Лесові породи на території України

Загальна характеристика

Лесові породи на території України займають 74,8%. Це осадові породи. Походження їх до кінця ще не встановлено. Вони покривають усі межиріччя, а також прадавні тераси в лісо-степовій і степовій зонах України. У складі цих порід розрізня-ють леси та лесовидні відклади.

Леси — пухкі, пилувато-суглинкові або пилувато-глинисті по-роди палевого, світло-палевого, палево-жовтого або каштаново-бурого кольору. Найлегший гранулометричний склад лесів на Поліссі і приполіській частині Лісостепу. На південь і схід він стає важчим. Найбільш важкий склад лесів у степовій частині Криму та на Приазовській височині.

Потужність лесів змінюється від 1–2 до 25–30 м, причому вона більша на плоскорівнинних і менша — на підвищених елементах рельєфу. Леси, як правило, підстилаються переважно пісками, карбонатними породами та глинами. Вони характеризуються високою пористістю (45–50%), карбонатністю (10–15%), у зоні Степу мають у своєму складі гіпс та легкорозчинні солі.

Лесові породи відносяться до грунтів специфічного складу та стану, які при підвищенні вологості та підтопленні територій поверхневими чи підземними водами різко ущільнюються, провокуючи значне просідання грунтів в основі фундаментів інженерних споруд, що може призвести до їх деформації або повного руйнування. [[1]]

Особливості

Слід відзначити, що природа лесових грунтів як за походженням, так і за властивостями залежить від геологічної будови території, літологічного складу корінних порід, морфологічного стану поверхні, географічного положення та кліматичних умов.

Лесові грунти являються вторинними, їх формування залежить від сукупності денудаційних процесів, характерних для конкретної території. Серед лесових порід слід виділити чисті леси, лесовидні та лесоподібні грунти. Найбільш поширеними гіпотезами формування лесових грунтів є водно–льодовикова, еолова, делювіально-пролювіальна та елювіально–делювіальна.

Лесові грунти являються вторинними, їх формування залежить від сукупності денудаційних процесів, характерних для конкретної території. Серед лесових порід слід виділити чисті леси, лесовидні та лесоподібні грунти. Найбільш поширеними гіпотезами формування лесових грунтів є водно–льодовикова, еолова, делювіально–пролювіальна та елювіально–делювіальна.

Лесовидні суглинки та супіски переважно еолово–делювіального та делювіально–пролювіального походження, на 40–50% складаються з пилуватих частинок, можуть відзначатись середньою вологістю, але низькою щільністю. Потужність лесовидних грунтів не перевищую 5–15м.

Лесоподібні грунти мають переважно елювіально–делювіальне походження, характеризуються потужністю, що не перевищую 3–5м, відзначаються макропористістю, що сформувалась за рахунок вилужування легкорозчинних солей та суфозії — виносу та перевідкладенню вивітрілих частинок корінної породи.

Лесові грунти, що утворилися за рахунок переносу грунтових частинок вітровими потоками та тимчасовими водотоками, формуються в безводному середовищі. А тому не встигають ущільнитися та відзначаються ефектом просіяного борошна — окремі частинки не мають структурних зв’язків, а в водному середовищі пере структуруються і ущільняються, що і обумовлює просідання лесових грунтів в основі фундаментів інженерних споруд як від власного тиску грунтів, так і додаткового навантаження від інженерних споруд.

Кількісним показником просідання являється величина відносного просідання і початкове навантаження просідання. Що дають можливість розрахувати сумарне просідання га всю потужність лесової товщі і визначити тип просідання (I тип при сумарному просіданні до 5см, II — більше 5см).

Лесові грунти на тереторії Донецької області

На території Донецької області типові леси відсутні. А лесові грунти представлені переважно еолово–делювіальними суглинками, рідше супісками та лесоподібними грунтами елювіально–делювіального походження.

Еолово–делювіальні грунти поширені переважно в західній частині області і утворились за рахунок переносу східними. Південно–східними вітровими потоками і тимчасовими водотоками пилуватих частинок із найбільш високих територій Головної Антикліналі Донбасу та Приазовського кристалічного щита, де абсолютні відмітки поверхні згідно Балтійської системи досягають +300м.

Цілком зрозуміло, що товща лесових грунтів формується на захід та північний захід від цих структур. Це переважно Добропільський, Олександрівський, частково Артемівський та Слов’янський райони, а також Великоновоселківській, Волновахський та Мар’їнський райони. Виключення представляють південні Першотравневий та Новоазовський райони, де напрямок вітру корегується близькістю Азовського моря. Товща лесових порід в межах цих територій досягає 10–15м, грунтові умовви характеризуються переважно I типом просідання. Виключенням являються окремі території на повнічному заході області (Добропільськкий, Волновахський та Артемівський райони), де відзначається II тип просідання.

Лесові грунти можуть витримувати досить високе навантаження до 0,20–0,25МПа, але вважаючи на низку щільність при водо насиченні можуть різко і нерівномірно ущільнюватись. При цьому виникає нерівномірне просідання грунтів, що в свою чергу може привести до деформації, а, можливо, і повного руйнування інженерних споруд.

Специфічні властивості лесових грунтів створюють значні проблеми при забудові території та експлуатації інженерних споруд.

Підвищення вологості грунтів на забудованих територіях, можливість само підтоплення їх грунтовими водами та витік води з водо несучих комунікацій та споруд провокує розвиток просідання лесових грунтів в основі фундаментів інженерних споруд.

Актуальною проблемою для Донецької області залишається негативний вплив на навколишнє природне середовище наслідків багаторічного видобутку вугілля і закриття в стислі терміни десятків глибоких нерентабельних шахт. Після припинення відкачки води в шахтах відбувається відновлення рівнів підземних вод до природних. В результаті повного затоплення гірських виробіток підземні води можуть створити значні проблеми в житті та господарській діяльності людини.

Подальше зростання кількості ліквідованих вугільних шахт. Наслідком якого може бути поширення територій інтенсивного розвитку техногенних змін рівнів і хімічного складу підземних вод, додаткове осідання земної поверхні з загрозою цілісності громадянських в промислових споруд, зумовлює необхідність виконати регіональну оцінку впливу на еколого–гідрогеологічний стан навколишнього середовища у вугледобувних районах, де здійснюється закриття шахт, розробити схеми інженерного захисту територій, визначити найбільш доцільну послідовність закриття груп взаємопов’язаних шахт із прийняттям оптимальних технічних рішень щодо їх ліквідації.

Детальне вивчення розповсюдження, природи та фізико–механічних властивостей лесових грунтів, їх погіршення за рахунок зміни гідрогеологічного режиму дасть змогу запровадити моніторинг стану геоекологічних умов на територіях розповсюдження лесових грунтів, розробити комплекс конструктивних водозахисних та технічних меліоративних заходів для надійного будівництва та експлуатації інженерних споруд, а також кваліфікаційного обґрунтування реструктуризації навколишнього середовища.