Карстовая опасность

ЧТО ТАКОЕ КАРСТ ?

Карстовая опасность территории Москвы определяется строением и состоянием каменноугольного карбонатного массива, залегающего под песчано-глинистыми породами на глубине от 10 до 100 м. Верхняя его часть сложена известняками среднего и верхнего карбона, которые характеризуются неравномерной трещиноватостью и закарстованностью. Выделяются зоны повышенной трещиноватости, имеющие, по всей видимости, тектоническую природу, днища и склоны доюрских эрозионных врезов, в пределах которых известняки также трещиноваты и сильно закарстованы. В меньшей степени изменены вторичными процессами каменноугольные известняки, слагающие доюрские водораздельные поверхности.

Основным критерием для оценки карстовой опасности является степень трещиноватости и закарстованности пород карбонатного массива. описание карты и процесса опасности карста

Высокая карстовая опасность

Выделяется в пределах зон повышенной трещиноватости в каменноугольной толще, где карбонатные породы интенсивно и неравномерно закарстованы: сильно разрушены, содержат много полостей разного размера (открытых либо заполненных кольматирующим материалом).

В районах высокой опасности карста :

  • Запрещается без предварительного детального обследования карбонатного массива любое строительство, оказывающее какое-либо воздействие на закарстованный массив.
  • Строительство, воздействующее на закарстованный массив, возможно лишь с применением специальных противокарстовых мероприятий.
  • Без обследования карбонатного массива и без проведени противокарстовых мероприятий допускается лишь строительство сооружений, зона влияния которых не захватывает закарстованный массив и не изменяют существующей гидродинамической обстановки.

Для снижения геологического риска рекомендуется:

  • искусственная кольматация карстовых полостей и трещин;
  • противофильтрационная защита, предотвращающая вынос заполнителя из полостей и трещин в известняках;
  • использование в фундаментах зданий специальных противокарстовых конструкций.

Средняя карстовая опасность

Выделяется на участках, где карбонатные породы интенсивно и неравномерно закарстованы, сильно разрушены, содержат много полостей разного размера.

В районах средней опасности карста :

  • Запрещается без специального обследования карбонатного массива заглубление фундаментов и других частей надземных и подземных сооружений в закарстованный карбонатный массив.
  • Строительство сооружений, какие-либо конструкции которых размещены в карбонатном массиве, возможно лишь с применением специальных противокарстовых мероприятий.
  • Без проведения противокарстовых мероприятий допускается строительство сооружений, не затрагивающих карбонатный массив.

    Для снижения геологического риска рекомендуется:

    • использование в фундаментах зданий специальных противокарстовых конструкций;
    • искусственная кольматация карстовых полостей и трещин;
    • противофильтрационная защита, предотвращающая вынос заполнителя из полостей и трещин в известняках.

    Низкая карстовая опасность

    Выделяется там, где карбонатные породы кавернозны и слаботрещиноваты, но карбонатный массив является надежным основанием и вместилищем инженерных сооружений. Его обследование необходимо проводить лишь при проведении изысканий под уникальные наиболее ответственные сооружения, заглубленные в этот массив.

    Противокарстовые мероприятия проводятся лишь в особых случаях при строительстве уникальных сооружений.

    Изыскания под строительство промышленных и гражданских надземных и подземных сооружений проводятся в обычном объеме без каких-либо специальных дополнений.

    Строительство сооружений, как правило, не требует проведения дополнительных мероприятий, обусловленных карстовой опасностью.

    Карстово-суффозионная опасность

     

    ЧТО ТАКОЕ КАРСТОВО-СУФФОЗИОННЫЙ ПРОЦЕСС?

    Карстово-суффозионная опасность территории Москвы определяется строением песчано-глинистой толщи, перекрывающей закарстованный каменноугольный карбонатный массив. В зависимости от приуроченности к элементам современного и древнего эрозионного рельефа эта терригенная толща может включать:

    • четвертичные пески, иногда с прослоями суглинков и супесей;
    • четвертичные пески, подстилаемые глинами верхнего карбона;
    • четвертичные пески, подстилаемые мезозойскими песками и глинами или только глинами;
    • четвертичные пески, подстилаемые мезозойскими песчано-глинистыми породами и глинами верхнего карбона.

    В днищах и на склонах доледниковых и современных речных долин мезозойские отложения частично или полностью размыты. Каменноугольные карбонатные закарстованные породы залегают под четвертичными песками или отделены от последних маломощным (менее 10 м) слоем глин юры и верхнего карбона.

    Анализ геологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологических особенностей участков современных провалов, связанных с карстом, позволил установить основные закономерности развития карстово-суффозионных процессов при техногенном изменении гидродинамической обстановки, которое является основной причиной активизации этих процессов.

    Провалы, имеющие карстово-суффозионную природу, известны на северо-западе Москвы. Этот район находится в зоне повышенной трещиноватости пород карбона, в его пределах расположены днища доюрской и двух доледниковых палеодолин, мощность глин, перекрывающих карбонатный массив, не превышает 10 м.

    Детальные исследования показали, что провалы здесь вызваны длительными интенсивными откачками из каменноугольного водоносного горизонта, которые привели к значительному (десятки метров) снижению напора подземных вод, возникновению вертикальной нисходящей фильтрации воды и разрушению глин над полостями и трещинами под действием гидродинамического давления. Через образовавшиеся "окна" в глинистом слое началось суффозионное перемещение тонкого материала из вышележащих песчаных отложений, что и привело к катастрофическим провалам на поверхности.

    В качестве критериев оценки опасности приняты мощность перекрывающей глинистой толщи и наличие современных проявлений карстово-суффозионных процессов на поверхности.

    Весьма высокая карстово-суффозионная опасность

     

    Выделяется на участках, где закарстованная толща перекрыта песчаными породами или в основании перекрывающей толщи залегает глинистый слой мощностью менее 10 м, что обуславливает активный водообмен между горизонтами подземных вод, ведущий к активизации карстово-суффозионных процессов. Здесь имеются сведения о современных проявлениях карстово-суффозионных процессов на поверхности в виде карстовых воронок и мульдообразных оседаний.

    Строительство в пределах района весьма опасной категории карстово-суффозионной опасности можно вести только с применением противокарстовых конструкций и мероприятий.

    В пределах этого района нельзя допускать значительного изменени гидродинамической обстановки, которое может повлечь за собой разрушение глинистого слоя и суффозионный вынос песков в карстовые полости.

    Только на основании специального заключения изыскательской организации о невозможности активизации карстово-суффозионных процессов при строительстве небольших надземных и подземных зданий и сооружений можно не использовать противокарстовые конструкции.

    Необходимо вести постоянное наблюдение за положением уровней подземных вод, оседанием поверхности земли и деформациями зданий и сооружений. Это позволит предсказывать начало активизации карстово-суффозионных процессов и возможное нарушение устойчивости территории.

    Высокая карстово-суффозионная опасность

     

    Выделяется там, где толща закарстованных пород перекрыта песчаными породами или в основании перекрывающей толщи залегает глинистый слой мощностью менее 10 м, но нарушение устойчивости территории возможно только при дополнительных воздействиях на карбонатные породы и на

    Инженерные изыскания должны включать анализ гидродинамической обстановки и состояния пород. Вопрос выбора типа фундамента здания и сооружения и глубины его расположения в массиве должен решатьс только с учетом заключения о возможности активизации карстово-суффозионных процессов.

    Нельзя допускать значительного изменения гидродинамической обстановки, которое может повлечь за собой разрушение глинистого слоя и суффозионный вынос песков в карстовые полости.

    Строительство зданий и сооружений без противокарстовых конструкций и мероприятий возможно только на основании специального заключени изыскательской организации об исключении возможности активизации карстово-суффозионных процессов на этом участке.

    На участках интенсивного техногенного воздействия на геологическую среду (водозаборы, вибровоздействия, проходка подземных выработок и т.п.) необходимо постоянное наблюдение за оседаниями поверхности земли, положением уровней подземных вод, деформациями зданий, что позволит предвидеть активизацию карстово-суффозионных процессов.