Карст и суффозия – негативные геологические процессы, обусловленные размыванием и растворением слабых горных пород подземными и поверхностными водами, что приводит к ослаблению и разрушению грунтового массива, образованию пустот и пещер, изменению напряженного состояния грунта и гидрологической ситуации, а также развитию эрозии, оседаний, появлению обрушений и провалов на поверхности земли.
Общий вид провала грунта, видимый на поверхности земли
Карстово-суффозионные процессы распространены и встречаются во многих регионах России. Среди них Москва и Подмосковье, Ленинградская, Псковская, Архангельская, Нижегородская области, республики Татарстан и Башкирия. Их наличие и последующее развитие может быть опасным для существующих и проектируемых зданий, сооружений и инфраструктурных объектов.
Типовые мероприятия инженерной защиты зданий и сооружений от карста:
- планировочные, связанные с размещением объекта строительства вне зон развития карстовых процессов;
- водозащитные и противофильтрационные, предотвращающие дальнейшее растворение и размывание карстовых пород;
- геотехнические, связанные с укреплением оснований путем тампонирования карстовых полостей, цементированием закарстованных пород и опиранием фундаментов на некарстующие грунты;
- конструктивные, предполагающие специальные конструктивные решения по усилению фундаментов и (или) оснований: перекрестные ленты, плиты, сваи с прорезкой карстующейся толщи, поэтажные армирующие пояса, пространственные рамы и т.п.;
- технологические, связанные с повышением надежности технологического оборудования и контролем утечек в коммуникациях (в случаях, когда на развитие карстов влияют техногенные факторы);
- эксплуатационные, предполагающие наблюдения и контроль над развитием карстовых процессов.
Применение защитных мероприятий по отдельности или в сочетании позволяет снизить активность или предотвратить развитие карстово-суффозионных процессов, а также уменьшить или полностью исключить деформации в толще и на поверхности грунта, обеспечивая стабильное основание для последующего строительства новых или эксплуатации существующих объектов.
Конкретный выбор технического решения зависит от ряда факторов.
К ним относится тип карста, механизм возникновения и развития этого процесса, особенности гидрогеологических условий, риски активизации негативных процессов, а также особенности защищаемых объектов.
Организация геотехнических и конструктивных противокарстовых мероприятий, как правило, требуется при строительстве протяженных линейных объектов: автомобильных и железных дорог.
В компании «ГЕОИЗОЛ Проект» разработаны типовые решения инженерной защиты территорий от карстовых явлений (полностью Альбом типовых решений инженерной защиты территорий можно скачать здесь).
Типовое решение. Инъектирование тампонажного раствора в карстовую полость
-
Метод инъекционного закрепления грунтов с устройством буроинъекционных скважин
В ходе изысканий определяются граница зоны разупрочненных грунтов. С определенным шагом производится бурение в карстовую полость. В пазуху под высоким давлением нагнетается раствор на основе цемента, который заполняет карстовое пространство. За счет объединения бурового и инъекционного инструмента достигается простота и высокая скорость производства работ.
Типовое решение. Армирование основания нагельным креплением
-
Метод армирования грунтовыми нагелями существующих насыпей и природных склонов
Устройство нагельного крепления применяется в качестве предупредительной меры при возникновении риска развития карстовых процессов под существующей насыпью автомобильной или железной дороги. В зависимости от условий может потребоваться организация мониторинга за геологической обстановкой.
Метод подразумевает создание упрочненного пространственно-армированного массива грунта в основании дороги. После устройства буроинъекционных нагелей GEOIZOL-MP показатели жесткости и несущей способности основания повышаются, что препятствует возникновению внезапных провалов и неравномерных осадок при активизации карстовых процессов. Работы можно производить без остановки движения, в стесненных условиях.
Пространственное положение нагелей
Проектные решения по инженерной защите территорий от карстово-суффозионных процессов, которые разрабатывает «ГЕОИЗОЛ Проект», позволяют минимизировать или полностью исключить выполнение земляных работ. А использование МГТС GEOIZOL-MP обеспечивает высокую скорость проведения работ.
