Реферат: Геоэкологический фактор безопасности жилища

Гликман А.Г.

НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"

Мой дом - моя крепость. Но иногда эта крепость и без участия неприятеля, сама по себе, вдруг внезапно разрушается. А иногда таит в себе невидимого врага, сокрушающего жителей и именуемого экологически опасной зоной. Почему так происходит?

Долгое время это было загадкой. Не обошлось и без мистики. Замечено, что встречаются иногда в деревнях дома, где люди жить не могут. Болеют, умирают. Когда это становится очевидным, дома бросают, и они после этого довольно быстро разваливаются и проваливаются в землю. Вот это быстрое разрушение и уход под землю и приводит к мысли о том, что здесь не все ладно, и что не обходится без нечистой силы.

Увязать эти два фактора - пониженную несущую способность грунта и выход из него газообразных субстанций, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека – удалось в результате выявления ряда свойств зон тектонических нарушений, и стало это возможным в результате применения метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП).

На ССП-разрезах зоны тектонических нарушений проявляются специфическими очертаниями - воронкообразными (V-образными) объектами либо одной образующей V-образного объекта. (Такой объект, полученный при исследовании дома N 11 по Шпалерной улице (СПб)¹ приведен на рис.1).

Рис. 1

Зоны тектонических нарушений разбросаны на Земле хаотично, и вероятность попасть в них достаточно велика. И именно своеобразием свойств горных пород (грунта) в зонах тектонических нарушений определяется влияние этих зон на инженерные сооружения и наше здоровье. В результате многолетних и многократных исследований этих зон, а также сопоставлений различных ситуаций в этих зонах, выяснились следующие свойства находящихся там горных пород:

Грунт в зонах тектонических нарушений ведет себя наподобие зыбучих песков. Этому способствуют, с одной стороны, пониженная несущая способность грунта в этих зонах, а с другой, наличие там существенной (амплитудой до 10 см) пульсации, которая была обнаружена сравнительно недавно учеными УрАН. В результате суммарного воздействия этих двух факторов происходит одновременное разрушение и засасывание сооружений в землю. Только зыбучие пески затягивают жертву за считанные минуты, а те зоны, которые можно выявлять с помощью метода ССП - за более длительный срок – месяцы и годы - но столь же неумолимо.

Горные породы (грунт) в зоне тектонического нарушения находятся в столь разрушенном состоянии, что их даже не удается извлечь при разведочном бурении. Высокая нарушенность пород в зонах тектонических нарушений прослеживается от кристаллического фундамента (граниты, гнейсы и т.п.) на всю мощность осадочного чехла, не достигая, однако дневной поверхности примерно 20-50 м.

Нарушенный трещиноватостью породный столб над тектоническим нарушением обладает повышенной проницаемостью. Это и хорошо и плохо. Хорошо - потому что пробурив в этом месте скважину, мы можем добывать воду. Иначе говоря, будет реализована артезианская скважина. Плохо же - потому что одновременно с водой в этих зонах выходят глубинные газы - радон, торон, СО, метан, пары тяжелых металлов, и это приводит к формированию геопатогенных зон² . Кроме того, если в зоне тектонического нарушения окажется выгребная яма, помойка, либо какое бы то ни было хранилище вредных веществ, то их жидкие фракции проникнут сверху вниз, вглубь, вплоть до кристаллических пород, и вдоль тектонических нарушений будут распространяться как угодно далеко, в соответствии с местонахождением и конфигурацией нарушений. Естественно, что это вызовет заражение воды, которую мы могли бы извлекать артезианской скважиной.

Тектонические нарушения можно уподобить сосудам человеческого организма. Они разветвлены, переходят одно в другое, могут быть как крупными, так и мелкими. Кроме того, тектонические нарушения в различных геологических условиях характеризуются определенной спецификой. Так, в условиях залегания карбонатных пород (известняков), тектонические нарушения контролируют карсты, и теперь, с появлением метода ССП, этот бич строителей может своевременно выявляться и оконтуриваться. В условиях Санкт-Петербурга, Северо-Запада европейской части России и в ряде других мест тектонические нарушения контролируют плывуны.

Плывун - это геологический объект, содержащий под высоким давлением водонасыщенную мелкодисперсную субстанцию типа мельчайшего песка. Давление внутри плывуна достигает таких величин, что буровой инструмент, попавший в него, может быть выброшен с большой силой. В Санкт-Петербурге, прослеживая тектоническое нарушение, мы почти наверняка прослеживаем и плывун.

Здесь хотелось бы обратить внимание на взаимодействие грунтов в зонах тектонических нарушений с инженерными сооружениями. То есть не только зоны тектонических нарушений воздействуют на инженерные сооружения, но и наоборот, наличие домов также изменяет свойства грунта. Дело в том, что породный столб, расположенный над тектоническим нарушением, находится в нарушенном состоянии не на всю свою высоту. Приповерхностные (метров до 30-50) породы перед началом строительства могут быть такими же прочными, как и соседствующие с ними (такого же, естественно, состава) породы, не находящиеся в зонах тектонических нарушений. Объясняется это тем, что разрушение пород в зонах тектонических нарушений происходит под раздавливающем воздействием со стороны вышележащих пород. Для того чтобы приповерхностные породы начали разрушаться и проседать, на них должно быть оказано какое-то дополнительное воздействие. Как только начинаются строительные работы, такое воздействие на грунт оказывается как со стороны строительной техники, так, затем, и со стороны построенного сооружения. Возникшая дополнительная нагрузка приводит к тому, что зона нарушенности пород поднимается снизу вверх. Со временем, когда она достигнет поверхности, окажется что сооружение стоит на грунте, потерявшем свою изначальную несущую способность. Естественно, что вместе с движением к поверхности зоны трещиноватости пород, поднимается и верхняя граница плывунов.

Известно много случаев, когда при исследовании причин внезапного разрушения дома оказывалось, что грунт имеет несущую способность, существенно меньшую, чем было определено при инженерно-геологических изысканиях, а также содержит плывун, которого при строительстве точно не было. А поскольку физика этого явления была неизвестной, то возникли представления о том, что снижение несущей способности грунта произошло в результате так называемого "выноса" грунта или, по научному, суффозии. На самом же деле, как оказалось, уменьшение несущей способности грунта происходит в результате выхода на поверхность трещиноватого состояния пород в зоне тектонического нарушения. А если там есть еще и плывун, то дальнейшее уменьшение несущей способности грунта происходит за счет того, что в результате каких-то действий этот плывун оказался разгерметизированным. То есть, за счет изменения гидрогеологических условий.

О том, как наличие плывуна влияет на состояние дома, нами прослежено многократно и опубликовано как на страницах журналов "Жизнь и безопасность", так и в интернете, на нашем сайте http://www.newgeophys.spb.ru/. Однако природа многообразна, и каждое исследование дает новую пищу для размышлений и представляет большой научный интерес.

К сожалению, только научный, так как инстанции, в компетенцию которых входит безопасность жителей города, этим не интересуются.

Вот уже полтора года мы наблюдаем, как развиваются события вокруг дома N 8, корпус 2, по Двинской улице. Анализ причин разрушения соседствующего с ним корпуса 3 дома N 8, которое произошло 3-го июня 2002 года, и исследование территории, прилегающей к этому дому, показали, что 2-й корпус неизбежно должен повторить судьбу 3-го.

На рис.2 показана эта территория.

Рис. 2

Оба дома совершенно одинаковы и состоят из четырех секций. Южная секция 3-го корпуса стояла на плывуне, и когда этот плывун, волею случайных обстоятельств, оказался выпущенным, то несущая способность грунта под этой частью дома уменьшилась до нуля, то есть южная часть дома потеряла опору. Эта секция держалась только за счет того, что она была прикреплена к третьей секции. Однако крепление это не настолько надежно, чтобы долго удерживать целую секцию. И когда связи порвались, четвертая (южная) секция 3-го корпуса оторвалась, отвалилась и рухнула.

Как выяснилось в результате исследований с помощью метода ССП, этот плывун идет от южной части дома 8 корп.3 к южной части дома 8 корп.2. И выйдя из-под корпуса 3, он неизбежно потерял герметичность по всей своей длине, а стало быть, выйдет и из-под корпуса 2. То есть точно так же, как и в 3-м корпусе, под южной частью корпуса 2 должна уменьшиться несущая способность грунта, и здесь тоже должна отвалиться и рухнуть южная секция дома.

С тех пор мы собираем признаки соответствия сделанного прогноза. В течение всех полутора лет раскрываются трещины в стенах между четвертой и третьей секциями дома. Причем раскрыв трещин в верхней части здания существенно больше, чем внизу, что свидетельствует о том, что отрыв идет с поворотом, то есть, в точности так же, как это было и с корпусом 3. Зимой (в феврале) 2003 года был период, когда отрыв южной секции активизировался, и это проявлялось как бы микроземлетрясениями, которые ощущали в течение нескольких дней жители этой самой, южной секции.

Затем, в течение лета исследования состояния дома и грунта под ним осуществляли специалисты организации "Спецстройсервис", которые подтвердили ненадежность грунта и рекомендовали стянуть дом стальными стяжками наподобие того, как стягивают бочки обручами.

Точно так же, как результаты наших исследований, результаты работы "Спецстройсервиса" также были доложены во все властные инстанции.

В настоящее время (январь 2004 года) получено заключение организации "Фундаментпроект", согласно которому, действительно, осадка четвертой секции дома существенно выше, чем осадка третьей секции. Иными словами, это означает, что под южной частью дома несущая способность грунта имеет существенно пониженное значение по сравнению с соседней секцией. О состоянии грунта на территории этих двух корпусов свидетельствует еще и тот факт, что расселенный корпус 3 наклоняется в сторону корпуса 2.

Все эти наблюдения и исследования были бы уместны применительно к каким-то производственным процессам, но не к жизни людей, которая находится в прямой зависимости от процессов трещинообразования в стенах дома. Ну, я понимаю, что расселить людей в более безопасные жилища - задача действительно не простая. Но скрепить дом стяжками - явно проще. Так почему же это не делается? Ведь если дом рухнет, то расселять оставшихся в живых все равно придется.…

Приведенный на рис.1 ССП-разрез получен при исследовании еще одного проблемного дома - дома N 11 по улице Шпалерной.

В 1991 г был сделан капитальный ремонт этого дома. Однако за прошедшие с тех пор 13 лет дом пришел в состояние, явно не лучшее, чем было до капитального ремонта. По рассказам жителей, состояние дома стало резко ухудшаться лет 5 назад, после того, как во дворе, в зоне, показанной значком на плане дома, приведенном на рис.3, пришлось выкопать довольно глубокую яму. В этом месте двора находится канализационный люк, в который один из жителей высыпал оставшийся у него после ремонта цемент. Цемент схватился, застыл и вывел из строя канализацию, для ремонта которой и пришлось вырыть яму.

Рис. 3

После этого ремонта началось обильное поступление воды в подвалы, и сразу же началось активное трещинообразование в стенах дома. Естественно, как это всегда бывает, виновником всего посчитали "Водоканал". Однако анализ воды из подвала, который был сделан в этом году, показал, что это вода из плывуна. Так что же произошло и не случайна ли связь между обводнением подвалов и раскрытием трещин в стенах?..

Методом ССП были пройдены 3 профиля (NN 1,2,3) в подвалах дома, и 1 профиль N 4 - во дворе. Профили 1, 2 и 4 - параллельные ул. Шпалерной, и профиль 3 - примерно перпендикулярный первым трем.

В результате профилирования методом ССП были получены следующие результаты.

Середины V-образных структур, подсеченных на этих профилях, отмечены значком X. Соединив середины V-образных структур, подсеченных 1-м и 2-м профилями, получаем, что выявленное тектоническое нарушение имеет строго меридиональное направление. Продолжив эту линию на север, пересекаем канализационный люк, в котором осуществлялся описанный выше ремонт. Продолжив эту линию в почти южном направлении, пересекаем середину V-образного объекта, подсеченного на профиле 4. Кроме того, в самом конце профиля 4 подсечен еще один V-образный объект.

На профиле 3 также подсечен один V-образный объект.

Таким образом, проясняется картина разрушения дома.

Совершенно случайно, колодец, помеченный на схеме значком , оказался в самой середине зоны тектонического нарушения. В результате, вырытая 5 лет назад яма в этом месте выпустила плывун. Поскольку на территории дома имеется несколько зон тектонических нарушений, то вследствие сообщающихся между собой плывунов стал терять опору фундамент всего дома. Признаком этого является обводнение подвалов плывунной водой.

В принципе, по внешним проявлениям разрушений, дом N 11 по ул. Шпалерной не отличается от большого количества домов в Санкт-Петербурге. Стены дома покрыты косыми и вертикальными трещинами. Трещины раскрываются, невзирая на то, что в некоторых местах стены уже скреплены стяжками. Правда, не так уж часто приходится встречать, чтобы кирпичная кладка разошлась до 10 см. На рис.4 приведена фотография, полученная при съемке сквозь эту щель, на чердаке, в точке (а).

Рис. 4

Есть еще один момент, который заставляет обратить особое внимание на этот дом. Это - характер ССП-разреза по профилю 2, приведенного на рис.1. Такая резкая прорисовка V-образного объекта свидетельствует об очень высоком уровне влияния зоны тектонического нарушения на инженерное сооружение, которое, в частности, проявляется в возникновении резонансных явлений. Наличие резонансных явлений в доме подтверждено жителями этого дома. Одно из его проявлений - это раскачивание дома при проходе мимо него некоторых видов транспорта. Это явление несет в себе угрозу дому. А именно, если в какой-либо квартире, находящейся над этим воронкообразным объектом, будет осуществлено ритмическое воздействие с определенной частотой, дом может разрушиться. Источником такого воздействия могут оказаться ритмические движения под музыку нескольких человек³ , и даже стиральная машина при определенной скорости вращения центрифуги.

Применяя в течение последних 10 лет метод ССП, мы имеем основание утверждать, что все внезапные разрушения инженерных сооружений происходят в результате воздействия на них со стороны зон тектонических нарушений. Однако с некоторых пор было замечено, что зачастую воздействие геопатогенных зон на здоровье жителей проявляется даже сильнее, чем разрушающее воздействие - на само сооружение.

Так, при обследовании одного очень добротно построенного в курортной местности под Выборгом особняка оказалось, что прямо под этим строением проходит мощная зона тектонического нарушения. После того как мы объяснили хозяевам, чем это может грозить, выяснилось, что за год проживания в этом доме произошло резкое ухудшение здоровья всей семьи. То есть воздействие со стороны зон тектонических нарушений не зависит ни от качества строительства, ни от качества строительных материалов.

Примерно в такие же условия попали жители домов, находящихся на улицах им. Шкапина и Розенштейна. Дома там находятся в полуразрушенном состоянии. По характеру разрушения этих домов видно, что они находятся под воздействием зон тектонических нарушений. С другой стороны, как следует из доклада главного врача Центра Госсанэпиднадзора в Адмиралтейском районе И.А. Ракитина, который был сделан 16.09.03 на основании социально-гигиенического мониторинга, заболеваемость в этом микрорайоне по многим болезням существенно (в 1,5÷2 раза) выше, чем в среднем по Адмиралтейскому району, а по онкологии - в 4 раза. Учитывая то, что непосредственно на этих улицах нет вредного производства, можно предположить, что такое положение дел является следствием воздействия зон тектонических нарушений как геопатогенных.

Многочисленные наблюдения за характером разрушения домов в СПб позволяют сделать следующие выводы:

Геопатогенные зоны - это реальность. Необходимо осуществить нормальное, с привлечением медиков, изучение этих объектов и выработать соответствующие критерии, а также рекомендации.

За время существования Петербурга условия для строительства ухудшились вследствие воздействия домов на грунт в зонах тектонических нарушений.

Применяемые сегодня строительно-ремонтные технологии созданы без учета реальной геологической обстановки и реакции грунта. Сейчас, когда наконец возникли возможности оценивать эту реакцию, строительные технологии должны быть изменены в соответствии с новой информацией. Другого пути для увеличения надежности сооружений просто не существует.

Так сложилось, что понятие геопатогенных зон используют при описании очень различных явлений. В данном случае мы подходим к геопатогенным зонам исключительно как к объектам определяемым геологическим строением земной толщи, которые возникли в результате выхода на поверхность вредных для здоровья глубинных газов.

Под воздействием таких факторов 3 года назад разрушился Дворец Торжеств в Иерусалиме.