Один из опасных геологических процессов, который у многих на слуху — карст. И не знали бы о нем, если бы то здесь, то там не происходили провалы грунта. Как он развивается, насколько опасен и почему, рассмотрим детальнее.
Какие бывают типы карста
Карст — это процесс подземного растворения (выщелачивания) горных пород. Как несложно догадаться, чтобы он мог развиваться, требуются определенные условия. Таковых всего два: наличие растворимых пород и воды. Чем больше площадь соприкосновения воды с породой и чем больше скорость потока подземных вод, тем быстрее развивается процесс. Полная аналогия с сахаром в чае: если не мешать, то он будет растворяться какое-то время, а с помощью ложки время можно сократить в разы.
Разные породы растворяются с разной скоростью, поэтому выделяют 3 типа карста:
- карбонатный (известняки, доломиты, мел, мрамор);
- сульфатный (гипс, ангидрит);
- соляной (каменная соль).
Порядок расположения типов карста не случайный, а по мере увеличения растворимости.
Карбонатный карст
Самый распространенный и известный тип карста — карбонатный. Он же самый медлительный. Если не лить в известняк кислоты, то средняя скорость его растворения будет ничтожной, миллиметры за сотни лет. Большинство провалов, именуемых карстовыми, на самом деле является проявлением вторичного процесса — суффозии. Именно суффозия вызывает рост воронки вверх, который заканчивается обрушением свода.
Карбонатный карст имеет огромную площадь распространения, но опасен лишь там, где есть условия для развития суффозии, связанной с ним. Если пустоты перекрыты толщей водоупорных пород мощностью более 8м, на поверхности провала не будет. За время, соизмеримое с человеческой жизнью, породы не успеют раствориться.
Сульфатный карст
Сульфатный карст развит не так обширно, но тоже редкостью не является. Гипс может слагать большие толщи, но часто в породах растворяются прожилки и вкрапления гипса, что приводит к постепенному оседанию земной поверхности. Поскольку растворимость гипса в воде составляет около 2-2,5 г/л, скорость развития процесса высокая. Это вносит элемент непредсказуемости при проектировании, а значит и опасности. В толщах большой мощности развитие карста может иметь катастрофический характер.
Соляной карст
Этот типа карста — самый опасный из-за огромной скорости растворения каменной соли. Ее растворимость достигает 300 г/л, а с учетом, что соль нередко залегает в виде мощных пластов, куполов (есть даже термин «соляные купола»), что делает этот процесс одним из самых непредсказуемых.
В ненарушенном состоянии соль является абсолютным водоупором, но стоит появиться трещине, как вода начинает свое коварное дело. Несколько лет назад в СМИ прошли сообщения про провалы в г.Березники Пермского края. Так вот они как раз вызваны развитием соляного карста в совокупности с уже имеющимися горными выработками. Для Пермского края в принципе характерны мощные соленосные толщи. Если полость в известняке можно просто забетонировать, то с солью этот номер не пройдет.
Проявления карста
Карстовый процесс проявляется в виде пещер, поноров, каверн, провалов, локальных оседаний земной поверхности, бессточных оврагов. Большая их часть скрыта под землей, человеческому взору пещеры или воронки открываются относительно редко, но именно они представляют опасность. Если своевременно не установить наличие процесса, его параметры, то на этапе эксплуатации можно лишиться дома.
Некоторые проявления карста могут быть очень красивыми. Например, пещеры, усеянные сталактитами и сталагмитами, покрытые причудливыми натечными формами.
Что делать частному застройщику?
Справиться с карстом самостоятельно в большинстве случаев будет просто не под силу, но тем не менее, полезно хотя бы иметь представление о том, чего можно ожидать. Особенно это актуально на этапе выбора участка.
Проводить полномасштабные исследования в большинстве случаев смысла нет, а вот посмотреть на атлас МЧС и РАН (Кутепов В.М. и др, 2005) или заглянуть в СП 115.13330.2016 имеет смысл. Эти источники в открытом доступе. Там вся территория РФ проранжирована по степени карстовой опасности. Если участок попал на потенциально опасную зону, это не значит, что все провалится, а что есть условия для развития карста. Это уже повод задуматься.
Если в рельефе просматриваются воронки, слепые овраги, блюдцеобразные понижения рельефа, то это говорит об активном развитии как самого карста, так и связанной с ним суффозии. На таком участке без полноценных изысканий и грамотного проектирования лучше ничего не строить.