» » К истории инженерно-геологических знаний

К истории инженерно-геологических знаний

Первые шаги в эволюции инженерно-геологических знаний тесно связаны с практикой инженерных изысканий под различные виды наземного и тоннельного строительства. Они осуществлялись с участием геологов. Инженеры-строители ставили перед ними задачи по оценке прочности и устойчивости горных пород в основаниях сооружений; степени опасности для сооружений геологических процессов, вызываемых главным образом разрушительной работой вод поверхностного и подземного стока и землетрясений; устойчивости естественных склонов; условий осушения болотных массивов и т. п. Перечисленные и подобные им задачи решались геологами в основном на базе общегеологических исследований с привлечением опыта эксплуатации сооружений в различных геологических условиях. Рекомендации геологов носили описательный, качественный характер, что затрудняло их непосредственное использование в проектных решениях.
Опыт геологических исследований под строительство освещался в многочисленных разрозненных публикациях и обобщался в руководствах по технической геологии. В последних давались краткое и доступное для строителей изложение основ геологии и примеры приложения геологических знаний для решения отдельных задач строительства.
He на высоком уровне находилась теория фундаментостроения и теория производства земляных (в том числе горных) работ. Многие аварии сооружений и крупные непредвиденные перерасходы, особенно участившиеся с ростом масштабов и темпов строительства, вызвали необходимость разработки научных основ строительного дела, связанных с грунтами. Теоретической базой этих разработок послужили классические работы К. Кулона по статике сыпучих тел (1773 г.) и Ж. Буссинеска о распределении напряжений в упругой среде от сосредоточенной нагрузки (1885 г.). За сравнительно короткий срок были заложены основы нового раздела прикладной механики — механики грунтов. В частности, были получены решения некоторых задач по оценке несущей способности естественных оснований сооружений, условий устойчивости откосов земляных масс, давлению горных пород на подпорные стенки и крепь горных выработок и др. Были достигнуты определенные успехи также в разработке и внедрении в практику инженерно-геологических изысканий экспериментальных методов изучения строительных свойств грунтов.
Ho механика грунтов оперирует идеализированными телами. Как показала практика строительства, степень различия между идеализированными телами, изучаемыми в механике грунтов, и геологическими телами, исследуемыми геологическими науками, настолько велика, что в ряде случаев «геологическое строение и геологические процессы полностью противоречат выводам механики грунтов». Многочисленные ограничения в применении теории и математического аппарата механики грунтов оказались настолько обычными, что напрашивался вывод о необходимости замены строгих аналитических решений практических задач решениями по эмпирическим или полуэмпирическим формулам и правилам. Это обстоятельство повысило интерес к постановке исследований поведения горных пород в натурных условиях (in situ). Большое значение начали придавать также методам моделирования явлений взаимодействия сооружений с геологической средой.
Такого рода нововведения позволили установить, что поведение горных пород в сфере воздействия инженерных работ и сооружений является совокупным результатом совместной работы единой системы.; геологическая среда (массив пород) — сооружение. Этот вывод находит свое подтверждение и в результатах натурных наблюдений. Поэтому появилась необходимость объединения научно-технических средств геологии и механики грунтов, на что в свое время указывали многие представители геологических наук. Так, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг еще в начале текущего века писал, что не должно быть конкуренции и разобщенности между геологической наукой и инженерным искусством, а требуется содружество.
Данный вывод стал достоянием представителей технических наук главным образом после появления работ К. Терцаги (1925, 1929 гг.). По словам Н.В. Бобкова, его публикации являлись новым в технической литературе и особенно ценным, так как только при таком (геологическом — П.П.) подходе можно правильно оценивать строительные свойства грунтов и избежать многих ошибок. На базе этих идей возникают геотехнические направления в строительной механике. В историческом аспекте оно было первым шагом к сближению, а затем объединению научно-технических средств геологии и механики грунтов.
Однако рамки геотехники, ее научная база оказались довольно узкими в связи с тем, что сторонники геотехнического направления толковали роль геологических факторов весьма ограниченно, в частности, для выяснения причин своеобразного поведения некоторых грунтов. В остальном они оставались в плену механики грунтов с ее неоправданными упрощениями и идеализацией геологических объектов. Основная задача по объединению геологического и инженерного направления, поставленная всем предшествующим ходом развития теории и практики строительства, таким образом, оказалась вне поля зрения геотехников.
Комплексное, сочетающее в себе использование инженерных и геологических методов решение практических задач стало возможным и действительно происходит в рамках инженерной геологии.

title-icon Подобные новости