Геологические процессы на городских территориях

Геологический облик любой территории постоянно меняется, порой быстро, чаще незаметно для человека. Геологические процессы, приводящие к этим изменениям, называют:

· эндогенными, если они связаны с проявлением внутренней энергии Земли;

· экзогенными, если они вызываются действием внешних факторов – ветра, воды и т.п.

Активная хозяйственная деятельность приводит к интенсификации экзогенных технологических процессов, иногда их называют техногенными или инженерно-геологическими.

Геологические и инженерно-геологические процессы, которые оказывают отрицательное воздействие на территории, хозяйственные и промышленные объекты, жизнедеятельность людей, называют опасными геологическими процессами (ОГП).

К эндогенным ОГП относят:

· землетрясения – кратковременные колебания земной коры, связанные со скачкообразным освобождением энергии в некотором пространстве внутри Земли. Интенсивность землетрясений зависит от …
свойств горных пород, в которых распространяются сейсмические волны, глубины залегания подземных вод, тектонических нарушений и глубины эпицентра землетрясения. Повышению сейсмичности территории способствует высокий уровень стояния подземных вод, наличие резко очерченных форм рельефа – крутых склонов, холмов, оврагов. Перераспределение масс в геологической среде за счет откачки газа, нефти, подземных вод, создание водохранилищ и отвалов горных пород большого объема также повышают сейсмичность территории.

· вулканы – это отверстия в земной коре, через которые на поверхность с огромной силой выбрасывается огненная смесь газов, пара, пепла и наполовину расплавленной породы.

К эндогенным ОГП относят:

· оползни – скольжение земляных масс вниз по склону под действием собственного веса грунта и нагрузки – фильтрационной, сейсмической или вибрационной. Тело оползня представляет собой сползающую по склону массу породы, ограниченную снизу поверхностью скольжения. Поверхность тела оползня обычно неровная, с локальными понижениями и одним или несколькими террасовидными уступами. В месте отрыва оползня образуется отрицательная форма рельефа (цирк оползня). Оползни нарушают устойчивость массивов горных пород, негативно влияют на многие компоненты ОС. Причины схождения оползней подразделяют на:

· природные – ослабление прочности пород, переувлажнение атмосферными осадками, увеличение крутизны склона вследствие подмыва его водой, сейсмические толчки

· антропогенные – подтопление и переувлажнение пород, подрезка склонов при прокладке дорог, трубопроводов, при разработке карьеров, проведение строительных работ на склонах, нагрузка со стороны застройки, вибрационное воздействие со стороны транспортных средств или взрывов и т.п.

· сели – водные потоки, насыщенные твердым материалом. Формируются во время ливневых осадков и снеготаяния при наличии большого количества выветренного материала.

· подтопление – повышение уровня подземных вод до критических величин (менее 1-2 м от поверхности земли). Подтопление территории может развиваться двумя путями:

· при повышении уровня грунтовых вод

· при формировании техногенной верховодки или техногенного водоносного горизонта.

Наряду с изменением уровня вод, происходит изменение их состава. Вследствие обводнения снижается несущая способность пород основания сооружений, разрушаются материалы подземных коммуникаций и конструкций, в результате этого разрушения и утечек из канализации происходит загрязнение грунтовых вод. В результате активизируются оползни, карст, просадки и др. негативные процессы. В результате вторичного засоления почв угнетается растительность, ухудшается санитарно-эпидемиологическая обстановка. В подтопленных подвальных помещениях развиваются плесневые грибы, комары и др. кровососущие насекомые. Причины подтопления: утечки воды из подземных водонесущих коммуникаций, засыпка при строительстве естественных дрен-оврагов, асфальтирование и застройка территории, накопление поверхностных вод в строительных котлованах, недостаточность ливневой канализации и т.п.

(при применении вместо традиционного асфальтового покрытия тротуарной плитки значительно увеличивается инфильтрация осадков)

· карст – геологическое явление, связанное с растворением водой горных пород (известняка, доломита, гипса, каменной соли) с образованием при этом подземных пустот (пещер, каверн и т.д.) и сопровождаемое провалами земной поверхности. По форме проявления различают поверхностный (открытый) карст и подземный (скрытый) карст, образующийся в случае, когда карстующиеся породы перекрыты толщей нерастворимых, но водопроницаемых пород. Массивы горных пород, в которых развивается карст, называют закарстованными. Карстовые процессы заметно ускоряются за счет динамического вибрационного воздействия транспорта, строительных нагрузок, загрязнения подземных вод, подтопления территорий и т.д.

· просадки – процесс, проявляющийся при образовании под землей крупных пустот. Участки с содержанием таких пустот называют подрабатываемыми территориями. Появление пустот не проходит бесследно для экологического состояния и устойчивости массивов грунтов. Например, при строительстве метрополитена образуются мульды проседания – т.е. прогибы поверхности земли глубиной до 1-2 м, а в отдельных случаях до 10 м при ширине в несколько километров. Во всех случаях мульды повторяют контуры тоннелей и станций метрополитенов. Проседания появляются в течение месяцев и даже лет.