Просадки лессовых пород.

Просадки - вертикальные смещения поверхности, возникающие в результате процесса уплотнения грунтов при их замачивании. Наблюдаются в лессовых и лессовидных породах. Лессовые толщи широко распространены на территории нашей страны, главным образом в зоне степей и лесостепей, их мощность изменяется от 5-10 до 70-80 м. Возраст отложений определяется как голоценовый и верхнеплейстоценовый.

В природных условиях просадки в лессовых породах часто хорошо выражены в рельефе в виде блюдцеообразных понижений, западин, ложбин (Украина, Красноярский край), диаметр которых достигает 50 м, глубина составляет 2-3м. В обжитых и освоенных местах просадки лессовых пород приводят к значительным деформациям сооружений (деформации промышленных корпусов на заводе Атоммаш в Волгодонске, деформации памятников Астраханского кремля, Одесского театра оперы и балета).

Причинами развития процесса являются выпадение атмосферных осадков и искусственное увлажнение пород. Под воздействием воды в лессовых породах разрушаются структурные связи, происходит оплывание макропор и резкое доуплотнение породы, (под действием собственного веса, либо под воздействием нагрузки от сооружения).

Условия процесса: наличие просадочных пород и источников увлажнения.

Общая величина просадки и ее неравномерность зависят от суммарной мощности просадочных пород в сфере взаимодействия сооружения и геологической среды, условий и длительности их замачивания. Общая величина просадки возрастает с увеличением мощности лессовых пород, а ее неравномерность увеличивается при локальном и длительном замачивании.

Опыт проектирования и строительства показывает, что нарушение устойчивости сооружений происходит в результате случайного и неизбежного замачивания лессовых пород. Неизбежное замачивание происходит при орошении земель, строительстве каналов и водохранилищ. Случайное замачивание происходит в результате отсутствии или нарушении поверхностного стока, гидроизоляции, от утечек воды из коммуникаций, при местном подтоплении в связи с подъемом уровня грунтовых вод, неорганизованном сбросе производственных вод и многих других причин.

Случайное замачивание вначале обычно происходит на локальном участке, а затем распространяется как по площади, так и на глубину. В начальный момент оно вызывает резкую неравномерную просадку, которая впоследствии увеличивается медленнее с ростом общей средней просадки. Такой характер процесса составляет большую опасность для устойчивости и сохранности сооружений.

Карстовый процесс.

Карст (по Ф.П.Саваренскому) - это явления, связанные с деятельностью подземных вод, выражающиеся в выщелачивании горных пород (известняков, доломитов,гипсов) и образовании пустот, сопровождающихся часто провалами и оседаниями кровли и образованием воронок и других впадин на земной поверхности. Карст широко развит в нашей стране. На Русской платформе нет ни одного бассейна крупной реки, в пределах которой не был бы развит карст.

Карст проявляется в образовании как разнообразных форма рельефа на поверхности земли (поверхностных - карры, воронки, слепые балки, овраги , котловины), так и различных пустот, каналов, пещер и других форм в толще горных пород на той или иной глубине по поверхности (глубинных).

Причины процесса: действия поверхностных и подземных вод на растворимые горные породы.

Условия образования карста:

* наличие растворимых горных пород;

* водопроницаемость массива горных пород;

* присутствие движущийся в породе воды;

* растворяющая способность воды.

Сочетание этих условий вызывает нарушение химического равновесия в системе растворимые горные породы - вода, что неизбежно ведет к возникновению и развитию процесса и образование карста.

Различают несколько типов карста. Классификация карста по литологическому составу приведена в таблице.

Таблица 4

Типовая классификация карста по литологическому составу

Методы оценки закарстованности территории и скорости развития карста.

1. Определение закарстованности территории путем подсчета количества воронок, карстовых озер и других характерных проявлений карста, приходящихся на единицу площади.

2. Определение объема пустот (при естественной сработке, шахтном водоотливе - объем пустот равен объему вытекающей воды).

3. Определение трещиноватости и закарстованности пород по замерам трещин и пустот в обнажениях, стенках карьеров, кернах скважин.

4. Учет потерь промывочных вод при бурении.

5. Учет выхода керна при бурении.

6. Путем проведения специальных гидрогеологических работ и наблюдений за режимом подземных вод .

При разведке месторождений оценивается степень уже имеющейся закарстованности пород. При инженерно-геологическом изучении месторождения освещаются следующие вопросы:

* степень закарстованности массива пород;

* структура закарстованного массива (закономерности расположения отдельных карстовых полостей или закарстованных зон в пространстве);

* наличие заполнителя в карстовых полостях, его состав и физико-механические свойства;

Суффозия.