Фраза «земля уходит из под ног» может получить довольно неожиданную интерпретацию, если под вашими ногами идут активные процессы вымывания и растворения земной породы, а именно — карстово‑суффозионные процессы. И там, где, казалось бы, была твёрдая земля, может неожиданно разверзнуться бездна. Действительно, звучит страшно. А всему виной растворение и вымывание почвы под вашими ногами: домом, дорогой, или целым районом вашего города. Давайте вместе рассмотрим несколько примеров, а также разберем причины почему это происходит.
Относительно недавно произошла техногенная авария в городе Березники, где на месте рудника, затопленного водой, образовался ряд крупных провалов, ставших причиной переселения части населения города в более безопасное место. Вы могли видеть информация об этом событии в новостях, где в результате техногенной аварии произошло затопление рудника, что вызывала активное образование полостей под городом и проседание земли, а также образование огромных провалов. Но обычно распространены менее разрушительные процессы, которые обычно происходят в городах, например прорыв трубы с горячей, холодной водой или канализацией, в результате чего происходит быстрое вымывание грунта из места прорыва, с последующим проседанием земли, а затем и её обваливанием с последующим заполнением провала водой.
Основная причина данных процессов, это самая обычная вода, проникая в массив водорастворимых пород по трещинам, она, капля за каплей, растворяет землю под вашими ногами и выносит её прочь постепенно образуя полость. Спустя тысячи лет данного процесса образуются полости, которые и называются пещерами. Сам процесс называется карстовым, а породы, подверженные ему, называются карстующимися, например такие, как известняк, гипс, ангедрит, горная соль, мрамор. Но бывает так что процесс растворения идёт очень быстро, и достаточно нескольких месяцев чтобы под вашими ногами образовался провал глубиной десятки метров. Это происходит когда к карстовому процессу подключается процесс суффозии, когда из грунта вымываются/выщелачиваются минеральные частицы и рыхлый грунт под своим весом просто проседает, порой создавая небольшую неровность, порой — ямы, которые могут быть огромных размеров. Скорость роста полостей и провалов зависит от того в каких породах идёт карстово‑суффозионный процесс, а также от количества воды участвующей в процессе, чем больше поступление воды, тем более активно идёт процесс растворения и вымывания.
Давайте рассмотрим какие горные породы подвержены вышеуказанным процессам, возможно в будущем это вам пригодится и вы не будете строить дом там где земля может уйти из‑под ног.
Горные породы растворяются и вымываются с различной скоростью, но нас интересует только гипс и его безводный собрат ангидрит, а также каменная соль так как скорость их растворения сопоставима с продолжительностью человеческой жизни что позволяет воочию наблюдать разрушительные процессы что могут произойти там где распространены подобные горные породы. Наверняка многие видели воронки различных размеров на земле, их диаметр может быть от пары метров, до нескольких десятков метров. Это так называемые карстовые воронки, разновидность открытого карста, также кроме открытого карста, есть закрытый — полости образовавшиеся под землей, они опасны своей незаметностью, так как в момент истончения сводов они могут обвалиться и поглотить все что находится над ними. Именно в такие воронки проваливаются машины, а порой и целые дома.
Довольно часто карстовая воронка может быть входом в пещере, это хорошо заметно зимой по проталинам, образовавшимся от испускаемого ею теплого воздуха, также они могут поглощать ручьи и небольшие речки, в этом случае их называют понорами.
Итак, теперь мы знаем о карстово‑суффозионных процессах и горных породах в которых они наиболее быстро происходят. На территории Российской Федерации карст можно встретить в Европейской части России, на Кавказе, в Прикаспийской низменности, на Урале. Распространен карст также и в Восточной Сибири, в Прибайкалье и Приморье.
Помимо опасности карстово‑суффозионные процессы могут создавать причудливые формы рельефа, например такие, как «Ленские столбы», расположенный в республике Саха (Якутия), растянувшиеся на 40 километров вдоль берегов реки Лена. На территории заповедника сосредоточены тысячи вытянутых вверх скальных образований, высота которых достигает 100 метров напоминающих бесконечные стены старинных замков. Такая природная аномалия — результат происходивших в течение миллионов лет эрозионного выветривания и движения земной коры, а также климатических особенностей региона.
А почему именно опасаться?
В случае если вы решили построить дом на месте нам том месте где идёт активный карстово‑суффозионный процесс без дополнительных изысканий, есть все шансы, что когда‑нибудь у вас на участке может появиться воронка, которая со временем будет становиться все глубже, а в находящихся поблизости строениях появятся трещины в фундаменте и стенах. Ещё более крайний и опасный вариант если под вашим домом располагался ныне затопленный рудник как в городе Березники, тогда точно, одними лишь трещинами отделаться не получится, провалиться под землю может весь дом целиком.
Как с этим можно бороться?
Традиционный и самый простой способ избегать строительства в подобных местах, если это не представляется возможным обязательно проводите дополнительные изыскания на предмет наличия полостей под вашими ногами. В случае обнаружения оных используйте так называемый метод тампонирования — заполнение полости через буровую скважину тампонажным раствором, который через определенное время твердеет и превращается в прочный и нерастворимый материал. Данный раствор заполняет закрытые карстовые полости, каверны и крупные трещины в горной породе. Кроме этого помогает отведение воды от участка, использование дренажа. Также поможет установка свай и колонн глубокого залегания.
Как мы выяснили карстовые процессы опасны своей непредсказуемостью, но любую опасность можно избежать если знать к чему готовиться, и какие противокарстовые мероприятия вы можете использовать во избежание опасных ситуаций. Берегите себя и свои дома, будьте осторожны с выбором места под капитальное строительство, а также не забывайте про проектно изыскательные работы, они должны быть проведены не только на бумаге.
Автор: Семён Пирожков
Автор: CatScience
