Проектирование дорог в карстовых районах .

  Карстом - называется процесс выщелачивания растворимых горных пород (известняки, гипс, каменная соль) движущимися поверхностными и подземными водами и образование подземных полостей , а на поверхности щербин карстов, провалов и др. характерных форм рельефа.

Карстовые процессы происходят в толще гипса, известняка, доломита, каменной соли и других растворимых горных пород, выщелачиваемых подземными потоками. В результате совместной деятельности грунтовых и проникающих поверхностных вод такие горные породы растворяются и уносятся подземными водами. В толще земли образуются пустоты, подземные ходы, полости и большие пещеры, а на поверхности - всевозможные углубления, вызванные обрушением и проседанием кровель полостей, а также воронки, рытвины и борозды, появившиеся в результате непосредственного размыва и растворения . Диаметр воронок составляет от 1 до 50м, глубина редко превышает 15-20м. Своеобразная поверхность такой местности- карстовый ландшафт указывает на карстовые процессы, что должно быть учтено при проложении трассы дороги.

Особенности проектирования дорог в карстовых районах Неустойчивые участки ,где активно развиваются карстовые процессы, следует по возможности обходить.

В ряде случаев путем относительно небольшого смещения трассы удается существенно снизить опасность повреждения дороги карстовыми процессами. Если обход карстового участка невозможен , целесообразно прокладывать трассу по водоразделам или по высоким речным террасам. На таких повышенных участках рельефа карстовые процессы проявляются в меньшей степени, чем в нижней части склонов, где горные породы растворяются водой, собирающиеся с большей пло

щади бассейна. В районах, где карстовые процессы затухли, дороги высших категорий можно прокладывать при условии проведении в пределах придорожной полосы мероприятий, направленных к уменьшению количества воды, поступающей в подземные трещины и каналы в толще водорастворимой породы. С этой целью могут предусматриваться следующие мероприятия:

Планирование придорожной полосы и отвод воды, застаивающейся в пониженных местах рельефа; отказ от применения напорных труби мостов, рассчитанных на аккумуляцию воды перед сооружением. Укрепление русел водотоков и отводных канав;

Обрушение взрывными методами кровли карстовых полостей, расположенных на опасном расстоянии от поверхности

Засыпка карстовых воронок водонепроницаемым грунтом с тщательным послойным уплотнением; запрещение устройства с верховой стороны насыпи глубоких резервов и грунтовых карьеров;

Заполнение через буровые скважины карстовых полостей и трещин песчано-глинистыми, битумными и цементными растворами для уменьшения водопроницаемости растворимых горных пород

Прокладка глубокого дренажа, прерывающего движение к з.п. воды, являющейся причиной карстовых процессов

Заполнение песком или каменной наброской полостей и глубоких трещин вблизи з.п., если их нельзя обойти

Перекрытие участка над карстовой полостью эстакадой с опорами, расположенными ниже толщи, подверженной карстовым процессам.

  Особенности строительства Строительство автодорог в карстовых районах сопряжено с опасностью разрушения дороги при развитии карстовых процессов и обрушениях кровли карстовых полостей под дорогой . Поэтому при изысканиях автодорог должна быть ус

тановлена интенсивность карстовых явлений, которая зависит от состава горной породы и степени ее трещиноватости, от ее растворимости, химического

состава грунтовых вод и от рельефа местности.

По степени опасности для строительства карст делят на два типа:

1-карст в легкорастворимых породах сульфатных , сульфатно-карбонатных и каменной соли, где ежегодно могут развиваться воронки и возникать просадки.

2-карст в труднорастворимых породах в известняках, доломитах в мелу, в обломочных породах с карбонатным цементом. В этом случае развитие карста протекает значительно медленно.

Это позволяет прокладывать дороги и возводить инженерные сооружения на прочных участках закарстованной территории. Характеристикой интенсивности развития карстовых процессов ,может служить количество воронок, образующихся в год в результате провала кровли карстовых пещер на площади в 1 км2.

Возраст карстовых воронок при изысканиях может быть определен по растущим в них деревьям, по степени задернованности откосов, по округленности краев и по заполнению воронок грунтом.

Чтобы определить степень и интенсивность карстовых процессов и выявить участки, неблагоприятные для проложения дорог, во время изысканий следует изучать геологические напластования, мощность, состав и степень трещиноватости водорастворимых пород.

Для выявления подземных карстовых полостей наиболее целесообразно использовать метод электроразведки, заключающийся в измерении сопротивления толщи пород , залегающих на определенной глубине.

Для относительно безопасного проложения трассы необходимо, чтобы малопроницаемый для воды поверхностный грунтовый слой имел толщину не менее 8-10 м, водорастворимая горная порода была малой толщины при незначительной трещиноватости, грунтовые воды были малоагрессивны, а расход небольшим.