Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогноз изменений геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Прогноз изменений геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений"

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи УДК 624.131:551.311:519.2

Шешеня Николай Логвинович

ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИИ

(развитие теории и практика)

Специальность 04.00.07 Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

МОСКВА 1989

Диссертационная работа выполнена в отделе скальных основании института "Гидропроект" им.С.Я.Жука и в Производственном и НШ инженерных изысканий в строительстве (ПНШИС) НПО "Стройизысканшг Госстроя РСФСР'

Ведущая организация - В/О "Союзводщроект" Минводхоза СССР

на заседании Специализированного Совета Д 071.II.01 по прксузде-нию ученой степени доктора геолого-минералогических наук при

Всесоюзном научно-исследовательском институте гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГШГЕО) по адресу: 142452, Московская: область, Ногинский район, пос.Зеленый, ВСЕГШГЕО.

Просим Вас принять участие в работе спецсовета или прислан Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные подписями и печатью, по указанному адресу ученому секретарю.

Автореферат разослан " " _ 1989г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСЕГИНГЕО.

Ученый секретарь

Специализированного

совета,

канд. геол. -шш.наук М.С.Галшцщ

оппоненты - доктор геолого-минералогических наук,

профессор И.С.Комаров доктор геолого-минералогических наук, профессор В.Т.Трофимов доктор технических наук, профессор В.Д.Казарновский

Защита диссертации состоится

Д98Уг. в __час.

V

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш: Прогноз естественных и техногенных изменений геологической среды стал проблемой века. В Постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об усилении охраны природы и улучшения использования природных ресурсов", :в:соответствующих законах об охране природы, утвержденных Верховным Советом СССР и Верховными Советами союзных республик, в "Основных направлениях инженерно-геологических исследований в ХП.пятилетке", рекомендованных Научным Советом по инженерной геологии и гидрогеологии АН СССР, этой проблеме уделено большое внимание. Необходимость составления прогнозов регламентирована в соответствующих главах СНиП по инженерным изысканиям в строительстве.

Цель и задачи работы. Главная цель работы - развитие теории и методики инженерно-геологических прогнозов строения, овойств, естественных и техногенных изменений геологической среды или ее отдельных компонентов под воздействием гразданского, промышленного и гидротехнического строительства. Основные задачи диссертации включают: критический анализ современных представлений о теории и методах прогнозов, различных видов моделирования; разработку и развитие теоретических основ прогнозирования; разработку и обоснование методики прогнозов; экспериментальное подтверждение и проверку прогнозов на конкретных примерах.

В диссертации не рассматриваются вопросы прогнозов изменений геологической среды в пределах территорий с распространением многолетнемерзлых грунтов.

Научная новизна работы. Выполненные исследования позволили получить ряд принципиально новых и важных научных результатов.

1. Впервые выполнено крупное теоретическое обобщение, проанализированы существующие методики и метода составления прогнозов изменения свойств пород и развития экзогенных геологических процессов.

2. Разработаны и подучили дальнейшее развитие основы теории ишшнерно-геологического прогнозирования, в рамках которой: упорядочена понятийная база инженерно-геологических прогнозов; установлена структура прогнозов и на основе системного анализа обоснована необходимость модельности при инкенерно-геологичес-ком прогнозировании; сформулированы и эмпирически доказаны на большом фактическом материале те регионально-геологические, зональные и локальные закономерности условий образования и формирования свойств горных пород, развития экзогенных геологических процессов, которые могут быть приняты в качестве признаков прогноза; даны принципы построения различных видов моделей взаимодействия геологической среды, зданий, сооружений; предложена структурная схема моделирования применительно к решению задач' прогноза и схема многоступенчатой классификации инженерно-геологических прогнозов.

3. Разработана и внедрена на многих объектах методика составления перманентных ориентировочных, промежуточных и уточненных видов прогнозов развития компонентов среды под воздействием строительства; разработана методологическая система прогнозирования л сформулированы принципы вероятностного геологического подобия природно-техногенных систем(ПТС)объекта прогнозирования и ПТС аналогов; дана общая постановка задач прогноза с помощью различных математических методов с примерами их решения; разработана в внедрена информационно-поисковая система сбора, хранения ж быстрого поиска аналогов,

Реализация результатов исследований и практическая значимость работы. Научные разработки реализуются в практике инженерно-геологических изысканий. Они повышают надежность возводимых сооружений, плюют природоохранный аспект, внедрены на крупнейших строительных объектах, таких как: Токтогульский гидроузел на р.Нарын в Киргизской ССР; гидроузел Хоа-Бинь и цементный завод Бим-Шон в Социалистической Республике Вьетнам; мемориальный комплекс на р.Халкин-Гол в Монгольской Народной Республике; Богучанский гидроузел на р.Ангара и Крапивинский на р.Томи в Красноярском крае и на многих других, йяюлненные прогнозы позволили осуществить экономически обоснованный кош-леке инженерной подготовки застраиваемых территорий с целью предупреждения проявления неблагоприятных и ущербных для среды и сооружений геологических процессов. Суммарный экономический эффект от внедрения разработок автора составил более 5 млн.руб.

Основные теоретические и методические положения диссертации вошли в монографии: "Инженерно-геологическое изучение обвалов и других гравитационных явлений на горных склонах" (IS69), "Геологические и зонально-климатические особенности формирования оползней" (1984), "Основы инженерно-геологического прогнозирования" (1986), "Формирование инженерно-геологических условий Центральной Монголии" (1987) и в нормативные документы: "Рекомендации по усовершенствованию инженерно-геологических изысканий для промышленного и гражданского строительства в связи с охраной и улучшением геологической среда (I9SI), "Рекомендации по инженерно-геологической типизации оползневых склонов применительно к задачам оценки устойчивости и инженерной защиты" (1984), "Рекомендации по прогнозу устойчивости обаально--оползневых склонов" (1986), "Единые технические условия при

инженерных изысканиях в Монгольской Народной Республике" (1986).

По теме диссертации опубликовано более 90 работ.

Орцовные защищаемые роложения.

' I. Объектом прогноза являются один или все взаимообусловг-ленные кошоненты геологической среды в пределах квазиоднородных природно-техногенных систем с фиксированными пространотвенно-временньс.ш границами и о одинаковыми тенденциями развития.

2. Теория инженерно-геологических прогнозов строится на основе:

упорядоченной автором понятийной базы и новой методологии прогнозирования, построенной на теоретических представлениях системного и сравнительно-геологического анализов;

впервые установленных на количественном уровне тех закономерностей, которые отражают пространственно-временную изменчивость строения, состояния, свойств компонентов геологической среды ETC и являются признаками прогноза;

сформулированных и доказанных принципов вероятностного геологического подобия ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов с хорошо изученными и установленными величинами изменения прогнозируемых компонентов среды;

разработанных динамических инженерно-геологических моделей взаимодействия компонентов среды, зданий, сооружений или их комплексов;

соответствующего математического обеспечения прогнозов.

3. Методологическая система прогнозирования объединяет традиционные приемы анализов: системного, сравнительно-геологического и размерности; теорий физического подобия, вероятности, математической статистики, информации и представляет собой строго заданную последовательность выполнения соответствующих

исследовательских и вычислительных операций.

4. Эмпирически установленные представляющие показатели региональных, зональных и локальных закономерностей, характеризующих строение, состояние, свойства геологической среды, ее естественные и техногенные изменения, являются научным обоснованием прогнозов и могут быть взяты в качестве их признаков. При отсутствии рядов многолетних стационарных наблюдений за прогнозируемыми компонентами среда прогнозы составляются по данным эпизодических измерений их признаков.

5. Вида инженерно-геологических прогнозов, их математическое обеспечение предопределяются площадью ПТС, сложностью их строения, стадиями изысканий, проектирования и видом строительства.

I

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты диссертации докладывались и бшш представлены на международных симпозиумах (Франция, 1972; Крефельд, 1977); на всесоюзных конференциях (Шсква, 1975, 1981; Тбилиси, 1976, 1980; Горький, 198I; Пермь, 1962, 1983; Симферополь, 1982; Кишенев, IS83; Новосибирск, 1984; Одесса, 1983, 1987; Апатиты, 1975; Подольск, 1983; Харьков, 1963); на всесоюзных совещаниях и симпозиумах (Ленинград, 1972, 1974; Рига, 1982) и на многих других совещаниях.

Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертации положены многолетние полевые, лабораторные исследования, теоретические и методические разработки, выполняемые автором с 1964 г. Основные результаты получены при разработке таких плановых проблем: "Основные закономерности распространения сдвиговых характеристик на массив и математические инженерно-геологические модели" (IS70-I973 гг., JS гос.регист-

рации 73055876); "Методика расдросгранения механических свойств с образца на массивы скальных пород" (1974-1975 гг., № гос.регистрации 74005898); "Рекомендации по усовершенствованию инженерно-геологических изысканий для строительства в связи с охраной геологической среда (1976-1978 гг., № гос.регистрации 76003767); "Возможности инженерно-геологического прогнозирования развития геологических процессов под влиянием промышленного и гражданского строительства" (I980-I98I гг., Л гос.регистрации 81096889); "Рекомендации по инженерно-геологической типизации оползневых склонов применительно к задачам оценки устойчивости и инженерной защиты" (1980-1982 гг., Jí гос.регистрации 8I09543IJ; "Рекомендации по.прогнозу устойчивости обвально-оползневых склонов" (IS82-I984 гг., Л гос.регистрации 98706589); "Методики и рекомендации по нормативному обеспечению строительства в МНР"по Межправительственному соглашению между СССР и МНР по контракту & 86-036/04800 в течение 1982-1988 гг. В работе использованы также фондовые материалы различных организаций по регионам, где работал автор, а. также многочисленные публикации.

Структура и объеул работц. Диссертация состоит из 12 глав, введения, заключения, общим объемом 460 страниц машинописного Текста, в том числе: 68 рисунков, 46 таблиц, 303 наименования библиографии.

В процессе постановки темы и на различных этапах исследований автор неоднократно обсуждал дискуссионные положения и пользовался советами И.В.Попова, Е.М.Сергеева, Г.С.1Ълодковс-кой, В.С.Федоренко, Г.С.Золотарева, Ф.В.Котлова, Р.С.Зиангиро-ва и других. Всем вышеназванным товарищам и коллегам по совместной работе автор приносит свою искреннюю признательность.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ПРОБЛЕМА ИШСЕНЕГОО-ШЛОШЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Глава первая. Терминология и классификация инженерно-геологических прогнозов

В инженерно-геологической литературе имеют место самые противоречивые определения основных терминов, в том числе понятия прогноз. Его определение встречается в работах Г.К.Боцдарика, Л.Б.Розовского, И.П.Зелинского, А.И.Шеко, В.С.Круподерова, В.В.Кюнтцеля, К.А.1Упакяна, Г.П.Постоева, Е.П.Емельяновой и во многих других. В более чем 1500 работах изложено свыше 100 различных классификаций и методов прогноза. Таким образом отсутствует общепризнанная понятийная база в теории прогнозирования, а многие определения имею? неоднозначное толкование.

Глава вторая. Развитие теории и методов инженерно-геологического прогнозирования

Первые публикации по теоретическому обоснованию некоторых методов инженерно-геологических прогнозов появляются в конце 50 годов. Состояние теории и методики прогнозов на начало 80 годов есть в И.В.Попова, Г.К.Бондарика, Л.Б.Розовского. В главе дан анализ детерминированных методов прогноза переработок водохранилищ в разработках Н.Е.Кондратьева, Е.Г.Качугина, Е.К.Гре-чищева; стохастического метода - В.К.Епишина, В.Н.Экзарьяна, Ы.М.Адас. Показано, что в настоящее время теоретически наиболее обоснованными и математически обеспеченными являются вероятностные методы прогноза оползней и селей в работах В.В.Кюнтцеля, К.А.Гулакяна, Г.П.Постоева, А.И.Шеко, В.С.Круподерова, А.А.Бон-даренко, А.Ф.Копылова, В.К.Кучая, Г.Л.Круковского.

Общее методологическое направление локального и региональ-

ного прогнозов изменений некоторой компоненты инженерно-геологических условий на основе теории изменчивости геологического поля разработано Г.К.Бондариком. Среди теоретических и методических работ по прогнозам обращается внимание на статьи Е.М.Сергеева, В.Д.Ломтадзе, Ф.В.Котлова, Г.С.Золотарева, И.А.Печеркина, А.И. Печеркина, В.И.Каченова, П.Ф.Швецова, В.Т.Трофимова, Г.А.ГЬлод-ковской, Г.Л.Кофф, Л.А.Молокова, И.А.Парабучева, В.С.Федоренко.

Отмечается опыт прогноза подтопления застраиваемых территорий (Е.С.Дзекцер), изменения свойств глинистых грунтов под воздействием промышленных вод (Р.С.Зиангиров, Н.П.Затенацкая, ИД. Сафохина, Н.С.Реутова), лессов в зонах подтопления (Н.Л.Шешеня), глинистых грунтов при их обводнении (А.М.Моншко, С.И.Пахомов).

Глава третья. Модели при инженерно-геологических

прогнозах

Глава содержит краткую характеристику физических моделей (фотоупругости, центробежного моделирования, эквивалентных -материалов, тензоиетрической сетки, алектрогидродинамической аналогии). В практике прогнозов получили развитие различные понятийные, масштабные и математические инженерно-геологические модели. Излагаются основные принципы построения, аппроксимации и содержания указанных моделей. Они разрабатываются автором о 1966г. Указано, что в числе первых инициаторов построения ыатеыатичео-ких моделей в инженерной геологии были М.В.Вац, И.С.Комаров, Г.К'.Бондарик; инженерно-геологических - А.Ы.Гуреев, Н.Л.Шешеня; моделей свойств массивов пород - П.Д.Евдокимов, К.В.Руппенейт, Л.Д.Белый, В.Д.Казарновский, М.В.Рац, Н.С.Черныщев, С.В.Ухов, Е.С.Ром,-В.В.Каякин, С.Б.Кереселидзе.

В выводах по разделу отмечено, что инженерно-геологические прогнозы пока не имеют общепризнанного теоретического обоснова-

ния и соответствующего ему математического обеспечения. Анализ опыта прогнозирования позволяет констатировать, что эмпирически установленные закономерности строения и свойств геологической среды, ее естественных и техногенных изменений - э*о научное обоснование прогнозов. Они должны составляться для конкретных видов освоения среды.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Глава четвертая. Понятийная база инженерно-геологических

прогнозов

Инженерно-геологический прогнов - это научно обоснованное предсказание интенсивности пространственно-временного развития компонентов геологической среды природно-техногенных систем. Теория инженерно-геологических прогнозов - научное построение, создающее целостное представление об объекте прогнозирования и определенных соотношениях меаду его отдельными элементами, отраженное соответствующим набором закономерностей. Закономерности в аспекте работы - объективно существующие, повторяющиеся в пространстве и во времени существенные связи, отражающие строение, свойства, естественные и техногенные изменения компонентов геологической среды. Под инженерно-геологической моделью объекта прогнозирования понимается формализованное выражение компонентов среды, зданий и сооружений в ней, ее свойств и закономерностей. Приведенные и остальные определения отражают развитие современных представлений ведущих специалистов по терминологии, в том числе Е.П.Емельяновой, Ф.В.Котлова, В.Д.Ломтадзе, Г.К.Бон-дарика, А.Д.Арманда, Кендалл и Бакленд, М.В.Раца, В.С.Тюхтина, А.И.Уемова, У.Крамбейна, Ф.Грейбилла, А.И.Шеко. Выполненный в

главе анализ и упорядочение терминологии в части однозначного толкования основных понятий, положен в основу разработанной методологии прогнозирования.

Глава пятая. Структура инженерно-геологических прогнозов и их методологическая система

Совокупность отношений и связей элементов природно-техно-гешшх систем (ИГС), выраженная через закономерности строения, состояния, свойств компонентов среды, их естественных и техногенных изменений, через проектные переменные и внешние нагрузки на среду, представляет структуру ПГС. Пространственные и временные границы каждой ПТС предопределены признаками типологического инженерно-геологического районирования. Для каждой ПТС выявляются отмеченные закономерности (на заданный момент времени) и на момент, равный периоду упреждения.

Традиционные приемы системного и оравнитвльно-гвологическо-го анализа, анализа размерности, теоретические положения физического, подобия, вероятностей, статистики;- информации взяты в

»

основу новой методологии теории прогнозирования. Доказывается возможность и необходимость составления при прогнозах различных типов моделей, направленных на решение задач интерполяции, экстраполяции, ретроспекции,диагноза^ обучения и конструирования оистем. Структурная система прогнозирования с указанных позиций - это строго определенная последовательность выполнения исследовательских и вычислительных операций, представленных на рис.1. Перманентный характер прогнозирования заключается в составлении на ранних стадиях изысканий и проектирования ориентировочных, нб поздних - промежуточных, а при строительстве, эксплуатации соор.\ жений - уточненных видов прогнозов, как это показано на общей схеме многоступенчатой классификации инженерно-геологических

Рис.1. Стд/ктуриая а;сте;ла прогнозирования.

— вычислительные операции; -»- - исследовательские операции

прогнозов (рис.2).

Глава шестая. Закономерности строения геологичеокой среды

' Регионально-геологические, зональные и локальные закономерности, характеризующие горные породы, геологические процессы и явления, рассматриваются о позиций научного обоснования и возможности их использования в качестве признаков прогнозов. Причем, из всего многообразия таких закономерностей установлены и эмпирически подтверждены только те из них, которые отражают пространственно временную изменчивость компонентов среды. Следует отметить, что многие закономерности в общем виде известны в геологичеокой литературе. В таких случаях проверялась их представительность в качестве признаков прогноза. Так, например, для рассматриваемых в работе закономерностей, которые отражают условия формирования осадочных, магматических и метаморфических пород, установлено, что в качестве прогнозных признаков следует брать режим и возраст их образования, петрографический и дито-лого-генетический тип пород и их^ отруктурно-текстурные особенности в образце я в массиве. Для условий Центральной Монголии автором на основе серии палеотектонических карт в массовых определений свойств пород доказано, что механические свойства пород гранитоидных формаций, образовавшихся при орогенном режиме мезозойского этапа развития, более высокие, чем в породах гео- . синклинального режима допалеозойского этапа; обратная зависимость выявлена душ пород терригенных формаций. Каждый тип пород всех формаций и геолого-генетичеоких комплексов оценен обобщенными и нормативными показателями основных физико-механических свойств.

Роль климата в образовании пород химического и органического происхождения, многояетнемерзлых пород, а также роль нео-

Качественные

Коли-чест-вен-ные

Характер прогнозных оценок

Операти- Кратко- Средне- Долгосро- Дальвесроч-

вные, ви- срочные, срочные, чные, отве- ные,отвеча-

но лняе- отвечав- отвечаю- чающие ра- ющие позд-

мые при шие ста- щие ста-. нней ста- ней стадии

экстре- диям изы- динм стро- дии эксп- эксплуата-

мальных сканий ительства луатации ции соору-

сочета- (стадии жений(пос-

ниях ус- стабили- ле стабили-

ловий зации оса- зации оса-

Период упреждения прогнозов дон) док)

Пермаяеятный характер прогнозирования_

ч

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ

Т

Ориентировочные (ра-нние стадии изысканий)

Промежуточные (по-здние стадия изысканий) ПХ

Уючне-нные( стадии строительства и эксплуатации)

Теоретическое обоснование прогнозов |

Методы фотоупругости | 1].ен1ро0е1.ноа моделирование"! Эквивалентных материалов | Метод тензометрической сетки |

[етод электрогидродинамических аналогий

[Другие методы моделирования

Методы прогно-зирования

Математическое моделирование

110НЯТИЙ-яая база.

Методологическая система

Постулаты системной анализа о иодельности

1 Охватыьаемая

"Г

ОБла- Райо- Участ^

стмие нные ковые

Сравнительно-геологический анализ и его принципы вероятностного геологического подобия

ааконоыерности строения,свойств геологической сре ды,ее естественных и антропогенных из-менений;проектные переменные

Анализ размерности

Алгорит-мы дисперсионном анализа

|Модели объекта прогнозирования

Гар- Алгорит- Иссле

мони- мы теории дава-

ческие распозна- ние

функ- вания об- поли-

ции разов номи-

аль-

ных

урав-

нений

К-ой

сте-

пени

Рис.2.Схема многоступенчатой классификации инженерно-геологических прогнозов.

тектонических перемещений в формировании и составе олигоцен-чет-вертичных геолого-генетических комплексов в прогнозах учитывается через приуроченность пород к климатической зоне, величины единовременно выпадающих осадков и их доли на испарение, инфильтрацию, сток; суточные, сезонные и годовые амплитуды температур; глубины промачивания при единовременно выпадающих осадках и сезонного протаивания грунтов; содержание в грунтах органики; знак и величины перемещений структурных блоков за отдельные этапы палеоген-четвертичного времени. Необходимо подчеркнуть, что , роль названных, так же как и остальных признаков, в формировании рассматриваемого показателя геологической среды, разная для различных природно-техногенных систем. Оказалось, что при прогнозах весьма важно учитывать закономерности, характеризующие взаимоотношения между собой различных геологических формаций геосинклинального, орогенного, платформенного режимов образования. Для этого выбраны такие.прогнозные показатели: пространственное положение пород формаций по отношению к складчатым и разрывным структурам, встреченных в пределах территорий ПГС; генетическое родство пород формаций и степень их изменения физико-химическими и тектоническими процессами; пространственное положение фаций осадочных пород.

Свойства пород в образце и в массиве при прогнозах учитываются такими показателями: вещественный и минеральный состав пород, их примесей, цемента, включая микроорганизмы; плотность . пород и минеральных частиц; влажность: естественная, а для глинистых - пределов пластичности, набухания; показатели коллоидной активности; тип цементации; величины техногенного обводнения, содержание в водах ионов С Г, ЯО^" , НСО~ , свободной и агрессивной углекислоты; статические и динамические нагрузки и некоторые другие.

Дрогноз развития экзогенных геологических процессов обосновывается в работе на примере детального изучения процессов выветривания, склоновых гравитационных и карстово-суффозионных. Эта большая группа закономерностей в прогнозах частично представляется вышеперечисленными показателями и рядом других, как например: порядок, параметры и пространственная ориентировка зон ослабления; возраст элементов рельефа и их параметры; величины ускорений и направлений сейсмических упругих волн; характер и величины обводнения массивов пород; параметры гидрологических и климатических условий ПТС и другие показатели.

рл^та седьмая. Инженерно-геологические модели взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений

Построение названных моделей начинается из создания логических понятийных моделей, которые формализуются затем в математические детерминированные или вероятностно-статистические. Пример их построения и исследования дан применительно к прогнозу активизации развития обвально-оползневых процессов в горноскладчатых областях. Конечным итогом исследования указанных моделей является создание синтетической инженерно-геологической модели для объекта прогнозирования и для его аналогов. Она представляет собой результат последовательного изучения четырех групп моделей, показанных на рис.3. Построение и исследование различных типов моделей по отдельны!/ компонентам среды и их взаимодействия осуществлялось, исходя из принципов системного анализа о структурно-динамическом свойстве систем и эмерджентности их элементов, о бесконечности дискретных свойств элементов и их равнозначности.

Б выводах по разделу подчеркивается, что теория инженерно-геологических прогнозов имеет свою понятийную базу и методологи-

Вспомогателыые модели: 1.Литолого-генетических л петрографических комплексов пород. ¿.Структурно-тектонического строения массивов пород. 8.Условий обводнения массивов пород. . ^.Экзогенного изменения строения и состояния массивов пород. 5.Напряженного состояния пассивов пород.

"Г

Основная модель; исходного строежия и состояхня компонентов среда

Прикладные модели:

1.Деформационных свойств массивов пород.

2.Прочностных СВОЙСТВ массивов пород.

3.Фильтрационных свойств массивов пород. ^.Экзогенных геологических процессов:склоновых гравитационных;карегово-суффознойных я других.

Инженерного о логическая модель

Модели объекта прогнозирования: I. Техногенной активизации или-развития процессов: скложовых грави-тациохжых;к&рстово-суф-фозиожных и других. 2.Загрязнения поверхностной или подземной гидросферы.

Б.Эффективности дренирования, цементации и т.п.

Другие модели взаимодействия геологической среды и сооружений.

Рио.з . Структурная схема моделирования.

результирующие построения;;—----промежуточные построения

моделей:

ческую систему» структуру, строго заданный набор эмпирически подтвержденных закономерностей строения, свойств компонентов геологической среды, их естественных и техногенных изменений, моделей взаимодействия геологической среды, зданий, сооружений, достаточное математическое обеспечение. Научным обоснованием прогнозов служат отмеченные выше закономерности, их сравнительно-геологический анализ в пределах территорий ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов, постулаты системного анализа.

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ШХЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ■ . ПРОШОЗИРОВАНИЯ (при промышленном и гидротехническом строительстве)

Глава восьмая. Общие положения методики прогнозов

Методика составления прогнозов сводится к изучению природной обстановки, совокупного взаимодействия между собой и воздействия на геологическую среду или на ее отдельные компоненты факторов формирования и изменения среды в пределах территорий соответствующих ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов и к распространению полученных результатов на участки с неизвестной степенью изменения среда. Общая характеристика разрабатываемых видов прогнозов сведена в табл.1. Ориентировочные и промежуточные виды прогнозов реализуются в следующей этапности.

На первом этапе осуществляется выбор аналогов согласно первому принципу вероятностного геологического подобия, т.е.: сопоставляемые ПТС или их части подобны друг другу тогда и только тогда, если они качественно одинаковые, характеризуются одними и теми же элементами, временным интервалом их взаимодействия и одинаковыми признаками прогноза. На втором этапе проводится выделение на инженерно-геологических картах ПТС объекта прогнозирования а ПТС аналогов квазиоднородных участков по группа зако-

Таблица Л I

Общая характеристика инженерно-геологических прогнозов

Дара- J метры !-

i

Виды прогнойов по стадиям исследойаний

ориентировочные

промежуточные

уточненные

I

¡регио- !облает-!район-!локалъ*регио- !облает^район- !локаль* регио- !облает-!район-Глокаль-!нальные!ные ¡ныв 1ные !нальные!ные 1ные !ные !нальные!ные !ные !ные

i-!---1-!--!---1—-!-:-!—--!-1-I-1-

1

I

14 ! 5 1

17-1 8 ! 9 I 10 1 II" ! 12 ! 13

Охва- Регио- Облас- Райо- У част- Регио- Облас- Районы Участ- Регио- Облас- Райо- Участ-тывае- ны ' ти ны ки ны ти: ки ны ; ти/ ны - ки.

мая

ШГО- ' .... ;

щадь

Стадии изысканий, проектирования

Инженерно-геологические изыскания для разработки

Изыскания в период строительства, эксплуатации, реконструкции здания для:

ТЭ0(ТЭР)проек- проек- проек- рабочей гене- та ала- та та от- доку-рально- нировки плани- двль- мента-го ала- промзо- ровки ных ции на го- ны, го- микро- соору- заст-рода, рода, радо- хений, ройки ГЭС, ГЭС, на, зданий города, поселка поселка пром- проызо-

рабочей рабо- рабо- коррек- техни- отдель- рабо-доку- чей чей тировки ческого ных чей мента- доку- доку- проек- пере- проек- доку-ции мента- мента- тов воору- тов мента-заст- ции ции обеспе- хения микро- ции ройки огдель-зданий,чения промыш- районов,строя-промзо- ных соору- устой- ленных пром- . щихся ны.ГЭС, микро- хений чивости комп- зон соору-

CD

I 12 1 3 ! 4 J 5 ! 6 17. 18 ! 9 ! 10 1 II ! 12 ! 13

зоны

ны.ГЭС, микро- райо-поселка района нов, .

сооружений

зданий

лексов, ГЭС, расширения их

жений,

Масш- 1:50000- 1:25000- 1:5000 1:1000 1:25000 1:10000 1:2000 1:500 1:25000 1:10000 1:2000 1:500-табы 1:25000 1:10000 1:2000 1:500 .1:10000 1:5000 1:1000 1:100 1:10000 1:5000 1:1000 1:100 карт. *

Мате- . Алгоритмы дисперсионного ана-. мати- лиза (рандомизированные, со. ческое случайным эффектом); теории обес- распознавания образов (голо-печение сования по тупиковым тестам и по выборкам заданной длины; информационных весов, диск-ркминантных функций, статистических решений, обобщенного портрета); гармонических функций, обратных расчетов, корреляционного анализа, теории графов

Геже, шоэс многофакторного корреляционного анализа, последовательного регрессионного анализа, полиноминальных уравнений К-ой.степени; методы, основанные на предположении о случайном распределении моментов измерений компонентов среды ПТС, известных периодах (ритмах) развития компонентов ПТС

Алгоритмы дисперсионного анализа, анализа размерности, общих линейных уравнений; методы оперативного статистического анализа

номерностей, которые на данных стадиях имеют качественное выражение, но учет которых при прогнозах обязательный. Мера подобия устанавливается с помощью моделей дисперсионного анализа. В пос- . -ледующем в пределах каждого квазиоднородного участка ПГС объекта прогнозирования и ПГС аналогов выполняется измерение количественных предотавляацих показателей закономерностей, которые предопределяют формирование и активизацию прогнозируемых компонентов ПГС. Измеренные представляющие показатели о помощью корреляционного анализа разделяются (по величинам коэффициентов корреляции и о учетом имеющегося опыта) на главные и второстепенные* Главные показатели принимаются в качестве признаков прогноза, а второстепенные исключаются из дальнейшего анализа. На последыш этапе исследуются соответствующие математические подели, составленные по признакам -прогноза.

Уточненные прогнозы составляются о учетом результатов предыдущих видов прогноэироааяия, а для особо сложных я ответственных ПГС - о учетом результатов физического моделирования. &бор аналогов на данных стадиях осуществляется по критериям геологического подобия согласно второму принципу вероятностного ' геологического подобая: сопоставляемые природно-техногешше системы имеют одинаковые главные критерии геологического подобия, которые совпадают до своим значениям иди отличаются на величины, пропорционально, отражающие временные изменения их элементов; второстепенные критерии АТС могут не совпадать и изменяться не . пропорционально. Разделение критериев на главные и второстепенные производите* по величинам их удельного веса в формировании ' (шш изменении) и^югнозиого коштонанта ПТС. Эти величины, овреде-ляются цри ж&здбдовашях дшшерешнных или иногоф&зторша регрессной«* моделей. Допустимая величаша оаибки в подобии ПГС объекта вролюзирования иПГС аналогов ашшается несовпаданием

значений второстепенных критериев подобия, изменчивостью представляющих показателей, по которым найдены критерии, представительностью статистически обработанных, критериев, выбранной математической моделью, степенью ее аппроксимации, разделением критериев на главные и второстепенные. Следовательно, она может быть легко определена и, до некоторой степени, регулироваться прогнозистом.

На большом фактическом материале автором подтверждена теоретическая предпосылка вероятностного геологического подобия, согласно которой при выполнении требований первых двух принципов считается, что значения прогнозных показателей изменения рассматриваемых компонентов геологической среды в пределах территорий ИГС объекта прогнозирования будут тлеть одинаковые величины с его аналогами с отмеченными выше ошибками (в главе дана методика их оценок). В противном случае, если один или несколько критериев не совпадают по своим величинам и изменяются не пропорционально , применяется третий принцип вероятностного геологического подобия, согласно которому: уравнения связи между критериями подобия являются прогнозными в пределах качественно выражаемых закономерностей, которые должны учитываться при прогнозах.

Для быстрого поиска аналогов автором разработана информационно-поисковая система (Ж1С), составляющая банк данных о природных аналогах и реализованная на перфокартах ручной обработки типа К-5, частично в памяти ЭШ ШИИИСа.

Глава девятая. Дисперсионный анализ при инженерно-геологическом прогнозировании

Дисперсионный анализ основан на принципе равенства дисперсии неизвестных случайных величин суше дисперсий, слагающих эта ваяиижц. Данный принцип позволяет разложить общую дисперсию

такой многофакторной инженерно-геологической совокупности чиоел, которая образована в результате взаимодействия многих факторов, описанных группой закономерностей. При этом можно оценить роль .; каждой из них в общей величине изменчивости искомого компонента . ПТС. В дисперсионном анализе используется основная статистическая модель типа: Хи= А + а.1 +ец , где XI} - результаты измерений искомого признака о номером I - 1,2,..., 1 , характеризующегося изменчивостью от воздействия какого-то фактора с но-■мером' } = 1,2,..., ] ; А - среднее значение искомого признака; ец - отклонение I -го результата от ^ -го фактора.

С помощью дисперсионного анализа в главе дано решение следующих основных задач, входящих в инженерно-геологические прогнозы.

На примере промплощадки Крымского содового завода и площадок Средней Азии излагается методика прогноза основных свойств лессовидных суглинков под воздействием их подтопления щелочными промышленными водами. Прогнозы осуществляются на основе поэтапного изучения фиксированной одно-, двухфакторной моделей, рандомизированных моделей о двумя и тремя уровнями изменчивости. Та- .' кое исследование позволило установить, что: а) подтопление территории вызывает геологически значимые изменения свойств пород; б) на долю подъема уровня грунтовых щелочных вод в общей величине изменчивости естественной влажности, плотности грунтов, верхнего предела пластичности, содержания легко-, среднерастворимых солей, модуля деформации суглинков приходится соответственно 52,1; 86,7; 57,5; 90,2; 79,6; 62,в) выполненный анализ показывает, что по результатам определения показателей плотности грунтов ( Х^ ) в естественной влажности ( Х2 ) в зоне подтопления в пределах ПТС аналогов и определения показателя влажности

нижнего ( Хд ) и верхнего ( Х^ ) предела пластичности, содержания легко- ( ) и среднерастворимых (Х6 ) солей, пылеватых (Х^) и глинистых ( Хд ) частиц в грунтах ПГС объекта прогнозирования можно предсказать величину изменения механических свойств грунтов после их подтопления. В табл.й 2 дан пример такого прогноза для угла внутреннего трения суглинков.

Таблица № 2

Прогноз изменения угла внутреннего трения суглинков под воздействием их подтопления щелочными водами

Аналог ! О б ь е к т прогноза !/гол внутренне! ! го трения

. Штат- !Естест- {Влажности предела! Фракции Шрог- ¡Полевые

ность: !веннаяУ ¡нижний - верхний! !ноз- !конт-

Хт I X, ! Хо X, ! Хо ! !ный !рольные

1 ! * I 3 ! 4 ! ^ ! ^ I !опреде-

! ! ! ! ! 1 !ления

1,77 40,6 23,7 44,1 93,2 4,3 0,509 0,479

2,03 32,7 21,0 30,4 84,5 9,2 0,532 0,550

1,95 27,0 20,4 30,2 42,3 10,7 0,510 0,508

1,93 26,0 20,8 29,3 90,9 2,7 0,535 0,573

1,86 34,8 23,1 38,3 80,3 17,4 0,489 0,461

.2,20 14,0 19,0 29,2 68,2 16,1: 0,567 0,560

1,97 27,1 20,3 30,2 42,0 10,2 0,510 0,519

1,93 25,0 . 19,6 27,2 85,8 4,4 0,577 0,559

Ошибка в прогнозах составляет 10,6/5

Рассматривается также методика составления локального ориен-

тировочного краткосрочного прогноза величины общей изменчивости прочностных свойств элювиальных глинистых грунтов, сформированных на долеритах и гранито-гнейсах, под воздействием их увлажнения водами водохранилища. Установлено, что величина этого изменения

определяется минеральным составом грунтов. На его долю в общей величине изменчивости прочности грунтов на сдвиг приходится: для • элювия долеритов - 59,4/5; для элювия 1ранито-гьейсов - 80,7%. Следовательно, примеси гидрослюд, галлуэита и кварца в элювии ' ' . гранито-гнейсов значительно повышают прочностные свойства; в этих грунтах на долю остальных, не.учитываемых моделью признаков,' приходится только 19,3%, в тс время как у элювия долеритов - 40,

Методика выделения квазиоднородных по прочностным свойствам •массивов пород дана на примере территорий гидроузлов Хоа-Бинь в , Социалистической Республике Вьетнам и Краливинского на р.Томи. Результатом этих работ явились инженерно-геологические карты . районирования территорий по группе признаков, предопределяющих прочностные свойства пород в массиве. Для каждого квазиоднородного участка оценена роль рассматриваемых признаков прогноза в формировании искомых свойств и излагается методика ее определения.

Методика оценок величин ошибок в прогнозах раскрывается о , помощью рандомизированных моделей с тремя уровнями изменчивости. В заключении главы отмечается, что корректность результатов 8а- ' ,< висит от полноты, точности измерений и числа представляющих показателей , включенных в ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов.

Глава десятая. Алгоритмы теории распознавания образов , применяемые при ориентировочных и проме- • »уточных видах прогнозов

Прогноз о помощью данных алгоритмов сводится к распознаванию конкретного состояния и местоположения искомого процесса на заданный момент времени, к заключению о его дальнейшем поведении на основе выявленных локальных, региональных и зональных законо-

мерностей его формирования. Общая постановка задачи сводится к следующему.

Предположим, что некоторый объект прогноза А находится в одном из состояний С, описанным в системе признаков [Хр З^»***» Хд! . №с различные наборы могут характеризовать одно состояние объекта прогноза. Цусть задана матрица Тц ц с =|а.и||» (1о< и; I ¿. I П), строки ее описывают состояние объекта прогноза А и являются хорошо изученными аналогами ( 0.11 - значение з -го признака на I -ом аналоге). Каждый аналог характеризует известное состояние. В соответствии с этим все строки матрицы поделены на С груш; в I -ю группу входят только аналоги, характеризующие I -а состояние объекта прогноза ( I< с ^ С ). Будем считать, что оистема признаков является достаточной, то есть, любые два аналога, характеризующие различные состояния, различны. Требуется: а)

найти алгоритм, который по любому набору а =(а.р &2....... ап),

характеризующему какое-либо состояние объекта и не обязательно принадлежащему множеству аналогов, позволяет определить состояние объекта прогноза; о) каждому признаку прогноза X} (I* ^¿П) поставить в соответствие число, являющееся мерой важности этого признака при определении состояния объекта прогноза.

Решение подобной задачи в главе осуществлено в помощью алгоритмов нахождения информационных весов ПТС аналогов, голосования по тупиковым тестам и по выборкам заданной длины "К", дискрими-нантных функций. В качестве примера использования первых двух алгоритмов дается региональный ориентировочный среднесрочный • прогноз изменения устойчивости оползне-обвалоопасных склонов долины р.Нарын в районе Токтогульского гидроузла под воздействием

с

сработок водохранилища и устойчивости сводов подземных карстовых полостей на участке цементного завода Бим-Шон в СРВ (рис.4). Для

решения названных алгоритмов использованы стандартные программы

ч л» .и ,ц«

«1^71 ».СТ ..И ».[Ж1 »[Ж]

Рис.4. Прогноз пространственного распространения подземных карстовых полостей и механических свойств пород их сводов. Триасовые известняки: 1-первОй, 2-второй, 3-третьей пачек. Зоны повышенной трещиноватости пород: 4-средней крутизны, 5-пологие, 6-пологие и средней крутизны противоположной ориентировки по отношению к 5.7-контуры подземных полостей. Направление л угол падения плоскостей: 8-трещин напластования,' 9-тектонических трещин. 10-прогнозная мощность межкарстовых целиков и сводов полостей (Н), прочность их пород на сжатие (А сж) и разрыв ( 5 р) в МПаН-скважины и их номер. 12-вели-чшш напоров трещинно-карстовых вод. 13-покровнне глинистые грунты. 14-известняки, 15-глины, 16-супеси, 17-границы между пачками известняков.

-27в разработках Р.М.Константинова, З.Е.Королевой и Ф.А.Усманова. Ошибка данных прогнозов не превышает 4%, а их правильность подт-вёрадена результатами многолетних (22 и 12 лет соответственно) высокоточных геодезических наблюдений. Результаты этих-прогнозов совпадают с результатами прогнозов, выполненных для данных объектов о помощью моделей Дисперсионного анализа. На примере ополз-не-обвалоопасных склонов в главе рассматривается методика выпол-. нения прогнозов с помощью дискриминанта функций, которые отличаются простотой вычислительных операций, осуществляемых с помощью малой вычислительной техники. При этом точность прогноза сохранилась такой же высокой, как и по алгоритмам, рассмотренных выше.

В конце главы излагается методика вычисления величин вероятностей ошибок в прогнозах с помощью методов: экзамен по независимой выборке; экзамен по обучающей выборке и скользящий экза-ыен.

Глава одирйяддгуг^. Гармонические функции, применяемые при ориентировочных и промежуточных видах прогнозов

В главе показано, что если имеется достаточной длины ряд отационарных наблюдений за режимом развития периодически повторяющихся процессов, то прогнозы интенсивности их проявления можно осуществить с помощью гармонических функций. Отмечается, что для анализа временных рядов целесообразно использовать стандартные программы для ЭЙ1 типа программ В.И.Пыркина, Е.Сорокиной, А.А.Плетнева (программа "Диск"), а также методику Г.К.Бондарика для определения тренда в рядах наблюдений.

Процедура вычислительных операций, необходимых для данных прогнозов, показана на примере рада трехлетних наблюдений за ин-

твнсивностью проявления оплывин на склонах, перекрытых в верхней 6-12-метровой зоне элювиальными глинистыми грунтами. Установлено, что даже по такому небольшому ряду наблюдений точность краткосрочных прогнозов по уравнению с шестью гармониками достигает 64,8$ (табл.3).

Таблица 1» 3

Расчетные (прогнозные) и наблюдаемые значения оплывин ' Результаты ! 1965г. '! 1966г. ! 1967г.

кварталы

1 ! I 1 П I Ш 1 1У |1 ! П 1 Ш ! 1У ! П ! Ш ! 1У

Наблюдаемые 12 14 6 12 12 14 7 12 13 15 8 15

Прогнозные по 4 гармоникам 9 12 8 10 14 13 9 10 13 и; 10 12

Отклонения -3 2 -2 2 -2 I -2 2 0 2 -2 3

Прогнозные по 6 гармоникам 10 16 4 14 10 5 13 II 17 6 16

Отклонения 2 -2 2 -2 - 2 -2 -I 2 -2 2 -I

Ваава дв^япцятя^. Линейные и полиноминальные модели нК"-ой степени, применяемые при инженерно-геологических прогнозах

В первом параграфе главы излагаются основные теоретические положения методики исследования общих линейных уравнений. Показано, что полином "К"-ой степени - это частный случай линейной модели. Методика подбора полинома дана на примере ориентировочного локального среднесрочного прогноза параметров сдвига заполнителей трещин бортового отпора в массивах известняков района Токтогульского гидроузла, а также прогноза степени изменчивости трещиноватости массивов пород в районе гидроузла Хоа-Бинь в СРВ. Для данных примеров установлено, что для целей названных прогно-

зов оптимальной степенью полиномов является вторая, роже третья. Они позволяют оценить прогнозные показатели с точностью около 90,42.

- Вэ втором параграфе методику составления ориентировочных и промежуточных локальных среднесрочных прогнозов показано на примере прогноза параметров сдвига массивов метаморфизовшшых известняков района Токтогульской ГЭС. В качестве прогнозных признаков были взяты 14 признаков, соответствующих представительным показателям закономерностей, которые получены при инженерно-геологических изысканиях для обоснования проекта. Аналогами являлись оползне-обвальные блоки с произошедшими смещениями извест-' няков. Для каждого из них методами обратных расчетов были опре-. делены искомые параметры, которые подтверждены результатами полевых сдвигов целиков. Установлено,. что по выбранным для прогно-, за признакам величину среднего сопротивления сдвигу (У) можно оценить с точностью 84$, если в уравнение третьей степени включены только 3 из 14 признаков, а именно: мощность смещаемых блоков пород (Хд), высота оползневого блока (Х^), угол падения : склона до смещения пород (Х^). Уравнение имеет вид: " У = И,819.102Х5-10,312-103Х6^9,46-102Хз+20,86-102Х§-562Х3Х6+ +40,6X3+18,3X^-29,26х|-5, ^3X5-3,66X^+1,95X^+1,191^+ +1,19X2X5+1,21x1X3-0,4X3X5X2+0,598X1X3+0,47^X^,015^-0,390.

В линейных уравнениях связи, кроме названных признаков прогноза, иоследовались в разных комбинациях и все вместе остальные II, для которых определена их роЛь в общей величине изменчивости прогнозных показателей. Их сопоставление с результатами контрольных определений дали хорошее совпадение, а величина ошибки составила 16%, Для исследования названных моделей использовалась стандартная программа "Шаговая регрессия" Щ ЕГУ Минска, 1978.

В третьем параграфе дана методика выполнения ориентировочных и промежуточных региональных, областных и районных среднесрочных прогнозов техногенной изменчивости строения, состояния и свойств мяссивов пород по площади с помощью анализа поверхностей тренда. Она показана на примере районного среднесрочного промежуточного прогноза изменения фильтрационных свойств нижнепермских эффузивных образований в основаниях строящейся плотины Хоа--Еашь в СРВ. Анализ осуществлялся для массивов пород, квазиоднородных по условиям фильтрации; при этом в моделях дисперсионного анализа учитывались петрографический состав пород, их структурный особенности, степень трещиноватости и характер вторичной из-цончивости массивов. Считалось, что под воздействием веса плоти- -ни и столба воды в водохранилище трещины донного отпора и тёкто-; ническна будут сжаты и их ширина не превысит 0,1-0,2 ш (как это произошло в основании плотины Ыальпасе во Франции), то есть это ширина трещин в массивах вне зон влияния процессов разгрузки напряжений а породах и формирования трещин донвого отпора. Для данной территории мощность такой зоны равна 30 и. Линейные уравнения исследовались с помощью метода Дуллитла, который применен автором впервые в практике изучения названных моделей. Аналогами взяты результаты опытных откачек, выполненные в подобных породах . ни глубинах 40-50 м. Контрольные измерения прогнозного показателя по данным опытных откачек на участках ГЭС позволили установить, что воличина ошибки на^их прогнозов но превысила 4,5;» (для поверхности тренда второго порядка, показанной на рис.5).

В четвертом параграфе дана методика составления районных и локальных сродна- и долгосрочных прогнозов на примере изменения устойчивости горных склонов под воздействием строительных работ и срайоток водохранилища Токтогульской ГЭС. Для главных признаков прогноза выполнен последовательный регрессионный анализ, в

Ркс. 5- Карта-тренд с квадратичной поверхностно удельного во-допоглэцения.

. результате которого оценена роль введенных в линейное уравнение первой - третьей степени признаков прогноза и осуществлено их сопоставление у 1ГГС объекта прогнозирования с ПТС аналогов (табл. Л А). Исследование уравнений выполнено с помощью метода Дуллитла' с применением микрокалькулятора. Правильность этого прогноза подтверждена в процессе первой сработки водохранилища (произошло смещение блока пород, как это и предполагалось прогнозом). .

Б пятом параграфе главы рассмотрена методика составления . уточненных районных и локальных долго-, дальнесрочных прогнозов развития оползнеобвалоопасных склонов долины р.Нарын. Она показана на примере локального долгосрочного прогноза изменения ус- -тойчивости склона в зоне влияния эстакады цементного' завода. Прогноз и сопоставление ПТС объекта прогнозирования и ЦТС анало-.. га осуществлялись согласно требованиям принципов вероятностного . геологического подобия. Их результат показан в табл.5. Следует при этом отметить, что замена представляющих показателей разной ' размерности (используемых при ориентировочных прогнозах) на без- ' размерные критерии, составленные по этим показатели.!, позволила уменьшить ошибку в прогнозах с 0,1 до 0,04 (или с 10 до 4/2).

В выводах к третьему разделу отмечается, что методические разработки автора нашли свое подтвервдение на многих строительных объектах (гражданских, промышленных, гидротехнических). Такая высокая сходимость результатов прогнозирования объясняется том, что они выполняются для территорий таксонов типологического шшенерно-геологического районирования, которые являются квази-одаородными по уелоих формирования, поскольку в основе их выделения положоны главнейшие признаки - региональные, зональные и локальные закономерности, подтвержденные в кавдоы случае эмпирически.

Таблица )» 4

Пример сопоставления признаков прогноза у ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов для промежуточного прогноза устойчивости оползнеобвалоопасного блока (К„) по-4________род (Токтогульская ГЭС)

Признаки прогноза 1ПГС объекта прогнози-!ПТС аналога!Изменение

I • рования I 1К-. за счет

1 I !нйсонпад0-

I I 1ния приа-

1 1 Знаков

I

!

Литолого-генети-ческив типы пород

Крупные тектонические трещины

Пространственное соотношение зон ослабления л тип ниш отрыва Тип зон ослабления

Новейшие тектонические перемещения и сейсмичность

Глубина экзогенного вымыва заполнителя трещин <Х6)

Качественно выражаемые; Крупнокристаллические нижнекаменноугольные известняки с аз. пад.ЗЗО0, угол пад.65° В зоне влияния разрыва Ш-го порядка, перпендикулярного склону

Полное совпадение; изменений Ку нет

Первый Первый

Тектонический о зоной сильного дробления

В южном крыле структурного блока Щ-го порядка; северное крыло антиклинали; зона выхода волн под углом 40° Количественно выражаемый: 0,0 м 30,0 м

То жв

Ку увеличится на 0,24

I 3 14

Мощность ополз- 13,0 и ня и3)

Угол над. трещин смещения (Х^) 35° Высота оцениваемой части склона (Х5) 45,0 м

Отношение площадей отчленения и смещения (Хд) 0,84

30,0 м То же, на 0,22

30

0,95

уменьшится

:ку

на -0,13

Ку увеличится 50,0 м на 0,03

Ку уменьшится на-0,03 .

Следовательно, коэффициент устойчивости (Ку) оцениваемого ■ склона в природных условиях больше продельного состояния его аналога на 0,28 и равен: Ку=1,28 ¿ 0,10, где 0,10 - ошибка в прогнозировании.

Техногенные воздействия на склон:

Подрозка склоны внизу с увеличением его ■'-'■■:'.'.; крутизны (Х^) 45° 40° Изменение гидродинамического

даьлоиия (Х^) 8,5 МДа

Ку уменьшится на -0,13

То же, на

.12,6 МЛа -0,29

Намечаемые подрезки склона и сработка водохранилища вызовут уменьшение устойчивости склона объекта прогнозирования ниже иределаного состояния его аналога, что вызовет смещение блоков пород со склонов. -

Та блица й 5

Пример сопоставления критериев геологического подобия ПГС объекта прогнозирования и ПТС аналога для уточненной оценки устойчивости (К„)

Последо-1 ватель- ! ность I прогноза! Объект прогнозирования ! Аналог ¡Изменение 1 !КУ при не-1 I совпадении 1 ¡критериев

I 1 2 1 3 1 4

Литолого-генетические комплексы пород, слагающие склоны:

Выполне- Верхнепермские песчаники с прослоями ар- Качественное ние гиллитов с падением в сторону склона под подобие прогноза углом 12°

ооглаоно Приуроченность склонов к тектоническим нарушениям и первому трещинам:

принципу В зоне влияния разрыва 1У-го порядка,

вероят- секущего склон под углом 60° Качественное

ностного Типы поверхностей отчленения и смещения: подобие

геологи- Тектонический о зоной дробления, четвертый

ческого Типн и состояние заполнителей трещин отчленения и

подобия смещения:

Суглинистый; глинистая составляющая - монт- То же морюионит ыягкопластичной консистенции Новейаше тектонические перемещения, сейсмичность:

В центральной части структурного блока То же 1У-го порядка; северное крыло антиклинали; зона 8-ми балльных землетрясений и выхода упругих волн под углом 20°

!

I

!

То же, Критерий подобия сопротивления сдвигу пород зон второму смещения (К|);

принципу 0,90 0,90 Совпадают

Критерий подобия экзогенного изменения заполнителей трещин смещения блоков пород (1^): Увеличение 1,20 1,30 Ку на 0,20

Критерий подобия углов падения поверхностей смещения блоков пород (Кд):

35° 35° Совпадают

Критерий подобия углов падения склонов : 60° 65° Увеличение

Ку на 0,06

Критерий подобия возможного гидродинамического даа- . ления воды в трещинах отчленения блоков пород (К^) 1,30 Ша 1,30 МПа Совпадают

Критерий подобия морфологии поверхностей смещения

ск?); ,

6,07 5,00 Уменьшение

Ку на -0,06

Следовательно, коэффициент устойчивости оползнеопасного блока пород больше предельного состояния его аналога на величину 0,19 и равен: Ку=1,19^0,04, где 0,04 - величина ошибок в прогнозировании.

Прогноз Изменения критерия К4 за счет вымыва заполнителей техноген- трещин водами цементного завода: ного из- 1,35 1,30 Уменьшение

панаш!« Ку на -0,10

-37-

I 12 13 I .4

Изменение критерия крутизны склона -

80° 65° То же, на

-0,15

Строительство и эксплуатация завода вызовут изменение устойчивости склона на участке эстакады ниже предельного состояния его аналога, что приведет к катастрофическому смещению блока пород объемом в 87,6 тыс.куб.м. После 3-х месяцев эксплуатации завода произошло смещение указанного блока, что вызвало частичное разрушение завода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы и положения, определяющие теоретическую и практическую значимость работы, сводятся к следующему.

Критический анализ отечественного и зарубежного опыта инженерно-геологического прогнозирования позволил выявить его слабое теоретическое обоснование и недостаточное математическое обеспечение. В литературе по прогностике отсутствует устоявшаяся терминологическая база и методологическая система, нет единого определения понятия прогноза и его объекта. Опираясь на современные достижения теории и методологии прогнозирования и в порядке уточнения н дальнейшего развития их, в диссертации впервые в прогностике сделаны следующие разработки.

I. Упорядочена понятийная база прогнозов. С позиций системного анализа дано определение основных терминов, которые наиболее часто встречаются в специальной литературе и толкование которых неоднозначно. В основу каждого.определения положено соответствие его содержания семантическому значению о учетом часто-

ти встречаемости и длительности употребления термина. Это позволило автору подойти с единых методологических позиций к разработке научного обоснования количественной оценки степени изменения компонентов геологической среды используемой территории и взаимовлияния сооружения на среду и среды на сооружения.

Объектом прогнозирования является один или все взаимообусловленные компоненты геологической среды квазиоднородных природ-но-техногенных систем (ПТС), а инженерно-геологический прогноз -ато предсказание интенсивности пространственно-временного развития компонентов ПТС под воздействием различных видов деятельности человека. Структуру прогнозов определяет совокупность взаимоотношении, взаимовлияний и связей элементов ПТС, отраженная через закономерности строения компонентов среды, их естественных и техногенных изменений, проектные переменные и внешние нагрузки на среду от смежных 1ГГС. Пространственно-временные границы территорий ПТС будут строго фиксированными, а сами ПТС квазиодао-родными, если размеры систем соответствуют таксонам типологического инженерно-геологического районирования. Такие ПТС характеризуются: одинаковыми геотектоническими, включая сейсмичность, гидрогеологическими, геохимическими и климатическими режимами формирования компонентов геологической среды. С учетом функциональных особенностей деятельности человека каждая ПТС обладает поэтому целостностью и имеет одинаковые тенденции своего развития; иерархичностью, проявляющейся в том, что каждый компонент геологической среды ПТС может рассматриваться как система. Элер-джентность свойств элементов ПГС сказывается также в цикличности развития компонентов среда; в инерционности их проявления; в наличии эффектов совпадения во времени экстремальных значений параметров и переменных элементов систем и их одновременного проявления в развитии и изменении систем;,в кумулятивном эффекте

запаздывания во времени между воздействиями элементов и изменениями в ПТС.

2. Эмпирически установлены (или подтверждены) на количественном уровне, сформулированы в виде четких постулатов регионально-геологические, зонально-геологические закономерности строения компонентов среды, ее естественных и техногенных изменений, Они описаны наборами только тех представляющих показателей, которые: тлеют прогностическое значение; отражают пространственно-временные изменения среды ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов; можно легко получить в процессе инженерно-геологических изысканий и проектирования. Названные закономерности являются научным обоснованием прогнозов.. Для описания отмеченного изменения предлагается выполнять вероятностно-статистический анализ временных рядов с установлением причинно-следственных связей между режимом развития (или изменения) ПТС объекта прогнозирования и закономерностяии, отражающих этот режим. При наличии многолетних наблюдений за объектом по их результатам легко могут быть получены соответствующие математические модели. Прогнозы в этих случаях сводятся к процедуре экстраполяции непрерывного ряда значений искомого показателя в будущее с периодом уп-реадения прогаозов, соизмерилого с продолжительностью наблюдений. На современном этапе развития инженерной геологии и изысканий ряды многолетних стационарных наблюдений практически отсутствуют. Поэтому автор разработал и теоретически обосновал возможность составления прогнозов с помощью рядов разновременных эпизодических измерений признаков прогноза в пределах территорий ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов. Их сопоставление осуществляется на основе традиционных приемов сравнительно-геологического анализа, усовершенствованного введением в него принципов вероятностного геологического подобия. В отличие от прик-

цшов геологического подобия, тлеющих детерминированную природу и сформулированных Л,Б.Розовским, они позволяют решать задачи прогноза с помощью различных вероятностно-стохастических моделей, оценивать величины ошибок в прогнозах, обусловленных несовпадением численных значений критериев подобия у НТО объекта и у ПГС • аналогов, В разработках Л.Б.Розовского это было теоретически нерешенной задачей. Более того, выбор аналогов осуществляется не по 4 критериям, а по 10-15, которые составлены по 30-50 признакам прогноза. Для рядов разновременных эпизодических измерений закономерностей ПГС объекта прогнозирования и ПТС аналогов в дополнение к экстраполяции решаются задачи интерполяции, ретроспекции, диагноза, конструирования и обучения систем.

3. Разработаны структурные системы прогнозирования и моделирования. Они представляют собой строго определенную последова-. тельность выполнения соответствующих исследовательских и вычислительных операций, выполняемых для ПГС объекта прогнозирования и ПТС аналогов. В качестве теоретического обоснования возможности и необходимости составления различных видов моделей взаимодействия геологической среды, зданий, сооружений в пределах ПТС автор взял три постулата системного анализа. Применительно к задачам прогнозирования разработаны и реализованы общие принципы построения, содержания и аппроксимации различных понятийных, масштабных, физических и математических моделей. Названные модели отражают очередность (этапность) изучения и являются практической основой для создания синтетических инженерно-геологических моделей ПТС объекта прогнозирования и ПТС аналогов. В отличие от известных в литературе моделей такого типа, они являются динамическими, поскольку: отражаемые ПТС взаимодействия и взаимообусловленность их элементов осуществляются на искомые моменты времени; это итог эпизодически повторяющихся исследовательс-

йах в вычислительных операций, выполняемых согласно принципам йогласованности, системности, вариантности, верифицируемости и йврыанентнооти прогнозов.

4. Стадия инженерно-геологических изысканий, проектирования, 6 также охватываемая прогнозированием площадь предопределяет составление перманентных ориентировочных, промежуточных, уточненных региональных, областных, районных, локальных видов прогнозов изменения компонентов геологической среды природно-техногенных систем. В рамках методики их составления в работе оообое внимание уделено таким вопросам:

а). Обоснованию общих положений методики выполнения усовершенствованного сравнительно-геологического анализа закономерностей, характеризующих ПТС объекта и ИГО аналогов (о установленной величиной прогнозных показателей и степенью изменения в них компонентов геологической ореды). С этой целью автором разработана и внедрена информационно-поисковая система (И11С), обора, хранения, быстрого поиска аналогов, которая составляет банк данных о природных аналогах и реализуется на перфокартах ручной обработки и в памяти ЭШ института ПНИИШ Госстроя РСФСР.

б). Разработке методики отбора тех количественных представляющих показателей региональных, зональных закономерностей, которые являются признаками прогноза. На стадиях составления ориентировочных и промежуточных видов прогнозов этот отбор осуществляется по результатам корреляционного анализа с учетом накопившегося опыта изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений; при уточненных прогнозах - по величинам роли критериев подобия в общей изменчивости прогнозных показателей, оцениваемой с помощью моделей дисперсионного, последовательного

регрессионного анализов или полиноминальных уравнений К-ой степени.

в). Выбору и проверке на примере многих отечественных и зарубежных объектов различных численных методов, которые составляют достаточное математическое обеспечение рекомендуемым видам прогнозов. Это позволило автору установить оптимальный набор этих методов для разных по степени детальности прогнозов, а также круг задач, решаемых с их помощью. Например, с помощью моделей дисперсионного анализа в работе решены такие задачи: прогноз степени техногенной изменчивости инженерно-геологических условий территорий ПТС; закономерностей, характеризующих свойства, состояние массивов пород и развивающиеся в них процессы; определение границ влияния прогнозного показателя в пределах ПТС объекта прогнозирования или в пределах других ПТС, качественно подобных изучаемой системе; оценка различий между неизвестными средними значениями искомых показателей в пределах одной ПГС или нескольких ПТС; определение роли признаков прогноза в общей величине изменчивости прогнозного показателя; выделение качественно однородных по искомому свойству (или группе признаков) участков ПТС; оценка ощибок в прогнозировании. В рамках названных моделей впервые в практике инженерно-геологических изысканий выполнены и подтверждены результатами высокоточных стационарных наблюдений такие прогнозы: районный промежуточный прогноз степени изменчивости основных свойств массивов лессовидных образований в зонах подтопления; локальный ориентировочный прогноз общей изменчивости прочностных свойств элювиальных глинистых грунтов под воздействием их периодического увлажнения водами водохранилища; ориентировочный региональный прогноз прочностных свойств массивов пород по результатам точечных определений показателей прочности на образцах или опытных площадках.

г). Формальной постановке математических задач и их решению на приморе ориентировочных и промежуточных видов прогнозов ус-

тойчивости оползневых-обвальных склонов и сводов подземных карстовых полостей с помощью таких алгоритмов теории распознавания образов: нахождения информационных весов аналогов, голосования по тупиковым тестам и по выборкам заданной длины, дискриминант-ных функций. Для каждого алгоритма предложена методика оценки вероятности ошибок данных прогнозов с помощью методов: экзамен по независимой выборке; экзамен по обучающей выборке; скользящий ■ экзамен. Показано, что результаты прогнозов с оценкой вероятности их ошибок имеют хорошее совпадение с результатами наблюдений в пределах ПТС объектов прогнозирования.

д). Доказательству возможности выполнения ориентировочных и промежуточных видов прогнозов интенсивности проявления периодически повторяющихся процессов с помощью гармонических функций на примере оплывин со склонов, перекрытых толщей глинистых элювиальных грунтов. Располагая трехлетним рядом наблюдений, по данным функциям о шестью гармониками ошибка краткосрочных прогнозов составляет около 25%; с увеличением рядов наблюдений ошибка прогнозов уменьшается.

в). Разработке и внедрению на примере многих строительных объектов линейных и полиноминальных математических моделей для составления различных видов уточненных прогнозов. Впервые в практике инженерно-геологических изысканий автором применена методика исследования названных моделей с помощью метода Дуллитла, который позволяет быстро и эффективно решать многофакторные уравнения связи о помощью малой вычислительной техники. Метод позволяет также определять вклад каждого признака прогноза в общую величину 'изменчивости прогнозного показателя. Методика реализована и внедрена на примерах ориентировочных локальных прогнозов величин показателей сопротивления сдвигу массивов трещиноватых пород по поверхностям ослабления; ориентировочных региональных прогнозов

техногеиной изменчивости строения, оостояния и свойотв массивов пород, в том числа удельного водопоглощения спилитов о построением карт-тренда линейной и квадратичной поверхностей; ориентировочных и уточненных региональных и локальных прогнозов пространственного распространения, современного состояния и активизации склоновых 1равитационных и карстово-суффозионных процессов.

Разработанные теоретические основы и методика инженерно-геологического прогноза изменения компонентов геологической среды под воздействием строительства позволили дать решение других важных задач изысканий. К числу юс относятся: инженерно-геологическая типизация оползневых и обвальных склонов применительно в задачам прогноза их устойчивости и инженерной защиты; усовершенствование инженерно-геологических изысканий для строительства в связи с охраной и рациональным использованием природной среды. Указанные разработки имеют природоохранный аспект. Они внедрены во многих организациях Госстроя СССР и РСФСР, Минэнерго СССР, Ыинводхоэа СССР, что позволило получить суммарный экономический эффект более 5,35 мян.руб., подученный за счет сокращения объемов и сроков проведения изысканий.

СГИСОК ОСНОШЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Структурно-тектонические условия удельной части Токтогульс-кого водохранилища как основа изучения устойчивости высоких горных склонов долины р.Нарын. - В кн.: Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. М., МГУ, 1968, с.203-212.

2. Титтн горных обвалов и оползней Токтогульской ГЭС на р.Нарыв • а вопросы их прогноза. - В кн.: Вопросы инженерной геологии

и грунтоведения. М., ЖУ, 1968, с.259-280 (соавторы Г.С.Золотарев, Ю. Д.Матвеев).

3. Основные закономерности развития обвалов и оползней в горноскладчатых областях, методы их изучения и прогноза. - Вестник Московского университета, геология, № 3, Ы., 1969, с.3-15 (соавторы Г.С.Золотарев, В.С.федоренко).

4. Инженерно-геологическое изучение обвалов и других гравитационных явлений на горных склонах. - М., МГУ, 1969, 189 с. (соавторы Г.С.Золотарев, Э.В.Калинин, В.С.федоренко).

5. Основные закономерности распространения механических свойств о образца на массивы скальных пород. - В кн.: Скальные массивы, 11-296, 1971, Нанси, Зранция, 0.128-136.

6. Об основных принципах применения математических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. - В сб.: Инженерные изыскания в строительстве. Методы инженерно-геологических и гидрогеологических исследований. Киев, Будивельник, 1972,

с.82-89 (соавтор Г.Л.Кофф).

7. О принципах инженерно-геологического моделирования ;?п л изучения свойств массивов пород и развивающихся в них г;;.сцес-сов,. - В об,; Инженерные изыскания в строительстве. Защита застроенных территорий от подтопления. Киев, Буд¡зольник.

1972, с.77-87 (соавтор Г.Л.Кофф).

8. Принципы инженерно-геологического моделирования для гидротехнического строительства. - Гидротехническое строительство, И 3, М., Энергия, 1972, с.7-П (соавторы А.Г.Лыкоишн, Е.С.Карпышев, В.В.Каякин).

9. Оценка устойчивости оползневых и обвальных склонов горноскладчатых областей методами природных аналогов. - Гидротехническое строительство, К 10, 1972, М., Энергия, с.19-22,

10. Виды и методика инженерно-геологических наблюдений за неустойчивыми участками склонов (Методические указания). - Сб.; Научные исследования по гидротехнике в 1971г., вып.1, Ленинград, Энергия, 1972, с.89-94.

11. Ориентировочная оценка устойчивости обвально-оползневых склонов долины р.Нарын в районе Токтогульского гидроузла. Сб.: Научные исследования по гидротехнике в 1971г., вып,1, Ленинград, Энергия, 1972, с.162-168.

12. Влияние основных факторов строения и состояния массивов трещиноватых известняков на их свойства. - В кн.: Влияние геологических факторов на свойства и состояние массивов скальных пород. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1975, с.105-115.

13. Методика распространения параметров прочностных свойств на скальные массивы. - В кн.: Научные исследования да гидротехнике в 1974г., Ленинград, Энергия, 1975, с.141-142.

14. Применение математических методов при инженерно-геологических исследованиях. - Тр.1 Всесоюзной конференции по инженерной геологии. Тбилиси, 1976, с.287-300.

15. Особенности гипергенного литогенеза четвертичных морских глинистых отложении района у.Мурманска. - Реферативная ин-

формация "Инженерные изыскания в строительстве", вып.9 (62), Ы., ЦИКИС, 1977, с.26-30 (соавтор Г.Л.Кофф).

16. Зависимость сжимаемости элювиальных и морских глинистых отложений от показателей физического состояния и свойств. -Реферативная информация "Инженерные изыскания в строительстве", вып.4 (57), М., ЦИНИС, 1977, с.36-40.

17. Геологические закономерности формирования блоковых оползней . равнинных и горных районов. - Волл.Международной ассоциации инженер-геологов, Я 6, Крефельд, 1977, с.118-120 (соавтор И.О.Тихвинский).

18. Прогноз изменения механических овойств лессовых отложений в зоне подтопления по результатам картирования. - Реферативная информация "Инженерные изыскания в строительстве", вып. I (66), М., ЦИНИС, 1978, с.42-45.

19. Оценка устойчивости горных склонов по материалам инженерно-геологической съемки и определение параметров сдвига в зонах ослабления скальных массивов. - Тр. ин-та (произв. и науч.-исслед. ин-т по инж.изысканиям в стр-ве, вып.56), М., Стройиздат, 1978, с.27-41.

20. Задачи диагноза при оценке устойчивости склонов. - В кн.: Методы изучения режима и прогноза экзогенных геологических процессов. Тбилиси, Управление геологии Груз.ССР, 1980,

о. 102-106.

21. Методика прогноза изменений геологической среды под воздействием объектов промышленного и гражданского строительства. В кн.: Инженерно-геологические процессы и свойства грунтов. М., Стройиздат, 1979, с.140-157.

22. Понятийная база прогнозов изменения геологической среды. В кн.: Влияние горнодобывающей промышленности на геологическую среду и ее охрана. Пера, ПВВКУ, 1981, с.43-45 (соавтор

Н. А.Михайлов).

23. Опыт прогаоза изменения геологической среда под влиянием строительства. - В кн.: Методы типизации и картирования геол. среды городских агломераций для решения задач планирования инж.-хоз.- деятельностью, М., МосЦТШИЗ, 1981, с.185-187.

24. Прогноз развития оврагов в процессе строительства гражданских и промышленных объектов. - В кн.: Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. М., МГУ, 1981, с.244-246.

25. Рекомендации по усовершенствованию инженерно-геологических изысканий для промышленного и гражданского строительства в связи с охраной и улучшением геологической среды. - М., Стройиздат, 1981, 63 с. (соавторы Ф.В.Котлов, А.И.Снобкова).

26. Црименение теории распознавания образов при решении задач прогноза современного состояния инженерно-геологических процессов. - Мат. методы исслед. в геологии. Экспресс-информация, ВИШС, М., 1982, с.12-24 (соавтор Д.З.Кочев).

27. Основные законы развития карста в карбонатных породах. - В кн.: Состояние, задачи, методы изучения глубинного карста СССР. М., ШТО "Горное", 1982, с.27-28.

28. Законы образования массивов горных пород - основа прогноза их изменения. - В кн.: Инженерная геология Западного Урала. Пермь, 1982, с.5-6.

29. Принципы инженерно-геологической типизации оползневых склонов применительно к задачам прогноза устойчивости и инженерной защиты. - Сб.научных трудов В/О "Союзводпроект", М., 1983, с.58-65.

30. Прогноз устойчивости оползне-обвальных склонов водохранилищ. - В кн.: Инженерно-геологические проблемы Камских водохранилищ. Пермь, 1ШЖИКУ, 1983, с.П-13.

31. Основные законы развития экзогенных геологических процессов - основа прогноза их формирования. - В кн." Повышение эффективности инженерных изысканий для строительства в нефтегазоносных районах Западной Сибири. Тюмень, 1983, с.2-16-248.

32. Основы прогноза изменений геологической среды под воздействием инженерной деятельности. - В кн." Проблемы инженерной геологии городов. М., Наука, 1983, с.92-95 (соавторы В.В.Еау-, лин, Г.И.Дубиков).

33. Современные методы оценки геодинамической обстановки применительно к задачам инженерной защиты территорий. - В кн.: Проблемы инженерной геологии городов. М., Наука, 1983, с. 96100 (соавторы И.О.Тихвинский, В.В.Васильев).

34. Система режимных наблюдений за развитием геологических процессов на застроенных территориях. - В кн.: Режимные инженерно-геологические и гидрогеологические наблюдения в городах. М., Наука, 1983, о.28-31 (соавтор И.О.Тихвинский).

35. Строительство цементного завода Бим-Шон в СРВ на закарстован-ных известняках. - В кн.: Строительство на закарстованных территориях., Ы., ВНИИС Госстроя СССР, 1983, с.112-115.

36. Рекомендации по инженерно-геологической типизации оползневых склонов применительно к задачам оценки устойчивости и инженерной защиты. М., Стройиздат, 1984, 79 о.

37. Геологические и зонально-климатические особенности формирова-

. ния оползней, М., Наука, 1984, 124 с. (соавтор И.О.Тихвинский).

38. Научные основы инженерно-геологического прогнозирования. -Болл.МОИП, отд.геол., 1984, т.59, вып.2, с.129.

39. Основные закономерности формирования свойств пород и геологических процессов. - В кн.: Комплексные инженерно-геологические исследования, для промышленного и гражданского строительства. М., Наука, 1984, с.122-127.

40. Опит прогноза распространения подземных карстовых форм в горно-складчатых областях с тропическим климатом на примере. СРВ. - В кн.: Вопросы изучения инженерно-геологических процессов. Ы., Стройиздат, 1984, с.36-43.

41. Закономерности распространения подземных карстовых форм в горно-складчатых областях с тропическим климатом на примере Вьетнама. - В кн. Вопросы геодинамики и их учет при строительстве. М., Стройиздат, 1984, с.41-47.

42. Ориентировочный прогноз устойчивости оползневых и обвальных склонов. - Проектирование и инженерные изыскания, М 4, М., Стройиздат, 1984, с.31-33.

43. Прогноз изменения основных свойств лессовидных суглинков в зоне подтопления. - В кн.: Процессы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами, прогноз и защита, часть П, Новосибирск,' 1984, с.119-121.

44. Метод прогноза распространения подземных карстовых полостей и устойчивости их сводов. - Информационный листок о НТД

Л 85-15. Ы., ЫГТЦНТИ, 1985 , 4С.

45. Прогноз устойчивости склонов. - Информационный листок о НТД И 215-85, М., МШНТИ, 1985, 4с.

46. Проблемы инженерно-геологического прогнозирования. - Проектирование и инженерные изыскания, й 2, М., Стройиздат, 1985, с. 26-28.

47. Инженерно-геологическая типизация оползневых и обвальных склонов бассейна р.Нарын. - В кн.: Инженерно-геологические исследования для строительства. М., Наука, 1985, с.55-67.

48. Теоретические основы инженерно-геологического прогноза формирования оползней. - В кн.: Инженерно-геологическая характеристика грунтов и процессы в них. М., Стройиздат, 1985,

с.105-113.

49. Основы инженерно-геологического прогнозирована. - М., Наука, 1986, III с.

50. Рекомендации по прогнозу устойчивости обвально-оползневых склонов. - М., Стройиздат, 1986, 120 с.

51. Охрана геологической среды: некоторые проблемы инженерно-геологических изысканий.' - Проектирование и инженерные изыскания, а 2, 1986, с.32-34 (соавтор Ф.Б.Котлов).

52. Метод прогнозов изменений геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений. - Информационный листок о НТД И 86-129, ТА., МГЩНТИ, 1986, 4 с.

53. Инженерно-геологическая типизация оползневых склонов территории г.Горького применительно к задачам прогноза и инженерной защиты. - В кн.: Передовые методы организации и технологии инженерных изысканий для мелиоративного строительства. М., В/О "Союзводпроект", 1986, с. 119-IX.

54. Формирование свойств скальных грунтов Центральной Монголии. В кн.: Свойства грунтов и инженерно-геологические процессы. М., Наука, 1987, с.116-137.

55. Формирование инженерно-геологических условий Центральной Монголии - М., Наука, 143 с. (соавторы В.И.Васильев, А.Л.Чеховский).

56. Основы прогноза развития карста в карбонатных породах. - В кн. : Инженерно-геологические исследования для промышленного

• и гражданского строительства. М., Стройиздат, 1987, с.7-14.

57. Теоретические и методические основы прогнозов развития геологических процессов на территориях городов. - В кн.: Современные проблемы инженерной геологии и гидрогеологии городов и городских агломераций. М., Наука, 1987, с.61-63.

58. Оценка пространственной изменчивости фильтрационных свойств массивов трещиноватых эффузивных образований. - В кн.: Сов-

решенные проблемы инженерной геологии и гидрогеологии городов и городских агломераций. М., Наука, 1387, с.184-185.

59. Прогноз изменений механических свойств морских глинистых отложений при мелиоративном строительстве. - Мелиоративное и водное хозяйство, сер.5, ЦБНТИ Минводхоза СССР, М,, 1987, вып.6, 0.7-12.

60. Принципы организации противооползневых мероприятий. - Проектирование и инженерные изыскания, № 6, М., Стройиздат, 1987, с.30-33.

61. Метод выделения массивов, квазиоднородных по условиям формирования механических свойств пород. - Информационный листок О НТД № 87-146, М., МГЩЕГГИ, 1987 , 4 С.

62. Метод оценки пространственной изменчивости фильтрационных свойств массивов трещиноватых пород. - Информационный листок о НТД № 88-28, М., МГГЦНТИ, 1988, 4 с.

■ Г

Л-28865. Подписано к печати 19.04.89. Заказ 822. Тираж 100 экз. Бесплотно.

Отпечатано в отделе разработки, составления, изготовления технической документации, макетов, моделей института Союзпшроводхоз. Москва, Енисейская, 2