Трассирование в закарстованных районах

Карстом называют комплекс явлений, связанных с процессом растворе­ния некоторых пород атмосферными, речными и подземными водами, в резуль­тате чего образуются пустоты различной величины и формы. Постепенное за­полнение пустот мелкими частицами грунта из вышележащей покровной толщи приводит к просадкам и различного вида провалам, вызывающим деформации земляного полотна, мостов, труб и других железнодорожных сооружений. Карстовые пустоты возникают в карстующихся породах, например, камен­ной соли, гипсах, известняках, доломитах, обломочных горных породах с кар­бонатным цементом, гипсоносных глинах и т. д. Быстрота их развития изме­ряется десятилетиями и зависит от состава карстующихся пород. Карбонатный карст развивается очень медленно, соляный и гипсовый — достаточно быстро.

Большое значение для развития карста имеют: слоистость и неоднородность массива; степень агрессивности и направление движения вод, растворяющих карстующиеся породы; степень обнаженности пород и т. д.

Карст образуется чаще всего в местах выходов источников на дневную по­верхность или в руслах рек и других водоемов; в местах интенсивной инфильт­рации атмосферных и других поверхностных вод в глубь земли; в районах тектонической трещиноватости и на контактах трещиноватых карстующихся пород с водонепроницаемыми толщами водонерастворимых пород (извержен­ных, глинистых и т. п.).

Карст мелкого залегания легче оконтуривается по микрорельефу и разве­дывается сравнительно мелкими выработками. Карст глубокого залегания уста­навливается только глубинными способами разведки — бурением или геофизи­ческими методами. Он более опасен, так как разрушения земляного полотна могут быть неожиданными в связи с тем, что не были своевременно осущест­влены противодеформационные мероприятия.

По возрасту различают карст современный — действующий и карст древ­ний, остановившийся в своем развитии, но не безопасный для инженерных со­оружений. Продольные воронки и другие формы деформаций оснований соору­жений могут образоваться после строительства в результате увеличившейся нагрузки на кровлю карстовой пещеры, динамического воздействия от про­ходящих поездов и других нарушений статических условий равновесия грун­товых масс.

Следует иметь в виду, что образования провалов поверхности рыхлой тол­щи, перекрывающих скрытый карст, наблюдаются иногда и при большой мощ­ности четвертичных отложений. Рыхлая толща даже мощностью около полусот­ни метров не может являться гарантией от просадок оснований железнодорож­ных сооружений. Иногда наблюдаются явления отседания склонов.

Рекомендации по укладке трассы в районах карстообразования. При трассировании новых железных дорог необходимо иметь подробные данные о геологическом строении района и внеш­них карстовых формах, выявить и оконтурить методами геофизики и бурением пустоты, правильно оценить опасность просадок для земляного полотна и других сооружений при строительстве и эксплуатации линии. Как правило, следует прежде всего рассмотреть варианты выноса трассы на участки, сложен­ные некарстующимися породами, или разыскать наиболее короткое направле­ние по наименее закарстованным местам, учитывая приведенные выше сообра­жения и данные.

Проектирование продольного профиля следует вести преимущественно насыпями и избегать выемок, выполнять технические условия сооружения же­лезнодорожного полотна [122, § 106—109], предусмотреть в проекте мероприя­тия против активизации карстовых процессов, например, ликвидацию пустот путем взрывания закарстованных пород; заполнение пустот через шурфы или нагнетанием через буровые скважины глинисто-цементного раствора; отвод от полотна железной дороги поверхностного стока; устройства дренажа подземных вод; сооружение глиняных водонепроницаемых экранов; отвод сосредоточен­ного подземного потока или понижение агрессивных свойств природных, а так­же сточных вод вблизи населенных пунктов и промышленных предприятий и т. д.