Глікман А.Г.
НТФ "ГЕОФІЗПРОГНОЗ"
серпень 2009 Санкт-Петербург
При облаштуванні заміського ділянки виникає ряд проблем, більш-менш загальних для всіх. Ці проблеми можна розділити на дві групи - це водопостачання і будівництво будинку.
1. Водопостачання
Нещодавно я був у відрядженні близько Азовського моря, і з подивом дізнався, що перш ніж здавати ділянки землі під забудову, їх там забезпечують водопостачанням. На жаль, це рідкісний випадок. Зазвичай обов'язок добувати воду лягає на самих жителів. І ось тут виникає така маса питань, що розібратися в них не представляється можливим.
Немає нічого простішого і потрібніше води, але немає і нічого складнішого. Як і звідки вона потрапляє в підземний простір, і як її звідти видобувати? Колодязем або свердловиною?
На жаль, з позицій сучасних уявлень гідрогеологів проблем пошуку води не вирішити. Як відомо, згідно з поглядами гідрогеологів, вода потрапляє в підземний простір з атмосферних опадів, і сочиться уздовж проникних породних шарів. Мабуть, це явище також існує, однак цей підхід не дозволяє зрозуміти ряд спостережуваних явищ.
В першу чергу, це самовиливаються свердловини. Відомі випадки, коли свердловини, пробурені для різного роду досліджень, починаються фонтанувати чистою джерельною водою. Фонтани ці, буває, досягають двох метрів у висоту, не висихають десятиліттями, і не залежать від пори року. Одна така свердловина знаходиться в СПб, на Байконурской вул., Біля будинку №12, і ось уже років 40 там коштує невичерпна чергу петербуржців, які користуються цією водою як питної. Наведена на фото (рис.1) свердловина була пробурена під Виборгом в ході планових регіональних досліджень, і фонтанує вже більше 30 років.
Мал. 1
Ніяким природним тиском такої дебіт і натиск не пояснити. Якщо тиск визначається тільки гірським тиском на рівні водоносного горизонту, то вода може піднятися не вище, ніж до рівня поверхні грунту.
Чому в колодязях, що знаходяться поруч, при однаковій кількості кілець вода може виявитися абсолютно різного складу? Чому в одному колодязі вода в посуху пересихає, а в іншому, поруч стоїть, рівень води не змінюється цілий рік? Особливо багато незрозумілого, коли воду беруть свердловиною. Питання можна продовжувати до нескінченності ...
Так склалося, що нам вдалося відповісти на деякі з них.
У 1993 році з'ясувалося, що при використанні спектральної сейсморозвідки (метод спектрально-сейсморозвідувальних профілювання (ССП)) виявилося можливим виявляти зони тектонічного порушення (ЗТН). ЗТН проявляється на ССП-розрізах воронкоподібним (V-образним) об'єктом. На рис.2 наведено приклад ССП-розрізу при перетині профілем ЗТН.
Розріз спектрального сейсморозвідувальних профілювання при перетині Зони тектонічних порушень 
Мал. 2
При первинному знайомстві з цими геологічними об'єктами ми звернули увагу на те, що наявність ЗТН є стійкою ознакою обов'язкового руйнування опинився поблизу інженерної споруди. Детальніше про це - у 2-му розділі, де буде розказано про проблеми будівництва будинку.
Вивчаючи опинилися численними властивості ЗТН , Ми в 1997 році виявили, що в цих зонах можна брати воду. Колодязем або свердловиною - це особлива розмова. Головне ж полягає в тому, що вода, отримана в цих зонах, за складом є джерельною. Колодязь, який дає воду в ЗТН, відрізняється постійністю складу води і не пересихає влітку, а дебіт завжди досить значний.
Перші свердловини, пробурені в ЗТН, виявилися самоізлівнимі. Надалі це не було частим явищем, але стало більш-менш зрозумілим, що самоізлів йде саме в ЗТН.
Подальше вивчення ЗТН дозволило висунути таку гіпотезу.
Джерело води, яку можна брати в ЗТН, знаходиться на дуже великих глибинах. У всякому разі, навіть в найглибших на Землі шахтах при попаданні підземної виробки в ЗТН починається рясний водоприток. Вода ця напірна, і по вертикальних проникним породним каналах, наявність яких обумовлено присутністю тектонічних порушень, вона прагне вийти на поверхню. Їй в цьому заважають водоупором, сформовані гліносодержащімі породами. Там, де водотривких шар має дефект, глибинна вода виходить у вигляді джерела.
Відомо, що джерела зустрічаються і в горах, на великих висотах, в абсолютно безводної місцевості. Це все підтверджує викладену гіпотезу.
З 1997-го року ми дали досить багато точок водотоку в ЗТН, і там, де ця зона на ССП-розрізі видно добре, осічок не було. При спорудженні колодязя картина виходить більш-менш однакова. Вода з'являється відразу ж, і найчастіше, досить бурхливо, як тільки виявляється пройденим шар водоупора (глини). Не так часто, але все ж буває, що рівень води в колодязі буде вищою рівня поверхні землі.
А ось при спорудженні свердловини все часом відбувається не так гладко.
Практика буріння на воду така, що результати буріння, тобто, буде вода чи ні, буровиків хвилює найменше. Головне для них - метри буріння. Чим їх більше, тим вище оплата. У зв'язку з цим, нами неодноразово спостерігалося, що коли вода з'являлася на невеликих глибинах, буровики перекривали вихід цієї води, і йшли на бόльшіе глибини. А ось чи буде ця вода на великих глибинах - виявилося великим питанням.
Тільки в 2008 році у нас було два таких випадки, і обидва під Виборгом. Глибина залягання покрівлі граніту становила метрів 10. Приблизно на цій же глибині, за нашим припущенням, можна було отримувати воду. Однак буровики заглушили цю воду і в одному випадку пройшли 200м по граніту, а в іншому - 150м. При цьому води не було. Мабуть, вертикальна тріщина в граніті, по якій йде вода, виявилася в стороні від свердловини.
Будучи зацікавлені в глибоких свердловинах, буровики поширюють думку, що чим глибше свердловина, тим чистіше видобувається вода. Це не правда. Якщо глибинна напірна вода піднімається з кілометрової глибини, то на якій глибині її візьмуть - не має значення. Вона одна і та ж.
Наполягаючи на глибоких свердловинах, буровики розраховують на те, що чим глибше свердловина, тим більша ймовірність зачепити водоносну тріщинку.
Все, що стосується води - суцільні легенди. Існуючі гідрогеологічні карти, за допомогою яких нібито можна прогнозувати наявність води, носять регіональний характер і не можуть містити конкретну інформацію про наявність водотоку на даному локальному ділянці.
На думку гідрогеологів, існують місця, в яких буріння і зовсім не дає воду. Тут можна заперечити, що за 12 років, що минули з моменту виявлення нами водоносности зон тектонічних порушень, ми не можемо назвати жодного регіону на Землі, де було б відсутність води в цих зонах.
Метод ССП є першим геофізичним методом, за допомогою якого можна надійно виявляти точки водоносности. Але цей метод не є єдиним, використовуваним для пошуків води.
Найбільш популярним є спосіб, заснований на екстрасенсорні здібності людей. Датчиком, як би детектором цих здібностей, використовуються різного роду рамки, кутом зігнуті зволікання та ін., Звані лозою. Об'єктивно оцінити ефективність лозоходців дуже важко. Справа в тому, що самі вони оцінити свою ефективність не можуть, так як для власної настройки лозоходців повинні бути впевнені в своїй 100-відсоткової здатності "бачити" воду, і для затвердження у себе цієї впевненості кажуть, що помилок у них не буває.
Одного разу, коли я був свідком того, що лозоходец дав точку для видобутку води, не підтвердилася бурінням, але при цьому стверджував, що у нього помилок не буває, я сприйняв це як обман. Однак після ознайомлення з підручниками по лозоходства, я зрозумів, що визнати свою помилку вони не можуть в принципі, тому що це позбавить їх впевненості, без якої вони працювати не можуть.
Отримання води - дуже складна проблема, яка не вичерпується витяганням її з грунту. Зона тектонічного порушення, з якої йде витяг води, є складовою частиною розгалуженої системи таких зон. І якщо, скажімо, на якому, можливо, і дуже віддаленому ділянці в одній з ЗТН виявиться якесь джерело забруднення (смітник, санвузол і т.п.), то може так статися, що глибинний джерело води буде зараженим. На жаль, такі випадки зустрічаються.
2. Будівництво будинку
Немає жодного котеджного масиву, де б не спостерігалися незрозумілі руйнування. Нахиляються будиночки або веранди, провалюються дашки, тріскається стрічковий фундамент і вимощення, рветься кладка цегляних будиночків ... Такі події відбувалися завжди, і в цьому прийнято звинувачувати будівельників. Зараз, у зв'язку з з'явилася можливістю виявлення ЗТН, стали зрозумілі причини руйнувань.
Як виявилося, причиною подібних подій є наявність під інженерними спорудами зон тектонічних порушень.
Грунт в ЗТН знаходиться в дуже зруйнованому стані. У зв'язку з цим в цих зонах грунт має знижену несучу здатність (підвищену піддатливість), а звідси і западають дашки і нахиляються будинку і веранди.
Зруйнована стан грунту зумовлено впливом з боку планетарної пульсації. планетарна пульсація є періодичні коливання грунту, які мають місце як раз в ЗТН. Власне, ці коливання і формують все властивості і саме існування ЗТН. Частота цих коливань настільки низька, що виявити їх можна тільки за допомогою спеціальної апаратури. І це навіть незважаючи на досить значну їх амплітуду, що досягає іноді 10см.
Це явище виявлено порівняно недавно, років 10 тому, і воно пояснює фізику руйнувань, про які всі знають, але причину яких ніхто раніше не розумів. Зокрема, незрозумілим було, як виникають вертикальні тріщини в цегляній кладці, що розривають цеглини. У лабораторії отримати подібні руйнування не вдавалося.
Однак, насправді, з урахуванням планетарної пульсації все виявляється елементарно просто. Уявімо собі, що тільки частина фундаменту спирається на нерухомий грунт, а частина - на що коливається. Тоді виходить, що фундамент піддається змінним згинальних напружень, результатом яких і є формування вертикальних і субвертікальних тріщин.
Протидіяти руйнівній дії планетарної пульсації неможливо. Відомі спроби, коли для цього споруджуються надпотужні залізобетонні фундаменти і залізобетонні плити т.зв. плаваючого підстави. Однак при наявності під фундаментом ЗТН, руйнування виникають неминуче. Зрозуміло, ступінь, характер і швидкість руйнування залежить від того, яку частину фундаменту займає ЗТН. Якщо лише невелика частина площі фундаменту зайнята цією зоною, руйнування будуть незначними. Максимальна руйнування буде в тому випадку, якщо ЗТН доводиться на половину фундаменту.
Тут дуже важливо усвідомити таке. Всі руйнування ініціюються рухливістю грунту. В першу чергу, руйнується фундамент. Зовні це проявляється вертикальними тріщинами на стрічковому фундаменті і тріщинами в отмостке. Тріщини в плаваючому підставі, як правило, не видно. Але якщо на плаваючому підставі варто цегляний будинок, то виникнення в кладці вертикальних тріщин однозначно свідчить про те, що плита тріснула.
Це дуже легко зрозуміти. Припустимо, що плита тріснула навпіл. Після цього обидві половинки будуть вільно переміщатися одна відносно іншої. Спочатку - в межах гнучкості арматури. Але при цьому арматура буде піддаватися зусиллям на зріз, і в кінці кінців, порветься. Взаємне переміщення за рахунок пульсації обох частин розірваної плити викличе ізгібние зусилля в матеріалі стін, що призводить до появи в стінах вертикальних тріщин.
Єдиний, на наш погляд, вихід, це не протидіяти планетарної пульсації, а використовувати таку конструкцію споруди, щоб наявність планетарної пульсації не викликало руйнувань.
Наявність рухливості грунту було невідомо, але людський досвід привів до того, що для того, щоб уникнути руйнування будинків, сільські жителі ставлять свої житла, що називається, на чурочкі. І нерівномірний догляд цих опор в грунт з легкістю компенсується Поддомкрачиваніє у відповідних місцях будинку і нарощуванням йдуть в грунт опор.
Тобто, рухливості грунту слід протиставити гнучкість фундаменту.
При наявності на деякому обмеженому просторі безлічі ЗТН виникає просідання грунту, і за умови хронічного обводнення за досить тривалий період часу формується торф'яної шар і інші ознаки заболочування території. А отже, видаливши торф, ми нічого не змінюємо в умовах будівництва.
Одне з властивостей ЗТН полягає в тому, що в цих зонах з грунту виходять глибинні гази. Вважається, що виходить радон. Насправді, про радон говорять тільки тому, що його простіше всього реєструвати. Є підстави вважати, що з грунту в ЗТН виходить безліч шкідливих для людини газоподібних субстанцій. Глибинні гази впливають на наше здоров'я, і, на думку медиків, переважна більшість важких захворювань людей виникає під впливом цих газів.
При прийнятті рішення про будівництво заміського будинку необхідно враховувати можливий вплив з боку ЗТН. Для цього придбану ділянку слід обстежити за допомогою методу ССП на предмет наявності на цій ділянці зон тектонічних порушень.
Якщо вдається виділити ділянку території, де відсутні ЗТН, можна рекомендувати таку ділянку під будівництво будинку. Причому в відсутності ЗТН можна будувати все, що завгодно і як завгодно. Застосовувати можна палі, яке плаває підставу і так далі. Сам будинок можна будувати з будь-якого матеріалу і по будь-якої технології.
Буває так, що ділянка, що не має ЗТН, занадто малий, і фундамент будинку туди не вписати. Тоді виникає завдання будівництва будинку в умовах рухомого грунту, з якого виходять глибинні гази. Як показує досвід, конструкція фундаменту у вигляді окремих, не пов'язаних між собою залізобетонних блоків є найбільш вдалою для такого випадку. Тут вирішуються обидві проблеми. По-перше, відсутність жорсткості фундаменту буде погоджено з рухливістю грунту, а по-друге, вільний простір під будинком буде постійно вентилюватися, і глибинні гази не зможуть сформувати геопатогену зону.
Практика показує, що оптимальним при підготовці ділянки під повноцінне житло є обстеження всієї ділянки за допомогою ССП. При цьому будемо мати як рекомендацію для місця зведення будинку, так і точку водотоку.
На рис.3 наведено приклад такого обстеження одного з ділянок Ленінградської області.
Мал. 3
Колодязем або свердловиною?
Чому в колодязях, що знаходяться поруч, при однаковій кількості кілець вода може виявитися абсолютно різного складу?
Чому в одному колодязі вода в посуху пересихає, а в іншому, поруч стоїть, рівень води не змінюється цілий рік?