8.1.1 Противокарстовые мероприятия следует предусматривать при проектировании зданий и сооружений на территориях, в геологическом строении которых присутствуют растворимые горные породы (известняки, доломиты, мел, обломочные грунты с карбонатным цементом, гипсы, ангидриты, каменная соль) и имеются карстовые проявления на поверхности (карры, поноры, воронки, котловины, карстово-эрозионные овраги, полья) и (или) в глубине грунтового массива (разуплотнения грунтов, полости, каналы, галереи, пещеры, воклюзы).
8.1.2 Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста применяют следующие противокарстовые мероприятия или их сочетания:
планировочные;
водозащитные и противофильтрационные;
геотехнические (укрепление оснований);
конструктивные;
технологические;
эксплуатационные.
8.2.1 При проектировании зданий и сооружений на закарстованных территориях следует учитывать выявленные на основе данных инженерных изысканий:
тип карста;
формы и механизм формирования подземных и поверхностных проявлений карста;
категории устойчивости территорий относительно интенсивности образования карстовых провалов и их средних диаметров;
особенности гидрологических и гидрогеологических условий;
неравномерно-пониженную прочность и несущую способность закарстованных пород, покрывающих грунтов и отложений, заполняющих поверхностные и погребенные карстовые формы (воронки и т.п.);
опасность возникновения и развития карстовых деформаций в толще грунтов и на земной поверхности (провалов, локальных и общих оседаний);
возможность значительной активизации карстовых процессов и явлений, в том числе в результате техногенного воздействия.
8.2.2 По характеру карстовой опасности для строительных объектов следует выделять следующие основные ее виды:
Карстоопасность вида обусловлена повышенной чувствительностью закарстованных территорий к загрязнению геологической среды (в первую очередь, подземных вод) вследствие образования провалов, наличия карстопроявлений (карстовых воронок, мульд оседания, разуплотненных зон в грунтовой толще и т.д.). Карстоопасность вида необходимо учитывать, прежде всего, при проектировании и эксплуатации полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов, нефтепроводов, канализационных коллекторов, автомобильных и железных дорог, химических предприятий, атомных электростанций и т.п.
Карстоопасность вида обусловлена вероятностью повреждения строительных объектов или земельных участков поверхностными карстопроявлениями (провалами, локальными и общими оседаниями и др.).
Карстоопасность вида обусловлена возможными осложнениями при строительстве и эксплуатации подземных сооружений и фундаментов глубокого заложения вследствие наличия и развития карстопроявлений (обводненных карстовых полостей и зон повышенной трещиноватости горных пород, локальных разуплотненных зон в грунтовой толще и др.).
Карстоопасность вида обусловлена недопустимыми утечками воды из водоемов, каналов, водоотводных канав и др.
8.2.3 Проектирование оснований, фундаментов и подземных сооружений должно выполняться с учетом особого воздействия, обусловленного деформациями основания карстового происхождения (оседания, провала и пр.), а также с учетом уровня ответственности (класса) зданий и сооружений в соответствии с требованиями СП 22.13330.
8.2.4. Противокарстовые элементы фундаментов (пояса, ростверки, связи) и сами фундаменты (ленточные, плитные, рамные и пр.) должны быть запроектированы на особые нагрузки карстового происхождения по первой группе предельных состояний.
8.3.1 Противокарстовые мероприятия
8.3.1.1 Противокарстовые мероприятия должны:
предотвращать активизацию, а при необходимости и снижать активность карстовых и карстово-суффозионных процессов или уменьшать (сводить до минимума) его последствия;
исключать или уменьшать в необходимой степени карстовые и карстово-суффозионные деформации грунтовых толщ;
предотвращать повышенную фильтрацию и прорывы воды из карстовых полостей в подземные помещения и горные выработки;
обеспечивать возможность нормальной эксплуатации территорий, зданий, сооружений, подземных помещений и горных выработок при допущенных карстовых проявлениях;
предотвращать недопустимое загрязнение геологической среды;
предотвращать недопустимые утечки из искусственных водоемов, каналов и др.
8.3.1.2 Противокарстовые мероприятия следует выбирать в зависимости от характера выявленных и прогнозируемых карстовых проявлений, вида карстующихся пород, условий их залегания и требований, определяемых особенностями проектируемой защиты и защищаемых территорий и сооружений с учетом СП 22.13330. Для определения мероприятий противокарстовой защиты уникальных зданий и сооружений должны разрабатываться специальные технические условия (СТУ).
8.3.2 Планировочные мероприятия
8.3.2.1 Планировочные противокарстовые мероприятия, являющиеся приоритетными при карстоопасности типов и (см. 8.2.2), должны обеспечивать рациональное использование закарстованных территорий и оптимизацию затрат на противокарстовую защиту. Мероприятия должны учитывать перспективу развития данного района и влияние противокарстовой защиты на условия развития карста. Решение о применении планировочных противокарстовых мероприятий должно приниматься на стадии разработки градостроительной документации.
В состав планировочных противокарстовых мероприятий входят:
специальная компоновка функциональных зон, трассировка магистральных улиц и сетей при разработке планировочной структуры с максимально возможным обходом карстоопасных участков и размещением на них зеленых насаждений;
разработка инженерной защиты территорий от техногенного влияния строительства на развитие карста;
расположение зданий и сооружений на менее опасных участках, как правило, за пределами участков категорий устойчивости I-II относительно интенсивности карстовых провалов (приложение Е), а также за пределами участков с меньшей интенсивностью (частотой) образования провалов, но со средними их диаметрами больше 20 м (категория устойчивости А).
8.3.3 Водозащитные и противофильтрационные мероприятия
8.3.3.1 Водозащитные и противофильтрационные противокарстовые мероприятия обеспечивают предотвращение опасной активизации карста и связанных с ним суффозионных и провальных явлений под влиянием техногенных изменений гидрогеологических условий в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений.
Основным принципом проектирования водозащитных мероприятий на закарстованных территориях является максимальное сокращение инфильтрации поверхностных, промышленных и хозяйственно-бытовых вод в грунт.
Не рекомендуется допускать: усиления инфильтрации воды в грунт (в особенности агрессивной), повышения уровней подземных вод (в особенности в сочетании со снижением уровней нижезалегающих водоносных горизонтов), резких колебаний уровней и увеличения скоростей движения вод трещинно-карстового и вышезалегающих водоносных горизонтов, а также других техногенных изменений гидрогеологических условий, которые могут привести к активизации карста.
8.3.3.2 К водозащитным мероприятиям относятся:
тщательная вертикальная планировка земной поверхности и устройство надежной ливневой канализации с отводом вод за пределы застраиваемых участков;
мероприятия по борьбе с утечками промышленных и хозяйственно-бытовых вод, в особенности агрессивных;
недопущение скопления поверхностных вод в котлованах и на площадках в период строительства, строгий контроль за качеством работ по гидроизоляции, укладке водонесущих коммуникаций и продуктопроводов, засыпке пазух котлованов.
ограничение объемов откачки подземных вод.
8.3.3.3 Следует ограничивать распространение влияния водохранилищ, подземных водозаборов и других водопонизительных и подпорных гидротехнических сооружений и установок на застроенные и застраиваемые территории. Если проектируемые или существующие здания или сооружения попадают в зону указанного влияния, нужно дать оценку и (или) прогноз техногенных изменений и, при необходимости, провести водозащитные противокарстовые мероприятия.
8.3.3.4 При проектировании водохранилищ, водоемов, каналов, шламохранилищ, систем водоснабжения и канализации, дренажей, водоотлива из котлованов, горных выработок и др. должны учитываться гидрологические и гидрогеологические особенности карста. При необходимости применяют противофильтрационные завесы и экраны, регулирование режима работы гидротехнических сооружений и установок и т.д. Проектирование противофильтрационных мероприятий должно проводиться на основе комплексного изучения и анализа гидрологических и гидрогеологических условий и их влияния на окружающую территорию и расположенные на ней здания и сооружения. При этом необходимо учитывать, что значительное повышение уровня подземных вод в результате проведения противофильтрационных мероприятий (барражный эффект) может привести к активизации карстово-суффозионных явлений.
8.3.4 Геотехнические мероприятия
8.3.4.1 К геотехническим мероприятиям относятся:
тампонирование карстовых полостей и трещин, обнаруженных на земной поверхности, в котлованах и горных выработках (шурфах, штольнях и т.д.);
закрепление закарстованных пород и (или) вышезалегающих грунтов инъекцией цементационных растворов или другими способами;
опирание фундаментов на надежные незакарстованные или закрепленные грунты.
С целью опирания на надежные грунты применяют: увеличение глубины заложения фундаментов, забивные или буровые сваи, другие фундаменты глубокого заложения, замену ненадежных грунтов и другие мероприятия.
Эффективность осуществления геотехнических противокарстовых мероприятий проверяют бурением контрольных скважин.
8.3.5 Конструктивные мероприятия
8.3.5.1 Если применением геотехнических мероприятий возможность образования карстовых (и карстово-суффозионных) деформаций полностью не исключена, а также в случае технической невозможности или нецелесообразности их применения должны предусматриваться конструктивные мероприятия, назначаемые в соответствии с СП 24.13330, исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом образования карстовых деформаций.
8.3.5.2 Конструктивные мероприятия применяют отдельно или в комплексе с геотехническими мероприятиями. В их состав могут входить:
специальные конструктивные решения фундаментов (на естественном основании - железобетонные ленты, перекрестные ленты, плиты; свайные - с прорезкой карстующейся толщи);
надфундаментные и поэтажные армированные пояса;
пространственные рамы.
8.3.6 Технологические мероприятия
8.3.6.1 Технологические противокарстовые мероприятия включают: повышение надежности технологического оборудования и коммуникаций, их дублирование, контроль за давлением в коммуникациях и утечками из них, обеспечение возможности своевременного отключения аварийных участков и т.д.
8.3.7 Эксплуатационные мероприятия
8.3.7.1 В состав эксплуатационных мероприятий (мониторинга) входят:
постоянный геодезический контроль за оседанием земной поверхности и деформациями зданий и сооружений;
наблюдения за проявлениями карста, состоянием грунтов, уровнем и химическим составом подземных вод;
периодическое строительное обследование состояния зданий, сооружений и их конструктивных элементов;
система автоматической сигнализации на случай появления недопустимых карстовых деформаций;
устройство (и периодическое наблюдение) глубинных марок, реперов и маяков на трещинах строительных конструкций;
контроль за выполнением мероприятий по борьбе с инфильтрацией поверхностных, промышленных и хозяйственно-бытовых вод в грунт, запрещение сброса в грунт химически агрессивных промышленных и бытовых вод;
контроль (и ограничение) за взрывными работами и источниками вибрации.