Прогнозирование диаметра карстового провала на поверхности Ледяной горы по механизму «органных труб»: геомеханический метод и его верификация

Аннотация: Согласно действующим нормативным документам [1, 2], одним из основных параметров для проектирования специальной (конструктивной и геотехнической) противокарстовой защиты сооружений является расчетный диаметр карстового провала. Общеизвестно, что трудоёмкость его определения серьёзно возрастает с увеличением мощности и неоднородности толщи пород над карстовой полостью. В случае достаточно мощной толщи добавляется ещё больше проблем, например, когда она в основном сложена связными дисперсными и/или скальными (в т.ч. полускальными) породами, которые могут обрушаться «классическим» способом (в виде параболического вывала, цилиндрического среза или их комбинации) [2] или по механизму «органных труб» (в виде трубообразного канала относительно малого диаметра и большой высоты), как это имеет место в массиве Ледяная гора, внутри которого сформировалась КЛП. В настоящее время для прогнозирования размеров кастового провалообразования в условиях очень мощной покровной толщи, особенно по механизму «органных труб», применение численных методов, как правило, не является корректным главным образом ввиду отсутствия в геотехнических программах грунтовых моделей, которые способны описать такое сложное поведение (разрушение) пород над полостью. Что касается аналитических (геомеханических) методов, то в отечественном инженерном карстоведении авторам известно три метода. В настоящей работе рассматривается один из них [3]. От других геомеханических методов он отличается тем, что по нему детально изложен вывод аналитического решения, а сам метод успешно прошел верификацию на нескольких «органных трубах», изученных в гротах КЛП.