Материал: Engineering Geology of MD

обеспечения нормальных условий производства строительных и горных работ и планирования дальнейших, более детальных ин- женерно-геологических исследований. Все эти виды работ должны выполняться на каждой стадии инженерно-геологических исследований, они определяют методологию, т. е. пути, способы, приемы получения новых знаний. В этом перечне исследовательскую часть составляют инженерно-геологический анализ, оценка и прогноз реальной действительности, которые служат основой решения главных, фундаментальных задач. Без инже- нерно-геологического анализа, оценки и прогноза исследования — изыскания нельзя считать законченными.

Под инженерно-геологическим анализом мы понимаем последовательное рассмотрение информации о геологическом строении территорий, состоянии и свойствах горных пород,, режиме подземных вод, причинах и условиях возникновения и динамике развития геологических процессов и явлений, направлении и величине действующих сил в системе геологическая среда — сооружения. При инженерно-геологическом анализе должны создаваться целостные представления о геологической обстановке строительства и эксплуатации сооружений, условиях выполнения инженерных работ, об устойчивости территорий н сооружений.. С его помощью выявляются главные, решающие обстоятельства, обеспечивающие состояние равновесия в геоло-

Инженерно-геологический анализ должен основываться на необходимой, достаточной и надежной исходной информации, целесообразной схематизации, точнее генерализации, обобщении геологических условий, изображаемых на картах, геологических разрезах, расчетных схемах и т. д., и правильном использовании соответствующих методов.

При инженерно-геологическом анализе работы бинарной системы актуальными задачами является установление: во-пер- вых, вида воздействия на геологическую среду и соответственно видов возникающих или возможных геологических процессов; во-вторых, зоны влияния сооружений и инженерных работ в разных геологических условиях и, в-третьих, степени измене-

Воздействия на геологическую среду в бинарных системах обычно видны при инженерно-геологическом анализе обстановки, а для конкретных объектов — на расчетных схемах, при рассмотрении которых определяются в зависимости от строительных качеств геологической среды и возникающие или воз-

232

можные геологические явления. Так, например, при проектировании подземных сооружений первостепенное значение имеет обеспечение устойчивости горных выработок и безопасности производства горных работ в связи с возможным развитием разнообразных геологических процессов, реализующихся в виде деформаций, разрушений, перемещений и сдвижений горных пород. Геологические процессы в горных выработках проявляются также в различных видах водопрнтоков, фильтрационных деформациях, а в районах распространения многолетней мерзлоты — в явлениях мерзлотного комплекса. Фильтрационные деформации и мерзлотные явления, так же как и водопроявления, вызывают перемещения масс горных пород и воды. Действующими силами во всех этих процессах являются гравитационные и тектонические, температурные градиенты, напоры подземных вод и др.

Зона влияния техногенных воздействий на геологическую среду устанавливается общеизвестными методами, расчетом или непосредственными измерениями и оконтуривается. В ее пределах изменения, нарушения и загрязнения геологической среды превышают допустимые нормы. Размеры зоны влияния сооружений и инженерных работ различны. Так, например, при освоении месторожденнй полезных ископаемых техногенному воздействию подвергаются многие элементы геологической

ботки и переработки. На месторождениях строительных материалов зона влияния практически совпадает с границами земельного отвода предприятий; на месторождениях химического

превышает размеры земельных отводов предприятий. Зона влияния горных предприятий увеличивается с увеличением глубины залегания полезного ископаемого, степени обводненности месторождения, интенсивности и продолжительности выполнения на нем дренажных работ. В общем при определении зоны влияния требуется индивидуальный подход для каждого бассейна, месторождения, шахтного и карьерного поля и т. д.

При оценке и прогнозе степени изменения инженерно-гео- логических условий территорий, геологической среды в зоне

В общ.ем таких показателей много, одни из них сравнительные, качественные, другие — количественные, позволяющие оценивать не только масштаб и интенсивность явлений, но и причиняемый ими ущерб. Следовательно, в этом плане имеются ин-

2за

тересные и приемлемые разработки и нормы (например, для оценки величины и неравномерности осадки сооружений, загрязнения поверхностных и подземных вод и др.), однако методология общего подхода к оценке и прогнозу степени изменения инженерно-геологических условий, геологической среды и разработка интегральных показателей требуют еще выполнения специальных исследований. Разработка такой методологии — неотложная задача.

Оценка — это сравнительная мера качества горных пород, инженерно-геологических условий территорий, геологической среды, интенсивности развития геологических процессов и явлений и их угрожаемости для устойчивости территорий, сооружений и т. д. Прогноз — это научно обоснованное предположение о состоянии и свойствах горных пород, территорий, процессов, явлений, сооружений, о перспективах развития и изменения процессов, явлений, геологической среды в целом или отдельных ее элементов.

Следовательно, оценка характеризует главным образом современное состояние элементов инженерно-геологических условий, а прогноз—предполагаемое их состояние на каком-либо участке или глубине или во времени в связи с их изменениями

ются на реальном инженерно-геологическом анализе. В инженерной геологии оценка часто содержит элемент прогноза. Например, когда делают вывод о том, что инженерно-геологиче- ские условия благоприятны, оползень устойчив и т. д., предполагают, что эта оценка относится не только к настоящему времени, но и к будущему.

Каждая оценка и прогноз должны содержать: 1) вид объекта— горные породы, процессы и явления, территории, сооружения и т. д.; 2) место изучения состояния горных пород, процессов и явлений и предполагаемые их изменения; 3) масштаб явлении — размеры нарушенной территории, объем горных пород и степень или интенсивность изменений их устойчивости, развитие процессов и явлений и др.; 4) время возможного возникновения процессов и явлений.

Прогноз вре.мен1[ проявления процессов в инженерной геологии имеет свой характер, предупреждающий о необходимости усиления контроля за развитием тех или иных процессов и явлений, выполнения определенных .мероприятий, соблюдения осторожности при проектировании сооружений и выполнении инженерных работ, при выборе допустимых нагрузок, конструкций сооружений, организации строительных и горных работ и др. Поэтому он обычно содержит указания о сроке или ка- ком-либо моменте времени ожидаемых явлений: через год, через 10 лет, в период половодий или паводков, летних интенсивных донадей, при подрезке склона, определенной подработке территорий, продвижении забоя горной выработки и др.

234

Таким образом, каждая оценка и прогноз должны быть направлены на решение определенных задач и выполняться в строгой последовательности: что прогнозируется, где находится объект, какова значимость процесса или явления, т. е. его масштаб, практическое значение и вероятное время возникновения и развития. Если какое-либо из этих положений не отмечается, оценка и прогноз утрачивают конкретность и инженерный смысл. Существуют десятки и сотни видов и методов оценок и прогнозов. Не останавливаясь на их перечислении, отметим, что в инженерной геологии целесообразно различать три вида оценок и прогнозов: региональные, локальные и оперативные.

Региональные оценки и прогнозы составляются главным образом для перспективной характеристики и оценки больших и сравнительно больших территорий при планировании и проектировании строительства сооружений и инженерных работ, при освоении угленосного бассейна, рудного поля или их частей, крупных месторождений и т, д. Они основываются на знаниях общих положений о действительности и поэтому имеют обычно описательный, качественный характер, при этом показателями служат словесные сравнительные выражения или предупреждения, реже количественные значения. Несмотря на такой ка-

ное выполнение инженерных изысканий, разработку основных инженерных решений, необходимых для составления схемы генерального плана освоения территорий и т. д.

При освоении месторождений полезны.к ископаемых такие оценки и прогнозы полезно составлять на самой начальной стадии предварительной разведки месторождения, при составлении проекта разведки, на основании обобщения всех пл1еющихся геологических материалов, опыта строительства и выполнения инженерных работ с учетом возможного способа разработк1[ месторождения. Важно, чтобы при оценке и прогнозе основное внимание акцентировалось на самых главных, решающих особенностях инженерно-геологических условий месторождения и имели максимально возможный конкретный характер. При этом особенно важно помнить и строго выполнять основные законы инженерной геологии (гл. VI). Все это помогает при проектировании разведки и ее выполнении и позволяет полнее учитывать все необходимые данные при промышленной оценке месторождения и условий его освоения.

•Локальные оценки и прогнозы всегда имеют специальный характер и направлены на установление фактического или будущего состояния конкретного участка, свойств горных пород, водоносного горизонта, определенного вида геологических процессов и явлений, для своевременного принятия мер защиты территорий, сооружений, геологической среды, безопасного ведения строительных н горных работ и жизни людей. Для этих

23S

оценок и прогнозов наряду с описательным методом широко используются различные количественные методы и показатели.

Локальные оценки и прогнозы всегда должны быть главным образом количественными, основанными на знании закономерностей развития конкретных процессов и явлений, динамики их изменения, пространственных изменений свойств горных пород и др. Они должны выполняться на всех стадиях изысканий при предварительной и детальной разведке, при разработке месторождений и относиться к конкретным участкам шахтного или карьерного поля, определенным участкам борта карьера или подземной горной выработки, очистного забоя, водоносного горизонта, отвала и т. д.

Для этого необходимы детальные геологические и инженер- но-геологические карты и геологические разрезы, обоснованные расчетные схемы, расчетные показатели, данные режимных наблюдений, характеризующие динамику развития явлений, а также сведения о существующих или проектируемых горнотехнических условиях. В общем для локальной оценки и прогноза необходимо воссоздать модель рассматриваемых участков, точно и полно отражающую его инженерно-геологические условия. Без таких данных достоверность и надежность оценок и прогнозов, как предварительных, так и окончательных, будет сомнительной.

Оперативные оценки и прогнозы составляют для установления фактического состояния конкретного участка, выработки, забоя, наземных сооружений на определенный момент или промежуток времени. Они должны обеспечивать надежный контроль за безопасностью жизни людей, производства строительных и горных работ, за устойчивостью сооружений и территорий и достаточностью выполняемых для этого мероприятий. Эти оценки и прогнозы составляют в период строительства, при производстве инженерных и горных работ, при эксплуатации сооружений и территорий по материалам непрерывных или частых периодических обследований и документации котлованов, горных выработок, режимных наблюдений, измерений и специальных опытных работ.

Оперативные оценки и прогнозы могут быть как качественными, так и количественными. Они должны характеризовать текущее состояние безопасности или возможное ее изменение. Важным условием для таких оценок и прогнозов является не только непрерывное получение новой информации в процессе производства строительных, горных и эксплуатационных работ, но также и исчерпывающее знание инженерно-геологических условий рассматриваемого участка и закономерностей возможных их изменений в пространстве и во времени.

Виды оценок и прогнозов связаны со стадиями инженерногеологических исследований — изысканий. И действительно, задачи, решаемые на каждой стадии изысканий, состав и объем выполняемых для этого геологических работ и их детальность

236