Все новости
Общество
6 Мая 2013, 17:19

Уфе угрожают новые карстовые провалы

Тема карстовых пустот в Уфе поднималась не раз. Один из авторов выясняет, действительно ли Уфа находится в опасной геологической зоне.

Фото автора.
Уже неоднократно поднималась тема карстовых пустот в Уфе. Некоторые утверждают, что это реальная угроза, которая может привести к катастрофе. Другие утверждают, что все это сказки, и даже если карстовые пустоты и есть, то они не опасны. Выясним, на самом ли деле Уфа находится в опасной геологической зоне.

Официальное определение. Согласно статье из «Википедии», карст - это то, что образуется в растворимой породе под воздействием воды. То есть, если в почве есть растворимые породы, значит, есть и угроза образования карстовых провалов. Соответственно, чтобы доказать или опровергнуть миф, нужно собрать все породы и попытаться растворить их в воде.

В городе есть место, где представлен весь уфимский грунт - берег Белой в районе Висячего Камня, куда я и отправился. 

Карстовые образования в Уфе не редкость. Многие с ними сталкивались. И прежде всего, это овраги, провалы, размытые камни.




Самый известный в Уфе карст – берег Белой.


Война с карстами идет постоянно. Водосток.


Дамба.


Земляной канал.


Борется с карстами ОАО «РЖД». 


Железнодорожники сталкиваются с карстами постоянно.

Образцы. Уфимский грунт состоит из пяти достаточно распространенных на территории города слоев: чернозем, глина, песок, известняк и гипс.

Чернозем и глину я нашел по пути. Известняк чистыми небольшими кусками валялся на берегу. Кусок гипса был вмурован в глыбу известняка.


С песком вышла заминка. Паводок. Залежи на берегу под слоем воды в метр. Взял прошлогодние запасы, которые я набирал для ремонта.

Анализ породы. Для проверки породы на растворимость понадобятся сами образцы, несколько одинаковых емкостей (банки на 0,75л), относительно точные китайские весы (с погрешностью в 10 мг) и самопальная магнитная мешалка.


После сушки измельчаем, отмеряем строго по грамму, высыпаем в банки, заливаем водой из-под крана и на мешалку.


Чернозем. Поначалу вообще не хотел распадаться на составляющие. Минут 15 по банке летали его куски. Ближе к завершению процедуры (30 минут) он таки сдался, выдав черную муть, плавающие куски и осадок. Впрочем, муть полностью осела в течение трех-пяти минут.
Слил воду, высушил осадок и замерил его вес. От исходного количества осталось 0,60 грамма. Очевидно, вес смытых легких частичек составлял недостающую часть. Чернозем - это не столько порода, сколько остатки растительности, смешанные с пылью, песком и глиной.

Глина. Дала плотную муть. После перемешивания и отстаивания в течение часа муть не осела.


Слева банка с чистой водой, справа – с глиной.

Очевидно, в природе процесс «отстаивания» не предусмотрен, и эта муть ушла бы вместе с потоком. Поэтому дожидаться «просветления» я не стал, а просто слил мутную воду. После сушки вес осадка составил 0,71 грамма.

Песок. Как и следовало ожидать, его конечный вес не изменился – 1,00 грамм.

Известняк. Конечный вес – 0,90 грамма. 0,1 грамма намертво прилипла к стенкам банки, и ковырять ее не доставляло никакого удовольствия. То есть, известняк не растворился.

На самом деле известняк - великолепный строительный материал. Он фактически не растворим в воде. В свое время его даже использовали для строительства храмов.

Однако именно известняк считается виновником карстовых провалов. Причин тут две. Он легко входит в реакцию с углекислым газом и кислотами, создавая растворимое соединение.

Возиться с углекислым газом не было ни малейшего желания. Поэтому я сразу влил в банку 10 мл 40%-й соляной кислоты. Взвесь стала более чистой, а осадок растворился.

Слева известняк в воде, справа известняк с кислотой.

После отстаивания и высушивания вес осадка составил уже 0,06 грамма.

Гипс. Никакой мути, никакого осадка. Он исчез. Растворимость гипса в воде составляет примерно два грамма на литр. Соответственно, в 0,75 литра можно растворить 1,5 грамма.

Сводная таблица.


Вывод. Карстовые пустоты на территории Уфы - это не миф. Существует реальная угроза образования карстовых провалов. Более того, идет непрерывный процесс формирования новых пустот и разрыхления грунта.

С учетом геологической специфики Уфы глубина карстовых провалов может достигать сотни метров. Диаметр провалов будет зависеть от рельефа поверхности и местами в состоянии охватить десятки метров.

Ситуация также осложняется трудностью выявления формирования провала простыми методами, так как неустойчивые породы скрыты слоем глины, песка, чернозема и дорожным покрытием.

Деятельность человека многократно ускоряет процесс формирования карстовых пустот. Прежде всего, это выбросы в атмосферу, формирующие кислотные дожди, обработка дорожного покрытия едкими веществами, утечка из систем водоснабжения и канализации.

Строительные работы также ухудшают положение. Основная причина - заглубление фундамента и строительство траншей, нарушающих целостность «защитных слоев».

Один из самых эффективных методов борьбы с карстовыми провалами – ливневые водостоки, препятствующие «застаиванию» воды в низинах. Однако нарушение целостности водостока и утечка могут стать причиной разрыхления и провала.