При проведении горных и строительных работ в мире ежегодно перемещается такое количество различных горных пород, которое соизмеримо с объемом материала, переносимого всеми реками Земли. На огромных площадях образуется новый искусственный покров Земли. Все созданное человеком — городские и сельские строения, наземные коммуникации, горные разработки, водохранилища, сельскохозяйственные угодья — занимает около восьми процентов суши.
Результаты хозяйственной деятельности человека в последнее время начинают все интенсивнее проявляться и на больших малозаселенных пространствах. Например, там, где идет крупная добыча нефти, газа, забор артезианских вод, там земная поверхность может опуститься на больших площадях. А если они опустятся на несколько десятков сантиметров, начнется изменение природной среды в масштабах целого региона. Изменяются и гидросфера, и биосфера, и климатические условия.
Казалось бы, лишь тонкий слой в приземном пространстве испытывает воздействие инженерно-хозяйственной деятельности человека. Слой этот ничтожно мал по сравнению с глубинами земного шара, объемом атмосферы, беспредельностью космоса — он мал даже по сравнению с общей мощностью самой литосферы. Но изменения, которые происходят в верхних ее этажах, меняют привычный ход природных геологических процессов, вызывают прежде неизвестные явления.
Литосфера — минеральная основа биосферы. Все элементы внешней оболочки земного шара — горные породы, слагаемые ими массивы, формы рельефа, подземные воды, а также протекающие естественные геологические процессы и явления — все они взаимосвязаны и с атмосферой, и с гидросферой, и с растительным миром. Вот почему любые изменения в земной коре — природные или антропогенные — оказывают существенное влияние на все составные части природной среды и биосферы в целом. Бережно, рационально используя литосферу, мы тем самым предохраняем от вредных последствий и другие составные части природной среды. В идеальном варианте возводимое инженерное сооружение так удачно вписывается в природную обстановку, что не нарушает сложившегося в ней равновесия. Добиться этого чрезвычайно редко удается. Чаще всего строительство зданий, каналов, карьеров, тоннелей и других сооружений, вырубка лесов, орошение, распахивание целинных земель оказывают значительное воздействие на окружающую природу, меняют привычное течение, которое установилось там за тысячи лет, в худшую сторону.
Забота, ответственность за сохранность земной поверхности легли главным образом на одну из наук о Земле — инженерную геологию. Специалисты этой отрасли издавна готовят для проектировщиков и строителей данные о различных свойствах пород, о возможности возникновения нежелательных геологических процессов, дают рекомендации, как разместить жилые дома, производственные комплексы, гидротехнические сооружения. Указывают наиболее защищенные от стихийных бедствий места для жизни и работы людей.
Инженерная геология способна предвидеть возможные перемены на земной поверхности и в ее недрах.
… Площадь распространения вечной мерзлоты охватывает около четверти суши всего земного шара. В нашей стране она захватила почти половину территории.
Там, где тысячелетиями властвует мерзлота, посреди ровной площадки может неожиданно вырасти бугор пучения, иногда высотой до 12 метров. В Якутии их зовут «булгунняками», в Канаде и на Аляске «пинго». Бывает, что за год они вырастают на полмэтра.
При промерзании мелких речек сжатая льдом вода, вырываясь на поверхность, образует наледи. Они иногда распространяются на десятки квадратных километров, а в высоту могут достигать пяти метров. Еще пример: промерзание горных пород на склонах гор способствует их разрушению и образованию курумов — «каменных речек», которые медленно, но неуклонно стекают вниз.
Нетрудно представить, какие осложнения вызывают наледи или «каменные реки», выросшие там, где пролегли транспортные магистрали или коммуникации, что произойдет при строительстве и эксплуатации зданий, под которыми грунт начнет оттаивать и потечет…
Долгое время считалось, что вечная мерзлота — это враг хозяйственного освоения Севера и с ней надо «бороться». Познание законов, регулирующих существование вечномерзлых почв и горных пород, дает возможность сделать вечную мерзлоту союзником строителей, нефтяников, горняков… Надо научиться сохранять ее, и тогда северные стройки получат надежный фундамент для возведения любых сооружений.
Читать дальше