Header Image

Приложение №1 к Письму
№ 297 от 27.02.2015 г.

«Рейтинговое агентство строительного комплекса» (РАСК) подготовило ряд замечаний к проекту федерального закона «О строительном подряде для государственных и муниципальных нужд, а также нужд отдельных юридических лиц» (текст документа доступен по ссылке http://normativy24.ru/document/21). Данный комментарий к законопроекту был направлен в НОСТРОЙ, Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ, экспертный совет Государственной Думы.

Подробнее ...
Оценка условий развития карста в Кунгурском районе (на примере автомобильной дороги Зуята-Зарубино) Печать E-mail
09.12.2014 16:49

Н.В. Лаврова
Горный институт УрО РАН, Кунгурская лаборатория-стационар

Согласно указаниям по инженерно-геологическим обследованиям при изыcканиях автомобильных дорог инженерно-геологической съемкой должна быть охвачена не только полоса вдоль линии трассы (200 м), с видимыми признаками развития карста, но и прилегающая территория шириною до 1 км. В районах развития сульфатного карста необходимо учитывать относительно высокую скорость процесса растворения (несколько лет или десятилетий), соизмеримую со сроком службы сооружений. В связи с этим требуется изучение не только существующих карстовых форм, но также условий и скорости растворения пород.

Автомобильная дорога Кунгур-Насадка от с. Зуята до долины р. Мечки проходит по пятой надпойменной террасе р. Сылвы, абс. отм. 160-180 м. Вдоль дороги, начиная от южной окраины д. Обухово, проходят глубоко врезанные, разветвленные верховья лога Дикого. К северу от д. Заспалово начинается плавный спуск к долине р. Мечка, абс. отм. 115-125 м (рис. 1). Река Мечка, правый приток р. Сылва, начинается из крупных карстовых источников.


Рис. 1. Структурная карта поверхности иренского горизонта в районе с. Зуята-Заспалово

Широкая речная долина на всем протяжении врезана в сульфатные породы. Формирование обширной речной долины происходило, в основном, вследствие карста, опережающего глубинную и боковую эрозию. Дно долины образовано первой надпойменной террасой. На склонах можно видеть уступы второй (аккумулятивной) и третьей (цокольной) террас четвертичного возраста, врезанных в пятую плиоценовую террасу. Высота второй террасы составляет 12-15 м над уровнями рек, третья терраса с размытой бровкой поднимается до 30 м и пятая до 70-75 м.
С обеих сторон от долины р. Мечка отходят лога-суходолы. На склонах долин часто встречаются выходы гипсов. В логу Каменка к северу от д. Зарубино имеются три пещеры, крупнейшая из которых имеет протяжение 0,35 км.
По результатам бурения структурно-поисковых скважин для района исследований построена карта структурной поверхности иренского горизонта, а также геологические разрезы, которые дают представление о строении участка работ (рис. 1-2).


Рис. 2. Геологический разрез по линии В-В

Поверхность сульфатных пород повсеместно нарушена в результате процессов выветривания. Абсолютные отметки сульфатные отложений уменьшаются с северо-запада на юго- восток от 180 до 110 м и с юго-востока на северо-запад к долине реки. Здесь гипсово-ангидритовые отложения из разреза полностью исчезают. Р. Мечка сформировала свое русло в карбонатных породах филипповского горизонта. Таким образом, на отрезке дороги от с. Зуята до д. Заспалово прослеживается поднятие. Поступление поверхностных и речных вод в карстующиеся породы по образовавшимся при деформации трещинам вглубь массива способствовало образованию пустот.
Подавляющее большинство скважин, пробуренных в районе исследований, вскрывают карбонатные пачки иренского горизонта. Присутствие в разрезе на разных глубинах неволинской, елкинской и тюйской пачек определяет особенности развития карстового процесса.
Сульфатные породы повсеместно перекрыты толщей рыхлых отложений до 20-50 м и более. Аллювиальные песчано-гравийно-глинистые отложения четвертичного (на I-III) и плиоценового возраста (на V) террасах подстилаются крупнообломочными карстово-обвальными отложениями. Обломочный материал сложен карбонатными, а в нижней части толщи также сульфатными породами и образовался за счет обрушения пластов над карстовыми полостями в ангидритах. Заполнитель между обломками представлен пылеватым материалом. Карстово- обвальные отложения характеризуются неоднородным составом. Землистый материал легко подвергается размоканию и суффозионному выносу, в результате чего на поверхности образуются провалы и просадки.
Cогласно районированию Горбуновой К.А. (1992) территория участка автодороги Кунгур-Насадка вблизи д. Заспалово, д. Обухово и с. Зуята расположена в южной части Нижнесылвинского района гипсового и карбонатно-гипсового карста. Карст проявляется преимущественно в гипсах и частично в карбонатных породах иренского горизонта. Он относится к задернованному подэлювиальному.
О длительности, цикличности карстового процесса свидетельствуют поверхностные карстовые формы: карстово-эрозионные лога, слабовыраженные блюдцеобразные понижения, карстовые воронки, а также свежие малые по размерам провальные впадины.
Распространение и характер карстовых явлений на обследованной территории различаются в зависимости не только от литологического состава горных пород, но и рельефа местности.
Область распространения сульфатных отложений иренского горизонта выделяется количеством и разнообразием подземных и поверхностных карстовых форм. Основным элементом карстового рельефа являются воронки, средняя плотность которых по данным геоморфологической съемки, проведенной Лукиным В.С. и др. в 1956 г., составляет от 10 до 50 на км2. Карстовые впадины в области гипсо-ангидритовых отложений отличаются часто грандиозными размерами (до 100 м и более в поперечном сечении при глубине до 10-20 м). Отмечается большое количество карстовых озер и заболоченных впадин.
Часть дороги с. Зуята - д. Заспалово, проходящая по пятой надпойменной террасе, относится к области, где количество воронок составляет от 10 до 50 на км2. На склоне долины р. Мечки до с. Заспалово количество воронок возрастает до 100 на км2.
Распространение поверхностных форм увеличивается на крутых склонах и вдоль их подножий и резко уменьшается на пологих склонах. Плотность карстовых воронок больше на древних террасах и меньше на молодых. В распространении провалов в целом для района отмечается иная закономерность: в пределах молодых террас, на дне долин, количество провалов оказывается больше, нежели на поверхностях древних террас.
В результате длительного развития карста и провалов сульфатные породы на дне долины р. Мечка, а также в логу Диком оказались полностью разрушенными и замещенными глинисто-обломочными породами. Именно поэтому на 1 надпойменной террасе в долине р. Мечка карстовые впадины отсутствуют. На мысообразном выступе III террасы, где расположилась д. Заспалово, сульфатные породы скважиной, заданной в юго-восточной части деревни, не были обнаружены. Видимо, гипсы сохранились здесь в виде небольших останцов и глыб. На склоне V террасы, где прослеживаются старые карстовые впадины и наблюдались провалы, сохранилась нижняя часть иренского горизонта. Ниже по р. Мечка гипсы и ангидриты обнажаются на земной поверхности в скальных выходах.
Провалы являются характерным явлением в области гипсо-ангидритовых отложений кунгурского яруса, распространенных в Кунгурском районе. По данным многолетних наблюдений (1949-2013 гг.) Кунгурской лаборатории-стационара на обследованной территории ежегодно появляется один провал в среднем на площади 10 км2.
Большой интерес представляет распределение провалов в пределах обследованной территории и приуроченность их к тем или иным элементам рельефа. Рассматривая геоморфологическую карту Кунгурского района с нанесенными провалами, можно отметить, что большей частью они располагаются по склонам речных долин и логов. Половина всех провалов относится к поверхности террас и столько же к склонам, хотя последние занимают значительно меньшую площадь.
Карстовые впадины в долине р. Мечка и суходолов, а также на водораздельных участках имеет провальное происхождение. Большинство провалов имеет небольшие размеры (до 2-3 м в поперечнике). Реже наблюдаются провалы до 10 м и более. Часть провалов возникла на дне старых карстовых впадин, например, провал 1974 г. в северной части д. Заспалово.
В сентябре 2011 г. в 200 м к северу от деревни Обухово зафиксирован провал (№215). Форма в плане круглая, в разрезе грушевидная в поперечнике 1 м, глубина 8,5 м. Провал расположен на линии ранее образовавшихся воронок к юго-западу и северо-востоку, поперечник до 15 м, глубина 5-10 м. Цепочка воронок является продолжением тальвега лога, выходящего перпендикулярно к р. Сылва. В настоящее время засыпан.
С февраля 2013 г. наблюдается провал у обочины дороги в 50 м к северу от отворота в д. Заспалово. Форма в плане круглая, в разрезе наклонная; поперечник 0,4 м, глубина 5 м. Образование провала связано с зарегулированным стоком поверхностных вод непосредственно в грунт в месте нарушения целостности асфальтового полотна, покрывающего кювет дороги.
Увлажнение рыхлого заполнителя привело к его перемещению в крупноглыбовом горизонте. В настоящее время рядом с зафиксированным провалом отмечается еще одна впадина, образование которой связано с перемещением выше по склону места поглощения поверхностных вод.
В июле 2013 г. обнаружен провал в 250 м к востоку от дороги на водораздельной части между дд. Зарубино и Заспалово. Форма в плане округлая, в разрезе цилиндрическая. Поперечник 2,5 м, глубина 2,1 м., в разрезе суглинок. Провал находится за пределами района, необходимого для исследования. Геологические условия, в которых образован провал, сходны вдоль всей полосы дороги, поэтому он включен в количественные характеристики района.
В полосе трассы длиной 10 км и шириной до 250 м проведена геоморфологическая и карстологическая съемки. Обследован карст на площади 11000 м2. Зафиксированы следующие формы проявления карста - воронки 37, просадки 5, карстово-эрозионные лога – 10. Плотность карстовых форм на отдельных участках достигает 45 на 1 км2. Преобладают воронки диаметром от 3 до 15 м. Часть воронок (7 шт.) заполнена или заболочена.
Карстовые впадины в полосе трассы распространены неравномерно. Наиболее значительные скопления воронок наблюдаются на районе 28 км между с. Зуята и д. Обухово, 27 км
– между д. Обухово и Трактовая, 24 км – отворот на д. Курманаево, 20 км – краевые части высокой V террасы в долине р. Мечки.
Наряду со старыми карстовыми впадинами, существующими в течение сотен и тысяч лет, в обследованном районе встретились свежие провалы, появившихся в последние десятилетия, в т.ч. в условиях залесенной местности.
Согласно ТСН 11-301-2004 район исследований относится ко II–В категории устойчивости относительно карстовых провалов (частота провалов свыше 0,1 до 1,0 в год на 1км2, величина провалов 3–10 м в поперечнике). При техногенной нагрузке возможны провалы большего диаметра и глубины.
По результатам анализа полевых исследований и имеющихся материалов район исследования можно разделить на три категории по карстоопасности (рис. 3, табл.1):
Неустойчивые Н/У – плотность карстовых форм до 40 шт/км2. На участке фиксируются кроме старых воронок «ожившие» карстовые формы, провалы, образовавшиеся за последние три года, участки находятся в зоне влияния карстово-эрозионных логов.
Потенциально опасные П/О – плотность карстовых форм 5-10 шт/км2. Участки находятся в зоне влияния «оживших» карстовых форм или на линии продолжения развивающихся в настоящее время карстово-эрозионных логов.
Относительно устойчивые О/У – плотность карстовых форм составляет 0-3 шт/км2. Геологическое строение предполагает образование провалов. Поверхностные карстовые формы на прилегающей территории отсутствуют.


Рис. 3. Карта инженерно-геологических условий в районе автодороги с. Зуята-Заспалово.

Неустойчивые участки. Участок 28 750 – 25 750 (с. Зуята – д. Трактовая). Дорога проходит в полосе распространения карстующихся карбонатно-сульфатных пород. Карбонатные породы тюйской пачки мощностью 10-15 м, которая фиксируется в обнажениях и буровых скважинах в окрестности села, бронируют легкорастворимые сульфатные породы. Существует большая вероятность, что полости, образовавшиеся в более древние карстовые эпохи, в настоящее время расширяются за счет действия карстовых вод, имеющих тесную связь с р. Сылвой, протекающей на расстоянии 270-280 м от дороги. Свидетельством тому служат многочисленные карстово-эрозионные овраги, формирующиеся в узкой полосе между рекой и дорогой. На участке протяженностью 3км зафиксировано 23 карстовых воронок, в т.ч. заполненные водой 6, один провал, три просадки, 6 фрагментов логов.

Таблица 1. Зоны карстоопасности на участке автодороги Зуята-Заспалово

№ участка

Границы участка, м

Протяженность

участка, м

Категория карстоопасности

Количество карстовых форм, шт.

1

28 750 – 25 750

3 000

Н/У

32

2

25 750 – 25 400

350

О/У

3

3

25 400 – 24 600

800

Н/О

5

4

24 600 – 23 500

1 100

О/У

3

5

23 500 – 22 900

600

П/О

6

6

22 900 – 22 200

700

О/У

0

7

22 200 – 21 900

300

П/О

5

8

21 900 – 21 000

900

О/У

3

9

21 000 – 20 400

600

Н/У

6

Участок 25 400 – 24 600. Геологический разрез данного участка аналогичен предыдущему. Несмотря на большую удаленность от р. Сылвы 2,5 км, здесь зафиксированы 3 карстовые воронки и две просадки на дорожном полотне. Участок приурочен к одному из отвершков Дикого лога – зоне разрушающего действия стекающих в него временных водотоков.
Участок 21 000 – 20 400. Геологическое строение отличается от двух предыдущих. Здесь карбонатно-сульфатные породы большей частью разрушены, но полностью исключить их присутствие в разрезе нельзя. Образование провалов здесь обусловлено карстово-суффозионными процессами, развивающимися в крупноглыбовом горизонте в результате перемещения рыхлого материала при его увлажнении. Количество зафиксированных карстовых воронок 6 шт, в т.ч. провал 1.
Потенциально опасные участки. Участки 23 500 – 22 900 и 22 200 – 21 900. Зафиксировано (соответственно) 5 и 6 карстовых воронок. Большая вероятность провалов обусловлена геологическим строением аналогичным на неустойчивых участках и непосредственной близостью отвершков лога Дикого, по тальвегам которого осуществляется сток поверхностных вод и происходит разрушение вмещающих пород.
В условиях активного развития карстовых и карстово-суффозионных процессов, происходящих по трассе автодороги, необходим авторский надзор за поверхностными карстовыми формами для обнаружения новых или «оживших» старых карстовых форм за пределами трассы с целью принятия оперативных решений. Оценка опасности развития карстового процесса на детальном (объектном) уровне является экспертным научным обеспечением деятельности органов местного самоуправления по защите объектов гражданского строительства.

Литература
1. Горбунова К.А., Андрейчук В.Н., Костарев В.П., Максимович Н.Г. Карст и пещеры Пермской
области. – Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1992. – 200 с.
2. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила
производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологиче-
ских процессов / Госстрой России. – М.: ПНИИИС Госстроя России, 2000. – 197 с.
3. ТСН 11-301-2004. Инженерно-геологические изыскания на закарстованных территориях
Пермской области. – Пермь, 2005. – 120 с.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.