Строительство на подрабатываемых и карстоопасных территориях

37.Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. пособие для строит. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / С.Б. Ухов [и др.]; под ред. С.Б. Ухова. – М.: Высш. шк., 2002. – 566 с.

38.Основания, фундаменты и подземные сооружения: справочник проектировщика / под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова. –

М.: Стройиздат, 1985. – 480 с.

39.Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-

84)/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР и НИИЖБ Госстроя СССР. –

М., 1985. – 52 с.

40.Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 иСНиП 2.02.01-83) / Ленпромстройпроект Госстроя СССР. – М., 1989. – 112 с.

41.Рекомендации по лабораторному физическому моделированию карстовых процессов / ПНИИИС. – М.: Стройиздат, 1984. – 48 с.

42.Рекомендации по проектированию фундаментов на закарстованных территориях / НИИОСП. – М., 1985. – 78 с.

43.Рекомендации по использованию инженерно-геологической информации при выборе способов противокарстовой защиты / ПНИИИС. – М.: Стройиздат, 1987. – 80 с.

44.Рекомендации по защите эксплуатируемых гражданских зданий в карстовых районах / НИИСК Госстроя СССР. – Киев, 1989. – 162 с.

45.Рекомендации по закреплению растворами закарстованных грунтов в основании гражданских и промышленных объектов / НИИОСП. –

М., 1985. – 28 с.

46.Руководство по инженерно-геологическим изысканиям в районах развития карста / ПНИИИС. – М., 1995. – 167 с.

47.Руководство по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1975.

48.Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. – М.: Стройиздат, 1984. – 263 с.

49.Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта / пер. с англ. B.C. Забавина; под ред. В. Г. Мельника. – М.: Стройиздат, 1989. – 280 с.

50.Офрихтер В.Г. Геосинтетические материалы в строительстве: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. – 52 с.

111

51.Толмачев В.В., Троцкий Г.М., Хоменко В.П. Инженерно-строи- тельное освоение закарстованных территорий. – М., 1966.

52.Щербина Е. В. Геосинтетические материалы в строительстве: монография. – М.: АСВ, 2004. – 111 с.

53.Alexiew D., Sobolewski J., Pohlmann H. Projects and optimized engineering with geogrids from ‘non-usual’ polymers // Proceeding of the Second European Geosynthetics Conference / Bologna, Italy. – 2000. – Vol. 2. – P. 239–244.

54.Blivet et. al. Design method for geosynthetics as reinforcement for embankment subjected to localized subsidence Geosynthetics 7. ICG, 2002.

55.BS 8006: 1995. Code of Practice for Strengthened/Reinforced soil and Other Fill, British Standart Institution. Section 8. Design of embankment with reinforced soil foundation on poor ground. P. 98–121.

56.DIN 1072. Strassenund Wegbruecken; Lastannahmen (12/1985).

57.Giroud J.P., Bonaparte R.; Beech J.F. Design of Soil Layer-Geosyn- thetic Systems overlying Voids In: Geotextiles und Geomembranes // 9Jg, H. 1 – 1990. – S. 11–50.

58.Pappiau Ch., Baraize E.; Perrier H. Motorway level fortification above carstic cavities // Geotextiles –Geomembranes rencontres. – 1995. – Vol. 1. – P. 93–99.

59.Perrier H. Sol bicouche renforce par geotextile // Rapport de recherche LPC. – 1983. – No. 125.

60.Schwerdt S. Die Ueberbrueckung von Erdeinbruechen unter Verwendung von einlagig verlegten Geogittern – Vergleich zwischen Versuchsergebnissen und den Ergebnissen von analytischen und numerischen Berechnungen // Geotechnik. – 2003. – No. 26. – S. 95–105.

61.Schwerdt S., Naciri O., Jenner C.G. Performance of aggregates in geogrid-reinforced soils used for protection against surface collapse into underground voids // EuroGeo 3: Geosyntetics conference. – Munich, Germany, 2004. – P. 483–488.

62.Paul A., Schwerdt S. Untersuchungen zur Uеberbrueckung von Tagesbruechen und Erdfaellen durch Einbau einer einlagigen Geokunststoffbewehrung // Proc. 7. Informationsund Vortragstaguung Kunststoffe in der Geotechnik. – Muenchen, 2001. – S. 251–257.

112

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Термины и определения

Барраж – подземный экран, устраиваемый на пути движения подземных (карстовых) вод.

Безотказность – свойство объекта или конструкции непрерывно сохранять прочность, жесткость, устойчивость и другие строительные параметры в процессе эксплуатации.

Вероятностная оценка карстовой опасности – выражение опас-

ности воздействия карста через вероятность образования карстовых деформаций за заданный срок (например, за срок службы сооружений) на данной территории (участке расположения сооружения), которые могут вызвать недопустимые деформации сооружений.

Вероятные сдвижения и деформации – величины сдвижений и деформаций, определяемые в условиях, когда отсутствуют календарные планы развития горных работ.

Вертикальные деформации земной поверхности (наклоны,

кривизна) – деформации земной поверхности в вертикальной плоскости, вызванные неравномерностью вертикальных сдвижений.

Водопоглощение породы – способность породы, вскрытой скважиной или горной выработкой, поглощать воду.

Вязкость раствора тампонажного (или внутреннее трение) –

свойство раствора оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости относительно другой.

Геостойкость – способность здания, сооружения воспринимать деформационные воздействия карстового происхождения, сохраняя при этом эксплуатационные качества.

Горизонтальное сдвижение – горизонтальная составляющая вектора сдвижения точки земной поверхности в мульде сдвижения.

Деструкция – нарушение или разрушение нормальной структуры чего-либо.

Деформации карстового происхождения – деформации толщи горных пород, образующиеся в результате действия гравитационных, гидростатических и гидродинамических сил, возникающих вследствие наличия и развития карстовых форм (полостей, трещиноватых и ослабленных зон и т.п.).

113

Диаметр карстового провала – диаметр провальной формы на земной поверхности с предельно устойчивыми склонами.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов, т.е. с возможными перерывами в работе.

Закарстованные породы – растворимые породы, в которых имеются расширенные растворением трещины, полости, каверны, разрушенные зоны и т.п.

Закарстованные территории – территории развития карста, отрицательно влияющего на несущую способность оснований зданий и сооружений.

Закрепление грунтов – искусственное преобразование строительных свойств грунтов физико-химическими методами в условиях их естественного залегания для повышения прочности или связности и придания водонепроницаемости.

Интенсивность образования карстовых провалов – математиче-

ское ожидание (среднее значение) частоты образования провалов на рассматриваемой территории, отнесенное на единицу площади этой территории (квадратный километр) и единицу времени (год).

Карст – совокупность явлений, связанных с деятельностью воды (поверхностной и подземной) и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот разного размера и формы. К растворимым породам относятся сульфатные и карбонатные отложения, не считая галиты (поваренная соль).

Карст естественно-техногенный – карст, развивающийся под воздействием как естественных, так и техногенных факторов.

Карст естественный – карст, развивающийся при преобладающем воздействии естественных факторов.

Карст карбонатный (в известняках, доломитах, мелу, кластических породах с карбонатным цементом).

Карст открытый (растворимые породы выходят на поверхность или задернованы).

Карст покрытый (над карстующимися породами залегают нерастворимые породы).

Карст сульфатный (в гипсах, ангидритах).

Карст техногенный – карст, развивающийся при преобладающем воздействии техногенных факторов.

114

Карст хлоридный (в каменной, калийной солях).

Карстование – элемент карстового процесса, приуроченный непосредственно к толще растворимых пород и обозначающий собственно процесс растворения.

Карстовая воронка – локальная карстовая форма на земной поверхности, приближающаяся в вертикальном сечении кусеченному конусу.

Карстовая полость – свободное от горных пород пространство в карстующейся или вышележащей толще, образовавшееся вследствие растворения горных пород или сопутствующих ему процессов эрозии, обрушения, суффозии.

Карстовые деформации – карстопроявления, связанные со сдвижением толщи горных пород под действием гравитационных и (или) гидродинамических сил.

Карстовые локальные оседания – деформации земной поверхно-

сти (основания сооружения) без разрыва сплошности с образованием мульды, имеющей радиус кривизны поверхности менее 1 км и связанные с плавным движением толщи грунтов над полостями или разуплотненными зонами, расположенными в карстующихся породах или перекрывающих их грунтах.

Карстовые провалы – деформации земной поверхности (основания сооружения) с нарушением сплошности грунта, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над полостями, находящимися в карстующихся породах или перекрывающих их грунтах.

Карстовые оседания – деформации земной поверхности (основания сооружения) без разрыва сплошности в виде мульды больших размеров с радиусом кривизны поверхности более 1 км и связанные, как правило, с интенсивным растворением поверхности карстующихся пород, суффозионным выносом частиц грунта в нижерасположенные полости и трещиноватые зоны, плавным сдвижением толщи грунтов над системой карстовых полостей.

Карстовые формы – карстопроявления, выраженные в пространстве в виде геометрических тел.

Карстово-суффозионный процесс – карстовый процесс, ослож-

ненный процессами деформаций водонасыщенных песчаных грунтов, залегающих над карстующимися породами.

Карстомониторинг – система слежения за состоянием закарстованных территорий с целью своевременного обнаружения активизации

115

карстово-суффозионных процессов и принятия упреждающих мер, исключающих потерю геостойкости. Включает датчики, приборы, устанавливаемые на строительных объектах и на местности.

Карстоопасность (карстовая опасность) – характер и степень воздействия карстопроявлений на грунтовую толщу, которые могут привести к разрушению сооружений, нарушению или затруднению их нормальной эксплуатации.

Карстопроявления – аномалии в толще горных пород или деформации на поверхности земли, образовавшиеся под действием карстовых или карстово-суффозионных процессов.

Категория карстовой опасности (устойчивости) территории –

характеристика карстоопасности, определяющая условия проведения изысканий, проектирования и эксплуатации сооружений на закарстованной территории и выражаемая определенными интервалами значений параметров карстопроявлений или качественными инженерногеологическими характеристиками.

Кривизна мульды сдвижения – отношение разности наклонов двух соседних интервалов мульды к полусумме длин этих интервалов.

Вточках мульды различают кривизну:

−в направлении простирания px ;

−в направлении вкрест простирания в полумульде по падению py1 ;

−в направлении вкрест простирания в полумульде по восстанию py 2 ;

−в заданном направлении pλ .

Ламинарность – упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения.

Максимальный диаметр провала – диаметр провалов с заданной степенью обеспеченности, обычно равной 0,998.

Мелиорация грунтов техническая – улучшение, регулирование и преобразование состояния и свойств пород в заданном направлении.

Механизм карстовых деформаций – совокупность процессов сдвижения горных пород над подземными карстовыми формами, рассматриваемых последовательно во времени и пространстве.

Микрорайонирование (зонирование) закарстованной террито-

рии – дифференцирование выделенных при районировании участков на зоны по ряду признаков, характеризующих степень и характер опасно-

116

сти карста для зданий и сооружений различных типов за расчетный срок их эксплуатации и непосредственно определяющих инженерные и планировочные решения в проектах и организационно-технические мероприятия при эксплуатации зданий и сооружений.

Мульда сдвижения земной поверхности – участок земной по-

верхности, подвергшийся сдвижению под влиянием подземных разработок (рисунок).

Рис. Мульда сдвижения земной поверхности

Надежность – свойство объекта сохранять в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Является сложным свойством, включающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Наклоны интервалов в мульде сдвижения – отношение разности оседаний двух соседних точек мульды к расстоянию между ними.

Вточках мульды различают наклоны:

−в направлении простирания пластов ix ;

−в направлении вкрест простирания пластов в полумульде по падению iy1 ;

−в направлении вкрест простирания пластов в полумульде по восстанию iy 2 ;

−в заданном направлении iλ .

Ожидаемые сдвижения и деформации – величины сдвижений и деформаций, определяемые в условиях, когда имеются календарные планы развития горных работ и известны необходимые для расчетов исходные данные.

117

Оседание – вертикальная составляющая вектора сдвижения точки земной поверхности в мульде сдвижения.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта либо его несущих конструкций.

Относительные горизонтальные деформации растяжения или сжатия – деформации земной поверхности в горизонтальной плоскости, вызванные неравномерностью горизонтальных сдвижений в мульде сдвижения.

В точках мульды сдвижения различают горизонтальные деформа-

ции:

−в направлении простирания пластов εx ;

−в направлении вкрест простирания пластов в полумульде по падению εy1 ;

−в направлении вкрест простирания пластов в полумульде по восстанию εy 2 ;

−в заданном направлении ελ .

Параметры карстовых деформаций – прогнозируемые характе-

ристики карстовых деформаций, используемые при оценке карстоопасности и проектировании противокарстовой защиты.

Первоначальный диаметр карстового провала – диаметр про-

вальной формы в момент образования провала на земной поверхности.

Подвижность раствора тампонажного – способность раствора при определенном водоцементном отношении прокачиваться насосом по каналам поглощающего пласта.

Подработка объекта – выемка полезного ископаемого, оказывающая влияние на объект.

Подрабатываемая территория – территория, подвергающаяся влиянию подземных горных разработок. Границы зоны влияния горных разработок определяются граничными углами.

Предохранительный целик – часть залежи полезного ископаемого, оставляемая в недрах в целях предотвращения опасности влияния горных разработок на объекты.

Провал – участок земной поверхности, подвергшийся обрушению под влиянием подземных горных выработок.

Противокарстовые мероприятия (противокарстовая защита) –

специальные инженерные мероприятия планировочного, конструктив-

118

ного, строительно-технологического, эксплуатационного, геотехнического, гидрогеологического характера, направленные на предотвращение повреждений сооружений вследствие образования карстовых деформаций или уменьшение вероятности таких повреждений.

Районирование закарстованной территории – разделение терри-

тории застройки по инженерно-геологическим условиям развития карста и категориям карстоопасности.

Расчетный пролет карстового провала – параметр проектирова-

ния конструктивной противокарстовой защиты, характеризующий вероятное воздействие карстовых провалов на проектируемое сооружение и представляющий длину полной потери несущей способности основания сооружений под подошвой фундамента.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Скашивание в точках мульды сдвижения – величина изменения прямого (до деформации) угла квадрата, стороны которого параллельны и перпендикулярны линии простирания пласта. Различают скашивание в направлении простирания (вкрест простирания) пласта и в заданном направлении.

Скважность – общий объем всех пустот в горных породах, обусловленный пористостью, трещиноватостью, кавернозностью, наличием карстовых полостей и другими пустотами.

Скручивание в точках мульды сдвижения – отношение разности наклонов параллельных до деформаций границ квадратной площадки к ее стороне. При расчете скручивание в направлении простирания (вкрест простирания) определяется как вторая производная функции оседаний по перемещениям х и у (где х – расстояние по направлению простирания от рассматриваемой точки до главного сечения мульды вкрест простирания; у – расстояние по направлению вкрест простирания от рассматриваемой точки до главногосечения мульдыпо простиранию пласта).

Различают скручивание в направлении простирания (вкрест простирания) и в заданном направлении.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение нормативного срока эксплуатации.

119

Средний диаметр провала – математическое ожидание диаметров карстовых провалов для рассматриваемой территории.

Суффозия – выщелачивание растворимых (хлоридных, хлоридносульфатных, карбонатных) солей почвы, нарушение микроагрегатной структуры грунтов и вмывание в глубину с нисходящими токами воды тончайших частиц горных пород, в дальнейшем также выносимых подземными водами.

Тектонические дизъюнктивные нарушения – нарушения сплош-

ности массива горных пород, выражающиеся в перемещении блоков пород относительно другдруга поплоскости разрыва сместителя.

Турбулентность – неупорядоченное движение жидкости, в котором скорости и давления претерпевают хаотические изменения, но так, что при этом могут быть определены их статистически точные средние значения.

Устойчивость зданий и сооружений – способность сооружений противодействовать усилиям, стремящимся вывести их из исходного состояния статического или динамического равновесия.

Уступы – сосредоточенные деформации земной поверхности, проявляющиеся в образовании трещин со сдвигом пород. Уступы возникают как следствие относительных разрывных перемещений смежных участков по напластованию, поверхностям разрывных нарушений, осевым поверхностям складок и т.п.

Различают прямые и обратные уступы. У прямого уступа участок у края трещины, расположенной ближе к точке максимального оседания, оседает больше, чем расположенный дальше от этой точки; у обратного уступа – наоборот.

Чувствительность территорий к техногенным воздействиям –

потенциальная возможность изменения скорости растворения карстующихся пород, подземной эрозии и суффозии, механизма карстовых деформаций или (и) их параметров при различных техногенных воздействиях.

120