
Литература по Основам грунтоведения / Ананьев_Потапов_Инженерная Геология
.pdf

При этом существенно возрастают роль инженера-геолога и инженера-
строителя, обладающего геологическими знаниями. Это связано с тем, что в условиях реконструкции существующих сооружений им придется использовать уже измененную под их воздействием геологическую среду, а
также проектировать и возводить («переделывать») здания в условиях влияния других зданий при имеющейся плотной городской застройке При этом необходимо учитывать нарастание требований по обеспечению безопасности и надежности сооружений даже при возможно мощных природных и техногенных чрезвычайных ситуациях, так как при росте численности Земли все чаще будет необходимо использовать под строительство сложные в геолого-климатическом отношении территории Кроме того, человек все более «привыкает» к жизни и работе в комфортных условиях, во все большей коммуникационной «атмосфере», что определяет необходимость улучшения качества зданий и сооружений, формирующего, в
свою очередь, качество жизни человека. И при всем при этом главнейшим требованием остается на ближайшую перспективу снижение техногенного натиска на биосферу, сохранение биоразнообразия, устранение загрязнений и т. д.

С позиций инженерной геологии это повышает требования к результатам ее исследований и в определенной мере экологизирует ее как науку.
Коэволюция инженерной геологии и геоэкологии Рассматриваемая проблема коэволюции инженерной геологии и геоэкологии имеет, на наш взгляд, вполне определенное значение, обусловленное новым этапом в развитии геологических и экологических наук.
Обратимся к ставшему классическим определению Е М Сергеева,
трактующему инженерную геологию как науку о рациональном ис-
пользовании и охране геологической среды от вредных для человека и природы процессов и явлений Это определение, высказанное более 20 лет тому назад, во многом предопределило экологизацию, наверное, самой
«инженерной» из всех геологических дисциплин науки Данная экологизация,
заложенная в «природоохранной» части определения, сыграла роль
«установки», как говорят психологи, на все последующее развитие инженерной геологии При этом не следует забывать о том, что и вся предыдущая история инженерной геологии имела вполне определенные экологические корни Да, собственно, и возникновение инженерной геологии обусловлено вполне экологическим фактором, а именно — строительством, и
точнее требованиями строителей об обеспечении их необходимыми для расчетов фундаментов сведениями о прочности и деформируемости подстилающих фунтов, т е характеристиками абиотической составляющей вновь создаваемой антропогенной экосистемы. Так что встречающееся иногда расхожее определение инженерной геологии как геологии на службе у строителей, в общем-то, достаточно точное. А если это так, то строительство, будучи чрезвычайным экологическим фактором,
предопределило инженерную геологию как науку экологического цикла.
Оценивая предмет инженерной геологии, а именно, геологическую среду,
Г.К. Бондарик пишет: «С учетом вопросов и проблем, решаемых инженерной геологией, объектом ее исследований следует считать геологическую среду,
ее свойства и также происходящие в ней процессы, которые учитываются при осуществлении настоящей и планируемой деятельности человека».
Инженерно-геологические представления в настоящее время являются несколько более широкими, нежели они были 30—40 лет тому назад. В то время, в силу чрезвычайности активно развивающегося строительства,
вызванного, в свою очередь, активизацией научно-технического прогресса,
особого значения последствиям, особенно негативного характера,
строительной экспансии не уделялось. Главной задачей было —обеспечить строителя-проектировщика, конструктора достоверной информацией, прежде всего, о несущей способности грунтов и о подземных водах, которые могли бы осложнить производство работ. Инженеры-геологи достигли блестящих результатов, они выстроили теоретическую базу, а на ней создали высокопродуктивную систему инженерно-геологических изысканий со всей присущей производству инфраструктурой — от оборудования, приборов до методик, стандартов и подготовленных кадров.
Главными предметами, точнее объектами, которые изучались ин-
струментально, были фунты, их свойства и изменение этих свойств во взаимодействии с сооружением, а затем, все более и более инженерно-
геологические процессы, иными словами, инженерная геология постепенно
переходит от изучения объектов в статике — статических систем — к
изучению динамических геологических систем во взаимодействии со строительными системами. Здесь уместно остановиться на определении понятия «строительная система». Под «строительной системой» мы понимаем здания, сооружения и их комплексы с инфраструктурой инженерных сетей, обеспечивающих их функционирование, а также сосредоточенные в них технологии. В большинстве случаев строительная система служит оболочкой, отделяющей техногенную и природную среду, в
которой осуществляется жизнедеятельность. Строительная система — совокупность всех этапов инвестиционно-строительного процесса проекта и его участников, имеющая объектно-правовую направленность и реализуемая в условиях воздействия конкретных факторов внешней среды. Вытекающие из данного определения воздействия на окружающую среду имеют вполне четкую направленность на такую важную ее составляющую, которой является геологическая среда, на ее компоненты. Устойчивость строительной системы, иными словами, ее надежность, и, в конечном виде, безопасность для человека определяется в итоге качеством взаимодействия системы с геологической средой. Изменяемость геологической среды, во многом —это те геологические процессы, которые должны быть учтены при создании строительной системы, с одной стороны, в значительной мере усложняет эту задачу строителю, а с другой — «провоцирует» дальнейшее свое развитие уже под воздействием созданной строительной системы. Налицо возникает новая общность: «динамическая геологическая система—строительная система».
Такая общность в некоторой степени на уровне инженерных задач описывается понятием природно-техногенная система (ПТС), которая рядом специалистов рассматривается, как некоторая экосистема. В пользу отнесения к экосистемам, в первую очередь, говорит наличие в ней таких биотических факторов и как человек, и как обитающие в природной составляющей ПТС представители флоры, фауны, микроорганизмов. Вновь
созданные такого рода антропогенные экосистемы для обеспечения гомеостаза требуют нарастающего управляющего действия человека. Это нарастание всегда чревато за счет глубокого проникновения постепенным угнетением природных компонент среды. Так что для сохранения природной составляющей, для оптимизации гомеостаза экосистемы следует снизить антропогенный натиск. Одним из снижающих натиск факторов является оптимальное проектное решение и реализация «строительной системы».
Опыт строительства показывает, что экологично-оптимальное решение во многом связано с грамотным использованием особенностей геологической среды, их динамикой, в том числе и при взаимодействии со строительной системой на всем периоде ее эксплуатации.
Функционирование ПТС как модификации общности «динамическая геологическая экосистема —строительная система», как открытой экологической экосистемы на данном этапе невозможно, в силу высказанных выше соображений об управляющей роли человека в ее гомеостазе. Однако акад. В.И. Осипов считает, что изучение направленности процессов энергообмена в ПТС позволяет оптимизировать управляющие факторы ее гомеостаза, а это путь к повышению открытости, приближения к функционированию природных экосистем, к экологизации строительства.
Рассмотренные экологические аспекты взаимодействия строительства и геологической среды приводят к заключению о необходимости комплексного рассмотрения системы «сооружение—окружающая среда», и
это в значительной мере предопределило формулирование экологической проблематики в геологии. Е.А. Козловский в 1989 г. назвал это новое научное направление геоэкологией. Как пишет В.Т. Трофимов,
функциональной единицей по Е.А. Козловскому является «геоэкологическая система», включающая в себя: растительность, живые организмы (в т. ч.
человека), геологическую среду и техногенно-хозяйственные объекты. В.Т.
Трофимов отмечает, что автор данного научного направления основной задачей геоэкологии считает изучение и оценку изменений геологической
среды в результате хозяйственной деятельности, в случае ее техногенного загрязнения, в неразрывной связи с загрязнением других компонентов природной среды. Данное определение очень близко по своему смыслу к рассмотренному выше представлению о современном этапе развития инже-
нерной геологии. Кстати, в разработках К.И. Сычева говорится о том, что предметом геоэкологии являются знания не только о состоянии геологической среды и всех ее компонентов в отдельности, но и происходящих в них процессах. В.Т. Трофимов считает, что в данном случае имеется высокая близость между «геоэкологическими» и «при-родно-
техническими» системами.
В.Т. Трофимов в своих последних работах глубоко рассмотрел историю развития проблем эволюции в геологических науках и обоснованно пришел к выводу о формировании нового этапа в предмете инженерной геологии, а именно, переход к исследованиям эволюции инженерно-
геологических условий Земли в современную эпоху. Обобщенная характеристика современного этапа, как известно, определяется понятием техногенеза. Техногенез обычно и, в первую очередь, отождествляется с горно-рудной промышленностью, в значительной мере со строительством и отчасти с сильным хозяйством. При этом активно используются данные,
например, Г.И. Хазанова, А.П. Лисицына, С.А. Федотова, В.Т. Трофимова по сопоставлению объемов формирования извлекаемых полезных ископаемых и вмещающих пород в сравнении с объемами формирования вулканогенных пород (60 км3 и 16 км3 соответственно), а также сравнение объема твердого стока рек Земли (~13 км3) и объемов ежегодно формирующихся техногенных грунтов (~ 43 км3). Эти данные впечатляющи, но они только в оценках последних 2—3-х столетий, когда в полной мере реализуется техногенез.
Данные отнесены к одному году, но даже если их распространить на 200— 300 лет, то в целом они, конечно, превышают и объемы, и главное, темпы формирования естественных грунтов. Но эти сроки ничтожно малы в геологическом времени, и экстраполировать их дальнейшее нарастание вряд
ли имеет смысл, так как человек уже осознал пагубность такого своего воздействия на геологическую среду и уже пытается темпы «технического» природообразова-ния во всяком случае замедлить. Тем не менее если к указанным выше объемам техногенных грунтов присовокупить измененные строительством, перемещенные и сельскохозяйственно использованные грунты, то в объемном выражении деятельность человека оправдывает высказанную В.И. Вернадским мысль о соизмеримости ее с главнейшими геологическими процессами, пусть даже протекающими на кратчайшем отрезке геологического времени (кстати сказать, человек и живет в этом отрезке).
Рассмотрение техногенеза, исключительно как породообразующего фактора, а строительства, как части техногенеза, в виде орогенеза и (или)
денудации может в определенной мере быть соотнесено с эволюцией инженерно-геологических условий. Здесь уместно напомнить, что кроме всего прочего идут активные процессы внедрения продуктов человеческой деятельности в виде вульгарных загрязнений и более «мягким» путем во все геосферы. На наш взгляд, в настоящее время эволюция инженерно-
геологических условий теснейшим образом связана с воздействиями изменяющихся атмосферы, гидросферы и биосферы.
Взаимодействие всех геосфер в условиях техногенеза настолько тесное,
что вполне уместно говорить о их «соразвитии» или «коэволюции».
Создаваемая природно-техногенная система пока не развивается коэволюционно с природными геосферами, и в этом причина экологического кризиса. Изучение коэволюционных изменений в природной среде под воздействием человека и измененных природных условий (как коакций) на человека, в общем, и есть задача геоэкологии. В то же время носитель всех геосфер — геологические объекты, и человек базируется на геологической среде в виде природно-техногенных (и строительных) систем исключительно через инженерно-геологические взаимодействия.
В.И. Осипов считает, что объектом геоэкологии являются все
геосферные оболочки Земли, что, на наш взгляд, является правомерным, так как при рассмотрении «строительной системы» необходимо учитывать ее взаимодействие не только с геологической средой. В.И. Осипов, рассматривая предмет геоэкологии, по существу расширяет определение Е.М. Сергеева об инженерной геологии, переводя взаимодействия человека только с геологической средой к взаимодействию со всеми геосферами, их рациональному использованию и защите человека от нежелательных процессов и явлений. Если вслед за В.Т. Трофимовым рассмотреть работы других специалистов, например, В.Н. Островского и Л.А. Островского, но взглянуть на них с позиций нашего представления, то окажется, что и в этих работах геоэкология представляется как междисциплинарная наука, рассмат-
ривающая человека как фактор развития и в то же время объект защиты его от различных геосферных процессов. В таком контексте инженерная геология может быть представлена как наука, изучающая взаимодействия «строительных систем» с развивающейся геологической средой.
Все вышеизложенное говорит о наличии коэволюционного развития новой геоэкологической науки и инженерной геологии в ее современном понимании.
Глобальная проблема охраны природной среды затрагивает как все человечество в целом, так и все страны и народы, и может быть решена лишь коллективным разумом и при объединении усилий всех людей на Земле. Это связано с тем, что природные ресурсы планеты (атмосфера, гидросфера, флора, фауна) не могут быть разделены государственными границами; этих границ не признают и многие загрязнения. Каждое государство, охраняя среду в своих границах, решает тем самым и глобальные проблемы. В частности, 1 апреля 1996 г. был издан Указ Президента России № 440 «О Концепции устойчивого развития Российской Федерации», а также постановлением правительства была утверждена программа по реализации в России концепции устойчивого развития. На сегодня территория нашей страны достаточно хорошо изучена, определены районы острых
экологических ситуаций, зоны истощения ресурсов и зоны, которые потенциально могут выступить компенсаторами экологических нарушений.
Все это позволяет приступить к целенаправленному сосредоточению средств и усилий на природоохранных мероприятиях, на экологизации человеческой деятельности, на восстановлении нарушенных экосистем, на всех тех направлениях, которые были приняты на Глобальном экофоруме в Рио-де-
Жанейро в 1992 г. и закреплены в его заключительных документах — в «Повестке дня на XXI век».
ГЛАВА 36
УПРАВЛЕНИЕ ОХРАНОЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ.
МОНИТОРИНГ И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ
В строительном деле важнейшей задачей является прогноз возможных нарушений природной среды и выработка рекомендаций по их устранению,
т. е., иначе говоря, для этого нужна система управления природными процессами, которые будут сопровождать строительство.
Важнейшим управляющим инструментом является нормативно-
правовой механизм, регламентирующий в данном случае экологические аспекты производственной, в том числе строительной деятельности. Следует отметить, что инженерные изыскания и инженерно-геологические, в
частности, относятся к виду строительной деятельности и подлежат обязательному лицензированию. В последнее входят как составной элемент
— обязательное выполнение требований по охране и рекультивации среды при выполнении этих работ (рис. 164).
В России действует единая система государственных стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.
Стандарты имеют силу законов. В систему стандартов входит ряд комплексов (в форме ГОСТов): на охрану водных объектов, флоры, фауны,
атмосферы, а также на защиту почвы от загрязнения и эрозии, рациональное