Tekninen karstitiede

Tekninen karstitiede on soveltavaa tiedettä, joka sisältää tekniikan geologian (maaperätiede, maanalaiset vedet, karsti , eksogeeniset prosessit, ...), maaperän mekaniikan (maaperän kuviot, maaperän muodonmuutokset) ja rakentamisen (pohjat ja perustukset, teräsbetonirakenteet) osat.

Tavoitteet ja tavoitteet

Hän tutkii joukkoa toisiinsa liittyviä luonnon, kemiallisia, fysikaalisia ja mekaanisia prosesseja ja ilmiöitä, jotka aiheutuvat luonnonvesien aiheuttaman kiven liukenemistuotteiden liukenemisesta ja poistamisesta, mitä seuraa maanalaisten kerrosten karsti-, korroosio- ja suffuusiodenudoituminen ( onteloiden , tyhjien, rakenteellisten häiriö ja ominaisuuksien muutos) aina vaarallisiin äkillisiin ilmenemismuotoihin maan pinnalla karstin vajoina, laskeutumisina, vajoamis- ja vajoamismuodoissa, joita vastaan ​​rakenteiden rakennusten perustusten teknistä antikarstisuojausta vaaditaan rakennusmenetelmin (suunnittelu) , vesisuoja ja läpäisemätön, geotekninen, rakenteellinen, teknologinen ja toiminnallinen), jotka eivät salli ja (tai) vähentävät rakennusten ja rakenteiden maaperän perustusten muodonmuutoksia turvalliseen minimiin, jolloin ne säilyttävät vaarattoman luotettavuuden ja yleisen geostabiilisuuden.

Konsepti K on alueen karstivaaran tutkimus, joka ennustaa rakennusten, rakenteiden ja muiden ihmiskohteiden käyttäytymistä niissä sekä ennakoivaa suunnittelua ja rakentamista antikarstia vastaan ​​kaikilta pohjan liiallisista muodonmuutoksista, jotka tapahtuivat aktivoinnin seurauksena. karsti- tai karst-suffuusioprosessit, jotka ovat syynä perustusten ja maarakenteiden epänormaaliin käyttäytymiseen. Vikoja esiintyy ulkoisesti rakennuksissa, rakenteissa:

Karst-suffuusioalkuperää olevien rakennusten ja rakenteiden perustuksen muodonmuutos Valko-Venäjän tasavallan karstin syyn vuoksi on 15 % ja tapahtuu harvinaisten tapahtumien lain ( Poissonin laki ), eli sen mukaan Karstin esiintymispäivä ja -paikka ovat todennäköisiä. Karstalueet sisältävät myös niukkaliukoisia karbonaattikiveä ( kalkkikiveä , dolomiittia , liitua , marmoria ), puolikiveä kohtalaisesti liukenevaa sulfaattia ( kipsi , anhydriitti) ja puolikiveä , joiden paksuudessa jopa 80 metrin syvyydessä. helposti liukenevia halogenideja ( haliittia , karnalliittia ). Melkein 31 % Valko-Venäjän tasavallan alueesta kärsii pintakarstista. Noin 45 % kaupunkiväestöstä ja vähintään 20 % maaseutuväestöstä asuu alueilla, joilla kehittyy sulfaattia ja samanaikaisesti kehittyy sulfaatti- ja karbonaattikarst.

Karstiprosessi kehittyy kolmen pakollisen ehdon läsnä ollessa: liukoinen kivi, veden liukenemiskyky ja liukenemistuotteiden poisto. Vähintään yhden luetelluista ehdoista puuttuminen muuttaa karstiprosessin passiiviseksi. Antropogeeninen tekijä voi aktivoida tai passivoida maankuoren liukoisten kivien luonnollisen tilan.

Teknis-geologiset tutkimukset karstialueilla tehdään ottaen huomioon asiaankuuluvien säädösasiakirjojen tekniset lisävaatimukset tavanomaisiin verrattuna. Tutkimusmateriaalien tulee sisältää alueen kaavoitus karstin kehittymisen olosuhteiden, asteen ja luonteen mukaan, ottaen huomioon kivien suffuusio-, siirtymä- ja romahtamisilmiöt sekä muut prosessit, jotka liittyvät onteloiden, tuhoutuneiden ja tyhjennettyjen vyöhykkeiden muodostumiseen. karstissa ja niiden päällä olevissa kerrostumissa. Kaavoitus koostuu alueen merkitsemisestä osiin, joilla on yhtä suuri todennäköisyys vajoamien esiintymistiheydelle 1 km²:tä kohden vuodessa (luokat 1-6) ja nielujen keskimääräisellä todennäköisellä halkaisijalla (m) (luokat A ... G). Yksinkertaisten töiden alkeisvaiheen teknisen selvityksen tulee sisältää tarvittavat ja riittävät tiedot teknisten ratkaisujen (toimenpiteiden) perustelemiseksi ja rakentamisen antikarstirakenteiden kehittämiseksi. Perinteisesti rakennusten perustuksiin ja kellariin asetetaan karstinestorakenteet (vaakasuorat antikarstiset jatkuvat teräsbetonirungot, nauhat, laatat jne., vahvistettu laskelman mukaan tietylle todennäköiselle uppohalkaisijalle). Laattaperustukset on varustettu teknisillä kanavilla.

Erityisen tärkeää on rakennuksen rungon tilajäykkyyden lisääminen (kantavien ulkoseinien ankkurointi, monoliittiset elementtilattiat, tarkoituksenmukainen avaus, rungon pituus- ja poikittaiselementtien yhteenliittäminen jne.). Perusteltuja tapauksia varten järjestetään karstovalvontaa kohteen ja viereisen alueen tilan seuraamiseksi erityisohjelman mukaisesti ja tietyn ajan.

Historia

Karstologian pääsisältö muodostui vuonna 1947 Permin konferenssissa.

Bashkiriassa 1800-luvun lopulla D. L. Ivanov suoritti perusteellisia karstitutkimuksia liittyen karstivaurioiden lisääntymiseen hiljattain rakennetulla Samara-Zlatoust-radalla (20 neljässä vuodessa 38 km:n pituisella osuudella - 1890-1894), jotka esiintyvät sen alla säännöllisesti. Karstintorjuntapalvelu tällä rautatien osuudella toimii tähän päivään asti.

1900-luvun toisella puoliskolla 79 (1,75 %) Bashkirian asutuksella asuinalueillaan tai niiden välittömässä läheisyydessä rekisteröitiin autenttisesti ainakin 200 uutta vajoa ja muuta pintakarstia (mm. Kurmanaevo , Yaprykovo , Mikhailovka , Staronadezhdino, Talalaevka, Askino, Okhlebino, Karmaskaly, Aksakovo, Karlaman jne.).

Yleisimmät epäonnistumiset ovat Ufassa, Blagoveshchenskissä ja Birskissa, jotka johtuvat karstin ja karstin suffuusioprosessista. Useimmissa tapauksissa on tehty rakentamisen antikarstitoimenpiteitä perustusten ja perustusten vahvistamiseksi, minkä jälkeen on kunnostettu (tarvittaessa) pohjarakenteita, jotka mahdollistavat perustusten muodonmuutosten stabiloinnin. Jos rakennuksen perustassa on vaarallisia vaimentamattomia muodonmuutoksia, se puretaan (eläkekeskus osoitteessa Zorge St., 9/1; GPTU 40 osoitteessa Nezhinskaya St.).

Vuosina 1963 ja 1969 G. A. Maksimovich (Perm) julkaisi 2-osaisen monografian "Fundamentals of Karst Studies", jossa vallitsi karstiilmiön geologinen ja speleologinen tulkinta, joka oli geologinen johdanto-osa teknisille karstitutkimuksille.

Ufa in con. 60-luku 20. vuosisata Karsin insinööri- ja rakennusnäkökohdat oli ratkaistava kiireellisesti purettujen rappeutuneiden rakennusten alueella tapahtuvan suuren asuntorakentamisen yhteydessä. BashNIIstroyn, ZapUralTISIV:n ja Bashkirgrazhdanproektin luova asiantuntijaryhmä kehitti ensimmäistä kertaa Neuvostoliitossa Valko-Venäjän karstialueiden kehittämiskonseptin, joka oli perustana ohjeelle VSN 2-86 ja myöhemmin TSN 302-50-. 95. Hydrologian ja Bashkirian karstin tyypin tutkimukset ovat tohtorintutkielma (Martin V.I., 1975); paaluperustojen laskeminen karstin murtumisen varalta (Ilyukhin V.A., 1988); Karstivaaran ennuste ja karstialueiden kaavoitus (A. I. Travkin, 1989); vaaralliset eksogeeniset prosessit (Smirnov A.I., 1998); kerrosperustusten laskeminen karstin epäonnistumiselle (Ryzhov A.I., 1999); laattaperustuksen tai karstin ilmentymien hallinta (Zhilin A.N., 2000); tutkimus paalupohjan toiminnasta karstivauriossa (Davletyarov D.A., 2006). Ongelmallisia aiheita säätiöiden ja säätiöiden epäonnistumisesta ja niiden poistamisesta (Mulyukov E.I., 1993); ja paalulaattaperustojen laskeminen karstivauriossa (Gotman N. Z., 2004) ovat väitöskirjojen perusta. Mielenkiintoinen on Shammazov A. M. et al. "Pääkaasuputkien laskeminen karstivyöhykkeellä" (Ufa, 1999).

Kaksi koko unionin konferenssia auttoivat karstitutkimusten muodostumista ja täyttämistä. Ensimmäinen niistä on tarkoitettu rakentamiseen karstialueille ( Podolsk , 1983), toinen rakennusprojektien antikarstisuojaukseen ( Kuibyshev , 1990). Vuonna 1992 ( Perm ) pidettiin kansainvälinen symposium "Engineering Geology of Karst", jonka teokset käsittävät 2 nidettä, joissa on 10 osaa (636 sivua) karstitutkimuksen eri näkökohdista.

Vuonna 2004 järjestettiin kansainvälinen symposiumi "Karstologia 2000-luvulla: teoreettinen ja sovellettu merkitys", jonka teoksissa vain karstin teknistä geologiaa käsittelevät artikkelit.

Tämän vuosisadan ensimmäisellä vuosikymmenellä julkaistiin useita venäläisiä sääntelyasiakirjoja, jotka virtaviivaistavat karstitutkimuksen näkemysjärjestelmää. Vuodesta 2002 lähtien UGNTU on opettanut tieteenalaa "Insinööri- ja rakennuskarstiopinnot" rakennusalan opiskelijoille. Tämä on sopusoinnussa kansainvälisen symposiumin (Perm, 2004) johdanto-yleisen raportin kanssa, jossa todettiin, että "karstialueiden turvallisen kehityksen varmistaminen riippuu henkilöstön pätevyydestä... Karstiopinnot akateemisena tieteenalana eivät sisälly kansalliseen koulutukseen. HPE:n koulutusstandardit ... rakennusalan erikoisuuksille."

Katso myös

Kirjallisuus