Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории РоссииНИР

The diversity of engineering-geological conditions of Russia territory

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Систематизация материала по составу и свойствам песчаных и вулканогенных пород; обобщение и анализ публикаций по изучению склоновых геологических процессов
Результаты этапа: 1. Разработана структура монографии «Песчаные грунты России». Обобщена и проанализирована опубликованная литература по песчаным грунтам. Подготовлена первая редакция двадцати шести разделов и подразделов монографии, которые должны быть готовы к концу 2016 г. 2. Собрана и упорядочена большая коллекция эффузивов около 7 500 проб (более 9 000 образцов) разного возраста. Разработана структура монографии "Петрогенетические закономерности формирования и изменения свойств эффузивных пород во времени и пространстве". Составлен библиографический список к монографии, включающий более 500 литературных источников. 3. На основе разработанной структуры монографии «Склоновые геологические процессы», подготовлены девятнадцать разделов из: шести глав первой и второй части: «Изучение гравитационных процессов на склонах в инженерной геологии», «Общие теоретические представления о склоновых процессах» и первой главы из части «Морфогенетическое разнообразие гравитационных процессов на склонах». Собрана и переведена в электронный вид библиография по склоновым процессам в количестве 4093 источников (за период 1992-2015 г.г.). 4. По теме в 2016 году опубликовано 12 статей в журналах, 22 статьи в сборниках, 8 тезисов конференций. В исследованиях по госбюджетной тематике принимали участие 9 студентов кафедры.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Морфологическое многообразие песчаных и вулканогенных грунтов России. Разработка теоретических и методических основ изучения, оценки закономерностей и динамики развития склоновых природных и антропогенных современных геологических процессов на территории России.
Результаты этапа: 1. Подготовлены двенадцать глав монографии «Песчаные грунты России». Собрана и проанализирована информация о строении, составе и свойствах песчаных грунтов различного генезиса, распространенных на территории России. 2. Закончена предварительная работа по сбору образцов и определению их физико-механических свойств. Определены основные факторы о взаимосвязи между геолого-минералогическими параметрами пород и их свойствами на отдельных геолого-тектонических структурах Земли. Подготовлены в первой редакции шесть глав монографии "Петрогенетические закономерности формирования и изменения свойств эффузивных пород во времени и пространстве". 3. Подготовлены двенадцать глав из пяти частей: «Общие теоретические представления о склоновых процессах»; «Морфогенетическое разнообразие гравитационных процессов на склонах»; «Региональные особенности развития склоновых процессов»; «Факторы и закономерности формирования и развития склоновых процессов" и «Методология изучения склоновых процессов. 4. По теме в 2017 году опубликовано 10 статей в журналах, 18 статьей в сборниках, 10 тезисов конференций. Сделано 27 докладов на конференциях. В исследованиях в рамках данной тематики принимали участие 18 студентов и 3 аспиранта кафедры.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Характеристика пространственного распространения песков на территории России. Инженерно-геологические особенности неизмененных молодых вулканитов различных тектонических структур Земли.
Результаты этапа: 1. Подготовлены полностью шесть Глав и 13 разделов монографии «Песчаные грунты России». Собрана и проанализирована информация о строении, составе и свойствах песчаных грунтов генетических типов: морских, флювиогляциальных, ледниковых, вулканогенно-осадочных, техногенных, распространенных на территории России. Проанализирован и обобщен опыт различных видов строительства на песках – промышленного и гражданского, гидротехнического, горно-технического и линейного. 2. Организована и проведена Международная конференция "Инженерно-геологическое и эколого-геологическое изучение песков и песчаных массивов" (27-28 сентября 2018 г., МГУ, Москва), по итогам которой опубликован сборник трудов. 3. Подготовлены в первой редакции девять Глав и пятнадцать разделов монографии «Склоновые геологические процессы». Собрана и проанализирована информация об основных принципах и методах анализа развития склоновых процессов при моделировании. Рассмотрены основные факторы развития склоновых процессов. Обобщены и проанализированы материалы по физическому моделированию развития склоновых процессов. Проанализированы особенности развития подводных склоновых процессов, а также склоновые процессы в вулканически активных областях и в горных регионах с преимущественным развитием формаций, формируемых скальными грунтами. 4. Подготовлены 8 разделов монографии «Петрогенетические закономерности формирования и изменение свойств эффузивных пород во времени и пространстве». Получены новые данные по физико-механическим свойствам эффузивов различных регионов (Камчатка - вулканы Толбачик, Ключевской, Паужетско-Камбально-Кошелевский геотермальный район; Горный Крым; Италия - вулканы Этна, Вулькано). Проведены полевые работы на Камчатке. Отобраны образцы вулканогенных пород на Камбальном хребте, Кошелевском вулканическом массиве, в Паужетском геотермальном районе. По теме опубликовано за 2018 год: Учебных пособий – 1 Статьи в журналах ВАК, Scopus, WoS – 14 Статьи в других журналах – 5 Статьи в сборниках – 47 Тезисы – 11 Доклады на конференциях – 35 По теме выполняли свои работы 20 студентов и 4 аспиранта.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Исследование особенностей преобразования вулканогенных пород и динамики изменения их свойств в ходе эпигенетических процессов при превращении их в метавулканиты. Экспериментальные исследования по прогнозированию развития опасных природных и антропогенных современных геологических процессов.
Результаты этапа: 1. Подготовлен первый вариант рукописи монографии "Песчаные грунты России". Создан авторский макет. Монография изложена на 1468 страницах, включает 8 частей, 22 главы, проиллюстрирована 272 таблицами и 450 рисунками. В работе использованы результаты собственных исследований сотрудников, а также публикации: 98 зарубежных источника; 865 российских источников. 2. Подготовлены одиннадцать разделов монографии «Петрогенетические закономерности формирования и изменение свойств эффузивных пород во времени и пространстве». Рассмотрены вопросы влияния минерального состава на свойства эффузивов; эффузивные породы островных дуг и дан их сравнительный анализ. Получены новые данные по физико-механическим свойствам вулканитов различных регионов Камчатки (вулканы Безымянный, Толбачик, Паужетско-Камбально-Кошелевский геотермальный район) и Курильских остров. 3. Подготовлены в первой редакции четырнадцать разделов монографии «Склоновые геологические процессы». Собрана и проанализирована информация об основных принципах и методах анализа развития склоновых процессов при моделировании. Рассмотрены полевые методы изучения склоновых процессов. Обобщены и проанализированы материалы по геологическому строению склонов как фактору развития склоновых процессов. Проанализированы особенности развития склоновых процессов в вулканически активных областях. По теме опубликовано за 2019 год: Статьи в журналах ВАК, Scopus, WoS – 3 – 2 – 5 (всего 10) Статьи в сборниках – 9 – 3 – 13 (всего 25) Тезисы – 4 – 8 - 9 (всего 21) Доклады – 6 – 10 – 17 (всего 33) Количество студентов и аспирантов, выполнявших свои работы по теме: Студенты – 14 Аспиранты – 2
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории России
Результаты этапа: 1. Осуществлена систематика грунтовых толщ, содержащих песчаные грунты, территории России. 2. Составлена схема пространственного распределения грунтовых толщ с песчаной составляющей разных по составу, строению и состоянию на территории России. Составлены две схематические карты: 1. Карта распространения плиоцен-четвертичных песков на территории России; 2. Карта распространения песков доплиоценового возраста на территории России. 3. В сотрудничестве с издательством МГУ создан оригинал-макет монографии "Песчаные грунты России", осуществлено техническое и научное редактирование. Монография изложена на 1468 страницах, включает 8 частей, 22 главы, проиллюстрирована 272 таблицами и 450 рисунками. В работе использованы результаты собственных исследований сотрудников, а также публикации 98 зарубежных источника и 865 российских источников. 4.Получены и проанализированы новые данные по составу, строению и свойствам вулканогенных пород различных регионов (Камчатка и Курильские острова, Крым, Сибирская платформа, Италия (о. Вулькано и вулк.Этна)). 5. Проведено обобщение имеющихся материалов на основе базы данных, насчитывающей более 8000 образцов вулканогенных пород разного возраста (Pr÷Q), принадлежащих различным тектоническим структурам. 6. Подготовлены восемь разделов монографии "Склоновые геологические процессы", описывающие вопросы методологии изучения склоновых процессов, в частности: изучены особенности геологического строения территории (структуры, разломы, трещиноватость, строение массивов), разработаны вопросы полевой идентификации обвало-, оползне- и селеопасных участков, изучены характерные черты проявлений склоновых процессов. Также, рассмотрена инженерно-хозяйственная деятельность как фактор формирования и развития гравитационных процессов на склонах, в частности - региональное воздействие инженерно-хозяйственной деятельности на формирования и развития склоновых процессов и особенности влияния массовых видов инженерно-хозяйственной деятельности на локальную устойчивость склонов. В разделах обобщены и систематизированы обширные отечественные (6638 наименований библиографии) и зарубежные материалы, затрагивающие разнообразные аспекты изучения, оценки и выявления закономерностей развития склонового ряда процессов. По теме опубликовано за 2020 год: Статьи в журналах– 10 Статьи в сборниках – 14 Тезисы – 5 Доклады – 11 Количество студентов, выполнявших свои работы по теме: 13
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Глинистые грунты в общем многообразии грунтов России
Результаты этапа: В результате выполнения этапа 2021 года в рамках НИР «Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории России» все поставленные задачи были выполнены в полном объеме. На этапе работ 2021 года по теме НИР проводились работы по всем заявленным задачам исследований и получены следующие результаты. 1. Собран и обобщен материал, описывающий историю изучения глинистых грунтов и грунтовых толщ с глинистой составляющей. Осуществлена оценка роли глинистых грунтов в общем многообразии грунтов России. Осуществлена систематика грунтовых толщ, содержащих глинистые грунты, территории России. 2. Дано описание характера изменения строения вулканогенных пород при гидротермальных преобразованиях, вплоть до гидротермальных глинистых грунтов. Гидротермальные преобразования приводит к полному преобразованию строения исходных пород, возрастает количество контактов между минеральными частицами, происходит увеличение пористости и возрастает удельная поверхность. Улучшается сорбционная способность и гидрофильность грунтов, повышается их пластичность. Предложен принципиально новый методический алгоритм оценки состояния склона в терминах деформационной неустойчивости, который может быть использован для анализа стадийности развития оползневого массива в терминах деформационной неустойчивости, особенно в случаях, когда необходимо дать более подробный анализ состояния массивного оползневого тела, развивающегося неравномерно. Разработана методика оценки параметров виброползучести дисперсных грунтов в условиях динамического простого сдвига, которая внедрена авторами (Вознесенский, Кушнарева) в обновленную редакцию ГОСТ 56353, который одобрен ТК 465 «Строительство» и ожидает утверждения Росстандартом. Доказано, что органо-силикатные растворы разного состава могут с успехом использоваться для закрепления песчаных грунтов в широком диапазоне гранулометрических составов как в зоне аэрации, так и ниже уровня грунтовых вод. Доказана принципиальная возможность повышения сорбционной емкости грунтов путем инъекционной обработки органическими суспензиями. Эта технология может использоваться для создания реакционных проницаемых барьеров на пути миграции токсикантов в верхних горизонтах земной коры. Для описания многообразия и инженерно-геологических особенностей вулканогенных пород Курило-Камчатского региона и их изменения при эпигенетических процессах в 2021 г. были исследованы состав, строение и свойства неизмененных вулканитов (вулканы Толбачик и Камбальный), а также гидротермально измененных пород, распространенных на термальных полях (Восточное фумарольное поле Камбального вулкана; Верхнее термальное поле вулкана Бурлящий, массив Большой Семячик). Установлено, что базальты, слагающие лавовые потоки различных морфологических типов, несмотря на практически одновременное формирование, отличаются по пористости и физико-механическим свойствам. Выявлен их обобщенный ряд по мере увеличения показателей плотностных, прочностных и деформационных свойств в зависимости от принадлежности к определенному морфологическому типу лавового потока: подушечные лавы → канатные лавы (пахоэхоэ)→ АА-лавы. Показано, что в пределах исследованных термальных полей под действием кислых термальных вод и пара андезибазальты выщелачиваются и превращаются в опалиты. Этот процесс сопровождается резким разуплотнением пород и формированием вторичной пористости (> 40). Прочностные и деформационные характеристики пород также снижаются, однако не столь интенсивно как плотность, поскольку новообразованные минералы кремнезема формируют относительно жесткий «каркас», который оказывает некоторый упрочняющий эффект. Обнаружено, что параллельно с выщелачиванием, в опалитах может происходить обратный процесс – отложение кремнистых минералов в пустотном пространстве, что оказывает позитивное влияние на их физико-механические свойства. На основе асимптотического метода осреднения и решения локальных задач в представительной области разработаны процедуры определения тензора передачи порового давления (параметра Био) и тензора расширения водонасыщенного пористого грунта при замерзании воды в порах. Методы опробованы на различных типах скальных грунтов (известняках, доломитах и гиалокластитах). 3. С целью описания закономерностей формирования, развития и распространения различ3.ных типов оползней на территории России, характеризующейся многообразием инженерно-геологических условий. Был выполненен анализ современных методов изучения оползней на текущем этапе развития инженерной геологии, который показал необходимость учета особенностей смещений, формирующих «сложные» типы оползней. Выявлено, что в последние годы более половины всех работ по изучению оползневых процессов выполняется на техногенно освоенных территориях, в первую очередь, на участках их воздействия на сооружения. Проанализированы и описаны механизм и последовательность развития оползневых деформаций при формировании оползней скольжения, сдвига, различных типов оползней течения. Описаны наиболее эффективные методы изучения оползней на текущем этапе развития инженерной геологии. Сформулирована нелинейная трехмерная модель деформирования водонасыщенного грунта под нагрузкой при возможности оттока жидкости из пор. Разработан вычислительный алгоритм на основе метода конечных элементов, который реализован в виде собственной компьютерной программы на языке Фортран и проверена на модельных примерах. Полученные результаты в основном носят предварительный, поисковый характер и будут являться основой для постановки задач и проведения исследований на последующих этапах работ по данной тематике НИР. Уровень исследований, проводимых в рамках темы НИР, соответствует мировому. Практическая значимость результатов, полученных по теме НИР в 2021 году, заключается в следующем: - Предложен принципиально новый методический алгоритм оценки состояния склона в терминах деформационной неустойчивости, который может быть использован для анализа стадийности развития оползневого массива в терминах деформационной неустойчивости, особенно в случаях, когда необходимо дать более подробный анализ состояния массивного оползневого тела, развивающегося неравномерно. Разработана методика оценки параметров виброползучести дисперсных грунтов в условиях динамического простого сдвига, которая внедрена авторами (Вознесенский, Кушнарева) в обновленную редакцию ГОСТ 56353, который одобрен ТК 465 «Строительство» и ожидает утверждения Росстандартом. - Доказано, что органо-силикатные растворы разного состава могут с успехом использоваться для закрепления песчаных грунтов в широком диапазоне гранулометрических составов как в зоне аэрации, так и ниже уровня грунтовых вод. Доказана принципиальная возможность повышения сорбционной емкости грунтов путем инъекционной обработки органическими суспензиями. Эта технология может использоваться для создания реакционных проницаемых барьеров на пути миграции токсикантов в верхних горизонтах земной коры. - Описаны наиболее эффективные методы изучения оползней на текущем этапе развития инженерной геологии. Сформулирована нелинейная трехмерная модель деформирования водонасыщенного грунта под нагрузкой при возможности оттока жидкости из пор. Разработан вычислительный алгоритм на основе метода конечных элементов, который реализован в виде собственной компьютерной программы на языке Фортран и проверена на модельных примерах. В 2021 году участниками НИР по теме исследований было опубликовано: - 3 книги и 1 нормативный документ, - 33 статьи в научных журналах (из них 4 статьи в журналах Топ25), - 64 статьи в научных сборниках и сборниках научных конференций, - 24 тезисов докладов конференций, - а также представлено 88 докладов на научных конференциях. По теме НИР в 2021 году работали 42 студента и 5 аспирантов.
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Состав, строение и свойства немерзлых, талых и мёрзлых грунтов территории России и их массивов
Результаты этапа:
8 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Генетическое и пространственное многообразие грунтов территории России
Результаты этапа:
9 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Изучение изменения состава и свойств природных и техногенных грунтов
Результаты этапа:
10 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории России
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".