Научное открытие спасет от катастрофы

Многие жители Днепра хорошо помнят события лета 1997 года. Тогда, 5 июня, прошел сильный ливень. Он дал движение грунту на жилмассиве Тополь, в котором за долгое время накопилась вода из-за неисправности водопроводной и канализационной систем. Ослабленные породы начали процесс течения со скоростью около 25 метров в час, образовывая воронку глубиной 20 метров. Оползень начал движение в 4 часа утра в районе жд станции «Встречная», где сразу же ушло под землю несколько гаражей. После чего стремительно разрушая склон, дошел до детского сада, а к 7 утра - до девятиэтажки. За 40 минут от дома № 22 остались лишь руины. Под землю также ушли школа и частично 2 детских сада.

Наталия Деревягина (слева) и Екатерина Причина рассчитали, когда может произойти следующий оползень на жилмассиве Тополь

Наталия Деревягина (слева) и Екатерина Причина рассчитали, когда может произойти следующий оползень на жилмассиве Тополь

С момента оползневой аварии и по сегодняшний день в Национальном горном университете проводятся разноплановые научные исследования, которые направлены на предотвращение подобных катастроф в будущем. Для этого объединились ученые из разных кафедр. Благодаря точным расчетам стало известно, что, если ничего не предпринимать, то уже к 2020 году из-за критического повышения уровня подземных вод оползневые явления в районе жилмассивов Тополь-1,2,3 могут активизироваться. Об этом «Днепру вечернему» рассказали ассистент кафедры гидрогеологии и инженерной геологии НГУ, Наталия Деревягина и ассистент кафедры строительства, геотехники и геомеханики НГУ, Екатерина Причина.

- В Украине проблема оползней очень актуальна, ведь около 60 процентов страны находится на так называемых лессовых породах. Они специфические по своим свойствам и при увлажнении теряют устойчивость. Из-за этого и произошел оползень на Тополе, - рассказывает Наталия Деревягина. - Правый берег Днепра – это сплошные лессовые породы. Потенциально опасные районы – это Тополь, Сокол, Тоннельная и Долгая (Красноповстанческая) балки, проспект Александра Поля. Поскольку от лессовых грунтов избавиться невозможно, мы взялись за решение проблемы. Наша работа началась с того, что мы объединили исследования нескольких авторов о лессовых породах, рассмотрев их со всех сторон. Ведь когда город интенсивно развивается, нужно учитывать все особенности – повышение уровня подземных вод, нерегулируемые стоки, крутые склоны.

По словам ученой, их коллектив (в который входят также Татьяна Перкова и Нина Шепель) столкнулся с тем, что фактически все госпрограммы направлены на ликвидацию последствий оползней, и фактически не проводится мероприятий по предупреждению таких процессов.

- Если в 90-х годах не было средств на мониторинг оползневых процессов и их предупреждение, то сейчас у нас есть все для этого необходимое, - продолжает Наталия Деревягина. – А, самое главное, наши исследования сейчас как никогда востребованны. По европейским меркам Днепр не находится в состоянии плотной застройки. Это означает, что у нас еще будут строить и делать это нужно правильно, учитывая особенности грунта.

Как рассказала Екатерина Причина, чтобы предупредить последующие оползни, их команда усовершенствовала методики расчета.

- Теперь мы точно знаем, какие данные должны учитывать строители во время возведения здания на определенной территории, - говорит Екатерина Причина. – У нас уже есть расчеты для потенциально опасных районов города, а определенные методики - внедрены на ряде объектов жилмассивов Тополь-1,2,3, ул. Симферопольской, проспекте Александра Поля… Экономический эффект на данный момент составляет 2,5 миллиона гривен.

По словам Наталии Деревягиной, секрет успеха в том, что коллектив ученых использовал новый подход в комплексном прогнозировании устойчивости склонов, учитывая все факторы. Берутся во внимание даже вибронагрузки от транспорта. К слову, в Днепропетровском регионе исследования по вибродинамике грунтов ранее не проводились в таком объеме.

- Фактически - это научное открытие, которое касается свойств лессовых пород, - говорит Наталья Ивановна. - Принято считать, что вертикально они лучше пропускают влагу, чем горизонтально. Мы доказали, что в техногенно нагруженных условиях склонов, как у нас в Днепре, лессовые породы ведут себя совершенно иначе. Это дало отличное подспорье для прогнозирования оползневых явлений. Кроме того, сейчас мы имеем современное оборудование, с помощью которого делаем все необходимые измерения.
В результате, как рассказывает Екатерина Сергеевна, был кардинально пересмотрен подход к прогнозированию опасных явлений. Поскольку механизм возникновения оползней в лессовых породах как Днепра, так и других регионов теперь понятен, ученые Национального горного университета могут оценить любой район, спрогнозировать время катастрофы и разработать комплекс мер по ее своевременному предотвращению.

- Взяв любой район, мы можем оценить со всех сторон, насколько он устойчив, и смоделировать ситуацию с учетом воздействия на грунт подземных вод и других явлений, - продолжает Наталия Деревягина. – Например, опасность оползня на жилмассивах Тополь-1,2,3 уже сейчас составляет от 40 до 70 баллов по 100-балльной шкале. Каждое лето мы со студентами отправляемся туда на геологическую практику. Ситуация плачевная: ливневки не работают, старые дренажи – полуразрушены, склон подрезается различными строениями – например, гаражным кооперативом. Все это очень опасно. Население не зря волнуется. Чтобы предупредить опасность, необходимо побеспокоиться о том, чтобы не возрастал уровень подземных вод. Еще можно сделать разные варианты подпорных конструкций, но это эффективный метод лишь в случае, если ливневки в надлежащем состоянии. Ведь при замачивании лессы резко меняют свои свойства. Поэтому на Тополе есть вероятность повторения оползня. Причем техногенное воздействие большого города только ускорит процессы. Например, катализатором может стать новое строительство без учета определенных факторов.

Коллектив молодых ученых Национального горного университета совершенно обоснованно заявляет о том, что если до 2020 ничего не делать, то на Тополе за счет повышения уровней подземных вод могут активизироваться деформационные процессы склонов. Однако смоделирована ситуация с работающими дренажными системами. С учетом этого жилмассиву в ближайшем будущем ничего не грозит.

Тем временем, как рассказала Екатерина Причина, ГП «ДнепроГИИНТИЗ» уже успешно применяет некоторые методики горняков при разведке и строительстве на очередных объектах.

В результате оползня на жилмассиве Тополь в 1997 году под землю ушло несколько зданий

В результате оползня на жилмассиве Тополь в 1997 году под землю ушло несколько зданий

НАША СПРАВКА
В 1969 году строители начали осваивать новый жилмассив «Тополь-1». Проведенные в тот же год исследования показали, что воды до глубины 32 метров нет (это является нормальным показателем). Был дан зеленый свет на строительство жилых комплексов. В 1972 г. состоялось первое заселение домов. Но уже в 1986-87 годах произошли первые аварии. Были повреждены четыре детсада и две «малосемейки». Из-за больших деформаций фундаментов жильцов этих домов расселили. Тогда в аварии обвинили проектную организацию, занимавшуюся разработкой домов для ж/м «Тополь-1.

Апофеоз событий пришелся на 6 июня 1997 года, когда в результате гигантского оползня за считанные минуты под землю ушел девятиэтажный жилой дом на 100 квартир. За ним рухнули здания 4-х этажной средней школы на 1000 мест, двух детских садиков, гаражи. Тогда обошлось минимумом человеческих жертв – погиб один мужчина, пытавшийся спасти свою машину, которая находилась в гараже внизу склона.

Лессовые просадочные грунты

Лессовыми просадочными грунтами являются структурно-неустойчивые грунты, нарушение структуры которых происходит при замачивании их под нагрузкой.

Просадки - это местные быстро протекающие вертикальные деформации грунтов, выраженные в потере сопротивляемости грунта, а если присутствует избыточное увлажнение, то возможно и выдавливание грунтов в стороны. Из-за того, что лессовые грунты могут терять устойчивость своей структуры при увлажнении, то ведя строительные работы, следует учитывать это свойств.

Елена АНДРЮЩЕНКО

Метки: оползень
Loading...
Loading...