Вісник НАН України. 2015. № 1. С. 67-75.
КРІЛЬ Тетяна Василівна –
кандидат геологічних наук, науковий співробітник відділу інженерної геології
Інституту геологічних наук НАН України
ТЕХНОГЕННІ ДИНАМІЧНІ ВПЛИВИ НА ГЕОЛОГІЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ МІСТА
(НА ПРИКЛАДІ м. КИЄВА)
За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 8 жовтня 2014 року
В умовах щільної міської забудови ґрунтові основи перебувають під впливом статичних і динамічних навантажень, що призводить до змін їх міцнісних властивостей, виникнення деформацій будівель і споруд та загроз для життя і діяльності людей. За розробленою методикою оцінки стану геологічного середовища міста і з використанням результатів проведених натурних спостережень побудовано схему розподілу динамічних навантажень за значенням питомого рівня вібрації та щільністю мереж магістралей з різною інтенсивністю руху. Це дозволило провести оцінку стійкості геологічного середовища м. Києва з виділенням найбільш уражених техногенними динамічними навантаженнями зон і створити основу для розроблення рекомендацій щодо необхідних заходів з нейтралізації або зниження негативного вібраційного впливу.
Ключові слова: ґрунти, інженерно-геологічні умови, техногенні динамічні навантаження, урбанізовані території, зонування.
На урбанізованих територіях, які вже мають природні передумови просторової організації своєї геосистеми (геологічні, гідрогеологічні, геоморфологічні умови та ін.), є сформований своєрідний вібраційний фон. Під ним ми розуміємо поширення в геологічному середовищі вібраційних коливань від різних техногенних джерел. На урбанізованих територіях, тобто у великих містах, джерелами вібрацій є рух автомобільного, рейкового (трамвай, метрополітен, як наземний, так і підземний) транспорту, вібрації та удари під час проведення будівельних робіт нульового циклу (улаштування паль, ущільнення трамбуванням), об’єкти промисловості, на яких передбачено технологічні процеси з вібраційними впливами (формувальні машини, преси, турбоагрегати, центрифуги, молоти).
Вібраційні коливання, що поширюються від таких джерел, передаються ґрунтам, впливаючи на їх міцнісні властивості, а потім – фундаментам будівель і споруд, призводячи до появи пошкоджень у їх конструкціях та виникнення несприятливих для людей умов у приміщеннях. Є чимало прикладів негативного прояву дії техногенних динамічних навантажень на ґрунтові основи і споруди. У Києві техногенні вібрації підсилили, а в деяких випадках і спричинили, осідання та деформацію окремих будівель і споруд. Наведемо кілька прикладів. На початку 80-х років під час прокладання лінії метрополітену вздовж вул. Велика Васильківська в конструкціях костелу Св. Миколая утворилися тріщини і спостерігалися висипання уламків бетону. Будівництво (з 2004 р.) офісного центру з підземним паркінгом у безпосередній близькості (10–20 м) від костелу разом зі слабкими ґрунтами та вібрацією, що передається від роботи метрополітену, загрожувало руйнуванням фундаменту історичної споруди (рис. 1а). Під час реконструкції транспортної розв’язки з улаштуванням надземної естакади на Московській площі та будівництва метрополітену в бік Національного виставкового центру було зафіксовано появу тріщин на конструкціях будівлі Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського (рис. 1г). Загроза руйнування окремих об’єктів культурної спадщини на території Києво-Печерської лаври та Софії Київської може призвести до їх виключення зі Списку культурної спадщини ЮНЕСКО. Мозаїчне зображення під центральним куполом Софійського собору частково відшароване, тому достатньо навіть незначних вібрацій, щоб спричинити його відслонення. У 2008 р. на ділянці Куренівсько-Червоноармійської лінії метрополітену від ст. «Тараса Шевченка» до ст. «Мінська», прокладеній на глибині 5–8 м, динамічні навантаження на перезволожені алювіальні ґрунти спричинили осідання 100–180 мм. Через це було знижено швидкість руху поїздів до 50 км/год. Так само обмежено швидкість руху поїздів до 60 км/год на Сирецько-Печерській лінії від ст. «Позняки» до ст. «Харківська» та в районі ст. «Видубичі», прокладеної в обводнених алювіальних ґрунтах, де просідання сягало 150 мм. Повний текст (PDF).