Сайт кафедри  географії ДНУ
Кафедра географії історичного факультету Дніпровського національного університету імені Олеся Гонара     
.
Навігація


Форма входу
    Вітаємо на нашому сайті!

Шубин Ю. В.

Харьковский нац. ун-т им. В.Н. Каразина, отд. научных иссл-ий УкрНИИНТИЗ, аспирант.

Научный руководитель: академик АСУ, к.г.-м.н. Стрижельчик Г.Г.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ СУФФОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА СОСТОЯНИЕ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА ХАРЬКОВА)

 

В результате хозяйственной деятельности человека на городских территориях процесс естественной суффозии ослабляется, однако одновременно с этим усилилась техногенная суффозия.

На урбанизированных территориях довольно высока вероятность развития суффозионных процессов катастрофических масштабов. Суффозионные процессы в городах не раз приводили к катастрофам. Примеров тому достаточно много. Так, катастрофический провал в 1997 г. произошел на днепропетровском массиве Тополь-1, где были разрушены жилые дома и погиб один человек; в результате суффозионных процессов был разрушен тоннель метро в Санкт-Петербурге. Но самая страшная авария, связанная с этим природно-техногенным процессом, произошла в середине 80-х гг. в Гисарской долине Таджикистана – там погибло более 300 чел. [1].

Изучением процесса суффозии занимались Ф.П. Саваренский, В.Н. Славянов, Ф.В. Котловым, В.П. Хоменко и др.

Суффозионные процессы на городских территориях носят, как правило, природно-техногенный характер. Природная составляющая этих процессов связана с наличием карстовых пустот в толще горных пород и залегании над этими пустотами суффозионно неустойчивых грунтов. Техногенная составляющая связана, в том числе, с образованием пустот при строительстве подземных сооружений, плохой гидроизоляцией подземных сооружений, а также с утечками из водонесущих сетей, плохой организацией поверхностного стока.

В зависимости от масштабов развития, среди суффозионных процессов выделяются процессы, охватывающие большие территории (депрессионные воронки), а также микросуффозионные процессы, охватывающие относительно небольшие участки, что не исключает их опасности для городских территорий. Примеры результатов воздействия микросуффозионных процессов можно часто наблюдать в виде небольших провалов грунтов и асфальтовых покрытий вблизи колодцев и вдоль подземных коммуникаций. Обычно этот микропроцесс протекает как проседание грунта при самоуплотнении в пазухах колодцев, а затем поглощения части поверхностного стока, суффозионный размыв и вынос в колодец частиц грунта.

Повышение активности опасных суффозионных процессов наблюдается над тоннелями метрополитена, в местах длительных утечек из водонесущих коммуникаций и не уплотненной рыхлой засыпки траншей коммуникаций. Данные факторы активизации суффозионной деятельности характерны, в том числе, для Харькова. Любого рода просачивания и, тем более, прорывы подземных вод в тоннели метрополитена влекут за собой суффозионный вынос грунта, сопровождаемый оседаниями и провалами земной поверхности. Примером может служить суффозионный провал возле ККЗ «Украина» (г. Харьков), образовавшийся над тоннелем метрополитена. Для территорий развития горнодобывающей промышленности при наличии выработок неглубокого заложения, характерны проседания и провалы поверхности над горными выработками. Техногенная суффозия также проявляется и в насыпных грунтах, т.е. может развиваться в засыпанных оврагах, поскольку они продолжают служить природными дренами (хотя и в меньшей степени). К фактору активизации суффозионных процессов также относится процесс подтопление.

Главной причиной развития суффозионных провалов в Харькове были и остаются утечки из водонесущих коммуникаций. Начало строительства и эксплуатации водопровода в г.Харькове относится к 1881 г. Трубопроводы укладывались из разных материалов. Характер повреждений на трубопроводах свидетельствует, что за последние годы сложилась тенденция к возрастанию количества повреждений и аварий на стальных трубопроводах по причине изношенности водонесущих коммуникаций (возникает не менее 2 повреждений, а на отдельных участках – свыше 4 на 1 км трубопроводов). В международной практике повреждения на водонесущих коммуникациях составляют 0,18-0,20 случаев на 1 км трубопроводов [3]. Средняя изношенность всех водонесущих коммуникаций г. Харькова составляет 37,74%.

Как показывает опыт эксплуатации, заглубленные или проложенные в грунте тоннельным способом городские инженерные сети уже через 10-20 лет эксплуатации получают различные локальные разрушения, приводящие к чрезмерным деформациям либо к потере прочности. В результате возникают аварийные ситуации. Одной из причин подобных аварий является интенсивная химическая коррозия труб не только с внутренней, но и с наружной стороны. Проникающие в грунт канализационные стоки содержат взвеси, которые сорбируются на минеральных частицах. В результате резко снижаются фильтрационные свойства песчаных отложений и в грунтах формируются плывунные свойства. На трассах канализационных коллекторов имеются участки, в которых стыки бетонных труб расходятся, и трубы получают просадку. Такие коллекторы опасны для окружающих строений и ухудшают экологическую ситуацию на городских территориях. Кроме того, подобные коммуникации могут выполнять роль локальных горизонтальных дренажей, произвольно понижающих уровень подземных вод у существующих зданий. Нарушение целостности коллекторов может привести к выносу частиц грунта из-под фундаментов зданий (механическая суффозия). Чаще всего на этих участках ремонт коммуникаций с использованием традиционных технологий со вскрытием глубоких траншей невозможен.

Исходя из вышесказанного, проблема процессов суффозии на урбанизированных территориях стоит достаточно остро. Бесспорно, подземное пространство городских территорий будет осваиваться более интенсивно. Экологический эффект при развитии суффозионных процессов выражается в ухудшении эксплуатационной пригодности подземных частей зданий и сооружений. Оптимизация городских территорий для предотвращения суффозионных процессов и ликвидации их последствий должна осуществляться как при освоении подземного пространства, так и при обнаружении первых признаков развития суффозии. В первом случае, это тщательная заделка полостей при проходке выработок разного назначения. Во втором случае, это закрепление массива грунтов путем заполнения пустот цементно-глинистым (или иным) материалом, инъекционное закрепление свода полости цементным молоком и др. Таким образом, превентивные мероприятия должны быть направлены на уменьшение градиента и скорости фильтрационного потока (противофильтрационные завесы, шпунтовые ограждения, штольневые дренажи, «обратные фильтры», водопонизительные скважины), на улучшение свойств грунтов методами технической мелиорации. Естественно, что выбор метода закрепления должен основываться на результатах специальных исследований, более тщательном подходе к изучению грунтов в городе.

Таким образом, на участках интенсивного техногенного воздействия на городскую среду необходимо постоянное наблюдение за оседаниями поверхности земли, положением уровней грунтовых вод (особенно «верховодки»), деформациями зданий, что позволит более качественно прогнозировать развитие суффозионных процессов и принимать соответствующие меры по их ликвидации.

 

Информационные источники:

1.Симкович В. Кто взорвал котлован? //Киевские ведомости. – 07.02.2006. –http://kiyany.obozrevatel.com/news/2006/2/7/10952.htm [Электронный ресурс].

2.Котлов Ф.В., Брашнина И.А., Сипягина И.К. Город и геологические процессы. – М.: Наука, 1967.

3.Абрамов І.Б. Оцінка впливу на підземні води промислово-міських агломерацій та екологічна безпека: Монографія. – Х.: ХНУ ім. В.Н. Каразіна, 2007. – 284 с.

4.Технічна документація з нормативної грошової оцінки земель міста Харкова станом на 01.01.2007 р. – Т.1. Пояснювальна записка. УкрНДІІНТВ. – Х., 2007.

 

 


Новини


  Погода

  Партнеры

  Реклама

  Календарь

  Погода

.
Кафедра географії, історичний факультет Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара (106 Географія, 242 Туризм, 014.07 Середня освіта (Географія))
© 2006-2019. Поширення матеріалів сайту дозволяється за умови посилання на www.ggf-dnu.org.ua
© Розроблення та підтримка сайту - Гаврюшин Олександр (admin@ggf-dnu.org.ua)