о размерах и глубине расположения полости. В итоге, зона изменения излучения в плане позволяет оконтуривать полость.
Учитывая большие возможности радиоволновых методов и полученные положительные результаты, их больше всего рекомендуют в комплексе геофизических методов для обследования больших площадей на наличие карста.
Первые теоретические и модельные работы по электроразведке карста показали, что отдельные карстовые полости могут быть отмечены только в том случае, если максимальные поперечные размеры равны или превышают глубину залегания полостей.
При этом задача электроразведки, по выявлению погребенных карстовых форм, облегчается за счет вторичных явлений, сопутствующих образованию карстовых нарушений, которые могут протекать как в вышележащих так и в нижележащих образованиях. В толще рыхлых отложений, перекрывающих карстующиеся породы, непосредственно в окрестностях развития карстовых процессов наблюдаются резкие изменения гидрогеологического режима, что сильно влияет на величину УЭС рыхлых отложений в значительно более обширной зоне, чем участок, непосредственно охваченный карстовыми процессами. Это позволяет выделять карстовые зоны, расположенные на значительно большей глубине, чем допускают приведенные выше теоретические расчеты.
Таким образом, весь объем пород над карстовой полостью характеризуется измененной структурой, что существенно облегчает поиски и оконтуривание карстовых зон с установками меньших размеров. Последнее обстоятельство особенно важно в условиях работы на застроенных территориях.
4) Электропрофилирование и электрозондирование
Электропрофилирование является метод разведки, основанным на измерении удельного электрического сопротивления с фиксированным расположением питающих и измерительных электродов, которые перемещаются (через определенные отрезки времени) вдоль некоторого прямолинейного маршрута (профиля). Самым благоприятным условием для подобных измерений является значительная разница в электропроводности минеральных и вмещающих пород. Так же существует несколько видов электропрофилирования: симметричное (симметричное относительно центра установки расположение питающих и измерительных электродов), комбинированное (состоит из 2-х встречных несимметричных установок, каждая из которых состоит из одного питающего и 2-х измерительных электродов.), и дипольное.
К задачам, решаемым электроразведкой при изучении карста, относятся:
а) (в большинстве случаев) выявление и оконтуривание зон повышенной трещиноватости и закарстованности;
б) (при достаточной ширине зон, значительной глубине распространения закарстованности и трещиноватости и залегания закарстованных пород ниже УГВ) определение глубины распространения закарстованных пород;
в) (только в том случае, когда размеры карстовых полостей соизмеримы с мощностью покрывающих отложений) обнаружение отдельных карстовых полостей и их оконтуривание.
В результате проведения электроразведки простраиваются геоэлектрические разрезы, карты с выделением закарстованных зон и полярные диаграммы. Чаще всего для решения простых задач, связанных с поверхностным карстом, используется схема симметричного профилирования. Хорошие результаты могут быть получены и с установкой комбинированного профилирования.
Основу при изучении карстовых образований сейсморазведочными методами составляет плотность пород, которая тесно связана с упругими свойствами этих же пород. С помощью сейсморазведки можно определить глубину залегания и мощность закарстованной толщи, выделить наиболее разрушенные зоны и выяснить ширину и глубину их залегания.
Таким образом, из-за того что по своим физическим характеристикам (удельное электрическое сопротивление, скорость распространения упругих волн, плотность и т.д.) карстующиеся породы существенно отличаются от вмещающих пород, незатронутых карстовыми процессами. Поэтому, при их изучении, следует использовать различные методы исследования.
Благодаря этим методам, на данный момент широко известно, что особенно благоприятны для развития карста участки пород с малой мощностью покрывных отложений, склоны современных и древних речных долин. А наличие перекрывающих водонепроницаемых глинистых пород (глины, мергели, алевролиты) значительной мощности — затрудняет развитие карста. Поэтому при подготовке территорий для строительства архитекторам знающим геофизические характеристику участка намного проще предвидеть возможность возникновения карстов и провести соответствующую инженерную подготовку участка, перед началом строительства.
Мероприятия по инженерной подготовке территорий подверженных карсту.
Изучение карста связано прежде всего с практическими нуждами: строительством поселений и отдельных сооружений, эксплуатацией железных дорог и т.д. Карст очень осложняет подземные работы: проходку шахт, тоннелей, штолен. Но под землёй карст может стать и помощником человека: по карстовым пещерам спелеологам удаётся проникнуть на сотни метров в глубины гор.
Однако для наземных работ карст является серьезной угрозой, и речь идет не только о жилом и промышленном строительстве, но так же и о сооружении ГЭС и водохранилищ (известны случаи фильтрации воды из водохранилищ и даже разрушения плотин из-за карстов). Разрушительное действие перемещающихся и оседающих земляных масс при обвалах подземных карстовых образований распространяется далеко за пределы области их возникновения (воронки, обвалы и т.д.).
Противокарстовые мероприятия предусматривают при проектировании зданий и сооружений, на территориях, где присутствует хотя бы один из признаков возникновения карста: присутствие растворимых горных пород (известняки, мел, гипсы и т.д), наличие на поверхности земли карстовых проявлений (карров, поноров, воронок и т. д.) и проявление карстовых явлений на глубине (разуплотнение грунтов, полости, каналы, галереи и т. д.). И тогда, если применение геофизических методов выявления карста дает положительный результат, то выполняются определенный ряд мероприятий.
Для начала по типу и геофизическким показателям карстовой области выясняется степень карстовой опастности территории. Всего существует 4 вида карстовой опасности:
- Тип A обусловлен повышенной чувствительностью закарстованных территорий к загрязнению геологической среды (в первую очередь, подземных вод) вследствие образования провалов, наличия карстопроявлений (карстовых воронок, мульд оседания, разуплотненных зон в грунтовой толще и т.д.). И его необходимо учитывать, прежде всего, при проектировании и эксплуатации полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов, нефтепроводов, канализационных коллекторов, автомобильных и железных дорог, химических предприятий, атомных электростанций и т.д.
- Тип B — вероятностью повреждения строительных объектов или земельных участков поверхностными карстопроявлениями (провалами, локальными и общими оседаниями и др.).
- Тип C — возможными осложнениями при строительстве и эксплуатации подземных сооружений и фундаментов глубокого заложения вследствие наличия и развития карстопроявлений (обводненных карстовых полостей и зон повышенной трещиноватости горных пород, локальных разуплотненных зон в грунтовой толще и др.).
- Тип D — недопустимыми утечками воды из водоемов, каналов, водоотводных канав и др.
После этого начинается установка регламента хозяйственной деятельности, создаются условия, исключающие гидродинамическое воздействие на массивы водорастворимых горных пород и выбираются (в зависимости от характеристик карста) противокарстовые мероприятия.
Планировочные противокарстовые мероприятия, являющиеся приоритетными при карстоопасности типов A и B, должны обеспечивать рациональное использование закарстованных территорий и оптимизацию затрат на противокарстовую защиту. Мероприятия должны учитывать перспективу развития данного района и влияние противокарстовой защиты на условия развития карста. Решение о применении планировочных противокарстовых мероприятий должно приниматься на стадии разработки градостроительной документации.
Вот несколько наиболее распространенных противокарстовых мероприятий:
1) Организация поверхностного стока, водопонижение и регулирование уровня подземных вод. Подобные мероприятия следует предусматривать при проектировании территорий с случае понижения уровня подземных вод, при заборе воды из карстовой зоны. Однако, для исключения повышения скорости воды в карстующихся породах, рекомендуется избегать чрезмерного забора воды из них.
Роль водозащитных мероприятий в данном случае, особо возрастает в условиях неводоносной покровной толщи.
2) Экранирование водотоков и противофилитрационные завесы — следует проектировать при наличии неподалеку от карстовых полостей интенсивных питающих источников (поверхностных водоемов, водопадов и т.д.)
3) Устройство оснований зданий и сооружений ниже зон возникновения карста( на более плотных грунтах) — следует предусматривать в случаях, когда зона карстов достаточно разведана и имеются необходимые средства для глубокого заложения фундаментов. Однако, также предусматривается возможность прорезать фундаментами не всю толще карстующихся пород при условиях отсутствия угрозы провала грунтов и осуществления контролируемого заполнения полостей и трещин толщи скальных пород на необходимую глубину.
4) Заполнение карстовых полостей для повышений стабильности особо опасных участков — допускается при строительстве на нескальных грунтах, покрывающих карстующиеся породы, с расчетом на образование мощного пласта прочных пород, предохраняющих покрывающий слой от влияния возможных деформаций в нижележащей (не заполняемой) зоне. Для повышения стабильности особо опасных участков часто используются инъекции в карстовые полости различных смесей укрепляющих растворов и бетона.
5) Создание искусственного водоупора с помощью заполнения трещин в скальных породах цементными, глинистыми и смоляными растворами — допускается для предотвращения выноса нескальных грунтов в трещины и полости подстилающих карстующихся пород, если они не прикрыты сплошным природным водоупором. В данном случае, целостность водоупора должна быть обеспечена в пределах расчетных границ сдвижения горных пород под сооружением.
6) Искусственное ускорение формирования карстовых полостей, а именно — взрывание пород в полостях для предотвращения их внезапного обрушения и применение агрессивных растворов для повышения растворимости горных пород, непременно должно ограничиваться решением частных задач и сопровождаться определенным восполнением ущерба, причиняемого окружающей среде.
7) Применение усиленных конструкций зданий и сооружений и монолитных железобетонных фундаментов, рассчитанных на сохранение целостности и устойчивости при возможных деформациях основания. Данные мероприятия предусматриваются в том случае, если все предыдущие не способны в полной мере устранить возможные деформации грунтов в основании сооружений. В этом случае предусматривают эксплуатируемые подземные помещения (парковки, котельные, бункеры и т. д.) с возможность выполнения из них инъекционных работ для восстановления оснований фундаментов при образовании под ними воронок, провалов и проседаний грунтов.
Это далеко не весь список возможных противокарстовых мероприятий, но даже когда они выполнены зоны возникновения карста ещё могут представлять угрозу. Поэтому в течении срока эксплуатации территории требуется так же и постоянный мониторинг опасной территории, в чей состав 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;
— система автоматической сигнализации на случай появления недопустимых карстовых деформаций;
— устройство (и периодическое наблюдение) глубинных марок, реперов и маяков на трещинах строительных конструкций;
— контроль (и ограничение) за взрывными работами и источниками вибрации.
На основании проведенной работы можно сделать следующие выводы: Карстовыми явлениями называют процессы растворения и выщелачивания подземными водами легкорастворимых горных пород (каменной соли, гипса, известняка, доломита и др.) в следствии которых в толще земной коры образуются трещины, колодцы, пустоты или пещеры. В результате карстовых образований на поверхности почвы появляются просадки, провалы или воронки (которые иногда могут быть заполнены водой).
Характер этих образований зависит от толщины слоя и состава грунтов, покрывающих горные породы. Карстовые процессы уменьшают устойчивость геологической среды. Для наблюдения за карстовыми процессами используются методы гравиразведки, магниторазведки, электромагнитного профилирования, электромагнитного зондирования, сейсморазведки.
С помощью скважинных геофизических исследований изучаются физические свойства горных пород вокруг скважин и между скважинами, определяются скорости движения и фильтрации подземных вод. Применение не менее двух методов, например одного электроразведочного и одного сейсмического, может дать более достоверное решение поставленных задач.
Закарстованные площади вполне оправданно считают крайне неудобными для городской застройки и поэтому, самое частое применения они находят в качестве территорий озеленения и создания зон отдыха. Для предохранения от проникновения поверхностных вод к неустойчивым породам устраиваются дренажные каналы и организуются отводы поверхностного стока.
При выполнении работ по вертикальной планировке закарстованной территории не следует допускать большой срезки грунта, так как при этом будет облегчена возможность проникновения поверхностных вод в толщу прикрывающего карст слоя. Следует избегать устройства на них сооружений, при эксплуатации которых будет возможна утечка воды в грунт (водопровод, канализация, резервуаров для воды, прудов и др.), что может привести к обводнению территории.
Источник