Просідання гірських порід (рос. просадка горных пород, англ. (rock) subsidence, collapse, нім. Setzung f, Absinken n, Senkung f (der Gesteine)) –
- 1) Осідання ґрунту. Викликається різноманітними причинами: суфозією, карстовими процесами, таненням в областях розвитку багатолітньомерзлих гірських порід, гірничими роботами тощо.
- 2) Пониження круглої форми глибиною до 0,25 м, що виникає при швидкому (хвилини, години, дні) обваленні покривних або карстових порід.
Син. — просадка (заст.).
Загальний опис
Просідання — процес ущільнення і деформації ґрунтів внаслідок зволоження. Тому просадочними ґрунтами називають ґрунти, для яких характерним є ефект «доущільнення». До таких ґрунтів належать: супіски, суглинки, деякі глини, що мають посадочні властивості. Процес супроводжується вертикальним зміщенням земної поверхні вниз — просіданням. Ця властивість для окремих типів порід є різною: у грунтах I типу вона проявляється лише під час змочування товщі водою, а у грунтах II типу — тільки у випадку, коли одночасно із замочуванням має місце вплив додатковий тиск від будівель та споруд.
Основною причиною руйнування структурних зв'язків у лесових породах є не розчинення, а послаблення (пом'якшення) природного цементу, що утворює такі зв'язки. Це явище має фізико-хімічну природу і пов'язане зі здатністю молекул води адсорбуватися на поверхні мінеральних часток. Проникаючи у найдрібніші тріщини цементу, молекули води виконують розклинюючу дію, розширюючи тріщини і поступово руйнуючи природний цемент.
Руйнування цементаційних зв'язків у лесових породах і розвиток просадкових явищ відбувається поступово. Зовнішній результат перетворення структури лесових порід у процесі зволоження — просідання земної поверхні. Під час зволоження дощовими опадами і талими водами утворюються так звані степові блюдця: округлі або овальні пониження розмірами від кількох метрів до 50–100 м у поперечнику і завглибшки до 1–1,5 м. Інколи утворюються й більші за розмірами форми — поди (до 350—400 м у поперечнику і до 5–6 м завглибшки).
Основна форма просадкових явищ під час будівництва каналів і котлованів — утворення тріщин вздовж берегів із зануренням окремих терасоподібних уступів між паралельними рядами тріщин. У результаті їх береги набувають сучасного профілю. Ширина зон, що охоплені цими явищами, може сягати 80–100 м. Характерною ознакою є тріщини завглибшки до 5–7 м і завширшки до 1 м. Утворення просадкових тріщин вздовж берегів у більшості випадків супроводжується просіданням усього профілю водоймища на глибину до 2–2,5 м. Такі явища починаються через 1–2 дні після заповнення каналу або котловану водою і часто продовжуються протягом кількох років.
В Україні лесові ґрунти займають 65–70 % території — здебільшого на надзаплавних та вододільних терасах річок.
Для лесових ґрунтів властиві: невелика щільність (ρ = 1,25–1,55 т/м3), низька вологість (W = 0,1–0,2), значна пористість (більш 50 %). Коефіцієнт водонасичення лесового ґрунту менший, ніж Sr = 0,6, хоча в деградованому стані цей показник може бути більшим. Показники механічних властивостей лесового ґрунту в природному стані та після зволоження дуже відрізняються.
Боротьба з просіданням
Просідання будівель і споруд часто відбувається на лесових ґрунтах. Лесовими ґрунтами вважають глинисті ґрунти: супіски, суглинки, іноді глини, які мають властивість ущільнюватися під дією навантажень. В таких ґрунтах після зволоження виникає додаткова деформація, яку називають, просіданням.
Згідно з ДБН В.1.1-5-2000 «Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах» при проектуванні будинків і споруд для зведення на просідаючих грунтах слід, як правило, застосовувати методи будівництва, що повністю або частково усувають несприятливі дії деформацій просідання (прорізання товщ палями або глибокими фундаментами, ліквідацію властивостей просідання грунтів основи шляхом їх ущільнення і закріплення тощо). Поряд з цим необхідно передбачати заходи захисту, які включають: раціональну забудову територій, що дозволяє надавати перевагу майданчикам із більш сприятливими умовами будівництва; вертикальне планування території, яка забудовується, для запобігання можливого накопичення атмосферних і талих вод і забезпечення швидкого їх відведення та скид у каналізацію або за межі території, яка підлягає забудові; передбудівельну інженерну підготовку будівельних майданчиків, яка знижує або усуває нерівномірні деформації основи і враховує можливість зміни рельєфу місцевості, рівня підземних вод тощо; комплексні водозахисні заходи. За неможливості здійснення будівництва з допомогою методів, що повністю виключають вплив деформацій просідання на будинки та споруди, слід передбачати: конструктивні та архітектурно-планувальні заходи захисту, що забезпечують міцність і тривалу експлуатаційну придатність будинків і споруд і запобігають їх пошкодженню в процесі експлуатації; заходи, що забезпечують нормальну безаварійну експлуатацію зовнішніх і внутрішніх інженерних мереж; заходи, що компенсують і ліквідують нерівномірне осідання і крени будинків і споруд з допомогою різних методів їх вирівнювання.
Усунення просадних властивостей ґрунтів у межах верхньої зони просідання може бути досягненно ущільненням важкими трамбівками, влаштуванням ґрунтових подушок, витрамбовуванням котлованів, у тому числі з улаштуванням розширень з жорсткого матеріалу, хімічним чи термічним закріпленням ґрунту.
Найбільше поширення в практиці будівництва здобула однорозчинна силікатизація, тобто нагнітання в ґрунт розчинів, котрі в своєму складі містять силікат натрію (рідке скло). Якоюсь мірою силікатизація нагадує процес, що виникає у природних умовах при створенні пісковиків. Однорозчинна силікатизація полягає в закачуванні в ґрунт через ін'єктори — металеві перфоровані труби, які змонтовані з ланок 1…1,5 м завдовжки та діаметром 38 мм, рідкого розчину силікату натрію з добавками коагуляторів. Залежно від технологічної схеми ін'єктори розташовують вертикально, похило або навіть горизонтально щодо поверхні ґрунту. Глибина закріплення залежить від ґрунтових умов й особливостей будівель.
Закріплення ґрунту за допомогою силікатизації використовують для створення суцільного масиву закріпленого ґрунту під стрічкові фундаменти або плити та у вигляді поодиноких масивів, між якими є ділянки незакріпленого ґрунту, під окремі фундаменти.
Якщо треба усунути просадні властивості ґрунтів у межах усієї товщі використовують глибинне ущільнення ґрунтовими палями в пробитих свердловинах, попередне замочування ґрунтів основи, у тому числі з глибинними вибухами, хімічне чи термічне закріплення.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студентів вищих навчальних закладів /Колектив авторів: В. Г. Суярко, В. М. Величко, О. В. Гаврилюк, В. В. Сухов, О. В. Нижник, В. С. Білецький, А. В. Матвєєв, О. А. Улицький, О. В. Чуєнко.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. — Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. — 278 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Prosidannya girskih porid ros prosadka gornyh porod angl rock subsidence collapse nim Setzung f Absinken n Senkung f der Gesteine 1 Osidannya gruntu Viklikayetsya riznomanitnimi prichinami sufoziyeyu karstovimi procesami tanennyam v oblastyah rozvitku bagatolitnomerzlih girskih porid girnichimi robotami tosho 2 Ponizhennya krugloyi formi glibinoyu do 0 25 m sho vinikaye pri shvidkomu hvilini godini dni obvalenni pokrivnih abo karstovih porid Sin prosadka zast Zagalnij opisProsidannya proces ushilnennya i deformaciyi gruntiv vnaslidok zvolozhennya Tomu prosadochnimi gruntami nazivayut grunti dlya yakih harakternim ye efekt doushilnennya Do takih gruntiv nalezhat supiski suglinki deyaki glini sho mayut posadochni vlastivosti Proces suprovodzhuyetsya vertikalnim zmishennyam zemnoyi poverhni vniz prosidannyam Cya vlastivist dlya okremih tipiv porid ye riznoyu u gruntah I tipu vona proyavlyayetsya lishe pid chas zmochuvannya tovshi vodoyu a u gruntah II tipu tilki u vipadku koli odnochasno iz zamochuvannyam maye misce vpliv dodatkovij tisk vid budivel ta sporud Osnovnoyu prichinoyu rujnuvannya strukturnih zv yazkiv u lesovih porodah ye ne rozchinennya a poslablennya pom yakshennya prirodnogo cementu sho utvoryuye taki zv yazki Ce yavishe maye fiziko himichnu prirodu i pov yazane zi zdatnistyu molekul vodi adsorbuvatisya na poverhni mineralnih chastok Pronikayuchi u najdribnishi trishini cementu molekuli vodi vikonuyut rozklinyuyuchu diyu rozshiryuyuchi trishini i postupovo rujnuyuchi prirodnij cement Rujnuvannya cementacijnih zv yazkiv u lesovih porodah i rozvitok prosadkovih yavish vidbuvayetsya postupovo Zovnishnij rezultat peretvorennya strukturi lesovih porid u procesi zvolozhennya prosidannya zemnoyi poverhni Pid chas zvolozhennya doshovimi opadami i talimi vodami utvoryuyutsya tak zvani stepovi blyudcya okrugli abo ovalni ponizhennya rozmirami vid kilkoh metriv do 50 100 m u poperechniku i zavglibshki do 1 1 5 m Inkoli utvoryuyutsya j bilshi za rozmirami formi podi do 350 400 m u poperechniku i do 5 6 m zavglibshki Osnovna forma prosadkovih yavish pid chas budivnictva kanaliv i kotlovaniv utvorennya trishin vzdovzh beregiv iz zanurennyam okremih terasopodibnih ustupiv mizh paralelnimi ryadami trishin U rezultati yih beregi nabuvayut suchasnogo profilyu Shirina zon sho ohopleni cimi yavishami mozhe syagati 80 100 m Harakternoyu oznakoyu ye trishini zavglibshki do 5 7 m i zavshirshki do 1 m Utvorennya prosadkovih trishin vzdovzh beregiv u bilshosti vipadkiv suprovodzhuyetsya prosidannyam usogo profilyu vodojmisha na glibinu do 2 2 5 m Taki yavisha pochinayutsya cherez 1 2 dni pislya zapovnennya kanalu abo kotlovanu vodoyu i chasto prodovzhuyutsya protyagom kilkoh rokiv V Ukrayini lesovi grunti zajmayut 65 70 teritoriyi zdebilshogo na nadzaplavnih ta vododilnih terasah richok Dlya lesovih gruntiv vlastivi nevelika shilnist r 1 25 1 55 t m3 nizka vologist W 0 1 0 2 znachna poristist bilsh 50 Koeficiyent vodonasichennya lesovogo gruntu menshij nizh Sr 0 6 hocha v degradovanomu stani cej pokaznik mozhe buti bilshim Pokazniki mehanichnih vlastivostej lesovogo gruntu v prirodnomu stani ta pislya zvolozhennya duzhe vidriznyayutsya Borotba z prosidannyamProsidannya budivel i sporud chasto vidbuvayetsya na lesovih gruntah Lesovimi gruntami vvazhayut glinisti grunti supiski suglinki inodi glini yaki mayut vlastivist ushilnyuvatisya pid diyeyu navantazhen V takih gruntah pislya zvolozhennya vinikaye dodatkova deformaciya yaku nazivayut prosidannyam Zgidno z DBN V 1 1 5 2000 Budinki i sporudi na pidroblyuvanih teritoriyah i prosidayuchih gruntah pri proektuvanni budinkiv i sporud dlya zvedennya na prosidayuchih gruntah slid yak pravilo zastosovuvati metodi budivnictva sho povnistyu abo chastkovo usuvayut nespriyatlivi diyi deformacij prosidannya prorizannya tovsh palyami abo glibokimi fundamentami likvidaciyu vlastivostej prosidannya gruntiv osnovi shlyahom yih ushilnennya i zakriplennya tosho Poryad z cim neobhidno peredbachati zahodi zahistu yaki vklyuchayut racionalnu zabudovu teritorij sho dozvolyaye nadavati perevagu majdanchikam iz bilsh spriyatlivimi umovami budivnictva vertikalne planuvannya teritoriyi yaka zabudovuyetsya dlya zapobigannya mozhlivogo nakopichennya atmosfernih i talih vod i zabezpechennya shvidkogo yih vidvedennya ta skid u kanalizaciyu abo za mezhi teritoriyi yaka pidlyagaye zabudovi peredbudivelnu inzhenernu pidgotovku budivelnih majdanchikiv yaka znizhuye abo usuvaye nerivnomirni deformaciyi osnovi i vrahovuye mozhlivist zmini relyefu miscevosti rivnya pidzemnih vod tosho kompleksni vodozahisni zahodi Za nemozhlivosti zdijsnennya budivnictva z dopomogoyu metodiv sho povnistyu viklyuchayut vpliv deformacij prosidannya na budinki ta sporudi slid peredbachati konstruktivni ta arhitekturno planuvalni zahodi zahistu sho zabezpechuyut micnist i trivalu ekspluatacijnu pridatnist budinkiv i sporud i zapobigayut yih poshkodzhennyu v procesi ekspluataciyi zahodi sho zabezpechuyut normalnu bezavarijnu ekspluataciyu zovnishnih i vnutrishnih inzhenernih merezh zahodi sho kompensuyut i likviduyut nerivnomirne osidannya i kreni budinkiv i sporud z dopomogoyu riznih metodiv yih virivnyuvannya Usunennya prosadnih vlastivostej gruntiv u mezhah verhnoyi zoni prosidannya mozhe buti dosyagnenno ushilnennyam vazhkimi trambivkami vlashtuvannyam gruntovih podushok vitrambovuvannyam kotlovaniv u tomu chisli z ulashtuvannyam rozshiren z zhorstkogo materialu himichnim chi termichnim zakriplennyam gruntu Najbilshe poshirennya v praktici budivnictva zdobula odnorozchinna silikatizaciya tobto nagnitannya v grunt rozchiniv kotri v svoyemu skladi mistyat silikat natriyu ridke sklo Yakoyus miroyu silikatizaciya nagaduye proces sho vinikaye u prirodnih umovah pri stvorenni piskovikiv Odnorozchinna silikatizaciya polyagaye v zakachuvanni v grunt cherez in yektori metalevi perforovani trubi yaki zmontovani z lanok 1 1 5 m zavdovzhki ta diametrom 38 mm ridkogo rozchinu silikatu natriyu z dobavkami koagulyatoriv Zalezhno vid tehnologichnoyi shemi in yektori roztashovuyut vertikalno pohilo abo navit gorizontalno shodo poverhni gruntu Glibina zakriplennya zalezhit vid gruntovih umov j osoblivostej budivel Ushilnennya lesovoyi tovshi vibuhivkoyu za metodom prof I M Litvinova N tovsha lesovogo gruntu sv 1 sv 2 sv 3 sv 4 sv 5 sverdlovini ta yih nomera 1 vibuhi zaryadiv Zakriplennya gruntu za dopomogoyu silikatizaciyi vikoristovuyut dlya stvorennya sucilnogo masivu zakriplenogo gruntu pid strichkovi fundamenti abo pliti ta u viglyadi poodinokih masiviv mizh yakimi ye dilyanki nezakriplenogo gruntu pid okremi fundamenti Yaksho treba usunuti prosadni vlastivosti gruntiv u mezhah usiyeyi tovshi vikoristovuyut glibinne ushilnennya gruntovimi palyami v probitih sverdlovinah poperedne zamochuvannya gruntiv osnovi u tomu chisli z glibinnimi vibuhami himichne chi termichne zakriplennya Div takozhProsadochnist girskih poridLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Inzhenerna geologiya z osnovami geotehniki pidruchnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv Kolektiv avtoriv V G Suyarko V M Velichko O V Gavrilyuk V V Suhov O V Nizhnik V S Bileckij A V Matvyeyev O A Ulickij O V Chuyenko za zag red prof V G Suyarka Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet imeni V N Karazina 2019 278 s