Строительство и эксплуатация сооружений на закарстованных территориях - Назначение противокарстовых мероприятий

Проектирование защиты территорий и сооружений от вредного влияния карста необходимо осуществлять на всех стадиях проектирования народнохозяйственных объектов — начиная от «ионной планировки и кончая разработкой конструкций сооружения. Назначение тех или иных противокарстовых мероприятий, в том числе выбор рационального комплекса этих мероприятий, должно проводиться с учетом их инженерно-геологической, технической и экономической эффективности.

Из противокарстовых мероприятий остановимся на заполнении карстовых полостей и нарушенных зон. Эти мероприятия, (направленные на изменение хода карстовых процессов, применяются достаточно широко, главным образом при необходимости повышения надежности эксплуатируемых сооружений, а также при строительстве сооружений, когда невозможен или нецелесообразен перенос сооружений, даже если в основании их обнаружены карстовые полости.

При разработке проектов тампонажа карстовых полостей следует иметь в виду, что не все полости являются опасными для проектируемых и эксплуатируемых сооружений. Карстовые полости, каналы и трещины определяются тектоническими и гидрогеологическими условиями района. Они различны по своему генезису, механизму и скорости развития. Механизмы проявления полостей на земной поверхности в различных инженерно-геологических условиях неодинаковы. Полости имеют сложную конфигурацию в плане и профиле и в большинстве случаев заполонены частично или полностью водой либо грунтом пониженной прочности.

Большинство реализованных проектов по тампонажу карстовых полостей основывается на принципах, заимствованных из практики проектирования тампонажа закарстованных и трещиноватых зон в основании плотин, главной задачей которого является создание водонепроницаемых экранов, препятствующих утечкам воды из водохранилищ. Такой подход неправомерен при (тампонаже карстовых полостей и закарстованных зон в основании зданий и сооружений в промышленном, гражданском и транспортном строительстве, где основной задачей является предотвращение образования карстовых деформаций (в первую очередь провалов) в основании сооружений. Тампонаж карстовых полостей или трещиноватых зон не должен существенно изменять гидрогеологические условия на соседних участках, на которых необходимо всегда оценивать возможность активизации карстовых деформаций. В связи с этим возникает задача создания специальной технологии производства работ и составов тампонажного материала применительно к различным природными технологическим условиям.

На ряде объектов апробированы вспенивающиеся растворы, позволяющие значительно снизить расход цемента, а также обеспечить более плотную закладку материала в полости и необходимой прочность.

Методика поиска пустот и последующего контроля качеств заполнения таких пустот методом межскважинного просвечивния позволяет обнаруживать лишь наиболее крупные из них, поэтому влияние незаполненных в процессе проведения работ пустот на конструкции зданий и сооружений компенсируется назначением комплекса конструктивных мероприятий (устройство фундаментных плит, рассчитанных на возможность образования под ними воронок карстово-суффозионного происхождения, а также заполнение разуплотненных грунтов под фундаментами зданий в процессе эксплуатации зданий и сооружений и др.). Для определения размеров зон нарушений чаще всего пользуются оконтуриванием карстовых полостей буровыми скважинами. Поэтому нередки объекты, где стоимость буровых работ составляет больше половины сметной стоимости всех работ по изысканиям и тампонажу.

Из мероприятий, обеспечивающих защиту зданий и сооружений без воздействия на естественный ход карстового процесса, наиболее часто применяются архитектурно-планировочные и конструктивные, а также мероприятия по контролю за карстовым процессом и деформациями сооружений.

Архитектурно-планировочные мероприятия включают в себя следующее: рациональное составление проектов районной планировки и генеральных планов промышленных предприятий, городов и поселков, проектов застройки и детальной планировки ориентация сооружений в зависимости от параметров карстовых форм; назначение рациональной формы и этажности здания. Все вопросы архитектурно-планировочного характера должны рассматриваться неразрывно с оценкой карстоопасности. Решение этих вопросов целиком определяет технологию и экономику дальнейшего строительного освоения закарстованных территорий и эксплуатации сооружений. Можно привести много примеров когда неправильная оценка карстоопасности, например без учёта техногенного воздействия, приводила к многомиллионным до­полнительным затратам по обеспечению надежности запроектированных объектов. Однако есть и другие примеры — когда без должного обоснования признаются непригодными для освоения большие по площади территории. Особенностью осуществлена архитектурно-планировочных противокарстовых мероприятий является то, что их нельзя рассматривать в отрыве от всего комп­лекса возможных мероприятий, особенно конструктивных и мероприятий, направленных на уменьшение вредного влияния хозяйственной деятельности на карстовый процесс.