Engineering method for calculating foundation settlements over the cavity resulted from dissolution of karst subjected rocks located under a hydraulic structure

Using the ‘specified curves' method developed to predict the surface settlement over mines, and taking into account the results of hydrogeological calculations, a comprehensive assessment of the scope of karst occurrence and the settlement of the base of a hydraulic structure is carried out. Karst cavities are assumed to be formed due to the water filtration processes in the soluble rock underlying the soil layer on which the foundation of the structure rests. Taking this into account, a cavity section model comprising elliptical arcs is proposed. The dimensions of the cavities and the resulting settlement of the basement surface are estimated for different sections of the base, with due account for the distribution of the filtration rate values in the rock and data on the varying thickness of the clay protective layer. The predicted settlement values are suggested for proving the anti-karst measures and for zoning their parameters.

1. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

2. Рекомендации по проектированию фундаментов на закарстованных территориях. -НИИОСП. М., 1985.

3. Уткин М.М., Махнатов С.А. Сравнительный анализ расчётно-теоретических методов по прогнозированию диаметров карстовых провалов / Сб. тр. конф. «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». - Уфа, 22-23 мая 2012 г. - С. 262-267.

4. Толмачев В.В, Троицкий Г.М., Хоменко В.П. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий. - М.: Стройиздат, 1986.

5. СП 22.13330.2016. «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений».

6. Максимович Н.Г. Безопасность плотин на растворимых породах (на примере Камской ГЭС). - Пермь: Гармония, 2006.

7. Горбунова К.А. Карст гипса СССР. Пермь: Изд. Пермского ун-та, 1977.

8. Методические рекомендации по проектированию геотехнических мероприятий инженерной защиты территории от проявления карстово-суффозионных процессов. Методическое пособие. ФАУ ФЦС, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО НИЦ Строительство, Москва, 2017.

9. Цветков Р.В., Шардаков И.Н. Моделирование деформационных процессов в системе «грунтовое основание - фундамент - здание» при наличии карстовых явлений // Вычислительная механика сплошных сред. 2010. Т. 3, № 3. С. 102-116

10. Посыльный Ю.В., Романова М.И. Применение функции Гаусса при исследовании кривых оседаний земной поверхности над горными выработками // Изв. ВУЗов. 16. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 1995. № 1 - 2. С. 84 - 85.

11. СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах».

12. СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах».

13. Шейнин В.И. Использование модели мульды оседания для прогноза влияния карстовой полости на деформации грунтового массива // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2017. № 4. С. 13-19.

14. Сарана Е.П., Шейнин В.И. Компьютерная геометризация данных инженерно-геологических изысканий и построение разрезов с использованием интерполяции по сетке треугольников // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2018. №4. С. 2-7.