2.1. Инженерно-геологические процессы и сооружения

Известным и очевидным фактом является то, что инженерные сооружения возводятся на грунтах, которые служат им основанием. Под весом сооружения грунты слегка сжимаются и уплотняются – это называется осадкой. Помимо веса сооружения на осадку могут влиять и усиливать ее многие инженерно-геологические процессы, такие как суффозия, карст, просадочность, плывуны, провалы поверхности над подземными пустотами и многие другие. Кроме того, в природе развиты инженерно-геологические процессы, приводящие к небольшому вертикальному подъему поверхности (пучение и набухание) или горизонтальному смещению грунтов (оползни, осыпи и др.).

Дело в том, что большинство сооружений, выстроенных из кирпича, бетона и подобных материалов весьма чувствительны к неравномерным вертикальным или горизонтальным смещениям основания, когда одна часть сооружения опускается чуть ниже другой или перемещается чуть в сторону от нее. В этом случае в стенах и прочих конструкциях здания появляются трещины, и возникает необходимость ремонта, который, возможно, придется повторять каждые несколько лет, так как неравномерные перемещения, вызванные ИГП, могут продолжаться долгие годы (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Развитие трещин в стене здания за счет неравномерной осадки

Большинство сооружений массовой застройки могут безболезненно переносить неравномерные осадки основания, не превышающие нескольких сантиметров, а горизонтальные перемещения должны быть полностью исключены.

Требования к основаниям крупных ответственных сооружений и технологического оборудования на порядок более жесткие – неравномерные осадки должны быть не более нескольких миллиметров. К таким сооружениям относятся атомные реакторы, телескопы, пусковые конструкции космодромов, разгонные блоки ускорителей и т.п. Нечувствительны к неравномерной осадке только земляные насыпи и дамбы, а также небольшие цельнометаллические или бревенчатые сооружения, смещенную часть которых можно выровнять, приложив необходимое усилие.

Из сказанного следует, что идеальным основанием для сооружений могла бы стать однородная толща пород, одинаковая во всех точках по своим физико-механическим свойствам при полном отсутствии каких-либо инженерно-геологических процессов. Как показывает практика, строительных площадок, отвечающих данным требованиям в природе практически нет. Чаще всего грунты в пределах контура возводимого сооружения обладают некоторой неоднородностью и образуют в плане и по разрезу несколько самостоятельных геологических тел иногда похожих, иногда различных по своим свойствам.

Неоднородность воздействия на основание может быть усилена развитием различных ИГП, особенностями конструкции сооружения, а также нарушением правил эксплуатации - утечками из инженерных сетей, сотрясениями от работы оборудования, прокладкой дополнительных коммуникаций, надстройкой здания и т.п.

Задачей изыскателей является выявить и изучить геологические тела и определить имеющиеся и возможные инженерно-геологические процессы, а задачей строителей – спроектировать и построить сооружение, избежав отрицательного воздействия на него инженерно-геологических процессов в ходе строительства и эксплуатации.