Строительство и эксплуатация сооружений на закарстованных территориях

8. Строительство и эксплуатация сооружений возводимых на закарстованных территориях.

В закарстованных районах, которые занимают значительную часть территории России, наблюдались многочисленные случаи повреждения зданий и сооружений от карстовых деформаций, так, серьезные повреждения зданий и сооружений имелись в г. Уфе, Нижний Новгород, Казани, Альметьевске, Москве и др.

Проблема освоения закарстованных территорий весьма актуальна, особенно при сооружении объектов, требующих обеспечения абсолютной надежности. В частности, при строительстве атомных электростанций возникает ряд вопросов, связанных с необходимостью обеспечения эксплуатационной надежности объекте в условиях больших нагрузок, значительного водопотребления, Существенных размеров сооружений в плане и жестких требований относительно неравномерных осадок.

В последнее время проблема инженерно-строительного освое­ния закарстованных территорий стала важна также при сельскохозяйственном и ирригационном строительстве.

Современная технология (большие нагрузки от сооружений и как следствие устройство фундаментов глубокого заложения, освоение подземного пространства, весьма интенсивное изменение гидрогеологических условий на большие глубины и т.д.) во многих карстовых районах существенно и нередко катастрофи­чески активизирует карстовые процессы. В ряде районов карсто­вые явления начались лишь под влиянием хозяйственной деятель­ности (техногенный карст). Известны случаи образования карсто­вых деформаций земной поверхности под действием техноген­ных факторов в Москве, Львовской области, Ровенской области. Убытки, связанные с активизацией карстовых процессов в резуль­тате техногенного воздействия, значительно превосходят убыт­ки от естественного природного карста

Несмотря на актуальность проблемы противокарстовой защиты, далеко не все вопросы проектирования противокарстовых ме­роприятий, строительства и эксплуатации сооружений на карстоопасных участках имеют должное научное обоснование. В настоящее время отсутствуют нормативные документы по проектиро­ванию зданий и сооружений в карстовых районах, что ведет к неупорядоченности проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в карстовых районах, или иногда к необоснованным в техническом, инженерно-геологическом и экономическском отношении инженерным решениям. В ряде глав СНиП отсутствует какое-либо упоминание об особенностях проектирования зданий и сооружений в карстовых районах. В СНиП И-17-77 лишь указывается, что проектирование сооружений в карстовых районах должно осуществляться с учетом дополнительных требований предъявляемых к строительству и эксплуатации сооружений в этих районах. В указаниях СНиП по планировке промышленных предприятий в "зонах активного карстования" вообще строить запрещается.

Основная опасность карста для инженерных сооружений заключается в образовании провалов. В большинстве случаев основными источниками провалов являются карстовые полости и, следовательно, прогноз карстоопасности должен заключаться в обнаружении полостей в толще пород, определении их размеров, оценке возможности образования провала на земной поверхности, срока службы сооружения и в определении размера провала. Однако в практике инженерных изысканий отсутствуют геофизические методы обнаружения карстовых полостей при глубине их залегания более 20—30 м. В связи с этим особенностью выбора инженерной защиты зданий и сооружений от вредного влияния карста является то, что, несмотря на преимущественно дискретный характер проявления карста (провалы, полости), оценка его опасности для сооружений производится из принципа поражаемости территории или отдельных ее частей с той или иной вероятностью « Этот показатель рассматривается как объективное отражен «стохастического характера карстового процесса и как мера неопределенности наших знаний о возможности образования карстовых деформаций на той или иной площади в течение определенного срока. Эта неопределенность может быть уменьшена проведением специальных изысканий (бурение, геофизические методы локализации карстовых полостей и т.д.). В результате таких изысканий первоначальное значение вероятности повреждения может быть изменено в большую или меньшую сторону. Во многих случаях противокарстовые мероприятия, особенно мероприятия конструктивного характера, служат своеобразной компенсаций за недостаточную инженерно-геологическую информацию. Используя вероятностные оценки при проектировании противокарстовой защиты, следует учитывать многие факторы: определение , плотности застройки, сравнение вариантов застройки, определения расчетного размера карстового провала при проектировании конкретного сооружения и др.

Рассматривая вопросы изысканий и проектирования противокарстовой защиты, можно найти оптимальные объемы изысканий и противокарстовой защиты, соответствующие минимуму вероятных приведенных затрат, включающих стоимость изыскания стоимость противокарстовых- мероприятий и вероятный ущерб от карстовых деформаций. При оценке опасности карста для сооружений следует учитывать не только такие параметры, как срок службы, степень ответственности и размеры сооружений, но и непременно характер, степень т вероятность воздействия сооружений на активизацию карстовых явлений в период строительства и эксплуатации. Известно много случаев, когда неучтенные регулярные и аварийные утечки из водоводов промышленных предприятий, атомных и тепло­вых электростанций приводили к резкой активизации карстовых провалов. В связи с этим вопросам исследования механизма мостовых деформаций необходимо уделять больше внимания, так имеющим большое практическое значение.