Инженерная геология. Инженерная геодинамика

Книга составлена на базе новейших теоретических исследований в области инженерной геологии и практики инженерных изысканий, проектирования, опыта строительства и эксплуатации различных сооружений. В ней дано описание условий развития геологических процессов и явлений (абразионных, эрозионных, карстовых, оползневых, обвальных, селевых, мерзлотных, сейсмических и др.),' протекающих в недрах в на земной поверхности, а также возникающих в связи со строительством сооружений. Большое внимание уделено методам оценки, прогноза и расчета возможного влияния этих процессов и явлений на устойчивость той или иной местности, условия строительства сооружений, их устойчивость и эксплуатацию, а также выбору защитных инженерных мероприятий.

Книга является учебником для студентов специальности «Гидрогеология и. инженерная геология» высших учебных заведений. Она будет полезна широкому кругу инженерно-технических работников проектно-изыскательских, строительных и горных предприятий, занимающихся решением задач, связанных с рациональным использованием геологической среды и охраной окружающей природы. Она может служить пособием для преподавателей вузов и техникумов и аспирантов, а также для студентов строительных и горных специальностей.

Основными разделами инженерной геологии являются инженерная петрология, инженерная геодинамика, региональная инженерная геология, специальная инженерная геология и инженерная геология месторождений полезных ископаемых. Это главные, сложившиеся научные направления инженерной геологии. В результате специализации и дифференциации науки намечаются и другие направления; инженерная сейсмология, инженерное мерзлотоведение, мелиоративная инженерная геология и др. Появление и развитие йовых научных направлений — характерная особенность современного состояния инженерной геологии.

В данном учебнике рассматривается круг задач, вопросов и проблем, составляющих содержание второй части курса инженерной геологии — инженерной геодинамики. В этой части курса изучаются геологические процессы и явления, как естественные (природные), так и возникающие в связи со строительством сооружений и хозяйственным освоением территорий. Все геологические процессы представляют огромный интерес в инженерном аспекте в связи с их влиянием на жизнь и деятельность человека, на устойчивость местности, существующих, проектируемых и строящихся сооружений.

Условия строительства сооружений на территориях распространения тех или иных геологических процессов и явлений специфические, они регламентируются в каждом отдельном случае специальными строительными нормами и правилами, определенными принципами, необходимостью соблюдать осторожность и некоторые ограничения и осуществлять специальные мероприятия для обеспечения устойчивости и нормальных условий их эксплуатации.                                                               '

Широкое распространение и развитие разнообразных геологических процессов и явлений вызывает необходимость в охране территорий, жизни и деятельности человека от их стихийного, вредного и опасного, а иногда и катастрофического проявления и в их прогнозе. Изучением и разработкой связанных с этим проблем и вопросов и занимается инженерная геодинамика — сложнейший    и    интереснейший     раздел     инженерной     геологии.

По существу она призвана решать вопросы строительства сооружений в особых геологических условиях, разрабатывать теоретические основы охраны территорий и прогноза геологических процессов и явлений. Конечной задачей инженерной геодинамики является разработка научных основ и методов управления геологическими процессами и рационального использования геологической среды.

Предлагаемый курс инженерной геодинамики базируется на результатах новейших теоретических исследований в области инженерной геологии и смежных наук, практики инженерных изысканий и опыта проектирования, строительства и эксплуатации различных сооружений. Поэтому приведенные в учебнике примеры, так же как и литература, на которую делаются ссылки, относятся по времени преимущественно к последним 10— 15 годам.

При разработке курса автор исходил из наблюдений и убежденности в том, что развитие геологических процессов и явлений на той или иной территории связано с особенностями ее геологического строения, распространения определенных комплексов горных пород, с историей геологического развития. Поэтому изучение закономерностей развития геологических процессов возможно только на широкой геологической основе, т. е. с учетом истории развития рельефа того или иного района, его геологического строения, гидрогеологических условий, условий формирования свойств горных пород, развития сопутствующих геологических процессов и явлений и т. д. Автор исходил также из того, что в природе повсеместно наблюдается действие закона связей в развитии геологических процессов и явлений, когда при наличии одних явлений неизбежно возникают и развиваются другие. Определенные несоответствия (противоречия) в природе предопределяют естественную неизбежность возникновения и развития геологических процессов и явлений, и именно они являются причиной, движущей силой их развития.

Геологические процессы, как правило, вызывают специфические изменения рельефа территорий, их геологического строения, свойств слагающих их горных пород и т. д. В этом проявляется, обнаруживается сущность явлений. Развитию геологических процессов и явлений способствуют определенные обстоятельства, т. е. совокупность природных и искусственно созданных условий, облегчающих действие сил,  вызывающих то или иное явление.

Следовательно, при познании геологических процессов и явлений необходимо учитывать, что причины их образования и условия, способствующие их развитию, не одно и то же. Смешивать эти понятия не следует. Такое расчленение понятий облегчает анализ явлений, прогноз процессов и выбор направления защитных инженерных мероприятий. При этом важно также подчеркнуть, что интенсивность и скорость развития геологических процессов не могут служить критерием для их выделения, так как они характеризуют только их динамику.

Инженерная и хозяйственная деятельность человека должна основываться на знании законов и закономерностей развития геологических процессов. Именно они должны служить основой при выполнении работ по охране и преобразованию территорий. В то же время опыт показывает, что инженерная и хозяйственная деятельность человека часто сама создает условия, благоприятствующие возникновению и развитию некоторых геологических процессов и явлений. Эти явления постоянно как бы преследуют деятельность человека, и поэтому недоучет каких-то условий и обстоятельств незамедлительно вызывает их возникновение. > Влияние производственной деятельности человека на геологическую среду по своим масштабам и результатам теперь достигло значений, соизмеримых с природными геологическими процессами, поэтому ее также приходится рассматривать как определенный вид геологических процессов. Однако деятельность человека противоречива: в одних случаях она созидательна, в других разрушительна, так как часто приводит к нарушению природных равновесий и вызывает развитие геологических процессов и явлений, изменяющих или разрушающих геологическую среду. В связи с этим возникла острая необходимость в постановке и решении проблем рационального использования геологической среды и ее охраны.

В учебнике особо обращается внимание на то, что каждая территория на Земле с ее рельефом, геологическими образованиями, процессами и явлениями представляет собой геологическую среду жизни и деятельности человека. Геологическая среда — это окружающие нас геологические условия. Она возникает и изменяется во взаимодействии с атмосферой, гидросферой, биосферой и внутренними сферами Земли. Следовательно, геологическая среда — это объективно существующая реальность и смешивать это понятие с понятиями о зонах влияния сооружений, инженерных работ и технологических процессов нельзя. Однако такая методологическая ошибка часто допускается.

Проблемы инженерной геодинамики тесно связаны с охраной окружающей среды в целом. Невозможно представить себе природную окружающую нас среду и осуществлять мероприятия по ее охране вне связи с геологической средой. Территории, богатства недр Земли и другие природные богатства — это общенародное достояние нашего государства. Поэтому Центральный Комитет КПСС и Советское правительство в последние годы приняли ряд законодательств и постановлений: в 1968 г. «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик», в 1970 г. «Основы водного законодательства Союза ССР и союзных республик», в 1972 г. постановление «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов», в 1975 г. «Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах». На XXV съезде КПСС была выдвинута  задача: разработать и осуществить  мероприятия  по охране окружающей среды, рациональному ее использованию и воспроизводству природных ресурсов. Все это указывает на большую актуальность задач, стоящих перед инженерной геодинамикой. Поэтому в учебнике уделяется много внимания методике их решения.

При изучении геологических процессов и явлений обычно используют все основные методы инженерной геологии, однако этг. исследования должны обязательно завершаться количественно! оценкой и прогнозом. Поэтому в учебнике в каждом разделе пс возможности уделяется особое внимание использованию количе^ ственных показателей, критериев и методов расчетов.

Таковы некоторые исходные положения, которыми автор руководствовался при подготовке учебника. В его основу положен курс лекций, которые автор читает в Ленинградском горном институте для студентов специальности «Гидрогеология и инженерная геология».

Автор приносит глубокую благодарность проф. Г. К. Вонда-рику и коллективу руководимой им кафедры инженерной геологии МГРИ и проф. Г. Г.'Скворцову за просмотр рукописи и сделанные замечания и пожелания. Автору приятно отметить, что подготовка рукописи была бы невозможна без большой и постоянной помощи А. М. Ломтадзе.

Автор будет искренне благодарен за все замечания и пожелания, которые просит присылать по адресу: 199026, Ленинград, 21-я линия, д. 2, Ленинградский горный институт, кафедра инженерной геологии.