Автореферат диссертации (1141547)
Текст из файла
На правах рукописиУткин Михаил МихайловичДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХПРОЯВЛЕНИЙ КАРСТА И МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ИХ ОПАСНОСТИСпециальность 25.00.36 – Геоэкология (строительство и ЖКХ)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 20192Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательномучреждениивысшегообразования«НациональныйисследовательскийМосковскийгосударственный строительный университет».Научный руководитель:Хоменко Виктор Петрович,доктор геолого-минералогических наук, старший научныйсотрудник.Официальные оппоненты:Готман Наталья Залмановна,доктор технических наук, Федеральное государственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования«Российскийуниверситеттранспорта(МИИТ)», кафедра «Автомобильные дороги, аэродромы,основания и фундаменты», профессор.Аникеев Александр Викторович,доктор геолого-минералогических наук, Федеральноегосударственное бюджетное учреждение науки Институтгеоэкологии им.
Е.М. Сергеева Российской академии наук,главный научный сотрудник.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждениевысшегообразования«Российскийгосударственный геологоразведочный университет имениСерго Орджоникидзе».Защита диссертации состоится 6 июня 2019 г. в 14:00 (по местному времени) на заседаниидиссертационного совета Д 212.138.13, созданного на базе ФГБОУ ВО «Национальныйисследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), поадресу: 129337, г.
Москва, Ярославское шоссе, д. 26, Зал ученого совета.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВО «Национальныйисследовательский Московский государственный строительный университет» www.mgsu.ru.Автореферат разослан «___» _____________ 20__ г.Ученый секретарьдиссертационного советаСлесарев Михаил Юрьевич3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.
Увеличивающийся дефицит городских ипромышленных территорий приводит к тому, что инженерам все чаще приходится осваивать тестроительные площадки, которые ранее браковались или их освоение настоятельно нерекомендовалось. Параллельно с инженерно-строительным освоением площадок с вероятнымпроявлением опасных природных (карстовых) процессов необходимо развивать методынаблюдений, которые направленны на оперативное (ранее) выявление и дальнейшеепрогнозирование развития подземных и поверхностных карстовых деформаций. Этообстоятельство позволит своевременно выполнять проектирование и реализацию инженернойзащиты, благодаря которой будет обеспечена безопасность зданий и сооружений.Протекание карстовых процессов неразрывно связано с динамикой их развития.
Динамикуразвития поверхностных карстовых форм рельефа, наряду с традиционными способами,предлагается определять с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Такойкомплексный подход активно практикуется за рубежом. Раннее выявление и динамикудальнейшего развития подземных карстовых деформаций, особенно в условиях глубокого карста,предложено оценивать с помощью глубинных (подземных) реперов. Такие репера активноприменяются за рубежом, в частности в Германии и Южной Африке.На основании динамики развития поверхностных и подземных карстопроявленийстановится возможным выполнение пространственно-временного прогнозирования их проявленияв сжимаемой толще (активной зоне) основания объектов. Результаты такого прогноза предлагаетсяиспользовать в качестве исходных данных при оценке карстовой опасности площадок идальнейшей разработке комплекса защитных (противокарстовых) мероприятий.Таким образом, настоящее исследование является актуальным, востребованным, так каконо ориентировано на достижение новейших научных результатов.
Их внедрение в инженернуюпрактику, в конечном счете, будет способствовать существенному повышению безопасностизданий и сооружений, возводимых на карстоопасных территориях.Тема диссертационного исследования соответствует паспорту выбранной научнойспециальности – 25.00.36 Геоэкология (строительство и ЖКХ), п. 5.11: Динамика, механизм,факторы и закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов, прогнозих развития, оценка опасности и риска, управление риском, мероприятия по снижениюпоследствий геокатастрофических процессов, геоинженерная защита территорий, зданий исооружений.Степень разработанности темы исследования.
Разработка и внедрение беспилотныхлетательных аппаратов в инженерную практику – сложная многоаспектная задача, требующаяслаженной работы специалистов многих профессий. Поэтому, как правило, указанная задачарешается группой ученых. Среди отечественных и зарубежных групп исследователей можноотметить следующие: А.И. Захаров, Н.В. Иванов и А.В. Студеникин (2012); В.К. Барбасов,Н.М. Гаврюшин, Д.О. Дрыга, М.С. Батаев и А.Е. Алтынов (2012, 2013); Е.К. Никольский,Н.Ю. Королев (2015); J.B. Stoll, D. Moritz, R.
Erroes, B. Tezkan, R. Bergers (2014); M. Francioni,R. Salvini, D. Stead, R. Giovannini, S. Riccucci, C. Vanneschi, D. Gulli (2015); R. Salvini,G. Mastrorocco, G. Esposito, S. Di Bartolo, J. Coggan, C. Vanneschi (2018) и др. Однако в трудах4отечественных ученых в недостаточной мере освещен вопрос практического внедрения БПЛА длявыполнения наблюдений за развитием опасных природных (инженерно-геологических) процессов,в особенности карста.Опыт проектирования и внедрения в инженерную практику подземных реперов, ксожалению, изложен только в зарубежных работах следующих исследователей: J.E. Jennings(1966); A.B.
Brink (1984); F. Reuter, V.V. Tolmačёv et al. (1990). Здесь необходимо отметитьнебольшое количество научно-технических публикаций.Положения и накопленный практический опыт по оценке опасности карстовых деформацийи разработке противокарстовых мероприятий для вновь возводимых и существующих объектовизложены в трудах отечественных и зарубежных ученых: Н.З. Готман, В.С. Крашенинникова,И.А. Саваренского, В.В. Толмачева, Г.М. Троицкого, В.П. Хоменко, F. Reuter, G.F. Sowers и др.В настоящее время рассматриваемая тема исследований «Динамика развития подземных иповерхностных проявлений карста и методика оценки их опасности» – разработана внедостаточной степени.Цель исследования – динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста иразработка методики оценки их опасности, на основании результатов которой возможновыполнить назначение рационального комплекса противокарстовых мероприятий для объектовпромышленного, гражданского и транспортного строительства.Задачи исследований, которые решались для достижения поставленной цели, заключалисьв следующем:- анализ нормативно-методических документов и научно-технических публикаций понаблюдению за карстовыми формами рельефа, выявлению подземных карстовых деформаций иоценке опасности указанных карстопроявлений;- исследование динамики изменения напряженно-деформированного состояния покровнойтолщи грунтов при проявлении карстовых процессов;- изучение динамики развития поверхностных карстовых форм рельефа;- анализ и обобщение основных положений по динамике развития подземных иповерхностных карстовых деформаций, оценке их опасности, а также по дальнейшему учетуполученных результатов при разработке комплекса противокарстовых мероприятий.Объект исследования – динамика развития подземных и поверхностных проявленийкарста.Предмет исследования – методика оценки опасности подземных и поверхностныхкарстопроявлений.Методология исследований базируется на детерминистическом подходе, которыйзаключается в эмпирической проверке выдвинутой гипотезы о том, что развитие подземных иповерхностныхкарстовыхдеформацийсопровождаетсяизмененияминапряженнодеформированного состояния покровной толщи грунтов.
Это обстоятельство доказываетсятеоретическими и экспериментальными методами. Теоретические доказательства основаны насуществующих механизмах формирования карстовых деформаций, которые предусматриваютуказанные изменения в покровной толще. Экспериментальные доказательства базируются нарезультатах физического моделирования карстовых процессов и на результатах полевых5наблюдений за развитием карстовых форм рельефа, в т.ч.
с применением беспилотноголетательного аппарата.Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:1) Новая методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения за динамикойформирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системы глубинныхреперов, правомерность практического применения которых подтверждена результатамилабораторного физического моделирования.2) Новая методика полевого наблюдения за динамикой эволюционного развитияповерхностных карстовых форм рельефа с применением беспилотных летательных аппаратов,целесообразность использования которых показана на конкретном практическом примере.3) Впервые сформулированы основные положения по назначению рациональногокомплекса карстозащитных мероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностностатистические особенности карстовых процессов, динамику формирования подземныхкарстопроявлений, эволюционное развитие поверхностных карстовых форм рельефа истроительные параметры объектов.Положения, выносимые на защиту:1.
Методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения за динамикойформирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системы глубинныхреперов.2. Методика полевого наблюдения за динамикой эволюционного развития поверхностныхкарстовых форм рельефа с применением беспилотных летательных аппаратов.3. Основные положения по назначению рационального комплекса карстозащитныхмероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностно-статистические особенностикарстовых процессов, динамику формирования подземных карстопроявлений, эволюционноеразвитие поверхностных карстовых форм рельефа и строительные параметры объектов.Степень достоверности результатов исследований обеспечена за счет:- детальной проработки отечественных и зарубежных научно-технических публикаций,связанных с тематикой диссертации;- фактических материалов, полученных автором диссертации и его коллегами в ходепроведения инженерных изысканий (в т.ч.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
