Строительство и эксплуатация сооружений на закарстованных территориях - Конструк­тивные мероприятия

В практике проектирования зданий и сооружений в карсто­вых районах из всех противокарстовых мероприятий конструк­тивные мероприятия являются самыми распространенными, пос­кольку оценка карстоопасности территорий основывается на вероятностном подходе, объективно отражающем реально достигнутый уровень инженерных изысканий (особенно в части обна­ружения подземных карстовых форм на глубинах больше 20— 30 м), в связи с чем всегда возникает большая или меньшая неопределенность образования карстовых деформаций как во времени, так и в пространстве. Конструктивные противокарстовые мероприятия обеспечивают надежность сооружений и в определенной мере компенсируют наше "недостаточное знание" о времени и месте образования карстовых деформаций.

В ряде случаев конструктивные противокарстовые мероприятия являются единственно возможными для обеспечения абсолютной надежности объекта (например, устройство фундаментов глубокого заложения с опиранием их на породы, залегающие ниже карстующихся). Локальные карстовые деформации (провалы, проседания), представляющие основную опасность для зданий и сооружений, имеют сравнительно небольшие размеры в плане, это позволяет использовать большие конструкции, перекрывающие локальные деформации. На закарстованных территориях, где возможны оседания земной поверхности на относительно больших площадях, также возможно применение конструктивных мероприятий; аналогом этих мероприятий могут быть конструктивные решения по защите зданий и сооружений на подрабатываемых территориях.

Наиболее эффективная защита зданий и сооружений от влияния карста может быть достигнута при применении комплекса противокарстовых мероприятий в предпостроечный, строительный и эксплуатационный периоды. Это относится прежде всего к размещению объектов на участках с повышенной карстоопасностью. Непременным элементом этого комплекса должны быть конструктивные защитные мероприятия, которые в итоге воспринимают воздействия от карстовых деформаций при отказе в полной мере других элементов комплекса мероприятий.

Основной задачей конструктивной противокарстовой защиты япляется предупреждение катастрофического разрушения зданий и сооружений при образовании в их основании карстовых деформаций в течение определенного срока, позволяющего принять меры по эвакуации людей и ценного оборудования, а также по прекращению прогрессирующего разрушения.

В настоящее время разработана классификация карстопроявлений, поверхностных и подземных (для проектирования противокарстовой защиты), а также поверхностных карстовых форм по их геометрическим параметрам (для районирования территория по степени карстоопасности) . Классификации основываются на механизме карстовых деформаций.

Сравнительно дешевым и эффективным мероприятием по обеспечению безопасности на карстоопасных участках является устройство различного рода оповестительных сигнализаций о деформациях отдельных элементов конструкций, земной поверхности и грунтовой толщи.

Непременным условием безопасного хозяйственного освоения закарстованных территорий является осуществление мероприятий или целого их комплекса по уменьшению вредного влияния хозяйственной деятельности на карстовые процессы. Такие мероприятия (например, ограничение откачек подземных вод требуют серьезного экономического обоснования.

Резюмируя все сказанное выше, следует отметить, что вопросы изысканий, оценки карстоопасности, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений должны рассматриваться непрерывно. Важнейшими задачами научных исследований в области проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений в карстовых районах являются следующие:

определение условий применения комплексных противокарстовых мер для различных видов зданий и сооружений;

градостроительное освоение закарстованных территорий различных природных условиях, в том числе при проектировании объектов агропромышленного комплекса;

защита от инфильтрации в грунт атмосферных, хозяйственных, бытовых и производственных вод, в первую очередь применительно к промышленным объектам с большим водопотребления (атомные и тепловые электростанции, предприятия химической промышленности и т.п.);

закрепление горных пород, подверженных карстово-суффозионным процессам, в том числе тампонаж карстовых полостей с учётом влияния тампонажа на активизацию карста на соседних участках;

расчет конструкций зданий и сооружений с учетом совместной работы основания, фундаментов и надземных конструкции

обеспечение сохранности зданий и сооружений при образовании карстовых деформаций в их основании;

создание новых видов сигнализации о карстовой опасности

оценка эффективности противокарстовых мероприятий и технико-экономический анализ принятых решений.