Рост числа провалов грунта: как определить риски до наступления катастрофы

Вы доверяете дороге под колёсами вашего автомобиля. Но что, если это доверие обманчиво? Провалы грунта всё чаще превращают обычные улицы в зоны опасности. И цена их игнорирования стремительно растёт.

Каждый год провалы грунта поглощают дороги, дома и предприятия по всему миру, включая [Канаду](https://globalnews.ca/news/401401/a-list-of-the-worst-sinkholes-in-canada-and-around-the-world/), [Великобританию](https://news.sky.com/story/what-causes-sinkholes-and-why-are-they-popping-up-in-the-uk-13312658), [Кению](https://news.mongabay.com/2021/12/sinkholes-emerge-in-rural-kenya-after-series-of-floods-droughts/) и [Южную Африку](https://iol.co.za/the-star/news/2025-10-19-sinkhole-crisis-mogale-citys-dolomitic-ground-claims-major-roads/), а также [Соединённые Штаты Америки](https://www.nbcchicago.com/news/national-international/sinkhole-capital-this-us-town-has-more-sinkholes-than-people/3147525/).

Они нарушают повседневную жизнь, загрязняют источники воды и наносят значительный ущерб зданиям и сооружениям, часто с разрушительными экономическими последствиями в экономически неблагополучных регионах. Ремонт может стоить от сотен тысяч до миллионов долларов. В условиях и так напряжённых государственных бюджетов крайне важно предотвращать образование провалов грунта, а не устранять их последствия.

Провалы грунта и их отличие от выбоин

Провалы грунта иногда принимают за выбоины, но они гораздо опаснее.

Выбоины — это поверхностные неровности, которые образуются из-за износа и перепадов температур при замерзании и оттаивании. Провалы грунта, напротив, начинаются глубоко под землёй. Они формируются, когда вода растворяет такие породы, как известняк и гипс, или когда подземные почвы размываются водой, создавая скрытые полости.

Утечки из повреждённых труб или концентрированный сток дождевой воды могут запустить этот процесс, как [недавно наблюдалось в центре Торонто](https://www.cbc.ca/news/canada/toronto/water-main-break-street-flooding-toronto-east-end-1.7619989).

Эти полости растут незаметно, пока поверхность не обрушится, иногда поглощая целые улицы. Человеческая деятельность, такая как строительство и добыча полезных ископаемых, а также природные явления, например землетрясения, могут ускорить их формирование.

Рыхлые песчаные почвы и быстрое течение воды делают землю ещё более уязвимой. Когда происходит обвал, последствия [могут быть катастрофическими](https://www.ndtv.com/world-news/video-indonesia-highway-collapses-into-a-sinkhole-people-run-to-save-lives-9755025).

Влияние экстремальных погодных условий

Экстремальные погодные явления — сильные дожди, засухи и перепады температур при замерзании и оттаивании — создают нагрузку на подземные трубы, делая их более подверженными повреждениям, которые приводят к попаданию воды в землю.

Изменение климата усугубляет ситуацию, снижая уровень грунтовых вод во время засух, вызывая трещины в почвах и ослабляя связующую силу, что делает землю более слабой и склонной к обрушению.

Старение подземной инфраструктуры усугубляет проблему: старые трубы чаще выходят из строя, пропуская воду в землю. И изменение климата, и старение инфраструктуры могут объяснить, почему провалы грунта появляются всё чаще по всему миру.

Прогнозирование и предотвращение провалов грунта

Чтобы повысить устойчивость к образованию провалов грунта, необходимо уметь их прогнозировать. Для этого требуется всестороннее понимание свойств почвы в важных районах, чтобы оценить потенциал образования провалов грунта и разработать прогностические модели и системы раннего предупреждения.

Для картирования риска образования провалов грунта в канадской провинции [Новая Шотландия](https://www.cbc.ca/news/canada/nova-scotia/areas-prone-to-sinkholes-in-ns-highlighted-in-online-map-1.5479037), где провалы грунта распространены, использовались обследования и геологические инспекции.

Технологии, такие как [спутниковое дистанционное зондирование](https://phys.org/news/2024-07-hills-estates-landslide-began-winter.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal) и методы измерения деформации подземных пород, например [распределённое волоконно-оптическое зондирование](https://www.fibristerre.de/technology/), могут использоваться для выявления существующих подземных полостей и расшифровки областей с низкой плотностью, где в будущем могут образоваться провалы грунта.

Инструменты, используемые для [мониторинга уровня грунтовых вод](https://phys.org/news/2023-12-artificial-intelligence-tackling-global-shortages.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal), также могут быть полезны для прогнозирования будущих провалов грунта. Датчики обнаружения повреждений, установленные в подземной водной инфраструктуре, могут обеспечить раннее предупреждение до того, как потоки из водопроводных сетей приведут к образованию провалов грунта.

Города могут принять меры для предотвращения провалов грунта до их возникновения. Сточные воды следует перенаправлять в существующие естественные водные каналы, чтобы избежать скопления воды в зонах повышенного риска. Рыхлые почвы можно уплотнить, чтобы сделать их более стабильными, а в крупных проектах, где провал грунта может иметь огромные экономические последствия, может потребоваться замена слабого материала на более прочный заполнитель.

Инженеры также могут укрепить почву с помощью [геосинтетических материалов](https://gssb.com.my/what-is-geosynthetic) и заделать подземные дренажные каналы с помощью раствора или бетона, чтобы предотвратить эрозию и образование провалов грунта. Эти меры стоят гораздо дешевле, чем ремонт катастрофических повреждений.

Стоимость провалов грунта для экономической деятельности и имущества огромна. Провалы грунта — это не только дорогостоящие неудобства, но и растущая угроза коммерческой деятельности, средствам к существованию и имуществу. С изменением климата провалы грунта становятся всё более частыми и будут усугубляться, что будет иметь огромные последствия как в настоящем, так и в будущем.

Необходимы исследования, чтобы понять влияние экстремальных погодных явлений на ускорение образования провалов грунта, чтобы мы могли строить устойчивые к провалам грунта дороги и инфраструктуру и избегать катастроф, которые произойдут, если мы не примем меры.

Правительствам необходимо инвестировать в разработку прогностических инструментов и стратегий предотвращения провалов грунта, предоставляя финансирование исследований и поддержку масштабируемых технологий, возникающих в результате исследований провалов грунта. Поддержка профилактических мер поможет минимизировать общие затраты, поскольку предотвращение обходится намного дешевле, чем ремонт.

Статья перепечатана из [The Conversation](https://theconversation.com) под лицензией Creative Commons. Читайте [оригинальную статью](https://theconversation.com/the-rise-of-sinkholes-how-to-spot-the-risks-before-disaster-strikes-271799).

Источник