Наличие многолетнемерзлых пород и глубокое сезонное промерзание грунтов обусловливают формирование у подножий склонов, сложенных талыми породами, грунтовых наледей высотой до 2 м, площадью до 10 м2. В днищах долин и на заболоченных участках террас образуются бугры пучения высотой до 0,2-1 м и диаметром 2-5 м, реже до 10 м.
На юге региона активно проявляются плоскостной смыв и линейная эрозия, развитию которых способствуют значительная крутизна склонов, ливневый характер дождей и отсутствие, в отличие от остальной территории, лесного покрова. Эти процессы, приводят либо к полному уничтожению рыхлого покрова склона (в случае его незначительной мощности), либо к образованию промоин, эрозионных борозд, рытвин и росту оврагов. Средняя глубина овражного размыва за год составляет почти 40 см.
В поле распространения карбонатных
пород верхнего протерозоя и нижнего кембрия развиты карстовые процессы. Формы
проявления карста охарактеризованы при описании формации.
Заключение
Проектирование и строительство сооружений в карстовых районах
Наличие карста в том или ином районе, и тем более в пределах определенной территории или участка, всегда указывает на возможное нарушение монолитности и устойчивости пород, увеличение их водопроницаемости и очень часто большую обводненность. Поэтому проектирование и строительство разнообразных сооружений в карстовых районах и хозяйственное освоение территорий всегда должны основываться на результатах более детальных инженерно - геологических исследований, чем в некарстовых районах. В материалах таких исследований со степенью детальности, соответствующей стадии инженерных изысканий и проектирования, должны получить характеристику и оценку следующие вопросы:
) глубина залегания растворимых горных пород от поверхности земли, рельеф их поверхности, мощность, состав и свойства покрывающих отложений;
) мощность растворимых пород, степень их закарстованности, пространственное расположение поверхностных и глубинных форм карста и их влияние на устойчивость территории;
) активная зона проектируемых сооружений, величина распространения ее в пределы закарстованных пород, их несущие способности, а также покровных отложений;
) водопроницаемость и водообильность закарстованных пород, глубина залегания уровня карстовых вод и их напор при проектировании сооружений глубокого заложения, подземных и гидротехнических;
) интенсивность развития карста, виды, формы и частота его проявления, причины и условия, способствующие его развитию;
) применяемые принципы и методы строительства сооружений и обеспечения их устойчивости на основании обобщения опыта строительства и эксплуатации сооружений в рассматриваемом районе.
На стадиях начальных и региональных исследований территорий главное внимание необходимо уделять их инженерно-геологической оценке, выявлению закарстованных участков, зон, горизонтов и предварительной оценке угрожаемости карста для устойчивости местности, существующих и проектируемых сооружений. В результате таких исследований производят инженерно-геологическое районирование территории, дающее материал для обоснования проекта ее планировки, а также программы дальнейших исследований.
При районировании территорий и оценке их устойчивости, особенно в связи с хозяйственным их использованием и проектированием массовых видов строительства (города, населенные пункты, дороги и др.)» главное внимание следует уделять определению глубины залегания растворимых горных пород (особенно гипсов, ангидритов и солей), их мощности, изучению состава и свойств покровных отложений, а также возможности; образования карстовых провалов и оседаний земной поверхности.
При застройке закарстованных территорий не рекомендуется размещать капитальные сооружения непосредственно на месте старых поверхностных карстовых форм (воронки, впадины и др.) и вблизи от их скоплений. Такие участки при компоновке сооружений целесообразно использовать для размещения парков, садов, бульваров, площадей и др.
При выполнении детальных инженерно-геологических исследо-заиий в карстовых районах, при проектировании отдельных крупных сооружений, не относящихся к массовым типам застройки, таких как мосты, туннели и другие подземные сооружения, гидроэлектростанции и др., план инженерных изысканий, последовательность их выполнения и состав вопросов, подлежащих изучению, в общем те же, что и при массовых видах застройки, однако детальность изысканий, глубина разведочных работ и направленность изучения инженерно-геологических условий строительных площадок должны быть конкретизированы в соответствии с требованиями для каждого проектируемого сооружения. Инженерные изыскания и для таких сооружений должны завершаться количественными оценками условий строительства и устойчивости сооружений и выбором инженерных мероприятий для обеспечения долговечности и безопасности их эксплуатации.
Выбор противокарстовых мероприятий производят в зависимости от конкретных особенностей инженерно-геологических условий строительной площадки: типа карста (карбонатный, сульфатный, соляной), глубины залегания растворимых пород, степени их закарстованности и обводненности, а также типа проектируемого сооружения. При этом важно учитывать, будут ли закарстованные породы надежным естественным основанием и средой для сооружений, нет ли опасности больших притоков воды и их затопления, не возникнут ли большие потери воды на фильтрацию после строительства сооружения и впоследствии при его эксплуатации в связи с возможной активизацией развития карста и т. д.
Следовательно, выбор противокарстовых мероприятий должен основываться на учете комплекса данных, позволяющих обосновать техническую и экономическую целесообразность применения.
В районах распространения карста в зависимости от всех перечисленных условий наиболее часто применяют следующие комплексы мероприятий:
) планировку территорий, сопровождающуюся регуляцией поверхностного стока и устройством канализации для отвода производственных вод;
) каптаж подземных вод и дренаж обводненных пород;
) площадную подготовку основания;
) устройство опор глубокого заложения;
) искусственное уплотнение и укрепление пород;
) устройство противофильтрационных завес;
) разнообразные конструктивные мероприятия.
Планировка территории, обычно сопровождающаяся тампонажем трещин глинистым грунтом, заделкой провалов, засыпкой воронок и других неровностей рельефа, является одним из важнейших мероприятий по инженерной подготовке территорий. Одновременно с планировкой территорий целесообразно устройство системы нагорных и водоотводных канав для отвода дождевых и талых вод и устройство канализации для отвода хозяйственных и производственных вод. Регуляция поверхностного стока необходима как на застраиваемых территориях, так и на непосредственно к ним прилегающих.
Каптаж подземных вод и дренаж обводненных пород часто необходимы при проектировании подземных и наземных сооружений, когда приток воды и высокое стояние уровня карстовых вод затрудняют ведение строительных и горных работ и нормальную эксплуатацию этих сооружений. Для регуляции подземного стока в зависимости от условий залегания карстовых вод, условий их выхода на поверхность и топографических условий местности применяют различные системы вертикальных и горизонтальных дренажей. В тех случаях, когда растворимые горные породы являются непосредственным основанием сооружений или попадают в их активную зону, для придания им монолитности, повышения их прочности, устойчивости и водонепроницаемости производят площадную их цементацию на глубину, зависящую от типа сооружения, достаточную для обеспечения его устойчивости. При такой подготовке основания цементационные скважины располагают в шахматном порядке на площади расположения сооружения.
В тех случаях, когда мощность закарстованных пород невелика, их прорезают сваями, опускаемыми в предварительно пробуренные скважины, или заполняют скважины и колодцы железобетоном (заполнение арматурой с последующей цементацией). Такие опоры глубокого заложения обеспечивают необходимую устойчивость сооружений.
При строительстве подземных сооружений, глубоких котлованов и карьеров нередко возникает необходимость в уплотнении и упрочнении пород, в придании им монолитности, водонепроницаемости и устойчивости по контуру сооружения. В этом случае производят цементацию пород по контуру сооружения, а в подземных сооружениях часто за их обделку.
При строительстве гидротехнических сооружений с целью предупреждения потерь воды на фильтрацию под плотинами или в их обход, для повышения их устойчивости и предупреждения развития разнообразных фильтрационных деформаций, развития и активизации карстового процесса устраивают противофильтрационные завесы путем нагнетания цементного раствора в скважины, разбуренные по линии напорного фронта плотины. Цементационные скважины располагают в 1 или 2 ряда. Длина таких завес нередко достигает многих сотен метров, а глубина до 100 м и более. Противофильтрационные завесы устраивают также для защиты котлованов и подземных частей сооружений. В этом случае для уплотнения пород и снижения их водопроницаемости в скважины нагнетают глинистый раствор, битумы или цементный раствор.
Конструктивные противокарстовые мероприятия разнообразны. Можно регулировать глубину заложения фундаментов и тем самым изменять глубину распространения дополнительных напряжений от сооружения (активная зона сооружения) в закарсто-ванные породы. С этой же целью и с целью придания необходимой устойчивости сооружениям в основании их фундаментов устраивают подушки из щебня, бетона или железобетона. Важным конструктивным мероприятием является армирование сооружений с целью придания им большей монолитности и жесткости путем устройства железобетонных поясов по обрезу фундаментов и в междуэтажных перекрытиях. Выше уже отмечалось, что в карстовых районах необходимо соблюдать ограничения в этажности зданий и плотности застройки территорий. Применяют и некоторые другие специальные мероприятия: неразрезные ленточные фундаменты, уменьшение веса сооружений и др.
В карстовых, как и в других районах,
где строительство сооружений ведется в особых условиях, обычно приходится
применять комплекс мероприятий, позволяющих управлять опасным геологическим
явлением или предупреждать его возникновение, ограничивать его влияние на устойчивость
сооружения и безопасность эксплуатации или полностью исключать его. Опыт
показывает, что это вполне достижимо, если инженерно-геологические условия
изучены достаточно полно и если при проектировании и строительстве сооружений
не возникнет неожиданных явлений, не выявленных при изысканиях.
Список литературы
1) Айдла Т.А. Освоение метода предпостроечного оттаивания грунтов основания. Изд. Магаданского совнархоза, 1962.
) Баранов И. Я., Кудрявцев В. А. Многолетнемерзлые горные породы Евразии. В кн.: «Докл. на Междунар. конф. по мерзлотовед.». М., Изд-во АН СССР, 1963.
) Бершицкий С.А. Особенности верхнемелового-раннечетвертичного осадконакопления в пределах Амуро-Зейской впадины. В сб.: «Вопр. геол., геохим. и металлогении Сев.-Зап. сектора Тихоокеанского пояса». Владивосток, 1970.
) Бурилина Л.В. Литолого-минералогическая характеристика третичных отложений Амуро-Зейской депрессии. Информ. сб. ВСЕГЕИ. Л., 1959.
) Варнавский В.Г. Палеогеновые и неогеновые отложения Средне-Амурской впадины. М., «Наука», 1971.
) 3анина А.А. Дальний Восток. Климат СССР, Гидрометиздат, 1958.
) Караванов К. П. Гидрогеологические особенности Средне-Амурской впадины в связи с мелиорацией. «Мат-лы VI совещ. по подземным водам Сибири и Дальнего Востока». Иркутск-Хабаровск, 1970.
) Качурин С. П. Характеристика мерзлых горных пород южной части Советского Дальнего Востока. «Мат-лы II совещ. по подземным водам и инж. геол. Вост. Сиб.», 1959
) Кирюхин В. А. Артезианские бассейны Дальнего Востока. «Мат-лы III совещ. по подземным водам и инж. геол. Сибири и Дальнего Востока». Иркутск, 1961.
) Кирюхин В. А. Особенности гидрогеологии складчатых областей юга Дальнего Востока. «Мат-лы IV совещ. по подземным водам Сибири и Дальнего Востока». Иркутск-Владивосток, 1964.
) Коржуев С. С. О естественной эрозии в зоне многолетней мерзлоты. «Изв АН СССР», сер. геогр., 1969, № 3.
) Котлов Ф. В. Инженерно-геологические процессы и явления, закономерности их формирования. В сб.: «Проблемы инж.-геол.». 1970.
) Логинова И. Э. Микростроение новейших отложений Амуро-Зейской равнины и-палеографические реконструкции. «Вестн. Моск. ун-та»,1970
) Ломтадзе В. Д. Современное состояние и задачи изучения формирования физико-механических свойств горных пород. В сб.: «Пробл. инж. геол.», 1970.
) Пармузин Ю. П. Дальний Восток и его физико-географическое районирование. В кн.: «Вопросы географии», сб. 55. М., 1961.
) Толстихин Н. И., Толстихин О. Н. Криогенез и водоносность гидрогеологических структур. В сб.: «Очерки по гидрогеологии Сибири». Новосибирск, «Наука», 1973.
) Трупак Н. Г. Строительство земляных плотин на вечномерзлых грунтах. «Гидротехническое строительство», 1970, № 9.
) Финько В. И. Минералогия и генезис огнеупорных глин Зея-Буреинской депрессии. В кн.: «Исслед. и использование глин». Изд-во Львовского ун-та, 1958.
) Финько В. И. Геолого-петрографическая характеристика и генезис огнеупорных глин Зея-Буреинской депрессии. М., Изд-во АН СССР, 1960.
) Хрусталев Л. Н. Температурный режим вечномерзлых грунтов на застроенной территории. М., «Наука», 1971.
) Цвид А. А. Комплексный учет климатических факторов в строительстве на Дальнем Востоке. «Тр. Глав. геоф. обсерватории им. Воейкова», вып. 149. Л., 1963.
) Цвид А. А. Строительные климатические характеристики по Хабаровскому краю и Амурской области. «Промышленность Хабаровского края». Хабаровск, 1960.
) Цеквава Л. К. Инженерно-геологические свойства озерных глин Приханкайской впадины в связи с условиями формирования и залегания. Автореф. канд. дис. М., 1973.
) Чекомский А.М., Петрунькина Л. М. Кварцевые пески Зея-Буреинской депрессии. «Мат-лы по геологии месторождений неметаллических полезных ископаемых». «Тр. ВСЕГЕИ», вып. 57, 1961.
) Шумский П.А. К вопросу о происхождении жильного подземного льда. «Тр. Ин-та мерзлотоведения АН СССР», т. 16. М., 1960.
)Юг Дальнего Востока, под ред. Худякова Г. И. М., «Наука», 1972
)Южная часть Дальнего Востока. М., «Наука», 1969.