Top.Mail.Ru

Электронный журнал «ГеоИнфо» - Выпуск №4/2025

 
Выпуск №4/2025
Подписан в печать:
30.12.25

Методика инженерно-геологических исследований

Аннотация: В статье рассматривается первая редакция проекта национального стандарта ГОСТ Р ХХХХХ-202Х «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов», подготовленного на основе действующего ГОСТ 12071-2014. Приведен анализ основных изменений по сравнению с предыдущей версией стандарта, а также обозначены вопросы, требующие дополнительного обсуждения профессиональным сообществом. Внимание уделено как некоторым практическим аспектам отбора и сохранения образцов грунта, так и значимости участия широкого круга специалистов в процессе разработки и публичного обсуждения проекта документа.

 

Ключевые слова: разработка нормативных документов; национальный стандарт; ГОСТ Р: грунты; отбор образцов; упаковка образцов; транспортирование образцов; хранение образцов.

Грунтоведение

Аннотация: Параметры двойного электрического слоя (ДЭС) глинистых частиц (толщина слоя, знак и величина заряда, поверхностная плотность и др.) обусловливают основные физико-химические свойства грунтов, такие как набухаемость, усадка и диффузионно-осмотические явления. Кроме того, они играют ключевую роль в формировании структурных связей и прочности коагуляционных контактов, что в конечном итоге предопределяет деформационные и прочностные характеристики грунтов. Поэтому разработка простых и надежных методов оценки параметров ДЭС глинистых грунтов имеет большое практическое значение, в том числе при инженерно-геологических исследованиях и изысканиях. В этой связи в статье анализируются возможности современных методов оценки параметров ДЭС в глинистых грунтах.

 

Ключевые слова: глинистые грунты; двойной электрический слой; электрофорез; электроосмос; поверхностная проводимость; суспензионный эффект.

Механика грунтов

Аннотация: В статье рассмотрены основные методы определения параметров прочности на сдвиг скальных грунтов – удельного сцепления и угла внутреннего трения, которые необходимы при решении многих инженерно-геологических задач, например при расчетах устойчивости склонов различной природы, откосов и бортов карьеров, при проектировании гидротехнических сооружений и пр. В зависимости от решаемой задачи определение сдвиговых характеристик может быть проведено на образцах ненарушенной породы, по поверхностям ослабления или для скального массива. Описаны три разных метода определения прочности на сдвиг и получения предельной огибающей для стандартных образцов скальных грунтов. На примере известняков Московского региона проведено сопоставление результатов использования разных методов. Рассмотрены основные методы определения сдвиговых характеристик по трещине и приведены результаты выполненных экспериментов на срез по трещине для метавулканитов одного из месторождений Дальневосточного региона. Показаны тенденции изменений сцепления и угла внутреннего трения в зависимости от величины нормального напряжения и, соответственно, от глубины отбора образца. Сравнение сдвиговых характеристик метавулканитов, полученных при испытаниях стандартных образцов и трещин, выявило различия в величинах сцепления на 2–3 порядка. Рассмотрены основные методы определения прочности на сдвиг для массивов скальных грунтов. Приведен пример получения предельной огибающей и расчета сцепления и угла внутреннего трения по модели Хоекa – Брауна для массива метавулканитов. Показана зависимость сдвиговых характеристик скального массива от величины действующих напряжений.

 

Ключевые слова: скальный грунт; прочность на сдвиг; удельное сцепление; угол внутреннего трения; предельная огибающая; трещина; методы определения прочности на сдвиг

Цифровизация

Аннотация: Статья посвящена анализу системного кризиса инженерных изысканий в России в контексте цифровой трансформации. Рассматриваются влияние демпинга и дефицита кадров, несовершенство нормативной базы и недофинансирование. Особое внимание уделено оценке эффекта внедрения новых технологий и изменения бизнес-процессов. Авторы предлагают инструменты, позволяющие снизить риски маргинализации рынка и сохранить устойчивое развитие отрасли.

 

Ключевые слова: инженерные изыскания; инженерно-геологические изыскания; системный кризис; демпинг цен; недостаток специалистов; недофинансирование; фальсификация данных; недобросовестные изыскатели; нормативная база; новые технологии; информационная трансформация; цифровизация; добросовестность исполнителей.

Инженерно-геологические изыскания

Аннотация: Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) являются очень важным источником исходных данных для принятия проектных решений. На основании результатов изысканий проектировщик получает информацию об инженерно-геологических условиях площадки строительства, прежде всего о строении ее грунтового основания, свойствах слагающих ее грунтов, наличии или отсутствии опасных инженерно-геологических процессов, а также другие сведения, необходимые для принятия проектных решений. В комплексе ИГИ в качестве источника количественных исходных данных для геотехнических расчетов особо стоит выделить полевые и лабораторные испытания грунтов. В отношении классификации грунта и определения его характеристик «последнее слово», как правило, остается за лабораторными испытаниями. Достаточно частой на текущий момент проблемой в инженерной практике является некачественное выполнение ИГИ для строительства, вследствие чего проектировщик получает недостаточные или недостоверные исходные данные. Основными причинами снижения качества изысканий являются стремление к экономии средств, некомпетентность исполнителя и изначально нереалистично сжатые сроки выполнения ИГИ при малых производственных мощностях. Для экономии средств и выполнения изысканий в срок зачастую используют сомнительные методы оптимизации труда, основанные на «карандашном» бурении или «нарисованных» результатах испытаний. Последствиями некачественных ИГИ могут быть увеличение стоимости строительных работ или снижение устойчивости зданий и сооружений из-за негативного влияния геологической среды. Лабораторные испытания являются основным и наиболее распространенным источником качественных данных по физико-механическим свойствам грунтов. Поэтому авторы на основе анализа нормативной документации и личного опыта разработали алгоритм предварительной оценки соответствия потенциального исполнителя ИГИ критериям выбора в части лабораторных исследований образцов. Этот алгоритм и представлен в данной статье. Также рассмотрены ключевые аспекты взаимодействия заказчика с лабораторией в процессе выполнения работ.

 

Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания; грунтоведение; лабораторные исследования грунтов; физико-механические свойства; контроль качества; надежность исполнителей; предварительная оценка исполнителя.

Переводные статьи

Аннотация: Предлагаем вниманию читателей адаптированный перевод подробного обзора «Трансформации в геотехнике с помощью искусственного интеллекта: достижения, проблемы и перспективы», который был подготовлен международной группой исследователей (преимущественно из Великобритании). Основой данной работы явился доклад авторов на Первом симпозиуме по применению искусственного интеллекта в геотехнике, проведенном в мае 2023 года в шотландском городе Глазго, после чего она почти два года дорабатывалась и в январе 2025 года поступила в виде статьи в редакцию журнала Computers and Geotechnics («Компьютеры и геотехника») издательства Elsiever («Элсевир/Эльзевир»). Этот обзор будет опубликован в указанном журнале в январе 2026 года. Сейчас эта работа находится в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0, которая позволяет копировать, распространять, адаптировать, видоизменять ее и создавать новое на ее основе при указании вида лицензии, типов изменений и ссылки на первоисточник. В данном случае полная ссылка на источник для перевода приведена в конце. Необходимость в освоении подземного пространства для создания критически важных объектов гражданского строительства неуклонно растет – для размещения коммунальной и транспортной инфраструктуры в городских условиях, для реализации инновационных жилищных и коммерческих решений, а также для поддержки растущей инфраструктуры возобновляемой энергетики, особенно в морской прибрежной зоне. Пожалуй, наиболее перспективным инструментом для соответствующей трансформации геотехники является искусственный интеллект (ИИ) благодаря его способности извлекать знания из данных и обеспечивать кардинальное повышение эффективности, устойчивости, надежности и безопасности работ. Цель данной статьи – сформировать общее понимание текущего уровня применения искусственного интеллекта в геотехнике и исследовать перспективные направления его развития. Чтобы продемонстрировать достигнутый прогресс в этой сфере, рассматриваются конкретные примеры распространенных вариантов использования ИИ, в том числе для интеллектуальных геотехнических изысканий, прогнозного моделирования поведения грунтов и оптимизации процессов проектирования и строительства. Кроме того, в статье затрагиваются важнейшие исследовательские вопросы, такие как недостаток данных и проблемы интерпретации результатов, а также обсуждаются возможности, которые открываются при внедрении ИИ в геотехнику. И наконец, определяются ключевые технологические перспективы будущих преобразований в отрасли.

 

Ключевые слова: геотехника; геотехнические изыскания; искусственный интеллект; интеллектуальные инженерные изыскания; моделирование поведения грунтов; оптимизация геотехнического проектирования; машинное обучение; человеко-машинное взаимодействие; междисциплинарный подход; этические аспекты; правовые аспекты.

Переводные статьи

Аннотация: Представляем вниманию читателей немного сокращенный адаптированный перевод доклада нигерийских специалистов «Мониторинг фильтрации в пределах и вокруг плотин с использованием геофизических методов: краткий обзор» (Kayode et al., 2018), сделанного на 2-й Международной научной конференции по устойчивому развитию и смежным наукам. Материалы этой конференции были опубликованы в соответствующем сборнике серии IOP Conference Series: Earth and Environmental Science («Материалы конференций издательства IOP: секция наук о Земле и окружающей среде»). Данная серия выпускается британской благотворительной научной организацией IOP (Institute of Physics – «Институт физики»), ставшей фактически международной. Оригинал представленного доклада нигерийских авторов (Kayode et al., 2018) находится в открытом доступе по лицензии CC BY 3.0, которая позволяет распространять, переводить и адаптировать его при условии указания типов изменений и ссылки на первоисточник. В нашем случае полная ссылка на источник для перевода приводится в конце. Медленное просачивание жидкости или газа через пористый материал или небольшие отверстия называется фильтрацией. В инженерной геологии это фильтрация воды сквозь грунты. Данный процесс часто представляет собой серьезную проблему для фундаментов зданий, а также для грунтовых плотин. Фильтрация воды через плотины или рядом с ними – причина большинства их прорывов, которые обычно носят катастрофический характер, приводят к многочисленным человеческим жертвам, разрушению инфраструктуры и потерям имущества. Поэтому мониторинг фильтрации в пределах и вокруг этих сооружений становится необходимым условием для поддержания их устойчивости. В данной статье приводится обзор геофизических методов, используемых для мониторинга и контроля фильтрации в пределах и вокруг земляных плотин. Результаты этого исследования могут быть полезны главным образом для инженерных изысканий на площадках будущего строительства плотин, для обследования эксплуатируемых плотин и прилегающих к ним участков, а также для контроля качества их грунтовых оснований.

 

Ключевые слова: грунтовая плотина; фильтрация; повреждение; разрушение; мониторинг фильтрации; геофизические методы; электротомография; метод естественного электрического поля; метод вызванной поляризации.