1.2. История развития инженерной геокриологии

Объективную характеристику становления инженерной геокриологии, как и любой другой науки невозможно дать без взаимосвязи с особенностями экономического развития России, обусловленными ее природными условиями и распределением природных ресурсов.

Первый этап ( с ХVI столетия до 1850 г). В этот период Россия начала рассматривать территорию Сибири, как источник пополнения богатства казны не только за счет продажи пушнины, но за счет добычи камней-самоцветов и драгоценных металлов. Началу исследований криолитозоны с использованием проходки горных выработок было положено Ф.А. Врангелем, А. Эрманом, Ф. Шергиным и А.Ф. Миддендорфом. Ими впервые были проведены измерения температуры пород термометрами. Обобщение практически всех известных работ в области изучения вечной мерзлоты было выполнено академиком К.М. Бэром в 1842 для подготовки и проведения Академией наук экспедиционных работ по изучению вечной мерзлоты под руководством академика А.Ф. Миддендорфа (1842-1845 гг.). Результаты работ были опубликованы в 1846-1849 гг. Они окончательно закрепили первенство русских ученых в исследовании криолитозоны как физико-геологического явления, позволили впервые оценить распространение и мощность криолитозоны в литосфере.

Второй этап (1850 – 1940 гг.) развития инженерной геокриологии приурочен к до- и первому послереволюционному периоду промышленного освоения Сибири и Дальнего Востока. В течение этого этапа в области развития инженерной геокриологии отмечается значительный ряд организационных событий и появления фундаментальных научных работ, определивших современное состояние геокриологической науки, как одной из основополагающих наук о Земле.

В дореволюционный период, исследованиями криолитозоны занимались Н.С. Богданов, И.А. Лопатин, А.В. Львов, В.А. Обручев, С.А. Подьяков, М.И. Сумгин, Л.А. Ячевский и

8

многие другие горные инженеры, геологи, географы и климатологи.

Проблемы строительства Восточно-Сибирской железнодорожной магистрали, обусловленные наличием вечной мерзлоты, впервые предопределили необходимость объединения усилий ученых различных направлений изучающих криолитозону. В результате в 1895 г. при Российской академии наук была создана особая комиссия Русского географического общества по изучению вечной мерзлоты, под председательством известного геолога и географа И.В. Мушкетова. Членами комиссии стали геолог и географ В.А. Обручев, геофизик М.А. Рыкачев и геолог К.И. Богданович. Ими была впервые в мире составлена «Инструкция для изучения вечной мерзлоты почвы в Сибири», ставшая прообразом будущих нормативных документов изучения криолитозоны. Вторым крупным событием явилось появление книги Н.С. Богданова [2], в которой были рассмотрены итоги развития геокриологических исследований в области геокриологии, которую ныне называют «Инженерной геокриологией». Третьим крупным событием явилась книга сибирского горного инженера А.В. Львова [18]. В ней обоснованы ряд фундаментальных положений о развитии криолитозоны в зависимости от влияния некоторых природных факторов, предложены практические мероприятия по организации водоснабжению объектов строящейся Восточно-Сибирской железной дороги.

Развитие индустриальных и горнодобывающих центров страны в Сибири в послереволюционный период требовали обоснованных рекомендаций строительства и устойчивой эксплуатации инженерных сооружений, разработки мерзлых пород при строительстве и добыче полезных ископаемых. Теоретические и практические основы решения этих проблем нашли отражение в книге М.И. Сумгина [41], предопределившей развитие геокриологии как науки в России.

В 1930 г в Академии наук СССР была создана Комиссия по изучению вечной мерзлоты (КИВМ), преобразованная в 1936 г в Комитет по вечной мерзлоте (КОВМ), реорганизо-

9

ванный в 1939 г в Институт мерзлотоведения им. В.О. Обручева (ИНМЕРО). Его директором был назначен В.О. Обручев. К этому времени на территории криолитозоны уже успешно работали научно-исследовательские мерзлотные станции в Анадыре, Воркуте, Загорске, Игарке, Норильске, Петровск-Забайкальском, Сковородино, Чульмане и Якутске. В период с 1931 по 1940 г усилиями КИВМ и КОВМ было выпущено 10 томов «Трудов» со статьями по проблемам общей и инженерной геокриологии. Кроме того, были опубликованы фундаментальные работы, из которых следовало, что к 1940 году в СССР уже были созданы организационные, теоретические и практические основы инженерной геокриологии, как самостоятельной науки геокриологического цикла [3, 41]

Третий этап (1940 – 1970 гг.). Геокриологические исследования в СССР не прекращались и в период Великой Отечественной воны, и стали более интенсивно проводиться в восстановительный период. К концу пятидесятых годов назрела необходимость обобщить опыт исследований в инженерной геокриологии и на основе новых экономических вызовов хозяйственного освоения Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока обосновать дальнейшее ее развитие. В результате коллективом выдающихся ученых, под председательством чл.-корр. АН СССР Н.А. Цытовича, была опубликована коллективная монография посвященная проблемам развития инженерной геокриологии [25].

В 1953 г. на геологическом факультете по инициативе А.Н. Мазаровича была организована первая в мире кафедра мерзлотоведения (геокриологи) МГУ. В разные годы кафедрой руководили В.А. Кудрявцев, Э.Д. Ершов, исп. обязанности зав. кафедрой В.Н. Зайцев. В настоящее время ею руководит д.г.-м.н, профессор А.В. Брушков. В 60-90-е годы сотрудниками кафедры был разработан не имеющих анналов в мире, комплекс методической литературы в области инженерно-геокриологических исследований, созданы учебники и учебные пособия, сыгравшие определяющую роль в развитии геокриологи в России в целом, включая и расширение подго-

10

товки специалистов-геокриологов в других ВУЗах России.

В 1961 г правительством СССР было решено реорганизовать находящийся в Москве ИНМЭРО. Его подразделения были переданы в Производственный научно-исследователь-ский институт по изысканиям в строительстве (ПНИИИС) и Всесоюзный научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений (ВНИИОСП) Госстроя СССР. В этих подразделениях в разное время работали известные ученые И.Я. Баранов, В.В. Баулин, С.С. Вялов, Г.И. Дубиков, В.Ф. Жуков, Ю.К. Зарецкий, В.О. Орлов, Г.В. Порхаев, В.П. Ушкалов, П.Ф. Швецов, П.А. Шумский и др.

В 1960 году в Якутске на базе Северо-Восточного отделения института мерзлотоведения им. В.А. Обручева был создан Институт мерзлотоведения Сибирского отделения АН СССР. Возглавил его, вскоре ставший академиком, В.П. Мельников. Основной задачей института являлось комплексное обеспечение инженерного освоения криолитозоны. Выдающийся вклад в развитие этого направления внесли В.Р. Алексеев, Н.П. Анисимова, К.Ф. Войтковский, Н.И. Вотяков, Ю.М. Гончаров, Е.В. Гречищев, Р.М. Каменский, А.М. Снегирев, П.И. Мельников, Н.И. Салтыков, П.И. Сальников, Р.В. Чжан и многие другие.

В организационно-методическом плане на развитие современного Инженерного мерзлотоведения (геокриологии) оказали и оказывают значительное влияние регулярно проводимые в Росси и за рубежом совещания и симпозиумы. В их организации выдающийся вклад принадлежит академику П.И. Мельникову и д.г.н. В.А. Кудрявцеву

Современный этап развития Инженерной геокриологии (1970 - по настоящее время).

В 1970 г. при Президиуме АН СССР в Москве был создан Научный Совет по криологии Земли, председателем которого бессменно был академик П.И. Мельников. В 1972 г в Якутске была проведена II-я Международная конференция по мерзлотоведению, а в 1983 г. по инициативе П.И. Мельникова была создана Международная ассоциация по мерзлотове-

11

дению, Он же и был избран первым ее президентом. Начиная с этого времени в России, практически ежегодно, стали проводиться совещания геокриологов, организуемые Советом по криологии Земли РАН, руководит которым в настоящее время академик В.П. Мельников.

Международное совещание по инженерной геокриологии впервые было проведено в г. Чите в 1993 г. Оно состоялось на базе Читинского отдела Института мерзлотоведения СО РАН под председательством академика П.И. Мельникова и с тех пор традиционно проводится поочередно в различных городах один раз в 3-4 года на территории Росси и Китая.

Начиная с 1996 г. на базе кафедры геокриологи МГУ по инициативе профессора Э.Д. Ершова один раз в 4 года проводится конференция геокриологов России с участием ученых других стан.

Особо следует отметить, что на современном этапе развития инженерной геокриологии в России в мае 1991 г организован институт Институт криосферы Земли СО РАН (ИКЗ СО РАН), исследование которого ориентировано на экологизацию инженерно-геокриологических исследований. Основное его целью являются фундаментальные исследования криогенеза и его роли в эволюции геосфер и создание научных основ природопользования на Севере. Возглавляет Институт академик В.П. Мельников.

За рубежом исследования в области инженерного мерзлотоведения, в частности в США, начинались практически одновременно с Россией. Однако масштабность этих исследований была и остается существенно меньше. Интенсивность их выросла лишь в конце прошлого века и связана преимущественно со строительством Аляскинско-Канадской магистрали, с освоением нефтегазоносных провинций на Аляске и северном побережье Канады.

В соответствии с тенденциями развития фундаментальных и прикладных наук, интенсивностью освоения арктических областей криолитозоны в условиях глобального изменения климата дальнейшее развитие инженерного мерзлотове-

12

дения возможно на основе:

- современных достижений механики сплошных и многофазных сред;

- результатов исследований в области смежных с инженерным мерзлотоведением дисциплин;

- более глубоких исследований природы, кинетики и механики мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород и их массивов;

- создания технологий управления взаимодействием массивов горных пород и инженерных сооружений.

В настоящее время инженерное мерзлотоведение, особенно в области теплового и механического взаимодействия сооружений с криолитозоной, интенсивно развивается в США, Китае, Канаде и Японии, а в Скандинавских странах – отдельные его направления.

Следовательно, «Инженерное мерзлотоведение», развитие которого связано преимущественно с работами Российских ученых в настоящее время приобрело международные масштабы. В связи с этим и проблемы, имеющиеся в развитии данного направления геокриологии, могут и должны быть разрешены в ходе международного сотрудничества всех стран, и в первую очередь тех, которые входят в Международную ассоциацию мерзлотоведов (геокриологов).