Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути в карстоопасных районах

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КАРСТЕ

2.1. Карст - совокупность природных процессов и явлений, обусловленных растворением природными водами горных пород (гипс, каменная соль и др.). Характеризуется комплексом подземных (пещеры, полости, ходы, естественные колодцы) и поверхностных (воронки, поноры и др.) форм рельефа, своеобразием циркуляции и режима подземных вод, речной сети (исчезающей в подземных полостях) и озер.

Термин "КАРСТ" употреблять во множественном числе не рекомендуется.

2.2. Растворимыми (карстующимися) породами являются сульфатные (гипсы, ангидриты) и карбонатные (известняки, доломиты), каменная соль. В первом случае карст называется сульфатный, во втором - карбонатный, в третьем - соляной. На большинстве участков Российских железных дорог распространен смешанный тип карста - сульфатно-карбонатный.

2.3. Скорость растворения карбонатных пород крайне мала (от долей миллиметров до нескольких миллиметров в год). Имеющиеся в настоящее время опасные карстовые полости в карбонатных породах создались за счет растворения пород за длительное (геологическое) время, измеряемое десятками-сотнями тысяч лет.

Скорость растворения сульфатных пород в сотни раз больше скорости растворения карбонатных пород. Поэтому существующие в настоящее время карстовые полости в сульфатных или сульфатно-карбонатных породах могут за счет растворения пород развиться до критически опасных размеров за несколько десятков лет.

2.4. Глубина залегания карстующихся пород, при которой карст может проявиться на земной поверхности в виде провалов, может достигать 100 м. Это вызывает существенные трудности при проведении изысканий и осуществлении противокарстовой защиты. На ряде участков распространен закрытый карст, когда карстующиеся породы покрыты сверху относительно тонкими слоями некарстующихся грунтов: песками, глинами, суглинками и т.п.

2.5. В случае наличия в покровной толще водонасыщенных песков может происходить вынос (суффозия) песчаных частиц в нижерасположенные полости и трещины. Такой процесс принято называть карстово-суффозионным. Характерной его особенностью является то, что провалы при определенных условиях могут образовываться и при отсутствии полостей в карстующихся породах.

2.6. Карстовый и, особенно, карстово-суффозионный процессы могут значительно активизироваться вблизи железнодорожного пути вследствие неудовлетворительной работы водоотводных и водопропускных сооружений, вибрации от проходящих поездов.

2.7. Карстовые процессы приводят к образованию аномалий в толще горных пород или на поверхности земли в виде следующих форм:

- карстовой полости (свободного от горных пород пространства в карстующейся толще или на ее контакте с вышележащими породами);

- промежуточной полости (свободного от горных пород пространства в толще грунтов, залегающих над карстующимися породами);

- карстовой воронки (свободного от горных пород пространства на земной поверхности, приближающегося по виду к усеченному конусу);

- коррозионной воронки (свободного от горных пород пространства на поверхности карстующихся пород);

- мульды оседания (свободного от горных пород пространства на поверхности земли различного очертания и протяжения, образующегося над системой карстовых полостей).

2.8 Карст проявляется в виде следующих деформаций земной поверхности:

- провалов, образующихся вследствие обрушения толщи грунтов над полостями с нарушением сплошности грунтов, приводящих к образованию карстовых воронок;

- локальных оседаний, вызываемых плавным сдвижением толщи грунтов над системой карстовых полостей без нарушения сплошности грунтов и приводящих к образованию мульд оседания с радиусом кривизны поверхности земли менее 1 км. Локальные оседания, как правило, связаны с прогибом толщи грунтов над полостями и разуплотненными зонами в покровной толще;

- оседаний, вызываемых плавным сдвижением толщи грунтов над системой карстовых полостей без нарушения сплошности грунтов и приводящих к образованию мульд оседания с радиусом кривизны поверхности земли 1 км и более. Оседания, как правило, связаны с интенсивным растворением поверхности карстующихся пород, а также суффозионным выносом частиц песчаных грунтов в закарстованную толщу пород.