ГЕОЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ БУДІВНИЦТВА В ЗОНІ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ЛЕСОВИХ ГРУНТІВ НА ТЕРИТОРІЇ ДОНЕЦЬКОЇ ОБЛАСТІ

Сілін О. О, науковий керівник Богун Л.Д.
Донецький національный техніческий університет


Істочник: Географічна освіта і національна свідомість: акруальні проблеми їх формування. - 2008 / Збірник тез Всеукраїнської студентської науково-практичної конференції 26 березня 2008 року. - Донецьк, ДІСО - 2007, с. 30-32.


        Підтоплення територій ґрунтовими водами спричинило значні проблеми для будівництва та експлуатації інженерних споруд. Особливо тяжкими наслідки підтоплення стали на території розповсюдження лссових ґрунтів в Добропільському районі Донецької області. Зміна гідрогеологічного режиму, спричинена забудовою територій, значно зросла після закриття шахт.

        На початку 70-х років минулого сторіччя закриття шахти "Піонер" виробничого об'єднання "Добропільвугілля" привело до різкого підвищення рівня ґрунтових вод і викликало масове підтоплення забудованих ділянок в містах Новодонецьк, Білозірськ та інших, що привело до широкого розвитку просідання ґрунтів в основі споруд та їх деформації. Це обумовлено великим поширенням лесів та лесових ґрунтів на території Донецької області. Лесові грунти здатні ущільню¬ватись, викликати просідання товщі в основі фундаментів інженерних споруд, обумовлювати деформацію як фундаментів так і самих інженерних споруд, а в ряді випадків і їх цілковите руйнування.

        Чисті леси на території Донецької області практично не зустрічаються, а лесові ґрунти представлені в основному лесовими суглинками, рідше лесовими супісками, які на 20-50% складаються з пилуватих частинок розміром 0,05-0,005 мм. В Донецькій області лесові ґрунти поширені у Великоновоселківському, Волновахському, Марїнському, Добропільському, Олександрівському, частково Артемівському та Слов'янському районах. Товща лесових порід, зумовлена еоловим походженням, на території області досягає 10-15 м.

        Крім лесових грунтів еолового походження на території Донецької області широко розповсюджені лесоподібні ґрунти еолово-делювіального походження, перевідкладені тимчасовими водними потоками атмосферних опадів. Потужність таких відкладів незначна і змінюється від 2-3 м до 5-7 м.

        Фізичні властивості лесових ґрунтів характеризуються низькою щільністю (коефіцієнтом пористості е>0,8 і щільністю сухих ґрунтів Pd<1,5 г/см3), низьким ступенем вологості (Sr<0,6). Кількісними показниками просідання являється величина відносного просідання Esl і початкове навантаження просідання Рі, що дають можливість розрахувати сумарне просідання на всю потужність товщі і визначити тип просідання (І тип при сумарному просіданні до 5 см, II - більше 5 см).

        Враховуючи низьку щільність лесових ґрунтів при водонасиченні вони можуть різко і нерівномірно ущільнюватись за рахунок побутового навантаження від маси вищезалягаючих ґрунтів або розміщених на них інженерних споруд.

        Актуальною і гострою проблемою для Донецької області залишається негативний вплив на навколишнє природне середовище наслідків багаторічного видобутку вугілля і закриття у стислі терміни десятків глибоких нерентабельних шахт. Після припинення відкачки води у шахтах, відбувається відновлення рівнів підземних вод до природних. В результаті повного затоплення гірських виробіток шахт підземні води можуть вийти на поверхню. Ці води можуть створити значні проблеми господарській діяльності людини.

        Подальше зростання кількості ліквідованих вугільних шахт, наслідком якого може бути поширення територій інтенсивного розвитку техногенних змін рівнів і хімічного складу підземних вод, додаткове осідання земної поверхні з загрозою цілісності громадських та промислових споруд, зумовлює необхідність виконати регіональну оцінку впливу на еколого-гідрогеологічний стан навколиш¬нього природного середовища у вугледобувних районах де здійснюється закриття шахт, розробити схеми інженерного захисту територій, визначити найбільш доцільну послідовність закриття груп гідравлічно взаємодіючих шахт з прийняттям оптимальних технічних рішень щодо їх ліквідації.

        При будівництві інженерних споруд в межах територій на яких поширені лесові ґрунти необхідно звертати увагу на те, що фундаменти цих споруд являються бар'єром для розвантаження атмосферних опадів і це може призвести до водонасичення ґрунтів. При закритті шахт спостерігається підтоплення лесових ґрунтів знизу що викликає розвиток просідання на значних територіях.

        Найбільш поширеними методами поліпшення грунтів є метод тех¬нічної меліорації, ущільнення грунтів трамбуванням (при невеликій потужності лесових грунтів), вібрацією, а також термічні та хімічні методи закріплення лесових грунтів в основі інженерних споруд. Крім того використовуються конструктивні методи - грунтові подушки, залізобетонні пояси, осадові шви та будівництво на палях.

        Різна потужність лесових грунтів під інженерними спорудами обумовлює нерівномірне просідання, що ускладнює розроблення комплексу методів зміцнення грунтів при будівництві цих споруд. Прикладом може бути будівництво цеглового заводу у м. Добропілля, де промислові споруди будували на грунтах з I і II типом просідання. Для забезпечення надійної експлуатації і додержання технологічного процесу було вжито механічні методи закріплення грунтів, споруди розрізані осадовими швами, а на ділянках II типу просідання використані палі.

        Оскільки значна частина споруд розміщені в зоні депресійних воронок вертикальних шахтних виробок в разу закриття шахт відбудеться різке підвищення рівня ґрунтових вод, а тому важливого складовою геоекологічної служби являється моніторинг стану ґрунтових вод для своєчасного запровадження заходів охорони навколишнього середовища.

        Література

  1. Сборник научных докладов «Горная геология, геомеханика и маркшейдерия», Донецк, УкрНИМИ НАН Украины, 2004 г.
  2. Ермаков В. М., Семенов В. А., Улицкий О. А. и др. Развитие процессов подтопления земной поверхности под влиянием закрывающихся шахт. Киев, Уголь Украины, №62001г.-С. 12-13
  3. Технический отчет об инженерно-геологических изысканиях на участке кирпичного завода в г. Доброполье Донецкой обл. Донецк, ДГОШС, 1990 г.
  4. Краев В. Ф. Инженерно-геологическая характеристика пород лессовой формации Украины. Киев, Наукова думка, 1971 г.-227c.