11 марта 2016г.
В настоящее время необходимость подготовки строителей в области инженерной геологии возрастает. Участились аварии зданий из-за деформаций оснований. Инженерная геология теперь интересует всех. В европейской части России строительство ведется в пределах существующей застройки, на землях, которые ранее не были использованы из-за сложности инженерно-геологических условий и зачастую дополнительно ухудшены свалками грунта и строительно-бытовых отходов. Реконструкция существующих предприятий потребует значительной работы по обследованию существующих оснований и старых фундаментов; расширение подземного строительства повышает долю инженерной геологии и механики грунтов в процессе проектировании зданий и сооружений. В процессе изучения инженерной геологии приобретаются навыки чтения материалов инженерно-геологических изысканий, их анализ для последующего выбора оптимальных проектных решений по размещению зданий и сооружений и способов производства земельных работ, соответствующих природным условиям. Инженер-строитель обязан самостоятельно анализировать инженерно-геологические, гидрологические, геологические карты и разрезы, отчеты по инженерно-геологическим изысканиям. Требуется не только грамотно применять эти материалы при выполнении проектных работ, но и планировать дальнейшие детальные инженерно- геологические исследования. Неблагоприятные геологические процессы и явления, происходящие на участке строительства, либо в непосредственной близости от него, как правило, связаны с игнорированием проектировщиками и строителями природных особенностей данного участка, на котором осуществляется строительство зданий и сооружений.
Такого типа ГИС относятся к низшему (муниципальному) уровню систем. ГИС низшего уровня являются самыми популярными из ГИС.
Обычно кадастр города делится на основной и текущий. Основной кадастр направлен на сбор и накопление данных о землепользовании, наземной и подземной недвижимости, сведения об экологических, топографических и геологических условиях территории и др. Текущий кадастр направлен на выполнение
функций своевременного выявления изменений, произошедших в распределении земель, недвижимости и о качественном состоянии объектов.(2)
Инженерная геология - отрасль геологии, изучающая геологические процессы верхних горизонтов земной коры, их динамику и физико-механические свойства горных парод в связи с инженерной деятельностью человека. В инженерное геологии рассматривается состав, структура, текстура и свойство горных парод как грунтов; разрабатываются прогнозы тех процессов и явлений, которые возникают при взаимодействии сооружения с природной обстановкой и пути возможного воздействия на процессы с целью устранения их вредного влияния. Под геологическими условиями понимается вся совокупность грунтовых и гидрогеологических условий, естественных и вызванных строительством геологических процессов и явлений.
Инженерно-геологические и гидрогеологические условия в значительной мере определяют выбор площадок и территорий для компоновки наземных и подземных зданий и сооружений. Все объекты и их фундаменты возводятся в тесной увязке с геологической средой и процессами до начала и в процессе строительства, а также в период эксплуатации объектов. Объекты капитального строительства невозможно запроектировать, построить и надежно эксплуатировать (а впоследствии ремонтировать или реконструировать) без достоверных и полных материалов инженерно-геологических изысканий. Без знания инженерно- геологических условий застраиваемых площадок и территорий исключено рациональное планирование объектов капитального строительства. Пренебрежение инженерно-геологическими данными в процессе строительства наносит серьезный экономический и экологический ущерб.
Основные задачи инженерно-геологических изысканий ещё до начала проектирования при принятии решения о строительстве и инвестиционном обосновании объекта строительства:
- выбор оптимального (благополучного) в геологическом отношении места (площадки, района) строительства данного объекта;
- выявление инженерно-геологических и гидрогеологических для определения наиболее рациональных конструктивных особенностей фундаментов и несущих конструкций зданий и сооружений, а также технологии производства работ;
- выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям инженерной защиты территорий и охране геологической и окружающей среды при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.
Устойчивость зданий и сооружений всецело зависит от прочности оснований фундаментов и несущих конструкций. Использование горных пород как грунтов в инженерных целях (в качестве основания под фундаменты и пр.) базируется на знании основных физико-механических свойств и особенностей их поведения под различной степенью нагрузки от сооружений.
Будущий строитель должен:
- знать основы инженерной геологии, грунтоведения, гидрологии, инженерной геодинамики, региональной инженерной геологии;
- иметь обширное представление об инженерно-геологических изысканиях;
- уметь составить техническое задание и программу выполнения инженерно-геологических изысканий;
- уметь прочесть инженерно-геологическую колонку буровой скважины, инженерно-геологический разрез, геологическую карту;
- правильно анализировать отчетные материалы по результатам инженерно-геологических изысканий для верной оценки несущей способности оснований, чтобы верно принимать обоснованные решения для обеспечения долгосрочной и надежной эксплуатации строящихся зданий и сооружений, исходя из оценки долгосрочного влияния построенных объектов на окружающую среду;
- знать и верно оценивать важнейшие геологические процессы, происходящие на площадке строительства, в особенности процессы обусловленные динамикой подземных вод. Возможность их появления, опасность и скорость их развития при строительстве и в процессе эксплуатации объектов;
- знать инженерные мероприятия по предотвращению или локализации опасных геологических процессов;
- знать методы создания, управления и анализа баз пространственно распределенных данных, базовые платформы ГИС, методы автоматизированного сбора картографической, инженерно-геологической информации, особенности геологических ГИС, разработку и мониторинг ГИС-проектов.
Место и основная роль геоинформационных систем (ГИС) в современных инженерно-геологических исследованиях определяются как информация, анализ и комплексная интерпретация разнотипных данных, разработка прогнозов, моделирование и планирование дальнейших действий, представление результатов в терминах целевого геологического свойства и в картографической форме. При таком подходе, ГИС в геологии будет не только средством преобразования формы представления информации и справочно-аналитического обслуживания, а прежде всего средством достижения конечных целей геологических исследований.
ГИС рассматривается, прежде всего, как средство обработки пространственных данных для получения новых знаний и представления их в картографической форме.
Технология прогнозирования в инженерной геологии включает в себя 6 основных этапов: подготовка данных и постановка задач; предварительный анализ данных; вычислительные процедуры прогноза; просмотр полученных результатов; получение справок; моделирование стратегий прогнозирования с оценкой их качества - интерактивное управление прогнозом; представление результатов.
Появление современных ГИС с принципиально новым подходом к работе с пространственными данными повлияло на бурное развитие областей, связанных с применением карт (в том числе карт инженерно- геологических условий, карт сейсмического районирования территорий, геолого-экологических карт и т.д.). ГИС
- современная компьютерная технология, объединяющая традиционные операции работы с базами данных, такими, как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для её применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий. Практически с момента появления, геоинформационные системы нашли широкое применение в практике геологических изысканий и исследований на различных стадиях изучения, оценки инженерно-геологических условий для строительства зданий и сооружений.
При производстве инженерных изысканий ГИС могут использоваться для:
- составления топографических планов различных масштабов; геодезической привязки геологических выработок (шурфов, скважин);
- удобной среды при производстве картосоставительских работ;
- обработки и наглядного представления результатов инженерно-геологических исследований;
- комплексной обработки разнородной геолого-геофизической информации;
- накопления и обобщения материалов, полученных в результате инженерно-геологических изысканий.
Необходимо отметить, что в органах архитектуры и градостроительства Республики Адыгея имеется большой объем материалов инженерно-геологических изысканий для проектирования и строительства прошлых лет на бумажной основе.
Длительное время на территории г.Майкопа велась карта инженерно-геологических условий. К сожалению, уже два десятилетия эта работа не ведется. А ведь данные инженерно-геологических изысканий прошлых лет, в комплексе современных исследований могут служить материалом для моделирования возможного подтопления территорий в результате наводнений и сезонных паводков, а также возникновения других негативных процессов, особенно на территории МО «Город Майкоп» и Майкопского района Республики Адыгея.
Создаются карты с помощью Гис для их традиционного использования в бумажной форме или в электронной форме (электронная карта, компьютерная карта, электронный атлас).
Так, геоинформационные технологии в геологии являются важным инструментом для решения производственных и научных задач, связанных как с развитием минерально-сырьевой базы, так и с познанием закономерностей развития земной коры.
При рациональном подходе ГИС в инженерной геологии будет не только средством преобразования информации и справочно-аналитического обслуживания, а прежде всего средством достижения конечных целей геологических исследований(1).
Геоинформационные системы в геологии дают общее понятие и знания об основах использования ГИС- технологий в инженерной геологии, основным результатом которой является цифровая геологическая карта и базы данных о специфике ГИС-продуктов, представляющих собой совокупность услуг, не имеющих материальной формы.
Список литературы
1. В.И. Лайкин, Г.А. Упоров. Геоинформатика. Учебное пособие, Комсомольск-на-Амуре, издательство АмГПГУ, 2010 г.
2. Ципилева Т.А. Геоинформационные системы. Учебное пособие, Томск, Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2004 г.
