III. Проектирование дорог в карстовых районах

22. Карстовые процессы. Причины возникновения карста.

Карстовые процессы происходят в толще растворимых горных пород (гипс, известняк, доломит, каменная соль). В результате совместной деятельности грунтовых и проникающих поверхностных вод. Такие горные породы растворяются или выщелачиваются и уносятся подземными водами. В результате таких процессов образуются:

1) Подземные карстовые формы (пустоты, пещеры и всевозможные ходы)

2) Поверхностные карстовые формы (на поверхности образуются углубления вызванные обрушением или проседанием кровель полостей, тем самым появляются карстовые воронки, рытвины, борозды и так далее, то есть, то что видно с поверхности)

Необходимы условия для развития карста:

1) Наличие растворимых пород

2) Трещиноватость пород, обеспечивающее проникновение воды

3) Растворяющая способность воды, то есть химический состав воды

 

23. Типы и формы карста. Условия развития карста.

По степени опасности для строительства дорожных сооружений карст подразделяют на два основных типа:

1) Карст в легкорастворимых породах (сульфаты, сульфатокарбонат). При таком типе карста ежегодно возникают воронки и образуются просадки

2) Карст в труднорастворимых горных породах (карбонат, мел, известняк). Развитие карста протекает медленнее, новые формы могут возникать раз в несколько десятков лет. При данном виде карста допускается прокладывать дороги и отводить сооружения на прочных участках. При этом необходимо учитывать расчетный срок службы.

Ориентировочно оценить степень интенсивности развития карста можно по количество воронок на 1 кв. км в течении года

Категория района	Характеристика устойчивости рельефа	Количество воронок на 1 кв. км
I	Весьма неустойчивый	5-10 в год
II	Неустойчивый	1-5 в год
III	Среднеустойчивый	1 в 20 лет
IV	Устойчивый	1 в 20-50 лет
V	Весьма устойчивый	За 50 лет ни одной(1 в 100 лет)

 

24. Основные правила проектирования дорог в карстовых районах.

Чтобы проложение трассы было безопасным необходимо учесть несколько условий:

1. Толщина мало проницаемого для воды слоя поверхности грунта, должна быть не менее 8-10 м

2. Слой водорастворимой породы должен быть малой толщины

3. Грунтовые воды должны быть малоагрессивны.

4. Небольшой расход грунтовых вод.

Безопасная глубина залегания карстовых полостей от основания инженерных сооружений определяется по формуле:

Нбез=K*h

К – коэф. Безопасности, зависящий от геологических условий и категории сооружения для а/д (100-150)

h – высота карстовых полостей.

При проектировании автомобильных дорог в карстовых районах следует:

1. обходить сложный участки, на достаточном удалении от карста и по возможности без применения дорогостоящих укрепительных мероприятий.

2. Проложение трассы по склонам, т.к. в данном случае вода не будет задерживаться.

 

 

25. Инженерные мероприятия по борьбе с карстовыми процессами.

В районах где карстовые процессы замедляются допускаются дороги низкий категорий, прокладывать без учета карстовых процессов, дороги I и II прокладывают в невысоких насыпях (до 3 м.) обходя карсты.

Мероприятия по защите дорожных сооружений в карстовых районах.

1) Планировка придорожной полосы.

2) Отказ от применения напорных труб.

3) Укрепление русел водотоков и водоотводных канав

4) Засыпка карстовых форм (воронок) водонепроницаемым грунтом

5) Отказ от устройства вблизи а/д грунтовых карьеров.

6) Закрытый карст целесообразно заполнять бетонным раствором, как вариант допускается заполнять песчано-глинистыми растворами и цементом

7) Заполнение карстовых трещин в песчано-глинистым раствором, битумным или цементным раствором.

8) Устройство глубокого дренажа, приток воды к ЗП.

9) Проектирование эстакады, опоры ниже толщи с карстом

 

26. Карст. Методы исследования.

Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами - гипсом, известняком, мрамором, доломитом и каменной солью.

Чтобы оценить степень и интенсивность развития карстовых процессов, необходимо провести инженерно-геологические изыскания, которые должны предоставить следующие данные:

· Информация о геологическом пластовании

· Мощность слоев

· Состав

· Степень трещиноватости

· Сведенья о режиме грунтовых вод

· Степень агрессивности грунтовых вод

· Источники питания грунтовых вод

ПО итогам Инж-Геол. изысканий, дают прогноз развития карста на период строительства и эксплуатации объекта. Так же определяют возможность активизации карста в процессе эксплуатации объекта и делаются заключения с конкретными рекомендациями для проектной подготовки мероприятий по противокарстовой защите.

Методы исследования:

· Электроразведка- имерения сопративления толщи пород залегающие на определенной глубине. Кривая на электропрофиле резко изменяется, таким

· образом получают данные по длине получаемого участка.

· ·

· Геофизический метод (исп. для фиксации местоположения карстовых полостей.

· Зондирования грунтов

· Аэрофотосъемка (изучение поверхности карста)