ЩЕРБАКОВ С.В., КАТАЕВ В.Н., ЗОЛОТАРЕВ Д.Р., КОВАЛЕВА Т.Г.
Щербаков С.В., Катаев В.Н., Золотарев Д.Р., Ковалева Т.Г., 2018. Поверхностные деформации в условиях покрытого карста: комплексирование методов оценки морфометрических параметров в инженерных целях. Инженерная геология, Том ХIII, № 6, с. 10-23, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-6-10-23.
Исследование посвящено поиску оптимального решения в части комплексирования различных методов прогноза размеров карстово-суффозионных деформаций на поверхности земли или в основании фундаментов неглубокого заложения. Необходимость комплексирования продиктована инженерно-геологическими условиями закарстованных территорий и сложностью их достоверного изучения современными методами исследования (бурение, геофизика и пр.). В этом свете повышение достоверности итогового прогноза находится в прямой зависимости от полноты изучения как размеров наблюдаемых поверхностных карстовых форм, так и особенностей поведения грунтового массива над карстовой полостью. Механизм протекания карстового процесса в толще грунтов определяется, прежде всего, геологическим строением (мощностью и чередованием различных грунтовых слоев), гидрогеологическими условиями и физико-механическими свойствами грунтов. На сегодняшний день известны три основных механизма деформирования грунтов над карстовой полостью: карстово-обвальный, карстово-суффозионный и карстово-суффозионно-обвальный. Даже в условиях одного участка данные механизмы могут чередоваться в течение года, что делает процесс карстообразования в части определения диаметров провалов и оседаний трудно прогнозируемым. Сегодня известны и применяются следующие четыре метода оценки возможных размеров карстово-суффозионных деформаций: 1) метод аналогий, 2) вероятностно-статистический, 3) детерминистический (расчетный) и 4) лабораторное физическое моделирование. Каждый из четырех методов прогноза размеров карстово-суффозионных деформаций имеет свои преимущества и недостатки, что ограничивает возможность применения какого-либо одного из них в различных природных обстановках развития карста. Для повышения объективности и достижения необходимой точности оценки диаметров и глубин поверхностных карстовых деформаций в инженерно-строительных целях рекомендована блок-схема комплексирования различных методов прогноза. В ее основу положены сведения о поверхностной закарстованности района, глубине залегания карстующихся пород и уровне ответственности проектируемого объекта.
1. Адерхолд Г., 2010. Классификация провалов и мульд оседаний в карстоопасных районах Гессена. Рекомендации по оценке геотехнических рисков при проведении строительных мероприятий, под ред. Е.В. Копосова, пер. с нем. В.В. Толмачева, ННГАСУ, Нижний Новгород.
2. Андрейчук В.Н., Дорофеев Е.П., Лукин В.С., 1990. Органные трубы в карбонатно-сульфатной кровле пещер. Пещеры. Проблемы изучения, Вып. 22, с. 16–23.
3. Андрейчук В.Н., 1999. Провалы над гипсовыми пещерами-лабиринтами и оценка устойчивости закарстованных территорий. Прут, Черновцы.
4. Аникеев А.В., 2017. Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска. РУДН, Москва.
5. Ерофеев Е.А., Катаев В.Н., 2010. Применение вероятностно-статистических методов оценки карстовой опасности в условиях техногенного воздействия на закарстованные территории. Инженерная геология, № 4, с. 34–46.
6. Ерофеев Е.А., Катаев В.Н., 2017. Идентификация поверхностных форм карста по материалам спутниковых изображений. Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Сборник статей 37-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Пермь, 2017, с. 193–197.
7. Зиангиров Р.С., Миронов Н.А., Пендин В.В., 1986. Применение многомерного корреляционно-регрессионного анализа для оценки и прогноза устойчивости закарстованной территории. Инженерная геология, № 3, с. 55–64.
8. Катаев В.Н., Ковалева Т.Г., 2013. Роль экспертной оценки в карстологическом прогнозе. Фундаментальные исследования, № 8, с. 1130–1135.
9. Нещеткин О.Б., 2017. Механизм образования карстовых провалов. Часть 1. Моделирование. Инженерная геология, № 5,
с. 40–51.
10. Толмачев В.В., Троицкий Г.М., Хоменко В.П., 1986. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий. Стройиздат, Москва.
11. Толмачев В.В., Ройтер Ф., 1990. Инженерное карстоведение. Недра, Москва.
12. Хоменко В.П., 2003. Закономерности и прогноз суффозионных процессов. ГЕОС, Москва.
13. Хоменко В.П., 2015. Карстовое провалообразование: механизм и оценка опасности. Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах, Материалы Международного симпозиума, Пермь, 2015, с. 50–60.
14. Щербаков С.В., Катаев В.Н., 2011. Интегральная оценка карстоопасности урбанизированных территорий (на примере
г. Кунгура). Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки, Том 153, кн. 1, с. 203–224.
15. Щербаков С.В., Катаев В.Н., 2013. К оценке морфометрических параметров карстовых форм. Инженерная геология, № 1,
с. 56–64.
16. Щербаков С.В., Катаев В.Н., 2016. Механические свойства дисперсных грунтов покровной толщи и их роль в прогнозе карстовой опасности. Инженерная геология, № 6, с. 4–17.
17. Galve J.P., Gutierrez F., Lucha P., Guerrero J., Bonachea J., Remondo J., Cendrero A., 2009. Probabilistic sinkhole modeling for hazard assessment. Earth Surface Processes and Landforms, No. 34, pp. 437–452.
18. Long Jia, Yan Meng, Zhen-de Guan, Li-peng Liu, 2015. Numerical simulation of karst soil cave evolution. 14th Sinkhole Conference. NCKRI Symposium 5, 2015, pp. 493–500.
19. Tao X., M. Ye, D. Wang, X. Wang, J. Zhao, R.P. Castro, 2014. Experimental investigation of catastrophic cover-collapse sinkhole formation. AGU Fall Meeting Abstracts., December 15–19, 2014, San Francisco, CA.
20. Scherbakov S.V., 2013. Modern approach to an assessment of karst hazard. Global View of Engineering Geology and the Environment. Proceeding of the International Symposium and 9th Asian Regional Conference of IAEG, Beijing, 2013, pp. 867–872.
21. Shcherbakov S., Drobinina E., 2016. Influence of deformation and strength properties of covering soil on karst activity. 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2016), 2016, Book 1, Vol. 1, Part A, pp. 863–870.
ЩЕРБАКОВ С.В.*
Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, sherbakov.lpmg@mail.ru
Адрес: ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614068, Россия
ООО «Противокарстовая и береговая защита», г. Дзержинск Нижегородской области, Россия, sherbakov@antikarst.ru
Адрес: ул. Бутлерова, д. 3, г. Дзержинск Нижегородской области, 606000, Россия
КАТАЕВ В.Н.
Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, kataev@psu.ru
ЗОЛОТАРЕВ Д.Р.
Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, zolotarev.lpmg@mail.ru;
ООО «Противокарстовая и береговая защита», г. Дзержинск Нижегородской области, Россия, zolotorev@antikarst.ru
КОВАЛЕВА Т.Г.
Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, kovalevatg@mail.ru;
ООО «Противокарстовая и береговая защита», г. Дзержинск Нижегородской области, Россия, kovaleva@antikarst.ru
