Пермские ученые научились диагностировать и предупреждать провалы грунта

Опасность обрушения грунта грозит 90% районов Пермского края. Причина – в большой закарстованности пород на востоке региона. Как правило, провалы происходят там, где грунтовые воды вымывают полости в мягких породах. Специалисты уточняют, что вся восточная часть региона находится в зоне развития карста: в нее входят Кунгур, Полазна, Березники и другие города. Провалы время от времени образуются даже на территории Перми.

 Однако ученые ПГНИУ совместно со специалистами из города Турин (Италия) разработали уникальную методику оценки рисков возникновения провалов. 

КамГЭС и Чусовской мост построены на карстовоопасных местах

Размещение крупных промышленных объектов и зданий на грунтах с развивающимся карстом крайне опасно, так как это может повлечь за собой обрушение конструкций.

По словам ученых, один из ярких примеров опасного размещения объекта – КамГЭС, которая находится на закарстованных породах. С момента создания станции ведутся специализированные наблюдения за тем, как ведет себя карстовая порода. Пока опасности обнаружено не было.

«Еще пример – мост через реку Чусовую чуть не рухнул из-за карстовой полости. Опора моста в месте примыкания к берегу покосилась, так как строители не определили под сооружением провал», – рассказывает заведующий кафедрой динамической геологии и гидрогеологии ПГНИУ Валерий Катаев.

Вести строительство в районах, где происходят карстовые процессы, т. е. процессы размывания горных пород, не рекомендуется, поскольку здания в таких местах в любое время могут просесть или уйти под землю. Но если раньше в ходе строительства предусмотреть проседания грунта было сложно, то методика пермских ученых может стать реальным выходом из положения.

Методика предупреждения трагедий

Группа геологов-аспирантов из Перми совместно с коллегами из Турина (всего 6 человек) разработала методику оценки рисков, которая позволяет максимально точно определить, возможен ли провал в данной местности, еще до начала строительных работ на объекте.

Группа создает математическое подобие геологической ситуации на объекте и дает прогноз ее развития, из которого ясно, возможно ли строительство. Если сооружение в опасной зоне уже есть, рекомендуют усилить его фундамент и укрепить его наземную часть.

«Два года назад мы работали на промплощадке в Березниках («Азот») и собирали информацию о грунте за 50 лет. Свели все данные в электронную базу и переводили в формат пространственных объектов, – объясняет принцип действия член группы геологов-разработчиков Денис Золотарев. – Получили интегральную модель. После дали рекомендации предприятию. На «Азоте», как можно увидеть на изображении, большая часть промплощадки в опасности, а ведь здесь сосредоточено все производство».

В итоге предприятие решило строить промышленные объекты в более безопасной зоне.

И этот пример – не единственный.  «Мы проводили работы в Кунгуре. Бурили грунт, чтобы подтвердить данные, полученные нашей методикой, она спрогнозировала там полость. Пробурили три скважины, из них одна подтвердила прогноз», – говорит Валерий Катаев.

Методикой уже заинтересовались не только в Пермском крае, но и в других регионах страны. К примеру, Нижний Новгород планирует использовать ее в рамках программы по противокарстовой береговой защите. Частным застройщикам проект интересен для изучения земельного участка, на котором будут построены коттеджи.

Сейчас ученые добиваются получения международного патента. И после этого они надеются выйти на европейский рынок.