Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 75 , авторов - 236 ,
всего информационных продуктов - 2165 , из них
статей журнала - 478 , статей базы знаний - 58 , новостей - 1566 , конференций - 3 ,
блогов - 8 , постов и видео - 42 , технических решений - 9

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
11 августа 2016 года

Школа «Инженерная геология» в Горном университете

Данная статья – вторая из цикла публикаций, посвященных истории становления и характерным особенностям различных инженерно-геологических школ. В этом материале подробно рассказано о появлении, формировании и перспективах развития школы «Инженерной геологии» Санкт-Петербургского Горного университета, которая также, как и школа МГРИ-РГГРУ, является одной из старейших в стране.

Дашко Регина ЭдуардовнаПрофессор кафедры гидрогеологии и инженерной геологии Санкт-Петербургского Горного Университета

Научная школа «Инженерной геологии» в Санкт-Петербургском Горном университете зародилась задолго до создания одноименной кафедры, которая официально была открыта в 1930 году. Еще в докладе Сената об учреждении Горного училища при Берг-Коллегии в Санкт-Петербурге (1 ноября 1773 г.) было указано, что в нем должно вестись обучение не только по общим, но и по специальным наукам. В связи с этим, в уставе Горного училища было подчеркнуто, что горные офицеры, помимо горного и горнозаводского дела, должны уметь показывать, каким образом защищать берега от сильного течения речных вод, как на мелководных реках устраивать каменные и деревянные плотины и подземные ворота, оценивать состояние и свойства фундаментов и прочих частей строения.

Рис. 1. Здание Санкт-Петербургского Горного университета (арх. А.Н. Воронихин, 1806 – 1811 гг.) Рис. 1. Здание Санкт-Петербургского Горного университета (арх. А.Н. Воронихин, 1806 – 1811 гг.)

Именно в стенах Петербургского Горного училища (с 1804 г. – Горный кадетский корпус, а с 1834 г. – Институт корпуса горных инженеров) начал читаться курс «Практическая геология». В 1839 году был выпущен печатный труд «Курс геогнозии», подготовленный профессором Дмитрием Ивановичем Соколовым (1788–1852 гг.), который окончил Горный корпус и получил в его стенах профессорское звание [12, 26]. В этой книге описывались не только экзогенные, но и эндогенные процессы – вулканические явления и землетрясения.

Выпускники горного института Ф.Л.Миллер и С.В.Самойлов работали по трассе железной дороги Санкт-Петербург – Москва в 1842 году, после них подобные работы проводились многими известными учеными. Так, например, адъюнкт Горного института, будущий президент академии наук А.П.Карпинский проводил геологические исследования по трассе железных дорог на Украине в районе развития лессовых грунтов и получил за эти работы золотую медаль. Инженерными изысканиями для строительства дорог еще ранее занимался Н.П.Барбот-де-Марни. Еще в первой половине 19 века ученые Горного института изучали такие процессы как карст, оползни, сейсмичность. Впервые в литературе определение специалиста как «инженер-геолога» появилось в статье выпускника Горного института Д.Л.Иванова, опубликованной в Горном журнале* в 1877 году: «Исследования в Ставропольской губернии в 1886 году» [7]. Д.Л.Иванов – один из первых ученых, который углубленно начал проводить инженерно-геологические исследования геологических процессов и явлений.

С 1856 по 1872 гг. Горным институтом руководил академик-геолог Г.П.Гельмерсен, который в 1882 году был назначен директором Императорского геологического комитета. Окончившие Горный институт специалисты получали звание горного инженера. По новому уставу института в программу обучения были включены новые предметы: строительное искусство, примененное к горнозаводским сооружениям, общий курс строительного искусства и составление проектов по строительному искусству. В 1873 году Горный институт торжественно отметил свое 100-летие. Д.И.Менделеев, зачитав приветствие от Петербургского университета, произнес: «Юбилейное торжество Горного института есть торжество науки, и она светит в подземных глубинах...».

Инженерная геология в стенах Горного института развивалась и развивается в настоящее время на основе изучения подземного пространства, его освоения и использования для различных целей – от добычи полезных ископаемых и захоронения различных промышленных отходов в геологических формациях, до многоуровневого использования подземной среды мегаполисов с целью повышения безопасности строительства и эксплуатации сооружений различного назначения на основе анализа и оценки инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

Во второй половине 19 века для геологического обоснования строительства транспортных, промышленных и гражданских сооружений привлекались известные геологи того времени, большая часть которых была выпускниками и/или профессорами Горного института: К.И.Богданович, А.А.Борисяк, Д.Л.Иванов, А.А.Иностранцев, Л.И.Лутугин, Ф.Ю.Левинсон-Лессинг, А.В.Львов, И.В.Мушкетов, В.А.Обручев, А.П.Павлов, Н.Ф.Погребов, А.Н.Рябинин и др. [4, 5, 6, 21, 23, 24]. Весь накопленный опыт обобщался в руководствах по технической геологии, содержавших решение задач и примеры использования геологических знаний для проектирования и строительства различных сооружений. Среди руководств по технической геологии следует отметить книгу С.Вагнера «Приложение геологии к инженерному делу» (1887 г.), вышедшую под редакцией И.В.Мушкетова.

В 1907 году на горном факультете (разряде) было организовано геологоразведочное отделение. По инициативе горных инженеров начали проводиться Всероссийские съезды деятелей по практической геологии и разведочному делу [3, 11, 13, 25]. Создавались классификации грунтов в зависимости от способов их разрабатываемости, которые широко применялись для проложения железных дорог в выемках и насыпях [25]. Профессор Горного института Ф.Ю.Левинсон-Лессинг (1912 г.) указывал, что между геологической наукой и инженерной наукой не должно быть разобщённости и конкуренции, между ними должно быть содружество.

На становлении инженерной геологии как в начале XX века, так и после революции большое влияние оказали труды И.В.Мушкетова и его сына Д.И.Мушкетова. В 1925 году вышла в свет монография И.А.Штини, Д.И.Мушкетова «Техническая геология», которая была переиздана в 1934 году, а в 1935 году Д.И.Мушкетов опубликовал переработанные и дополненные труды его отца под названием «Физическая геология» общим объемом 908 страниц [22].

С 1924 по 1929 гг. при активном участии Геолкома (в настоящее время ВСЕГЕИ), созданного еще в 1882 году профессором И.В.Мушкетовым, в стенах Горного института формировались две специальности «Инженерная геология» и «Гидрогеология». Идея создания кафедры «Инженерной геологии» в 1929 году свидетельствовала о начале оформления научной школы в этой области.

13 июня 1930 г. на должность заведующего кафедры по инженерной геологии был назначен профессор Николай Васильевич Бобков, выпускник Горного факультета 1914 года. Одновременно были созданы еще две кафедры: гидрогеологии (профессор П.И.Бутов) и минеральных вод (профессор Н.Н.Славянов). Большой вклад в развитие научной школы «Инженерная геология» в довоенный период времени внесли профессора кафедр гидрогеологии и инженерной геологии: Ф.П.Саваренский, М.И.Сумгин, В.А.Кудрявцев, которые до переезда их в Москву читали лекции по инженерной геологии и мерзлотоведению в стенах Ленинградского горного института.

Дальнейшее становление кафедр связано с именами конкретных ученых, которые развивали и совершенствовали теорию и методологию инженерной геологии, расширяли границы её применения и значимости для повышения безопасности освоения и использования подземного пространства при проектировании, строительстве и эксплуатации наземных и подземных сооружений различного назначения.

 

ОСНОВАТЕЛИ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ

 

Николай Васильевич Бобков (1888–1938 гг.) работал по многим направлениям инженерной геологии, проводил и руководил специализированными исследованиями в Крыму при строительстве гидротехнических сооружений, занимался проблемой крымских оползней, проектированием сооружений в районах развития лессовых пород (рис. 2). В качестве консультанта и эксперта он принимал участие в обосновании проектирования и строительства наземных и подземных сооружений в различных районах Советского Союза, занимался проблемами возможности возведения высоких плотин на глинистых отложениях (строительство Свирской ГЭС), а также в регионах с высокой сейсмической активностью (высоконапорные плотины в Дагестане). Н.В.Бобков один из первых инженер-геологов, кто определил основное направление развития инженерной геологии – взаимодействие сооружений в зависимости от их назначения с породами (грунтами) и подземными водами. Им были написаны и изданы в 1931 и 1932 гг. монографии «Инженерно-геологические исследования в связи с проектированием различных инженерных сооружений» [1, 2]. Он читал полный курс лекций по дисциплине «Инженерная геология». Кроме того, именно Н.В.Бобков впервые перевел с немецкого языка книгу К.Терцаги «Инженерная геология» (1928 г.), которая долго служила учебным пособием для студентов.

Николай Васильевич Бобков Николай Васильевич Бобков В начале 30-ых годов прошлого века им была создана первая в Ленинграде лаборатория по исследованию физико-механических свойств грунтов. Н.В.Бобков много времени уделял совершенствованию методов полевых и лабораторных исследований горных пород, специфике бурения инженерно-геологических скважин. Однако крупные его работы («Инженерная геология подземных выработок», «Инженерная геология железных дорог»), к сожалению, остались неопубликованными. Большую известность получили его «Лабораторные испытания главнейших физико-механических свойств грунтов и способы вычисления соответствующих констант» (дополнение ко второму изданию книги К. Терцаги «Инженерная геология»).

В феврале 1938 года Николай Васильевич Бобков трагически погиб. В 1938 году кафедра инженерной геологии была присоединена к кафедре гидрогеологии. Во главе был поставлен проф. Н.И.Толстихин – один из крупнейших специалистов в области региональной гидрогеологии и мерзлотоведения.

 

Ломтадзе Валерий Давидович (1912–1993 гг.) – доктор геолого-минералогических наук, профессор (1961–1993 гг.), заведующий кафедрой «Гидрогеологии и инженерной геологии» Ленинградского горного института (1973–1976 гг.) и «Инженерной геологии» (1976–1989 гг.), декан Геологоразведочного факультета (1961–1965) (рис. 3).

Ломтадзе Валерий Давидович Ломтадзе Валерий Давидович Трудовая жизнь В.Д.Ломтадзе началась в 1932 году в Восточно-Сибирском геологическом управлении города Иркутска, в котором он работал, одновременно проходя обучение в Иркутском университете на кафедре петрографии. Пройдя путь от коллектора до ведущего специалиста, В.Д.Ломтадзе до 1939 года занимался инженерно-геологическими исследованиями для железнодорожного, промышленного и гражданского строительства, а также гидрогеологическими исследованиями в Забайкалье.

В период с 1940 по 1942 гг. В.Д.Ломтадзе по совместительству читал курс инженерной геологии и гидрогеологии в Иркутском государственном университете, а начиная с 1942 г. – курс инженерной геологии в Ленинградском горном институте, который в то время был эвакуирован в г. Черемхово Иркутской области [14].

С 1944 года он начал работать ассистентом на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии в Ленинградском горном институте. В 1947 году В.Д.Ломтадзе после защиты кандидатской диссертации был избран доцентом, а в 1961 году, после защиты докторской диссертации, – профессором Горного института.

В 1973 году В.Д.Ломтадзе было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки РСФСР».

Результаты его многолетних исследований отражены более чем в 138 опубликованных научных трудах. Он создал фундаментальные учебники и научно-методические пособия: «Инженерная петрология» (1970 г., 1984 г.), «Инженерная геодинамика» (1977 г.), «Специальная инженерная геология» (1978 г.), «Инженерная геология месторождений полезных ископаемых» (1986 г.), «Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород» (1952 г., 1972 г., 1990 г.) [15, 16, 17, 18, 20]. После его смерти был опубликован «Словарь по инженерной геологии» (1999 г.).

Под руководством В.Д.Ломтадзе прошла защита более 50 кандидатских диссертаций, он выступал научным консультантом 8 докторов геолого-минералогических наук. Общее число ученых, подготовленных под руководством проф. В.Д. Ломтадзе, превышает 80 человек.

Валерий Давидович Ломтадзе рассматривал инженерную геологию как науку о формировании и изменении инженерно-геологических условий территорий, геологических условиях строительства и эксплуатации сооружений, рациональном использовании геологической среды и ее охране в связи с развитием геологических процессов и явлений.

Существенный вклад профессора В.Д.Ломтадзе в решение важнейших проблем инженерной геологии, ее научно-теоретических и практических задач, можно сформулировать по следующим позициям:

  1. учение о формировании физико-механических свойств различных генетических типов горных пород и теоретические основы прогноза пространственной изменчивости этих свойств [19];
  2. исследование закономерностей возникновения, распространения и динамики развития геологических процессов и явлений и разработка качественных и количественных методов оценки их возможного влияния на устойчивость территорий, условия строительства и эксплуатации сооружений;
  3. разработка принципов региональных инженерно-геологических исследований, методов и методики инженерно-геологического картирования, районирования и типизации на примере Русской платформы, целого ряда территорий крупнейших городов (Ленинград, Архангельск, Вильнюс, Рига и др.);
  4. проблемы рационального использования и охраны геологической среды в связи с развитием геологических процессов и явлений и оптимизации инженерных изысканий на всех стадиях проектирования разнообразных сооружений с учетом взаимодействия с горными породами и организации геологического пространства;
  5. учение об инженерно-геологических условиях месторождений полезных ископаемых.

Качественные и количественные обобщения многочисленных наблюдений и исследований, опыт инженерных изысканий и строительства сооружений, анализ причин их деформаций и аварий позволили сформулировать В.Д.Ломтадзе 8 законов инженерной геологии: (1) закон геологического соответствия; (2) учета развития геологических процессов и явлений; (3) детальности изучения геологической среды; (4) формирования инженерно-геологических условий территорий; (5) динамики геологических процессов и явлений; (6) изменений геологической среды; (7) неизбежности развития геологических процессов и явлений; (8) связей геологических явлений.

 

Иванов Иван Пенкович – выпускник кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ЛГИ 1949 года, был приглашен работать на кафедру инженерной геологии в 1978 году (рис. 4). Профессор Иван Пенкович Иванов – один из крупнейших специалистов в области инженерной геодинамики и инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. В 1953–1956 гг. был аспирантом кафедры гидрогеологии и инженерной геологии, его руководителями были проф. Н.И.Толстихин и доц. В.Д.Ломтадзе.

Иванов Иван Пенкович Иванов Иван Пенкович В 1956 г. он защитил кандидатскую диссертацию по инженерно-геологической оценке лессов Верхнего Днепра. В 1958–1962 гг. занимался инженерно-геологическим обоснованием устойчивости бортов карьеров, отвалов и подземных выработок, в том числе на месторождениях КМА, Никопольском месторождении марганцевых руд и Соколовско-Сарбайском месторождении железных руд в лаборатории устойчивости бортов карьеров и отвалов института ВНИМИ под руководством Г.Л.Фисенко. 1962–1971 гг. изучал закономерности развития геологических процессов и явлений в Болгарии, в том числе оползневые процессы на берегах Дуная и Черного моря, исследовал устойчивость бортов карьеров различных месторождений в Болгарии, защитил докторскую диссертацию, читал лекции в Софийском горно-геологическом институте, работал в Академии наук Болгарии.

1971–1978 гг. работал на кафедре грунтоведения и инженерной геологии геологического факультета Ленинградского университета в должности профессора. После перехода в Ленинградский Горный институт на кафедру инженерной геологии с 1978 года развивал направления, касающиеся формирования и закономерностей изменения инженерно-геологических условий шахтных и карьерных полей, занимался проблемами рекультивации карьеров и отвалов, а также разработкой научно-практических основ локального мониторинга на предприятиях горнодобывающей промышленности.

С 1977 года разрабатывал основные положения по взаимодействию сооружений с геологической средой для обеспечения их устойчивости.

С 1979 года работал в области прогнозирования устойчивости подземных выработок Ленинградского месторождения горючих сланцев в зонах карстовых нарушений.

В течение 10 лет (1989–1999 гг.) был заведующим кафедрой инженерной геологии Ленинградского (Санкт-Петербургского) горного института.

Под руководством проф. И.П.Иванова были подготовлены 25 кандидатов и 5 докторов наук.

Издал учебники «Инженерно-геологические исследования в горном деле» (1987 г.), «Инженерная геология месторождений полезных ископаемых» (1990 г.) [8, 9]. Одним из значительных достижений И.П.Иванова является изданный совместно с Ю.Б.Тржцинским учебник «Инженерная геодинамика» (2001 г.) [10]. Выпустил 5 учебных пособий. Общее количество опубликованных работ превышает 270, имеет 1 патент.

 

Дашко Регина Эдуардовна. Профессиональная деятельность Р.Э.Дашко началась в 1957 году (рис. 5). В 1958–1961 гг. занималась исследованиями вопросов устойчивости карьеров и отвалов, а также дренажем карьерных полей различных месторождений СССР на объектах горнодобывающих предприятий, карьеры железных руд на КМА, в Казахстане (Соколовско-Сарбайское месторождение), карьеры Никопольского месторождения марганцевых руд (Украина).

Эти работы проводились в лаборатории устойчивости бортов карьеров и отвалов в институте ВНИМИ под руководством Г.Л.Фисенко.

1964–1993 гг. занималась решением широкого спектра инженерно-геологических и гидрогеологических вопросов на месторождениях, разрабатываемых открытым и подземным способом, устойчивостью бортов карьеров, а также отвалов, оградительных и намывных дамб хвосто- и шламохранилищ горноперерабатывающей промышленности министерства химической промышленности.

В 1971 по 1973 гг. во время работы на Кубе Р.Э.Дашко руководила созданием кафедры инженерной геологии и гидрогеологии в университете Сант-Яго де Куба, а в 1980–82 гг. такая же кафедра под руководством Р.Э.Дашко была организована в Высшем горно-металлургическом институте в Моа. За ею рубежом выполнены фундаментальные и прикладные исследования по сейсмомикрорайонированию г. Сант-Яго де Куба, инженерно-геологическому обоснованию строительства нефтяных терминалов в Карибском море, обеспечению безопасности гражданского и промышленного строительства на латеритных корах выветривания, оценке устойчивости намывных дамб хвостохранилищ обогатительных фабрик никелевого сырья в Моа и Никаро, обоснованию надежности эксплуатации автомобильных дорог I – II категорий (Сант-Яго - Гавана, Сант-Яго-Окухаль и др.). Р.Э.Дашко работала как эксперт при анализе различных аварийных ситуаций на промышленных предприятиях, награждена кубинскими орденами. В 1997 году была командирована в Колумбию, где выполняла различные научно-практические исследования по безопасному захоронению отходов нефтеперерабатывающих предприятий, повышению эксплуатационной надежности шоссейных дорог в горных и предгорных районах Колумбии, а также занималась проблемами рекультивации карьеров строительных материалов, анализом аварий в гидротехнических тоннелях и др. (рис. 6 а,б)

Рис. 6а Консультации на строящихся и эксплуатируемых объектах в Колумбии Рис. 6а Консультации на строящихся и эксплуатируемых объектах в Колумбии Рис. 6б Консультации на строящихся и эксплуатируемых объектах в Колумбии Рис. 6б Консультации на строящихся и эксплуатируемых объектах в Колумбии

 

Начиная с 1973 года, работала над проблемами фильтрационной консолидации водонасыщенных глинистых грунтов и оценки их несущей способности в основании защитных сооружений от наводнения. Обосновала ограниченность развития фильтрационной консолидации и разработала критерии возможности ее развития с учетом изменения структуры воды под воздействием активных центров глинистых частиц.

В 1986 году Р.Э.Дашко защитила докторскую диссертацию, а в 1988 года получила должность профессора на кафедре инженерной геологии.

В 1987 году ей опубликован учебник «Механика горных пород».

С 1988 года развивает актуальное направление по изучению особенностей и специфике активизации микробной деятельности в подземном пространстве городов и промышленных регионов и ее влияние на состояние, свойства грунтов, развитие негативных природно-техногенных процессов, в том числе формирование биокоррозии конструкционных материалов в подземной среде. Кроме того, в 1995-2005 гг. проводила комплексный анализ и оценку условий эксплуатации опытно-промышленного полигона «Красный Бор» (Санкт-Петербургский регион) и дала заключение о невозможности захоронения радиоактивных отходов в нижнекембрийских синих глинах Ленинградской области на основе экспериментальных исследований негативных преобразований этих глин, которые около 50 лет подвергались радиационному облучению в шламохранилищах отходов завода по выработке уранового концентрата.

В 1996–1999 гг. разработала концепцию и структуру комплексного мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга на региональном, локальном и объектном уровнях.

В 2005 г. создала регламент комплексного гидрогеомеханического мониторинга в подземных выработках Яковлевского рудника (КМА). В настоящее время концепция комплексного мониторинга постоянно совершенствуется. Под руководством Р.Э.Дашко проводится специализированный мониторинг активизации микробной деятельности на вышеназванном руднике. Помимо этого, был разработан способ изготовления брикетов из богатых железных руд Яковлевского месторождения с использованием биотехнологии без потери содержания полезного компонента и были получены два патента.

В 2007 г. предложила использовать дренируемые воды в подземных выработках Яковлевского рудника (Курская магнитная аномалия) в бальнеологических целях и провела специализированные исследования по технологии возможности их добычи согласно выделенным трем типам вод: I ЯР; II ЯР и III ЯР (2009–2011 гг.).

Р.Э.Дашко опубликовано более 330 научных работ, в том числе 1 учебник, 4 монографии, 5 учебных пособий, ею разработан ряд изобретений, среди которых в последнее время запатентовано 2 разработки. Подготовлено 19 к.г.-м.н. и 1 д.г.-м.н. Член научного совета по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии РАН.

Результатом проведения работ в области подземной микробиологии явилась монография «Геотехника и подземная микробиота» (2014 год, авторы Р.Э.Дашко, Д.Ю.Власов, А.В.Шидловская). В 2015 году вышла в свет монография Р.Э.Дашко «Инженерно-геологический анализ и оценка водонасыщенных глинистых пород как оснований сооружений».

 

СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ»

Диаграмма СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ» Диаграмма СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ»

 

Теоретические и научно-практические основы взаимодействия инженерных сооружений с подземным пространством как многокомпонентной средой (горные породы и/или грунты, подземные воды, микробиота, газы, подземные конструкции)

создание основных положений взаимодействия инженерных сооружений с подземной средой для обеспечения их длительной устойчивости с учетом напряженного состояния, физико-химических, температурных и биохимических факторов, а также радиационного облучения;

оценка прогнозируемого уровня риска строительства и эксплуатации инженерных сооружений различного назначения в зависимости от инженерно-геологических условий их размещения и специфики функционирования;

разработка инженерно-геологических моделей комплексного взаимодействия сооружений с горными породами и грунтами как трещиновато-блочными и тонкопористыми средами в условиях многофакторного техногенного воздействия.

 

Теория и практика техногенеза песчано-глинистых пород

совершенствование теории и практики техногенеза песчано-глинистых пород (грунтов) с целью прогноза динамики их поведения при взаимодействии с инженерными сооружениями;

установление закономерностей преобразования состава, состояния и свойств водонасыщенных песчано-глинистых грунтов под воздействием контаминации подземной среды;

создание квалификационных признаков для прогноза развития процессов под влиянием изменения физико-химических и биохимических условий.

 

Инженерная геодинамика

установление закономерностей развития экзогенных геологических процессов и явлений в пределах подземного пространства мегаполисов и горнорудных предприятий (на примере Санкт-Петербурга и Яковлевского рудника) и мероприятий по их предотвращению;

систематизация природных и природно-техногенных геологических процессов, протекающих в подземном пространстве Санкт-Петербурга;

классификация природных и природно-техногенных процессов для целей их предотвращения и/или локализации в подземных горных выработках и на земной поверхности Яковлевского рудника.

совершенствование расчетных схем устойчивости склонов и откосов в зависимости от инженерно-геологических условий;

 

Инженерная геология месторождений полезных ископаемых (добыча и переработка)

инженерно-геологическое обоснование безопасности эксплуатации подземных выработок в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях на уникальных месторождениях богатых железных руд под неосушенными высоконапорными водоносными горизонтами (Яковлевский рудник, КМА);

обеспечение устойчивости бортов карьеров и отвалов в сложных горно-геологических условиях;

комплексное обоснование устойчивости и повышение надежности функционирования хвосто- и шламохранилищ на песчано-глинистых грунтах как сооружений промышленной гидротехники.

 

Инженерно-геологические проблемы освоения и использования подземного пространства мегаполисов и промышленных регионов

разработка комплексного подхода при проведении инженерно-геологических исследований подземного пространства как многокомпонентной среды при строительстве и эксплуатации подземных и наземных сооружений, в том числе уникальных высотных зданий;

совершенствование территориально-строительных норм для Санкт-Петербурга в плане методологии организации и проведения инженерно-геологических, гидрогеологических и инженерно-экологических изысканий на основе анализа подземного пространства как многокомпонентной системы;

создание критериев оценки инженерно-геологических условий в процессе освоения и использования подземного пространства городов и промышленных регионов.

 

Инженерно-геологическое обоснование реконструкции и реставрации архитектурно-исторических памятников

научное инженерно-геологическое, гидрогеологическое и экологическое обеспечение проектов реконструкции и реставрации памятников архитектуры и культуры, а также экспертизы состояния их несущих конструкций в зависимости от особенностей преобразования компонентов подземной среды;

создание структуры и концепции объектного мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга на объектах архитектурного наследия.

Рис.8. Развитие трещин в несущих конструкциях здания Нового Эрмитажа (арх. Лео фон Кленце и В.П.Стасов, 1840–1852 гг.): ступня Атланта (а); несущая стена со стороны Миллионной улицы (б) Рис.8. Развитие трещин в несущих конструкциях здания Нового Эрмитажа (арх. Лео фон Кленце и В.П.Стасов, 1840–1852 гг.): ступня Атланта (а); несущая стена со стороны Миллионной улицы (б)

 

Рис. 9а Развитие трещин в колоннах портиков собора: трещины слабонаклонные на западном портике Рис. 9а Развитие трещин в колоннах портиков собора: трещины слабонаклонные на западном портике Рис. 9б Развитие трещин в колоннах портиков собора: трещины слабонаклонные на западном портике Рис. 9б Развитие трещин в колоннах портиков собора: трещины слабонаклонные на западном портике

 

Инженерная геология и подземная микробиология

особенности и специфика активизации микробной деятельности в подземном пространстве городов и промышленных регионов и ее влияние на состояние и свойства песчано-глинистых грунтов, а также развитие негативных природно-техногенных процессов;

установление критериев активизации микробной деятельности в подземном пространстве для их использования в геотехническом прогнозировании;

разработка способов количественной оценки влияния микробной деятельности на трансформацию песчано-глинистых грунтов в подземной среде, напряженное состояние, развитие негативных природно-техногенных процессов, в том числе и биодеградации конструкционных материалов;

создание алгоритмов оценки длительной устойчивости сооружений различного назначения в зависимости от активности микробной деятельности в подземной среде.

 

Инженерно-геологическое обеспечение захоронения особо опасных промышленных отходов в глинистых формациях

создание инженерно-геологических и экологических критериев для повышения безопасности захоронения НАО в глинистых формациях;

исследование активизации микробной деятельности при облучении водонасыщенных песчано-глинистых грунтов и её влияние на свойства грунтов и конструкционные материалы;

изучение радиолиза подземных вод, горных пород и грунтов, а также конструкционных материалов для прогноза их трансформации во времени.

 

 

Рис.10б. Состояние уступов карьера «Красный бор» в синих глинах Рис.10б. Состояние уступов карьера «Красный бор» в синих глинах

 

Рис.10в. Подземное захоронение опасных отходов в синих глинах Рис.10в. Подземное захоронение опасных отходов в синих глинах

 

Комплексный мониторинг подземного пространства городов и горнодобывающих предприятий

разработка и совершенствование системы комплексного мониторинга с учетом активизации микробиологической деятельности и развития биохимических процессов в подземных выработках Яковлевского месторождения богатых железных руд (КМА), а также в рудах и подземных конструкциях подземном пространстве мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга) (рис.11, 12).

создание гидрогеодинамического и гидрогеохимического мониторинга в подземных выработках Яковлевского рудника для оценки интенсивности перетекания подземных вод из высоконапорного водоносного горизонта с целью предотвращения локальных прорывов при вторичном увлажнении богатых железных руд (БЖР) и снижении прочности карбонатных и карбонатизированных пород;

проведения микробиологического мониторинга для оценки снижения прочности закладочного материалаи биокоррозии металлических крепей при воздействии различных форм микроорганизмов;

создание комплексного мониторинга за деформациями и разрушениями конструкций перегонных тоннелей под воздействием газодинамических и гидродинамических давлений;

разработка рекомендаций по снижению биокоррозионных процессов в бетонных и чугунных обделках перегонных тоннелей, а также по зонированию действующих трасс перегонных тоннелей для разработки стратегии проведения ремонтных работ (рис. 13).

Рис. 11. Специализированная съемка (а), отбор проб (б) и их изучение в лаборатории (в) (Яковлевское месторождение БЖР, КМА) Рис. 11. Специализированная съемка (а), отбор проб (б) и их изучение в лаборатории (в) (Яковлевское месторождение БЖР, КМА)

 

Рис. 12б Рис. 12б

Рис. 12в Рис. 12в

Рис. 12. Инженерно-геологические и микробиологические исследования в подземных выработках Яковлевского рудника (Яковлевское месторождение БЖР КМА): Плесневые грибы на крепи у рудоспуска №23, гор. -370; Микробная слизь на стенке грузового квершлага, ПК74+5м, гор. -425 м (б); Белая плесень на стенке Рудничный штрек №7, 11 ЛО, гор. -425 м (в)

Рис.13. Различные натечные формы на железобетонных обделках в перегонных тоннелях Петербургского метрополитена Рис.13. Различные натечные формы на железобетонных обделках в перегонных тоннелях Петербургского метрополитена

В настоящее время на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии работает два ученика В.Д.Ломтадзе – проф. И.П.Иванов и проф. Р.Э.Дашко, два ученика проф. И.П.Иванова – доц. Т.Н.Николаева и доц. Г.Б.Поспехов и 6 учеников проф. Р.Э.Дашко – доценты: Л.П.Норова, А.В.Шидловская, П.В.Котюков, ассистенты: И.В.Алексеев, Я.А.Карпова и К.В.Панкратова. В XXI веке на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии 19 аспирантов закончили аспирантуру с защитой кандидатской диссертации по специальности 25.00.08.

Школа «Инженерной геологии» в Санкт-Петербургском Горном университете имеет широкие возможности для своего развития и процветания, принимая во внимание те фундаментальные основы, которые были заложены и творчески развивались не только в XX веке, но и начиная с конца XVIII века и в XIX веке.

 

Список литературы
  1. Бобков Н.В. Инженерно-геологические исследования в связи с проектировкой различных инженерных сооружений. Л.-М. ОНТИ НКТП. Гос. Геолого-развед. Изд-во, 1931 г. – 112с.
  2. Бобков Н.В. Инженерно-геологические исследования в связи с проектировкой различных инженерных сооружений. Л.-М. ОНТИ НКТП. Гос. Геолого-развед. Изд-во, 1932 г. – 118 с.
  3. Бутов П.И. Предварительный отчет о геологических исследованиях, произведенных летом 1917 года в северо-восточной части Кузнецкого каменноугольного бассейна// Труды Второго Всероссiйскаго cъезда дъятелей по прикладной геологии и разведочному делу, состоявшагося съ 26-го декабря 1911 г. по 4-е января 1912 г. въ С.-Петербургъ. Выпуск 11. С.-Петербургъ. Типо-Литография «Якорь», Б.Болотная, 10. 1914.-С. 413-441.
  4. В память стопятидесятилетнего юбилея Горного института в Петрограде. 1773-1923. Москва Издание горного Журнала, 1923.
  5. Дубрава Т.С. Ленинградский горный институт. Ленинград, 1957, 86 с.
  6. Зайцев А.М. Геологические исследования в 1894 г. по линии Сибирской железной дороги, между р. Томью и г. Ачинском и в бассейнах р.р. Ян и Кии. Геол. Иссл. и разв. Работы по линии Сибирской ж.д., 1896 г., вып. 1, стр. 67-68.
  7. Иванов Д.Л. Исследования в Ставропольской губернии в 1886 г. //Горный журнал, 1987
  8. Иванов И.П. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1990.
  9. Иванов И.П. Инженерно-геологические исследования в горном деле (для обоснования рационального использования и охраны недр). – Л.: Недра, 1987. - 255 с.
  10. Иванов И.П., Тржцинский Ю.Б. Инженерная геодинамика. СПб.: Наука, 2001. — 416 с.
  11. Известия Геологического комитета. 1918 г. Том 37. Издание геологического Комитета. Ленинград, 1926
  12. Историческое и статистическое описание горнаго кадетского корпуса Д.И. Соколова. СанктПетербургъ, въ типографiи департамента народного просвъщения. 1830.
  13. Келлер Б.М. Русские геологи на международных геологических конгрессах в конце ХIХ и начале ХХ века//Очерки по истории геологических знаний. Выпуск 1.М.: АН СССР, 1953. с.36-77.
  14. Ломтадзе А.М. Валерий Давидович Ломтадзе (1912-1993). Иркутск: Изд-во Иркутского государственного технического университета, 1997. 43 с.
  15. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых. Л.: Недра, 1986.
  16. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977. 478 с.
  17. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. 1-е изд. Л.: Недра, 1970. 528 с.
  18. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Недра, 1984.-511 с.
  19. Ломтадзе В.Д. Инженерно-геологическая классификация глинистых пород// Записки Ленинградского горного института, 1958, т.34, вып.2, с.189-202.
  20. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. 2-е издание, переработанное и дополненное. Л.: Недра, 1990.-327 с.
  21. Лоранский А.М. Исторический очерк Горного института. СПб, 1873.
  22. Мушкетов И.В. Физическая геология. т.1. Л.-М.: ОНТИ, Главн. Ред. геол.-разв. и геодез. лит., 1925.
  23. Павлов А.П. Очерк истории геологических знаний. М., Госиздат, 1921.84 стр.
  24. Раскин Н.М. Очерки истории Ленинградского горного института (1773-1917). Монография. Ленинград, ЛГИ, 1977.-341с.
  25. Серебровский С.П. (кандидат прав и естественных наук). О классификацiяхъ каменистыхъ грунтовъ на работахъ по переустройству горных участковъ Сибирской железной дороги между Ачинскомъ и Иркутскомъ.// Труды Второго Всероссiйскаго cъезда дъятелей по прикладной геологии и разведочному делу, состоявшагося съ 26-го декабря 1911 г. по 4-е января 1912 г. въ С.-Петербургъ. Выпуск 11. С.-Петербургъ. Типо-Литография «Якорь», Б.Болотная, 10. 1914. с. 119-125.
  26. Соколов Д.И. Курс геогнозии. Ч.1-3СПб: тип. Праца и К°, 1839.

 

Заглавное фото: http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/71/Gorny.jpg