Геология — это наука о земле. Она представляет собой целый комплекс научных дисциплин и промышленных отраслей, связанных с изучением земной коры и ее более глубинных сфер. Задачи геологии нацелены главным образом на познание закономерностей образования и размещения МПИ (месторождения полезных ископаемых).
Большинство конкретных вопросов, решаемых в современной геологии, относится к глубинам порядка 10-15 км, что обусловлено геологического глубиной среза в областях древнего складкообразования и современным уровнем технических возможностей добычи и разведки полезных ископаемых. Общие понятия Инженерная геология является научно-технической отраслью геологии, изучающей особенности и закономерности взаимодействия геологической среды с инженерными сооружениями. Объектом инженерной геологии являются верхние слои и горизонты земной коры, геологические условия их формирования и залегания, морфологические, прочностные и динамические характеристики в связи с инженерно-хозяйственной активностью человека. Наряду с узкоспециальными задачами, инженерная геология предусматривает изучение геологического сложения, свойств и состава грунтов, гидрогеологических условий, деструктивных геологических процессов и целого ряда других вопросов. Поэтому основы инженерной геологии включают необходимость определенных широких познаний в целом ряде смежных геологических дисциплин, в том числе общей геологии, минералогии, геоморфологии, гидрогеологии, петрографии, тектоники, геофизики и др. Цели и задачи Инженерно-геологические изыскания ставят своей целью выполнение комплексной и всесторонней оценки геологических факторов, вызванных деятельностью человека в строительно-хозяйственной сфере, во взаимосвязи с природными геологическими процессами.
Главные задачи инженерной геологии, включающие изучение геолого-тектонических, геоморфологических, сейсмических и техногенных факторов, концентрируются на разработке инженерно-геологического обоснования, которое в обязательном порядке предваряет строительство объектов со статусом инженерных сооружений. Это гражданские и промышленные здания и постройки, автомобильные и железные дороги, плотины, мосты, аэродромы, метрополитены, подземные выработки, подземные коммуникации и множество других объектов. Таким образом, инженерная геология призвана обеспечивать проектировщиков, строителей и службы эксплуатации хозяйственных объектов всеми данными, необходимыми для проектирования и строительства, а также для выполнения мероприятий, связанных с их эксплуатацией. На основании результатов инженерно-геологических работ составляют заключение о принципиальной возможности строительства сооружений и зданий или определяют наиболее благоприятные участки для их размещения. Заключение должно содержать рекомендации о предпочтительном способе производства работ, предложения по конструкциям в плане их максимальной надежности и профилактическим мероприятиям по борьбе с возможными негативными геологическими процессами, которые могут угрожать сохранности здания или сооружения.
Основные разделы инженерной геологии
Являясь частью геологии как науки, инженерная геология, в свою очередь, включает в себя ряд самостоятельных дисциплин, из которых основными считаются инженерная геодинамика, грунтоведение и региональная инженерная геология. Грунтоведение, как следует из названия, это научная ветвь инженерной геологии, которая ведает строением, составом и свойствами грунтов, закономерностями их образования и накопления, а также особенностями пространственно-временной изменчивости, обусловленными инженерно-строительной и хозяйственной деятельностью людей. Объектом инженерной геодинамики является широкий спектр сегодняшних геологических процессов, которые оказывают значимое влияние на условия строительства и эксплуатации хозяйственных объектов любого масштаба. К процессам такого рода относятся землетрясения, оползни различного происхождения, провалы, просадки, трещины и др. Наряду с исследованием и прогнозом, все они вызывают необходимость в разработке защитных и предохранительных мер, что также относится к задачам инженерной геодинамики. Региональная инженерная геология, как и другие инженерно-
геологические изыскания, изучает особенности и закономерности развития самых верхних слоев земной коры, слагающих так называемую литосферу, в связи с текущей и планируемой инженерно-хозяйственной и инженерно-строительной активностью человека. Но предметом региональной инженерной геологии по определению являются геологические факторы регионального масштаба.
Физико-механические свойства пород и грунтов
Для выполнения проектных и строительных работ изучение физико-механических параметров пород и грунтов имеет первостепенное значение, поскольку от расчетных показателей прочности, надежности и долговечности основания объекта строительства зависит множество принципиальных решений, связанных с выбором конструкции сооружения, его размера, типа, а также определением объемов строительных и сопутствующих работ. В этой связи физико-механические свойства пород и грунтов в обязательном порядке анализируются на всех стадиях инженерно-геологических изысканий. К физико-механическим параметрам пород и грунтов относятся следующие показатели: гранулометрический состав, пластичность, плотность частиц, влажность, плотность сложения, сопротивление сдвигу, прочность на одноосное сжатие, угол естественного откоса, петрографический состав, просадочность, набухание и усадка, модуль упругости, коэффициент отпора грунта, модуль деформации, суффозионное выщелачивание, коэффициент Пуассона, содержание солей, коэффициент фильтрации, водопоглощение, водонасыщение и ряд дополнительных параметров. Оценке инженерно-геологических свойств пород и грунтов неизменно сопутствует исследование вещественного и химического состава, а также структурно-текстурных особенностей.