Просадочные явления

Широко распростронены на территории г. Самары и Самарской области лессовые грунты, которые обладают просадочными свойствами..

Просадочность — явление, связанное с воздействием воды на структуру грунта с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самого грунта или же при суммарном давлении собственного веса и веса сооружения. Просадка обычно сопровождается уплотнением грунта по вертикали и частичными боковыми смещениями, что приводит к просадке дневной поверхности и деформации возведенных сооружений. Просадочность грунта оценивают величиной относительной просадочности εsl, которую можно определить по данным компрессионных испытаний с подачей (при различных давлениях) воды в одометр.

Условно грунт считают просадочным при εsl > 0,01. Величина εsl в значительной степени зависит от действующего давления. При малом давлении обычно εsl < 0,01, т. е. грунт можно считать практически непросадочным. В зависимости от величины просадки в условиях действия собственного веса грунта при замачивании лессовые грунты подразделяют на два типа:

I тип — просадка от собственного веса грунта отсутствует или не превышает 5 см, II тип — просадка от собственного веса превышает 5 см.

Просадочные свойства I типа грунтов с глубиной снижаются и постепенно грунты переходят в непросадочные. В грунтах II типа просадочность сохраняется почти на всю лессовую толщу более или менее в одинаковых пределах.

Просадочный процесс возникает лишь при некотором минимальном для данного грунта давлении. Это давление назвали «начальным просадочным давлением» (Рsl).

На территории г. Самары просадочные грунты наиболее распространены в Советском, Промышленном, Ленинском и др. районах.

Суффозия

Суффозия – вынос грунтовыми водами из горных пород мельчайших минеральных частиц (механическая суффозия) в результате чего происходит оседание залегающих выше пород и образование различных понижений на поверхности земли.

Явление суффозии обычно наблюдается в долинах рек и на склонах со значительным уклоном потока грунтовых вод. Суффозионные понижения чаще всего имеют вытянутую форму и пологие задернованные склоны. Они обычно служат ложбинами для стока поверхностных вод, тем самым предопределяя направление эрозионного размыва, и по их днищам закладываются свежие овраги.

Если на склонах развиваются суффозионные ложбины, то на плоских равнинах, сложенных рыхлыми песчано-суглинистыми толщами, образуются блюдцеобразные западины диаметром от 5 до 3м и глубиной около 1 м.

Суффозионные (псевдокарстовые) провалы известны на западе Сызранского района, на участках выхода палеоценовых песчаников. Размеры провальных воронок до 10 - 15 м, глубина до 5 м. Образование их связано с вымыванием рыхлых песков и последующим обрушением перекрывающих песчаников.

Техногенно-суффозионныепровалы наиболее распространены, и хотя они не связаны с карстовыми явлениями, механизм их образования идентичен. Например, провал во дворе клуба 1905 года (Самара) произошел вследствие обрушения перекрытий старого, забытого, заасфальтированного колодца. Большое количество провалов образуется во время аварий на водосодержащих коммуникаций, так в 2011г. произошло образование провальной воронки по ул. Победе в г. Самаре.

Основными условиями развития механической суффозии являются:

· неоднородность гранулометрического состава песчаных грунтов, при которой возможен вынос мелких частиц из песчаной толщи;

· критическая величина вымывающих скоростей фильтрационного потока;

· наличие условий для выноса мелких частиц на дневную поверхность в основаниях склонов, строительных котлованах, различных выемках и т. д.

Карст

Развитие карстовых процессов студенты наблюдают на экскурсии, проводимой по территории Центрального парка.

Под карстом следует понимать совокупность геологических процессов и явлений, вызванных растворением подземными и (или) поверхностными водами горных пород и проявляющихся в образовании в них пустот, нарушении структуры и изменении свойств.

Карстовый процесс сопровождается размывом пород, суффозией, деформациями поверхности земли и оснований зданий и сооружений (провалы, оседания, воронки), изменением свойств грунтов покрывающей толщи, формированием особого характера циркуляции и режима подземных и поверхностных вод и специфического рельефа местности.

К районам развития карста следует относить территории, в пределах которых распространены водорастворимые горные породы (известняки, доломиты, мел, гипсы, ангидриты, каменная соль и т.п.) и имеют место или возможны поверхностные и (или) подземные проявления карста.

Основные районы развития карста на территории Самарской области расположены в междуречье Сока и Самары и на территории Самарской Луки. На Сокско-Самарском междуречье насчитывается более 500 карстовых воронок разных размеров, сосредоточенных в основном, вдоль реки Волги в районе населенных пунктов Старо- и Ново-Семейкино. В районе Старо- и Ново-Семейкино встречены карстовые воронки глубиной до 10,0м.

На территории Самарской Луки карст представлен воронками и пещерами вблизи населенных пунктов Гаврилова Поляна, Бахилова Поляна, Винновка, а также в Аскульском овраге. Карбонатные породы здесь сильно трещиноватые, закарстованые и местами разрушены до доломитовой муки.

На небольших участках проявления карста отмечены вдоль р. Сок (населенные пункты Преображенка, Зеленый, Малиновка, Радаевка, Боровки, Сергиевка), в междуречье р. Самары и р.Чапаевки (села Воскресенка и Каменный Брод), а также р. Чапаевки и р. Иргиз (села Березовый Гай, Красноармейское, Волчанка, Падовка, Михайло-Овсянка). Участки с линейным развитием карстовых образований отмечены в Клявлинском районе Самарской области.

При камеральной обработке материалов исследований следует осуществлять инженерно-геологическое районирование территории по условиям, степени и характеру развития. При районировании должны использоваться установленные по результатам изысканий категории устойчивости территорий относительно карстовых провалов по интенсивности провалообразования в соответствии с таблицей 6.1 и по средним диаметрам карстовых провалов в соответствии с таблицей 6.2.

Таблица 6.1

Таблица 6.2

Показатели интенсивности провалообразования определяются:

- по данным стационарных наблюдений (по результатам систематической регистрации случаев образования провалов и локальных оседании на определенной площади);

- по данным наземного обследования местности, сопровождающегося сбором сведений о ранее образовавшихся провалах и локальных оседаниях, дешифрированием аэрофотоснимков разных лет и применением различных методов определения возраста существующих карстовых воронок;

- по аналогии с другими карстовыми участками, находящимися в сходных геологических и гидрогеологических условиях и характеризующихся той же степенью закарстованности.

Оценку устойчивости территории рекомендуется осуществлять с применением «метода удаленности от ближайшего соседнего поверхностного проявления карста».

К очень неустойчивым, согласно СНиП 22-02-2003, относят территории I категории устойчивости, к неустойчивым - II категории, к недостаточно устойчивым - III категории, к несколько пониженной устойчивости - IV категории, к относительно устойчивым - V категории.

При отсутствии карстовых провалов за последние 50 лет территория может рассматриваться как карстово-неопасная, т. е. устойчивая - VI категория и проекты ее застройки следует выполнять как для некарстовых районов.

На территории, отнесенной к очень неустойчивой (I категория), строительство зданий и сооружений не рекомендуется. Строительство на территориях II - V категорий устойчивости допускается только с применением противокарстовых мероприятий.

Инженерно-геологическая обстановка для многоэтажного строительства в Самаре и Самарской области далеко не идеальна. Фактически большая часть горных пород, как города, так и области относится к карстовым. По условиям залегания и характеру рельефа развит подтип равнинного карста в горизонтально залегающих породах.

На территории города Самары имеются многочисленные примеры образования современных карстовых проявлений и “оживление” древних его форм. Карстовые поля, отдельные воронки, провалы и связанные с техногенным карстом деформации зданий зафиксированы как старой части города, так и в Железнодорожном, Октябрьском, Промышленном, Кировском, Красноглинском районах. По самарскому водораздельному склону обособленные карстовые участки расположены в районе Лесопарка у пос. Яблонька, между проспектами Юных Пионеров и Карла Маркса, ниже улиц Клиническая и Верхнекарьерная.