Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска

Площадь распространения карстующихся пород составляет почти треть площади суши Земного шара. На этой огромной площади, 70 % которой занимают районы покрытого карста, едва ли не самую большую опасность представляют воронки провала и оседания. Изучению механизмов и внутренних закономерностей их формирования, без понимания которых невозможен прогноз процесса провалообразования, и посвящена эта книга. Прогноз может быть дан и в показателях риска, анализу которого и возможности применения на практике в работе уделено особое внимание.

Разработана нелинейная шкала карстово-суффозионной опасности и риска. Предложен аналитический метод определения начального напряженного состояния покровной толщи закарстованного массива. В опытах установлена качественно иная форма разрушения глинистых пластов, названная случайным гидроразрывом, которая не требует наличия крупных карстовых полостей. Показано, что в окрестности полости даже изначально однородные изотропные грунты приобретают зональную структуру, контролирующую провалообразование и предопределяющую возможные варианты развития процесса. Для несвязных грунтов размеры зональной области влияния отверстия описываются семью уравнениями. Рассматривается проблема изучения аккумуляционной емкости растворимых пород и предлагаются пути ее решения. Практическая значимость этих и некоторых других теоретических и экспериментальных разработок раскрывается на конкретных примерах анализа и прогноза провальной опасности и риска.

Для широкого круга специалистов и научных работников, профессиональная деятельность которых связана с оценкой устойчивости закарстованных территорий. Книга адресуется и студентам, изучающим инженерную геологию, гидрогеологию, геоморфологию, геоэкологию и горные науки, поскольку тесная связь этих дисциплин четко прослеживается при научном сопровождении строительства в карстовых районах.