Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

Факультет геолого-географический

Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых»

Инженерно-геологический прогноз и инженерно-геологические изыскания при строительстве и эксплуатации различных сооружений

СУРС

Исполнитель:

студент группы ГР – 42

Гомель 2012

1) Концепция инженерно-геологического прогноза, теория пространственно-временной изменчивости

Прогнозом — предсказанием инженерно-геологических условий, инженерная геология занималась с момента своего возникновения. Оценка инженерно-геологических условий некоторой тер­ритории, даже содержательная, всегда в явном или неявном виде включает элементы прогноза, предвидение того, как и в какой форме будет проявляться взаимодействие между геологической средой и проектируемым сооружением, какие инженерно-геологические процессы будут развиваться при его строительстве и эк­сплуатации. Основоположник советской инженерной геологии, акад. Ф. П. Саваренский отмечал, что перед геологией стоит двойная задача. Она заключается в том, чтобы на основании научных предпосылок обеспечить выбор места расположения возводимого сооружения и дать прогноз инженерно-геологических процессов. Выбор места размещения проектируемого сооружения предусматривает интерполяцию (реже, экстраполяцию) инженерно-геологической информации, полученной в отдельных точках (сечениях) геологической среды, на всю ее область, являющуюся перспективной с точки зрения возведения сооружения. Следовательно, выбор места посадки сооружения содержит элементы пространственного прогноза свойств геологической среды — компонентов инженерно-геологических условий. Это позволяет считать, что Ф. П. Саваренский видел задачу инженерной геологии в пространственно-временном прогнозе. И. В. Попов считал прикладной задачей инженерной геологии предвидение (прогноз) взаимодействия инженерного сооружения с геологической обстановкой (геологической средой) во время его воз­ведения и эксплуатации. Можно было привести многочисленные примеры успешных прогнозов, разработанных в ходе изыскания и проектирования различных сооружений (прогнозы осадок сооружений, времени консолидации оснований, переработки берегов, фильтрационных потерь и др.). Все примеры касаются локального прогноза, т. е. прогноза взаимодействия между геологической средой, заключенной внутри сферы взаимодействия, и проектируемым сооружением.

По отношению к объекту науки, геологической среде, геологический прогноз в самом широком (не в традиционном) понимании — предсказание структуры и свойств геологической среды в пространстве и во времени. Инженерно-геологический прогноз можно определить как предсказание структуры и свойств геологической среды — компонентов инженерно-геологических условий в пространстве — времени. Для удовлетворения практических потребностей в большинстве случаев достаточно знания структуры и свойств геосистемы (в том числе и природно-технической) в некоторый момент (или моменты) будущего времени. Разработка теоретической стороны инженерно-геологического прогнозирования, из которой вытекает прогноз, даваемый на детермини­рованной основе, требует исследования динамики геосистемы, познания процессов ее взаимодействия с внешними средами и внутренних взаимодействий между ее элементами. С точки зрения системного подхода инженерно-геологическим прогнозом следует считать предсказание структуры и свойств — компонентов инженер но-геологических условий природной или природно-технической геосистемы в пространстве — времени.

Прогнозирование — последовательность операций с информацией (в нашем случае с инженерно-геологической), выполняемых с целью получения прогноза. В зависимости от выбранного метода прогнозирования состав операций, естественно, изменяется, однако в любом случае прогнозирование включает:

• формулирование цели прогноза;

• выработку требований к его точности и надежности, обо­снование заблаговременности;

• обоснование выбора модели;

• в случае, если признано целесообразным изучать процесс движения геосистемы, в том числе и природно-технической, на некоторой физической модели — моделирование этого процесса с целью получения исходной информации для прогноза;

• анализ, отбраковка и первичная обработка исходной ин­формации;

• математические операции с отобранной информацией, включая математическое моделирование процесса функциониро­вания геосистемы (или ПТГ), конечным результатом которых является инженерно-геологический прогноз.

Инженерно-геологическое прогнозирование — метод получения прогноза, как любой метод имеет объективную сторону — теоретические положения. Инженерно-геологический прогноз заключается в предсказании процесса функционирования (движения) геосистемы, обусловленного ее внешними и внутренними взаимодействиями, поэтому в основе прогнозирования должна лежать теория взаимодействий геологической среды с внешними средами, в том числе и с искусственными элементами природной среды, или общая теория экзогенных геологических процессов. При обсуждении теоретических основ инженерно-геологического прогнозирования не следует упускать из виду и то обстоятельство, что структура и свойства геологической среды и их изменение в пространстве и во времени составляют объект общей теории изменчивости. Движение геосистемы в пространстве — времени можно описать терминами этой теории (динамическое поле геологического параметра, изменение структуры поля в физическом времени). Следовательно, теоретическую базу (основу) инженерно-геологического прогнозирования составляют общая теория экзогенных геологических процессов и, если подходить к прогнозу с более общих позиций,— общая теория изменчивости геологической среды. Общая теория экзогенных геологи­ческих процессов существенно системологическая, общая теория изменчивости геологической среды — математико-геологическая. Это определяет методологию инженерно-геологического прогноза. В основе метода инженерно-геологического прогноза лежит си­стемный подход и аналитическое описание движения геологической среды.