Автореферат диссертации (1141547), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Настадии эксплуатации или реконструкции выполняется оценка достаточности имеющихсяпротивокарстовых мероприятий. При необходимости предусматриваются дополнительныемероприятияРисунок 11. Методика оценки опасности карстопроявлений и влияние ее результатов на подход кназначению противокарстовых мероприятий1. Выбор противокарстовых мероприятий должен осуществляться в рамках детальногорассмотрения геотехнической системы «карст-сооружение», с тщательным учетом результатовоценки карстовой опасности и накопленного практического опыта (в особенности отрицательного)по их реализации.2.
При назначении карстозащитных мероприятий в обязательном порядке следуетучитывать вероятностную природу карста.3. Следует стремиться к выбору таких противокарстовых мероприятий, которые дополняютдруг друга, т.е. одни «прикрывают» слабые места других и наоборот.Пример (один из вариантов) подхода к поэтапному назначению противокарстовыхмероприятий при новом строительстве «рядовых» зданий и сооружений II (нормального) уровняответственности, когда на исследуемой площадке имеются опасные проявления карста, приведен втаблице 2. В представленном примере диссертант допускает, что главенство некоторыхмероприятий (например, геотехнических) может быть иным.Из таблицы 2 отчетливо видно, что наиболее сложная ситуация обстоит с выбором иразработкой противокарстовых мероприятий при строительстве и эксплуатации объектов вусловиях глубокого карста.
Главным образом оно обусловлено сложностью выполненияпрогностической оценки расчетных параметров (размеров, местоположения и времениобразования) карстовых деформаций и трудностями, которые имеют место при разработке,производстве и последующем контроле эффективности и надежности некоторых видовпротивокарстовой защиты (например, геотехнической).20Таблица 2. Пример подхода к поэтапному назначению противокарстовых мероприятий в случаенового строительства «рядовых» объектов II уровня ответственности, при наличии наисследуемой площадке опасных поверхностных и подземных карстопроявлений№п/п122.12.233.13.244.14.256Противокарстовые мероприятияАрхитектурно-планировочные(обход опасных зон, снижение плотности и высотностизастройки, ограничение на строительство сооруженийбашенного типа)КонструктивныеВыбор надежных типов фундаментов и их проектированиена воздействие расчетных параметров карстовыхдеформацийПрименение свай-стоекГеотехническиеТампонаж опасных полостей, закрепление необходимыхинтервалов карстующейся или/и покровной толщи грунтовУкладка в основание объектов высокопрочныхгеосинтетических материаловГидрогеологическиеУстройство противофильтрационных завес в карстующихсяпородах, создание противофильтрационных экранов впокровной толщеРегулирование поверхностного стокаКонтрольно-мониторинговыеОрганизационно-техническиеГлубокийкарстАА–––НеглубокийкарстБ1)АБ2)В3)В3)ГГ5)ВА6)А6)А5)Б3)В4)ГВ5)БА6)А6)А5)5)Условные обозначения к таблице:АБВГ– обязательное выполнение;– рекомендуемое выполнение;– нежелательное выполнение;– недопустимое выполнение.Примечания к таблице приведены в диссертации (из-за большого их количества и объема).Некоторые отечественные (Рекомендации, 2012; Хоменко, 2003; Крашенинников, 2017) изарубежные (Lebegue, 1973; Wagener & Day, 1986) исследователи в качестве вариантапротивокарстовой защиты рассматривают «провоцирующие» мероприятия (искусственноеповышение и понижение уровней подземных вод, превентивное обрушение кровли полостей,передача динамических воздействий на грунтовый массив и др.), реализуемые до началастроительства.
Поскольку «провокация» карстового процесса не способна полностью исчерпатьего энергию (особенно в условиях глубокого карста), то указанные мероприятия, по мнениюдиссертанта и некоторых его коллег (Толмачев, 2014), не могут считаться эффективными инадежными. По всей видимости, такого мнения придерживаются и разработчики Свода правил по21инженерной защите территорий, зданий и сооружений (СП 116.13330.2012), поскольку в еготексте отсутствуют какие-либо упоминания даже о возможности реализации таких мероприятий.ЗАКЛЮЧЕНИЕИтоги выполненного исследования:1. Доказана актуальность и практическая значимость темы исследования «Динамикаразвития подземных и поверхностных проявлений карста и методика оценки их опасности»,поскольку проблема выполнения геотехнического карстомониторинга, на различных этапахжизненного цикла зданий и сооружений, в настоящее время недостаточно изучена.
Причем особоостро ситуация с его производством обстоит в условиях глубокого карста.2. Разработана новая методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения задинамикой формирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системыглубинных реперов, правомерность практического применения которых подтвержденарезультатами лабораторного физического моделирования.3. Разработана новая методика полевого наблюдения за динамикой эволюционногоразвития поверхностных карстовых форм рельефа с применением беспилотных летательныхаппаратов, целесообразность использования которых показана на конкретном практическомпримере.4. Впервые сформулированы основные положения по назначению рациональногокомплекса карстозащитных мероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностностатистические особенности карстовых процессов, динамику формирования подземныхкарстопроявлений, эволюционное развитие поверхностных карстовых форм рельефа истроительные параметры объектов.5.
При возникновении подземных карстовых деформаций в покровной толще изменяется еенапряженно-деформированное состояние. Незамедлительное выявление таких измененийпозволит оперативно (1) оценить достаточность имеющегося комплекса противокарстовыхмероприятий и, при необходимости, (2) реализовать дополнительные карстозащитныемероприятия. Поскольку карстовые процессы протекают снизу вверх, то оперативное ихвыявление возможно выполнить, наблюдая за напряженно-деформированным состоянием нижнейчасти покровной толщи, например, с помощью глубинных реперов.
Проведенное диссертантомфизическое моделирование показало правомерность такого подхода и работоспособность реперов.Особо необходимо отметить их высокую чувствительность, как при образовании ослабленных зон,так и при возникновении промежуточных полостей в покрывающей толще грунтов.6. На основании получаемой динамики осадок подземных реперов становится возможнымболее объективное решение важнейших инженерных задач, которые заключаются в установлениивероятного механизма развития подземных и поверхностных карстопроявлений, а также в оценкеих опасности. В дальнейшем на основании этих результатов может производиться прогнознаяоценка параметров (размеров, местоположения и времени проявления) ожидаемых карстовыхдеформаций в сжимаемой толще основания зданий и сооружений.
При этом для определения ихразмеров целесообразно использовать различные детерминистические геомеханические методы.227. Геотехнический карстомониторинг строительных площадок, на которых (или рядом скоторыми) имеются поверхностные карстовые формы рельефа (локальные оседания, провалы,провальные воронки, воронки и др.) преимущественно должен основываться не только нарезультатах наблюдений за динамикой изменения рельефа, но также и на результатахсоответствующих наблюдений за изменением напряженно-деформированного состояниягрунтовой толщи (основания зданий и сооружений). Для решения первой задачи могутприменяться беспилотные летательные аппараты, второй – подземные репера.8.
Перед разработкой противокарстовых мероприятий необходимо выполнить оценкуопасности подземных и поверхностных проявлений карста, т.е. для конкретного сооруженияопределить является ли зафиксированное карстопроявление опасным или неопасным. Очевидно,что такая оценка может быть произведена только на основании совместного рассмотренияинженерно-геологических условий площадок и строительных параметров объектов, иначе говоря,в рамках единой (геотехнической) системы «карст-сооружение». При этом во всех случаяхнеобходимо учитывать вероятностную природу карста. Аналогичным должен быть подход и кназначению комплекса противокарстовых мероприятий.9.
Как показал опыт аварийных ситуаций зданий и сооружений, инженерно-строительноеосвоение площадок с наличием крупных карстовых воронок имеет свои особенности (вплоть доего ограничения), которые следует тщательным образом учитывать на всех стадиях жизненногоцикла объектов.10. Назначение любых противокарстовых мероприятий всегда должно осуществлятьсявзвешенно, с учетом всестороннего и совместного рассмотрения многих факторов (инженерногеологических условий площадок, строительных параметров объектов, результатов оценкикарстовой опасности, накопленного практического опыта (в особенности отрицательного) пореализации мероприятий, стадии жизненного цикла и др.). Необходимо выбирать такиемероприятия, которые дополняют друг друга, т.е.
одни «прикрывают» слабые места других инаоборот. Это, в конечном счете, позволит обеспечить безопасную эксплуатацию зданий исооружений, а также сохранность экологической обстановки. При этом наиболее сложнаяситуация обстоит с выбором и разработкой мероприятий в условиях глубокого карста.Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы исследования:1. Проведенные научно-технические исследования, касаемые (1) методик наблюдения задинамикой развития подземных и поверхностных карстопроявлений, дальнейшей (2) оценки ихопасности и последующего (3) выбора карстозащитных мероприятий, возможно использовать навсех стадиях жизненного цикла объектов. При этом в дальнейшем некоторые положения повыполнению наблюдений с применением подземных реперов и БПЛА рекомендуется включить всоответствующие общероссийские и региональные документы.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
