О становлении инженерно-строительного карстоведения

Впервые структура отечественного карстове-

дения была сформулирована на Пермской конфе­ренции в 1947 г. За прошедшие 50 лет произош­ло становление этого нового направления инже­нерной геологии, главной целью которого явля­ется безопасное использование закарстованных территорий в процессе созидательной деятельно­сти человека.

Карстологические проблемы рассматривают­ся на международных конференциях по инженер­ной геологии, которых с 1970 г. проведено 8. Строительные аспекты обустройства подземной части зданий на закарстованных территориях от­ражаются в трудах международных конгрессов и конференций по механике грунтов и фундамен-тостроению.

Целенаправленно проблемы строительного ос­воения закарстованных территорий обсуждены в нашей стране на двух всесоюзных совещаниях (По­дольск, 1983; Куйбышев, 1990). В 1983 г. на I Все­союзном совещании в Подольске были изложены основы инженерно-строительного карстоведения, сочетающего инженерную геологию карста и про-тивокарстовую защиту различных зданий и соору­жений, включая карстомониторинг. Это направле­ние на стыке инженерной геологии и фундамен-тостроения за прошедшие 16 лет получило интен­сивное развитие.

Уфа стала ведущим центром в области инже­нерно-строительного карстоведения благодаря раз­витию комплекса вопросов, связанных с инженер­но-геологическими изысканиями, проектировани­ем, строительством и ликвидацией последствий потери геостойкости застроенных территорий. В этом плане выработана башкирская концепция от­ношения к этому опасному геологическому про­цессу. Фрагменты ее освещены в трудах вышеназ­ванных международных, всесоюзных и региональ­ных конгрессов, конференций и совещаний. В обобщенном виде концепция воплощена в терри­ториальных нормах РБ - базовом нормативном документе для изыскателей, проектировщиков, ра­ботников эксплуатационных служб, а также для за­казчиков независимо от юридического статуса [14].

Следующий этап этой сложной комплексной проблемы инженерно-строительного карстоведе­ния нам видится в развитии теоретических поло­жений. Прежде всего требуется научное осмысле­ние поведения природно-технической системы на закарстованных территориях-промплощадках, в жилых районах, городах и в целом в республике. Необходимы методы количественной оценки сте­пени кар сто опасности и расчет необходимости про-тивокарстовой защиты строений, если природа сама не в состоянии исключить опасные проявле­ния. Особо нуждается в научной проработке про­блема карстомониторинга, который должен полу­чать в каждом конкретном случае научное обосно­вание его необходимости на базе представитель­ной версии развития карстово-суффозионного про­цесса за рамками противокарстовой защиты.

Разработка теоретических положений и раз­витие инженерно-строительного карстоведения посильна институту (центру) карста. Подтверж­дением этого является Институт карстовых про­блем в США (штат Флорида), который создан в 1981 г. после разрушительного провала диамет­ром 106 м и-глубиной 30 м в г. Орландо в Уин-тер Парке в мае того же года. Воронка указан­ных размеров поглотила дом, шесть автомоби­лей, плавательный бассейн и покрытия двух до­рог. Стоимость ущерба составила 4 млн долл. [15, 16]. Под натиском страховых компаний и был создан вышеназванный институт. Уже в октябре 1984 г. этот институт провел первый Междуна­родный симпозиум по теме «Карстовые явления, их происхождение, возможность предупреждения и ущерб, наносимый окружающей среде» [17]. В последующем такие международные симпози­умы в США по карстовой тематике стали регу­лярными с периодичностью 2-3 года. Институ­ты карста имеются в Китае и других странах. Це­лесообразно институт карста создать и в Баш­кортостане для развития инженерно-строитель­ного карстоведения, карстомониторинга и спе­леологии, что обсуждалось по предложению ав­тора в 1996 г. в бывшем Госстрое РБ. Однако вопрос «задробили», как это было сделано и в Перми в 1987 г. [18].

Курс инженерно-строительного карстоведения читается на факультете природообустройства Баш-госагроуниверситета, так как рассматриваемая ак­туальнейшая региональная проблема является важ­ной для будущих инженеров по природоохранно­му обустройству территорий, т.е. по существу ин-

Вестник Академии наук РБ, 1999, том 4, № 3

Э.И. Мулюков

женеров сельского строительства с широким эко­логическим кругозором.

В заключение отметим, что созидательная дея­тельность на закарстованной территории требует профессионального подхода к изысканиям, проек­тированию и строительству зданий и сооружений, а при их эксплуатации в обоснованных случаях необходимо вести карстомониторинг.

Литература

1. Рождественский AM., Балков В.А., Симо- ненко В.Р. Проблемы изучения карста Башкирии // Карст Юж. Урала и Приуралья: Межвуз. и межвед. науч. сб. Уфа, 1978. С. 4-12.

2. Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. М: Наука, 1978. 192 с.

3. Смирнов А.И. Отказы железнодорожного по­ лотна на уфимском карстовом косогоре и их про­ гноз // Отказы в геотехнике: Сб. статей. Уфа, 1995. С. 32-44.

4. Мартин В.И., Смирнов A.M., Соколов Ю.В. Пещеры Башкирии: Сб.: Пещеры. Итоги исследо­ ваний. Пермь, 1993. Вып. 23-24. С. 30-59.

5. Мартин В.И. Гидрогеология и типы карста Башкирии: Автореф. дисс... канд.геол.-мин. наук. 1975, Пермь. 20 с.

6. Травкин А.И. Прогноз карстоопасности и районирования закарстованных территорий (на примере центральной части г. Уфы): Автореф. дисс... канд. геол.-мин. наук. М: 1989. 21 с.

7. Бабичев З.В., Мулюков Э.И., Колесник Г.С. Причины и способ устранения деформаций 9-этаж­ ного крупнопанельного дома, возведенного на за­ карстованной площадке // Усиление оснований и фундаментов существующих зданий: Тр. Уф. НИИ промстроя. Уфа, 1990. С. 48-56.

8. Об опыте изысканий, проектирования, стро­ ительства и усиления фундаментов зданий на за­ карстованных территориях (на примере г.Уфы) / Мартин В.И., Мулюков Э.И., Колесник Г.С, Илю-

хин В.А., Спящий Е.П., Чертыков Ю.Д. //Инж. геология. 1983. №4. С. 63-71.

9. Мулюков Э.И., Травкин А.И., Мартин В.И. Спящий ЕМ. Исследование причин деформацш 5-этажного кирпичного дома // Усиление основа- ний и фундаментов существующих зданий: Тр Уфимского НИИпромстроя. Уфа, 1990. С. 24-36.

10. Мулюков Э.И. Классификация причин отка-­ зов оснований и фундаментов // Основания, фун- даменты и механика грунтов. 1992. №3. С. 28-30.

П. Мулюков Э.И. Вероятностный анализ и про­гноз отказов оснований и фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1993. №4. С. 29-31.

12. Мулюков Э.И., Дрозд В.В. Об усилении и ремонтопригодности оснований и фундамен­ тов // Тр. V Международн. конф. по проблема?.- свайного фундаментостроения. Пермь, 1996. Т.З. С. 87-91.

13. Патент РФ 2037604. Способ усиления фур дамента здания, сооружения / Э.И. Мулюков. Б.И №17. 1991.

14. ТСН 302-50-95. РБ. Инструкция по изыс-­ каниям, проектированию, строительству и эксп-­ луатации зданий и сооружений на закарстованных территориях / БашНИИстрой, ЗапУралТИСИЗ, Башкиргражданпроект. Уфа, 1996. 44 с.

15. Рут Б., Беггс Т., Дегнер Д. Причины и ве­ роятность образования карстовых воронок // Граж-­ данское строительство. 1985. № 10. С. 2-5.

16. Jammal S.E. Maturation of the Winter Park sinkhole // Proc. of the First Multidisciplinary Conference on Sinkholes/ Orlando. Florida. 15-17 October. 1984./ A.A. Balkema, Rotterdam, Netherlands. 1984. P. 363-369. |

17. Sinkholes: their Geology, Engineering antf Environmental impact // Proc. of the First Multidisciplinary Conference on Sinkholes / Orlan>_^ Florida. 15-17 October. 1984./ A.A. Balkema, Rotterdam, Netherlands. 1984. 429 p.

18. Новоселицкип В. Институт и директор - на пороге юбилеев // Наука Урала. 1997. № 20. С.З.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ 4 • 1983

УДК 624.131.3

МАРТИН В.-И., МУЛЮКОВ Э. И., КОЛЕСНИК Г. С, ИЛЮХИН В. А., СПЯЩИЙ Е. П., ЧЕРТЫКОВ Ю. Д.

ОБ ОПЫТЕ ИЗЫСКАНИЙ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ,

СТРОИТЕЛЬСТВА И УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ

НА ЗАКАРСТОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

(на примере г. Уфы)

Башкирия с населением около 4 млн. человек занимает территорию в 143,6 тыс. км², из которой почти 50% поражено карстом. Несмотря на это, особых осложнений при строительстве в Башкирии карст до по­следнего времени не вызывал, поскольку имелись широкие возможности выбора незакарстованных площадок и потенциально опасные, а тем более непригодные площадки не застраивались. Однако большие объ­емы жилищного и промышленного строительства в Уфе в последние 10—15 лет привели к дефициту площадок с благоприятными инженер­но-геологическими условиями. Появилась проблема освоения закарстованных территорий, которая решается в Башкирии усилиями ученых, изыскателей, проектировщиков, строителей.

Застройка закарстованных территорий ставит ряд проблемных за­дач, требующих неотложного решения. Это следующие:

разработка методики инженерно-теологических изысканий, установ­ление основных критериев и принципов районирования по степени ус­тойчивости закарстоваиных территорий;

прогнозирование карстового процесса после застройки потенциаль­но опасных в карстовом отношении территорий;

разработка технических решений фундирования жилых и промыш­ленных зданий при массовом строительстве в условиях карстопроявления, а также совершенствование методов технической мелиорации оснований до начала освоения «площадок;

разработка режима эксплуатации строений, исключающего активи­зацию суффозионно-карстового процесса и эффективных методов лик­видации последствий карста-проявления, а также управления процессом.