CC BY
14EARTH SCIENCES
ПРОЦЕССЫ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ НА ТЕРРИТОРИИ г. ТАШКЕНТА
Закиров М.М.
Ташкентский государственный технический университет, профессор, доктор геол.-мин. наук, геологоразведочного и горно-металлургического факультета Агзамова И.А.
Ташкентский государственный технический университет, доцент, канд. геол.-мин. наук, геологоразведочного и горно-металлургического факультета Бегимкулов Д.К.
Ташкентский государственный технический университет, доц., канд. геол.-мин. наук, геологоразведочного и горно-металлургического факультета Норматова Н.Р.
Ташкентский государственный технический университет, доц., геологоразведочного и горно-металлургического факультета
Муратова М.
Ташкентский государственный технический университет, старший преподаватель, геологоразведочного и горно-металлургического факультета
PROCESSES MANIFESTING ON THE TERRITORY OF TASHKENT
Zakirov M.,
Tashkent State Technical University, Professor, Doctor of Geological Sciences, Geological Exploration and Mining and Metallurgical Faculty
Agzamova I.,
Tashkent State Technical University, Associate Professor, Candidate of Geological Sciences, Faculty of
Geological Exploration and Mining and Metallurgy
Begimkulov D.,
Tashkent State Technical University, Associate Professor, Candidate of Geological Sciences, Faculty of Geological Exploration and Mining and Metallurgy
Normatova N.,
Tashkent State Technical University, Assoc., Geological Exploration and Mining and Metallurgical Faculty
Muratova M.
Tashkent State Technical University, Senior lecturer, Geological Exploration and
Mining and Metallurgical Faculty DOI: 10.5281/zenodo.6575763
Аннотация
В статье авторами рассматриваются изучение некоторых инженерно-геологических процессов влияющие на развития города. Цель достигают, основываясь мирового и отечественного опыта общепризнанным инструментами решения проблем геологической безопасности городов считается комплексное инженерно-геологическое и геоэкологическое изучение с последующим картированием процессов на территории города. Исследованиями установлены то, что в городских условиях распространенные процессы такие как просадки и осадки связаны динамическими нагрузками вблизи промышленных предприятий, строительных площадок, авто и железных дорог и в том числе метрополитена. Результаты инженерно-геологических исследований по выявлению некоторых инженерно-геологических процессов влияющие на развития города должны стать основой для долгосрочного планирования, разработки и реализации городских целевых программ социально-экономического развития, градостроительных и экологических программ.
Abstract
In the article, the authors consider the study of some engineering and geological processes affecting the development of the city. The goal is achieved, based on international and domestic experience, a comprehensive engineering-geological and geoecological study with subsequent mapping of processes on the territory of the city is considered to be a generally recognized tool for solving problems of geological safety of cities. Studies have established that in urban conditions, common processes such as subsidence and precipitation are associated with dynamic loads near industrial enterprises, construction sites, cars and railways, including the subway. The results of engineering-geological studies to identify some engineering-geological processes affecting the development of
the city should become the basis for long-term planning, development and implementation of urban targeted programs of socio-economic development, urban planning and environmental programs.
Ключевые слова: выветривание, суффозия, овражно-балочная система, просадки, осадки, деформация, динамические нагрузки, режимные наблюдения, физическое разрушение, природные риски.
Keywords: weathering, suffusion, gully-beam system, subsidence, precipitation, deformation, dynamic loads, regime observations, physical destruction, natural risks.
В настоящее время проводятся многочисленные исследования для обеспечения безопасности и минимизации угрозы здоровью и жизни деятельности населения г. Ташкента. В зависимости от место расположения города, научным сообществом анализируются и проводятся научные исследования по оценке тектонической, сейсмической, вулканической опасности, и по проявлениям карстовых, суф-фозионных оползневых и др. процессы, а также учитываются инженерно-геологические условия территории. Прогнозирование и последствия процессов зачастую рассматриваются обособленно друг от друга и решаются различными организациями и ведомствами. Таким образом, для принятия управленческих решений в сфере развития городской инфраструктуры занимаются различные ведомственные структуры, такие, как МЧС, научно-исследовательские институты, Глав УАПУ, департаменты строительства и архитектуры. При составлении планов застройки и освоения территории городских округов учитываются социально-экономические условия и инфраструктурные особенности территории и практически не учитываются возможные геологические риски. А оценка инженерно-геологических условий происходит лишь на стадии проектирования строительства, при проведении инженерно-геологических изысканий для обоснования проекта строительства. Надо отметит то, что недооценка процессов и явлений, связанных как геолого-климатическими, так и хозяйственной деятельность человека приводит к негативным последствиям. В связи с этим нами поставлена цель по изучению некоторых инженерно-геологических процессов влияющие на развития города. На основе мирового и отечественного опыта общепризнанным инструментом решения проблем геологической безопасности городов считается комплексное инженерно-геологическое и геоэкологическое изучение с последующим картированием.
При решении поставленной цели использованы методы, разработанные Е.М.Сергеевым, Г.А.Мавляновым, В.Д.Ломтадзе, В.Т.Трафимовым и А.М.Худойбергеновым применяемые в практике инженерно-геологических исследований, включающие полевые, режимные наблюдения, лабораторные работы и камеральные исследования. А также инженерно-геологическое картирование для выявления территорий распространения процессов и явлений на территории города.
Полевые исследования в пределах эталонных участков городских территорий путем проведения рекогносцировочных маршрутов с изучением инженерно-геологических условий, с обследованием участков опасных геологических и техногенных процессов, геодинамических активных зон, аварий-
ных объектов и сооружений, техногенных объектов, месторождений строительных материалов, с опробованием почво-грунтов, подземных и поверхностных вод, снежного покрова. В лабораториях выполнялись необходимые лабораторные исследования.
Проведение дистанционных исследований на основе дешифрирования современных цифровых космических снимков. С целью оценки геодинамической активности необходимо проводить линеа-ментно-геодинамический анализ территорий городов с выделением линиментов (тектонических нарушений) и обработку данных с применением компьютерных технологий.
Современная концепция безопасной эксплуатации и развития территорий городских комплексов основана на идее принятия и внедрения «опережающей стратегии безопасного развития» территорий. Она основана на стратегии градостроительного планирования с учетом природных рисков, управление развитием природно-техногенных процессов и явлений, принятие оперативных решений, основанных на системе прогнозирования возникновения ситуаций снижения устойчивости территории, связанных в основном с возникновением и развитием инженерно-геологических процессов. Итоговым принципом стратегии является предупреждение и прогнозирование, а не ликвидация последствий опасных процессов и явлений.
Территорий многих городов мира очень сложна по отношению инженерно-геологических и экологических условий и обусловлена некоторыми факторами природного и техногенного характера. Это создает реальную угрозу для здоровья проживающего в них населения и оказывает негативное воздействие на устойчивость зданий и сооружений. На этих территориях в свою очередь осложняется проведения рационального природопользования и освоение подземного пространства городов.
В Республике Узбекистан во многих крупных городах и населенных пунктах городского типа существуют однотипные инженерно-геологические проблемы в области инженерной геологии, геоэкологии, гидрогеологии, геодинамики, геохимии, которые формируют существующие и возможные угрозы (опасности) геологической безопасности города. К основным из них можно отнести: проблема опасных геологических и природно-техногенных процессов (подтопление, заболачивание, оползни, абразия и переработка берегов водохранилищ, различные виды эрозии, карстовые, суффозионные процессы, деформация земной поверхности над подземными сооружениями и др.); проблема геодинамической опасности (зоны трещиноватости, гео-
динамические активные зоны, определяющие активность геологических процессов и уязвимость зданий и сооружений); проблема геохимической опасности (загрязненность почв, подземных вод опасными химическими веществами, в первую очередь, тяжелыми металлами, агрессивными к геологической среде - грунтов и вод к строительным конструкциям и коммуникациям); проблема подработанных пространств города и др.[12].
Основные задачи, которые необходимо решать для обеспечения инженерно-геологической безопасности урбанизированной территории г. Ташкента являются: - формирование системы обеспечения инженерно-геологической безопасности комплексно освоенных урбанизированных территорий города; создание научно обоснованной системы прогноза инженерно-геологических опасностей и, как результат, снижение рисков.
Одним из крупных и сложным в инженерно-геологическом отношении является урбанизированный Ташкентский мегаполис. Его природно-техническая система (геоэкология) и инженерно -геологические условия, гидрография, гидрогеология являются во многом типичным для многих городов мира (рис.1). Здесь существует много геологических проблем в области инженерной геологии, геоэкологии, гидрогеологии, сейсмологии, геодинамики и геохимии, которые формируют существующие и возможные угрозы в виде процессов и явлений безопасности города. Основные из них следующие: проблема опасных геологических и природно-техногенных процессов (подтопление, заболачивание, оползни, абразия и переработка берегов водохранилищ); проблема геодинамической опасности (зоны трещиноватости, определяющий фактор проявления активности процессов эрозии, карста, суффозии, деформация земной поверхности над подземными сооружениями и системами тепло и водоснабжения и уязвимость инженерных сооружений); проблема геохимической опасности промышленных зонах городской и прилегающие территории (загрязненность почв, подземных вод опасными химическими веществами, тяжелыми металлами, агрессивными к геологической среде -грунтов и вод к строительным конструкциям и коммуникациям); проблема подработанных пространств города и др. [3-6].
Исходя из вышеотмеченных задач, чтобы формировать систему обеспечения инженерно-геологической безопасности комплексно освоенных урбанизированных территорий города необходимо изучить области возможного проявления и распространения геологических и инженерно-геологических процессов и явлений. Эти процессы в районе исследований изучены О.К. Ланге (1928), М.М. Ре-шеткиным (1929), Г.А.Архангельским (1936), В.Л.Дмитриевым (1940), А.И.Исламовым (196170), А.М.Худойбергеновым (1963-80), С.М.Касы-мовым (1980-84), В.А.Исмаиловым 1986-2015), Азизов У.А., Петрухина И.А. (1992-97) и др.
Ниже рассмотрим некоторые процессы и явления комплексно освоенных урбанизированных территорий г. Ташкента.
Выветривание на территории исследований характеризуется преобладанием процессов физического разрушения горных пород. Это во многом связано аридными климатическими условиями. Главнейшими агентами выветривания пород являются: суточные и сезонные колебания температуры воздуха; переменное увлажнение и высыхание пород; развитие корневой системы растений и деятельность организмов.
Относительно сильное развитие выветривание наблюдается в неогеновых алевролитах, имеющие выходы на поверхность в северо-восточных районах города и местами в нижнечетвертичных каменных лёссах обнажающие в балочных, овражных долинах каналов Бозсу, Салар, Джун, Бурджар и др. Мощность коры выветривания в каменных лёссах [2-3] 6-7 м. ниже по разрезу следует слой разбитый системой трещин разделяющий массив в отдельные глыбы.
Повсеместно в лессовых породах выветривание проявлено слабо. В этих отложениях проявлены корневые растения и норы землероев. В обнажениях они разбиты системой трещин высыхания из-за переменного увлажнения. Тещины доходили до 10 м глубины и шириной 2-4 см.
В городской территории эрозионные процессы проявляются благодаря атмосферным осадкам и главным образом ирригационными потоками. Она относительно сильно развита в лессовых горных породах в долине древних ирригационных каналов Бозсу, Салар, Бурджар, Каракамыш, Каль-кауз, Джангоб, Зах, Чукур и др. Параметры эрозий в руслах внушительные от 5 до 25-30 м глубиной и шириной по верху от 20 до 150 м.
Гидрография города имеет своеобразный осадкообразование, при которой сформировался до 3-4 аккумулятивных террас. Они наиболее хорошо развиты на восточной части города по долине Бозсу, северной и северо-восточной части по долине Ка-ракамыша и южной и юго-восточной части по долине Салара. Террасы в основном сложены галечниками, песчано-глинистыми породами мощностью более 10 м. Осадкообразование повсеместно препятствует основной деятельности каналов.
Оврагообразование пересечена в основном магистральными каналами города. Ширина их составляет в пределах до 450 м. Кроме того многие каналы на территории города были засыпаны связи и строительным освоением как поверхности (Ташкент сити, Актепа сохил буйи, Янги Чаштепа и др.), так и подземного пространства (подземные гаражи и метрополитен). Самое печальное то, что овраги на периферии города используются для свалки мусора т.е. бытовых и строительных отходов. Здесь необходимо отметить то, что после землетрясения 1966 года строительные отходы от разрушенных зданий и сооружений заполняли балочную систему в районе Юнусабада. В настоящее время на этой территории построили мемориальный комплекс «Жертвы репрессий» 1930 годов.
Суффозионные воронки на территории встречаются на поверхности высоких отрывистых скло-
нов и откосов по долинам каналов ниж. Бозсу, Ка-ракамыш, Бурджар и оврагов приуроченных к долинам этих каналов. Динамика его связана за счёт фильтрации и выноса пылеватых и песчаных частиц водами. Размер воронок и колодцев 0,5 - 3 м с диаметром, 2 - 6 м глубиной. Такая суффозия может быть в лессовых породах, где растворяется карбонатное цементирующее вещество и одновременно выносятся глинистые частицы. Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. А также суффозия наблюдается при деформации оснований зданий под действием суффозионного выноса частиц грунта.
В основном имеется большая разница между процессами суффозии и просадки в лессовых породах. А на практике эти процессы протекают одновременно или замещая друг друга. На территории г. Ташкента просадочные явления, возникающие в последствии увлажнения лессов и лессовидных пород, наблюдается в пределах пролювиальных равнин. Кроме этого, эти процессы отмечены условно отдельно холмистых возвышенностях, и на территории овражно-балочной системе, которая в 1970 годы превращенная в жилой массив с одноэтажными частными хозяйствами и пяти и девятиэтажными жилым массивом. К этим районам отнесены Массив Домбрабад, здании по ул. Наккашлик, промышленный комплекс АвтоВАЗ и СовПласИтал, некоторые кварталы массива Чиланзар, районы в Юнусабаде, административные и жилые сооружения по ул. А. Навои.
В последние годы наблюдается рост и расширение строительства на особых площадках между существующими зданиями и сооружениями, т.е. строительства в условиях плотной городской застройки.
Таким образом на территории города в лессах и лессовидных породах проявляются просадки при увлажнении, просадки создаваемые весом зданий и сооружений как дополнительные, деформации зданий и сооружений старой застройки вследствие «точечной застройки» многоуровневым сооружением. В этих условиях требование понижения уровня подземных вод, при которой образуется де-прессионная воронка, способствующая осадки фундамента.
Таким образом, в городских условиях просадки и осадки связаны динамическими нагрузками вблизи промышленных предприятий, строительных площадок, авто и железных дорог и в том числе метрополитена.
Результаты инженерно-геологических исследований по выявлению некоторых инженерно-геологических процессов влияющие на развития го-
рода должны стать основой для долгосрочного планирования, разработки и реализации городских целевых программ социально-экономического развития, градостроительных, экологических программ.
Первичная картографическая основа территории городов должна включать карту распространения и возможного проявления инженерно-геологических процессов (оврагообразование, суффозия, просадка, осадка) влияющие на развития города. На следующем этапе - окончательные карты желательно проводить с использованием геоинформационных технологий в реальной системе координат, что позволит комплексно оценивать различные пространственно -ориентированные данные.
Анализ пролювиальных лессовых и лессовидных пород свидетельствует о том, что эти породы активно реагируют внешние воздействия и дают возможность проявления инженерно-геологических процессов.
Список литературы
1. Бегимкулов Д.К. Моделирование и прогнозная оценка подтопления и дренирования территорий города Карши. Автореф. на соискании док. Философии (PhD) геол.-мин. наукам.-Ташкент: UMID DESIGN, 2021, -45с.
2. Закиров М.М. Инженерная геодинамика. учебник -Ташкент: UMID DESIGN, 2022, -284с.
3. Исмаилов В.А. Инженерно-геологические условия подземного пространства г. Ташкента. -Ташкент: ТашГТУ, 2015, -160с.
4. Инженерно-геологические и геоэкологическое условия прибрежной зоны Камского водохранилища, осваиваемой для строительства объектов нефтедобычи / Чемус А.А., Красильников П.А., Пенский О.Г., Гершанок В.А., Карасева Т.В.// Современные проблемы науки и образования. - 2012.
5. Копылов И.С., Коноплев А.В., Красиль-ников П.А., Кустов И.В. Геоэкологическое проблемы и геологическая безопасность урбанизированных территорий // Экологические проблемы антропогенной трансформации городской среды. -Пермь: Гос. нац. исследи. ун-т, 2014. - С. 143-147.
6. Красильникова С.А., Красильников П.А., Коноплев А.В., Геоинформационное обеспечение гидродинамического моделирования оценки эффективности проектируемой дренажной системы микрорайона Усольский г. Березники Пермского края //ГЕОЭКОЛОГИЯ. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 2013.-No 10- С. 3161-3165.
7. Пашкин Е.М. Породные конструкции и их роль в формировании устойчивости подземных выработок // Инженерная геология. - 1992. - №1. -С. 3-12.
8. Худайбергенов А.М. Инженерная геология городов правобережья р. Чирчик. -Ташкент: Фан,1980, -192с.
