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.