Региональная инженерная геология

инженерной геологии, изучающее региональные закономерности развития верхних горизонтов земной коры

(литосферы) и их взаимодействия с инженерными сооружениями в связи с осуществленной, текущей или планируемой инженерно-хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной, деятельностью человека.
Объект изучения региональной инженерной геологии– верхние горизонты земной коры, изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.
Предметом региональной инженерной геологии следует считать знания о региональных закономерностях развития верхних горизонтов земной коры (литосферы) и их взаимодействия с инженерными сооружениями (региональными литотехническими системами) в связи с осуществленной, текущей или планируемой инженерно-хозяйственной деятельностью человека.
В структуре современной региональной инженерной геологии выделяются три научных раздела –
1) общая региональная инженерная геология;
2) региональное грунтоведение
3) региональная инженерная геодинамика.

отдельных территорий.

ИГУ разных территорий могут быть сходными если:
имеют ту же

или близкую историю развития
находятся в одних и тех же природно-климатичских условиях
Глубина региональных исследований определяется мощностью ноосферы

формирования, подразделены И.В.Поповым на две группы.
Региональные геологические факторы инженерно-геологических условий

— факторы, которые прямо или косвенно зависят и управляются тектоническим развитием земной коры и ее современной тектонической жизнью.

Зональные геологические факторы инженерно-геологических условий — факторы, которые прямо или косвенно зависят от климатических условий. С одной стороны, они отличаются зональным характером пространственного изменения, а с другой — по существу являются геологическими. Их развитие и особенности определяются совместным влиянием современных климатических условий и геологического строения территории.
Различие факторов инженерно-геологических условий и факторов их формирования состоит в том, что первые являются результатом действия вторых.

(1961), который предложил выделять в качестве самостоятельных таксономических единиц:
инженерно-геологические

регионы,
области,
районы
подрайоны разного порядка.
Инженерно-геологические регионы выделяются по структурно-тектоническому признаку.
Пример
региона первого порядка - Русская платформа,
регионы второго порядка - Балтийский щит, Московская синеклиза, Воронежская антеклиза, Причерноморская впадина, Предкарпатский прогиб и др. Инженерно-геологические области в пределах одного региона выделяются по геоморфологическим признакам. Геоморфологические особенности территории являются результатом истории ее геологического развития главным образом в новейшее время. Примером в этом отношении является Западно-Сибирская плита. Если развитие территории в новейшее время было неоднородным, то при более детальном ее рассмотрении могут выделяться инженерно-геологические области разного порядка: не только первого, но второго и даже третьего порядка.

Методы изучения ИГУ территорий:
Инженерно-геологическое районирование
Инженерно-геологическая типизация

Учебное пособие. М, Изд-ео Моск. ун-та, 1961 г., 177 с.
Попов

И.В. Инженерная геология СССР. Ч.II. Европейская часть СССР, Учебное пособие  - М., Изд-во Моек- ун-та, 1965 г., 477 с.
Попов И.В. Инженерная геология СССР. Ч.III.   Урал   Западная Сибирь.  Учебное пособие.  - М., Изд-во Моск. ун-та,1968 г., 386 с.
Попов И.В. Инженерная геология СССР. Ч.IV.   Кавказ  Учебное пособие,  - М., Изд-во Моск. ун-та, 1971 г., 246 с.
Попов И.В. Инженерная геология СССР. Ч.V   Казахстан.  Средняя Азия.  Учебное пособие, М, Изд-во Моск. ун-та, 1974 г., 430 с.
Попов И.В. Инженерная геология СССР. – М., Изд-во МГУ, 1973.

выражающееся в одинаковой последовательности залегания горных пород, их мощности и

петрографическом составе. Инженерно-геологические подрайоны в пределах одного инженерно-геологического района могут быть выделены по различному состоянию пород, проявлению современных и древних геологических процессов и т. д. Пример, в пределах одного инженерно-геологического района часть пород может оказаться в многолетнемерзлом, а часть в талом состоянии и этом случае возникает необходимость в выделении двух подрайонов. При крупномасштабном инженерно-геологическом изучении территории внутри подрайонов выделяются инженерно-геологические участки, в пределах которых, в свою очередь, могут быть выделены и инженерно-геологические элементы.

которые соответствуют определенным заранее установленным типам регионов, характеризующимся наиболее общими

и существенными признаками инженерно-геологических условий.. А) Инженерно-геологическая типизация поверхности земного шара построена на использовании двурядной перекрестной системы типологического районирования с построением двух независимых систем таксономических единиц:
— по геолого-структурным (азональным),
— по зонально-геологическим признакам. При инженерно-геологической типизации земного шара С. Б. Ершовой выделены крупные геолого-структурные элементы (щиты, плиты, орогены разного возраста и др.) в пределах материков, переходных структур и океанов и охарактеризована наземная среда путем выделения соответствующих зон и подзон (подзона ледников, пород без сезонного оттаивания, подзона сильноувлажненных пород с сезонным промерзанием, подзона умеренно увлажненных пород без сезонного промерзания и др.).
Б) Региональная типизация территорий по геологическому строению разреза. При инженерно-геологическом изучении территории по физико-механическим свойствам выделяются 5 групп пород: 1. твердые породы – скальные; 2. относительно твердые породы – полускальные; 3. рыхлые несвязные породы (пески, гравий); 4. мягкие связные (глины, суглинки, лессовидные); 5. породы особого состава, состояние и свойств (пески-плывуны, илы, торф, каменная соль).

пре­имущественно породами III, IV и V групп по рассматриваемой инженерно-геологической

классификации;
б) покровный — недислоцированные или слабодислоцированные осадочные и вул­каногенные породы и прорывающие их магматические тела — это породы чехла древних и молодых платформ, обнажающиеся на поверхности или прикрытые четвертичными отложениями; по­роды этого комплекса по инженерно-геологической классификации относятся главным образом к относительно твердым — полускальным;
в) складчатый — дислоцированные осадочные, вулканогенные и метаморфические породы и прорывающие их магматические — это породы складчатого фундамента платформ, обнажающиеся на поверхности или покрытые различными сочетаниями пород четвертичного и покровного комплексов. По инженерно-геологической классификации породы кристаллического фундамента являются преимущественно твердыми — скальными.

 Классификация районов по строению геологического разреза

Например, в пределах северо-запада Русской платформы можно выделить районы:
приповерхностного залегания кристаллических пород докембрия — типы III или V (Балтийский щит и др.);
неглубокого залегания песчано-глинистых и карбонатных пород палеозоя — типы II, IV, VI и VII (южный склон Балтийского щита, Ордовикское плато, Главное девонское поле и др.);
распространения ледниковых и водно-ледниковых отложений Северо-Запада — тип I и др.

изображение на топографической основе комплекса геологических параметров, взаимодействие которых определяет

инженерно-геологические условия, специфику изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений.

Этот вид карт был впервые предложен Н.В. Коломенским и рекомендованы к составлению совещанием И-Г группы стран СЭВ в 1964 году.
Рекомендовано составлять их по единой, унифицированной для всех масштабов методике, эти карты отвечают требованиям всех видов строительства (массового, наземного)
Методические рекомендации составления этих карт изложены в “Инструкции по составлению унифицированных основных И-Г карт”, М. 1966. (1: 500 000 – 1: 5000) и Методическом руководстве по И-Г съемке
масштаба 1: 200 000, ВСЕГИНГЕО.

вида строительства
Все факторы ИГУ для всех видов строительства, но без

их суммарной оценки
Общие и наиболее важные факторы ИГУ для проектирования всех видов строительства.

многообразие инженерно-геологических карт по этому признаку группирует в четыре типа

(1993):
1) карты инженерно-геологических условий;
2) карты инженерно-геологического районирования;
3) карты инженерно-геологические прогнозные;
4) карты измененности инженерно-геологических условий (геологической среды).
По практическому же назначению инженерно-геологические карты подразделяются на
общие
и специальные.

обстановки, которые учитываются при выборе методов изысканий, проектирования, возведения и

эксплуатации инженерных сооружений.

К наиболее важным геологическим параметрам, отображаемым на инженерно-геологической карте, относятся:
геологическое строение местности,
характер слагающих ее пород,
рельеф,
геокриологические условия,
гидрогеологические особенности и современные геологические процессы и явления.
Эти данные отображаются на карте инженерно-геологических условий способом раздельного картографирования, суммарная их оценка не дается.

и охарактеризованы в соответствии с существующими требованиями, регламентированными СНиПом, без

учета особенностей какого-либо конкретного вида строительства. Такие карты являются картами многоцелевого назначения.

На специальных (специализированных) картах инженерно-геологических условий способом раздельного картографирования отображается только та группа факторов инженерно-геологической обстановки, которая необходима для проектирования какого-либо определенного вида строительства (дорожного, гидротехнического, подземного и др.).

На синтетических общих и специальных картах отображается весь комплекс геологических факторов, определяющих инженерно-геологические условия территории. Такие карты являются основной разновидностью карт, комплексно характеризующих инженерно-геологическую обстановку любой территории.

Аналитические, или частные, карты в отличие от них характеризуют один или несколько показателей инженерно-геологической обстановки. Они несут достаточно полную информацию лишь об одной, как правило, наиболее характерной и важной для решения поставленной задачи черте этой обстановки. К этому виду карт относятся карты грунтовых вод, просадочности лессовых грунтов, трещиноватости грунтов, вертикальной и горизонтальной расчлененности рельефа, современных геологических процессов и явлений, напряженного состояния массивов и др.

основе качественных и количественных показателей (признаков), обособляются и оцениваются (качественно

или количественно) территориальные элементы разного порядка.
По содержанию они подразделяются на общие и специальные.
На картах общих, выделяются территориальные таксономические единицы одного или чаще разных уровней, в пределах каждой из которых инженерно-геологическая обстановка в целом относительно однородна. Такие карты являются многоцелевыми. Они в первую очередь представлены для решения вопросов, связанных с планированием и проектированием массовых видов строительства.

На картах специального районирования территориальные единицы обособляются и оцениваются с учетом требований определенного вида строительства или решаемой задачи.

процессе которого составляются соответствующие карты:
генетико-морфологическое, или естественно-историческое,
оценочное.

Карты генетико-морфологического районирования

порядка каждая последующая индивидуальная единица выделяется из предыдущей (более крупной)

делением ее на отдельные части на основе выбранных классификационных признаков.
Территориальная единица выделяется как целостный, непрерывный в пространстве элемент; она не может существовать в виде отдельных участков, разобщенных другими территориальными единицами.

области – по геоморфологическим условиям и особенностям рельефа,
на районы

– по геолого-генетическим комплексам горных пород,
на участки – по одному из характерных для данной территории факторов.

выделяемые районы это объективно существующая в природе реальность;
генетической взаимосвязи

и взаимообусловленности природных условий;
многогранности, выражающейся в возможности широкого практического применения районирования;
условности границ, которые в реальности представлены не линиями, а зонами перехода количественных характеристик в новое качественное состояние;
всеобщей контурности не допускающей существования нерайонированных участков и пересечение границ участков одного ранга;
монологичности – ведущего принципа определяющего единство критериев для выделения территорий одного иерархического ранга.

или иного порядка на основе учета наиболее общих и существенных

признаков, свойственных им.

Обособленные типологические территориальные единицы, в отличие от региональных, могут существовать в виде разрозненных участков, расположенных в различных частях изучаемой территории.

причем эти виды используются на разных его этапах.
наиболее крупные

территориальные единицы обособляются как региональные (индивидуальные),
более мелкие — как типологические единицы.

вида:
сравнительного (качественного и количественного)
и геолого-экономического (количественного) оценочного районирования.

быть общими и специальными и составляться в разных масштабах. Они

базируются на картах генетико-морфоло­гического инженерно-геологического районирования и содержат оценку сложности инженерно-гео­логических условий.
По содержанию оценочные сравнительные карты инженерно-геологического районирования могут быть синтетическими и аналитическими.
На синтетических картах оцени­вается степень пригодности, благоприятности территории для строительства.
На аналитических картах чаще всего оценивается степень пораженности территории геологическими процессами, степень опасности от их развития, характер требующейся инженерной подготовки и т. п.
Для сравнительной оценки сложности инженерно-геологической обстановки широко применяется метод баллов. Это или оценки отдельных факторов, или интегральные оценки сложности инженерно-геологических ус­ловий в результате простого суммирования оценок баллов всех составляющих их компонентов.

не только сложность инженерно-геологических условий, но и стоимость освоения территории

в этих условиях применительно к различным типам инженерных сооружений.
Они составляются в крупном масштабе.

процессе хозяйственного освоения территории и работы инженерных сооружений.

На общих

картах отражаются прогнозные данные о возможных изменениях при наиболее типичных, характернейших и массовых видах воздействия, которые оказывают разные типы сооружений и их эксплуатация,

На специальных картах отражаются вероятные изменения при воздействии конкретного вида строительства.
Каждый вид карт может составляться как карта комплексного или карта частного прогноза.

типа геологической среды характеризуется комплекс региональных и локальных природных и

антропогенных геологических процессов, и на основе оценивается степень измененности среды под влиянием деятельности человека.
Карты содержат элементы и карт инженерно-геологических условий, и карт районирования, но по своему содержанию они представляют самостоятельный тип инженерно-геологических карт.

Общие по содержанию карты этого типа отображают характер и степень изменения инженерно-геологических условий под влиянием комплексного воздействия инженерно-хозяйственной деятельности человека,
аналитические, или частные, — под влиянием конкретного вида хозяйственной или инженерно-строительной деятельности.
Карты измененности инженерно-геологических условий дают пространственную информацию об измененности геологической среды, позволяют на основе метода инженерно-геологических аналогий дать качественный приближенный региональный прогноз направленности и интенсивности возможных изменений инженерно-геологических условий на вновь осваиваемых территориях при тех же видах и масш­табах воздействия.

обзорные (масштаб 1:1 500 000 и мельче),
мелкомасштабные (1:1 000

000-1:500 000),
среднемасштабные (1:200 000-1:50 000) ,
крупномасштабные (1:25 000 и крупнее).

Классификация инженерно-геологических съемок по масштабам

всех видов строительства и подготовки программ дальнейших инженерно-геологических исследований и

изысканий. По существу — это стратегические карты.
Карты масштабов 1:1 000 000, 1:500 000, а также 1:200 000 являются госу­дарственными инженерно-геологическими. Они должны составляться одновременно с государ­ственными геологическими и гидрогеологическими картами.

Среднемасштабные карты являются основными по масштабу инженерно-геологическими картами, комплексно характеризующими инженерно-геологические условия территории для внестадийных этапов и начальных стадий проектирования инженерных сооружений и защитных инженерных мероприятий. Эти карты в основном составлялись организациями Министерства геологии СССР и Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Крупномасштабные карты в большинстве случаев — специальные инженерно-геологические карты, которые составляются применительно к требованиям проектирования нескольких или ка­кого-либо одного вида строительства. Они предназначены для обоснования разработки схем районных планировок и промышленных узлов, генеральных и детальных планов городов и поселков, проектов дорог, гидротехнических сооружений, карьеров и других объектов строи­тельства, для обоснования мероприятий по инженерной подготовке территории и проектов борьбы с неблагоприятными геологическими процессами, а также для обоснования проектов и программ работ детальных инженерно-геологических изысканий на завершающем этапе проектирования.

является их статичность.
Оценка дина­мики изменения инженерно-геологических условий осуществляется путем

сравнения карт инженерно-геологических условий, составленных в разные годы. Однако такая оценка также по своей сути статична, более того, с определенным элементом запаздывания, поскольку на карте самого последнего срока составления уже не могут быть учтены изменения, происшедшие после ее оформления. Этот недостаток может быть преодолен составлением дежурных инженерно-геологических карт.
Дежурные инженерно-геологические карты представляют собой графоматематические модели, постоянно пополняемые новыми данными об изменениях инженерно-геологических условий. Такие данные получают как с помощью дистанционных, так и наземных, в первую очередь режимных, методов получения информации.
Как дежурные могут составляться карты разного содержания. В первую очередь это аналити­ческие карты инженерно-геологических условий, на которых отображаются все данные об уста­новленных изменениях отдельных компонент геологической среды. На их основе может постоянно ^обновляться синтетическая по содержанию карта инженерно-геологических условий.
Наличие и анализ дежурных инженерно-геологических карт позволят получать оперативные и достоверные данные о динамике изменений и уже сформировавшейся измененности геологи­ческой среды. На этой основе можно будет более обоснованно осуществлять мероприятия по ра­циональному использованию территории, а в случае необходимости — управление ею с помощью Ограничительных или защитных мероприятий.

работ, или в процессе тематических картосоставительских работ, в ходе которых

обобщаются и «сводятся» картогра­фические материалы предшествующих исследований.
Первый из процессов является основным и используется при создании средне- и крупномасштабных карт; второй — обычно используется при создании мелкомасштабных инженерно-геологических карт, в частности карт крупных геоло-хических или экономических регионов страны.
Процесс создания инженерно-геологических карт на готовой государственной топографиче­ской основе включает этапы проектирования и составления. В ходе их реализации при разработке новых по содержанию карт последовательно осуществляется:
определение требований к картогра­фическому произведению;
выбор (или разработка) способов отображения необходимой инженер­но-геологической информации;
выбор системы условных знаков;
преобразование (включая гене­рализацию) исходной информации в требуемый вид и ее перенос на рабочую основу;
оформление инженерно-геологической карты как составительского и издательского оригинала.
При создании карт в процессе производственных работ, когда используются ведомственные или межведомствен­ные инструкции или методические руководства, часть этих операций (соответствующих этапу проектирования) исключается.

И МАСШТАБА
Наиболее обеспечена методическими материалами разработка карт инженерно-геологических условий.

Обзорные и мелкомасштабные карты по своему назначению носят, как правило, общий характер. Методическими пособиями для их составления могут служить обзорные инженерно-геологические карты синтетического типа, составленные объединенными коллективами ряда геологических организаций на территорию СССР (1968), территорию Западно-Сибирской плиты (1972), Нечерноземную зону СССР (1980) и другие регионы, с их легендами и объяснительными записками. Как методические документы по составлению обзорных и мелкомасштабных карт ана­литического типа могут служить изданные на большие регионы или на территорию СССР Карты современных геологических процессов (ВСЕГИНГЕО, 1983; МГУ, 1979), Карта грунтовых толщ (МГУ, 1983), Карта прогноза просадочности территории распространения лессовых пород СССР (ПНИИИС, МГУ, ВСЕГИНГЕО, 1989) и т. п.
Институтом ВСЕГИНГЕО разработана типовая легенда карты инженерно-геологических условий масштаба 1:200 000 (1976), опубликованы «Методическое руководство по инженерно-геологической съемке масштаба 1:200 000» (Мельников и др., 1978), а совместно с МГУ — «Мето­дические указания по составлению инженерно-геологических карт масштаба 1:25 000 и 1:50 000» (1966). Для составления специальных карт инженерно-геологических условий среднего и крупного масштаба опубликованы методические разработки с макетами карт И. В. Поповым (1950) — пре­имущественно для дорожного строительства, Г. С. Золотаревым, Т. Ю. Пиотровской (1973) — для наземных и подземных сооружений в горно-складчатых областях, Г. А. Голодковской, Л. М. Деми-дюк, Л. В. Шаумян (1983) — для рудных месторождений и др.
Неплохо, но несколько хуже обеспечено методическими разработками составление карт гене-, тико-морфологического районирования (регионального, типологического и смешанного). Изданы или опубликованы обзорные и мелкомасштабные синтетические, реже аналитические карты с рас­ширенными легендами по Западно-Сибирской плите (Трофимов, 1977; Трофимов и др., 1983), зоне Байкало-Амурской магистрали (под ред. А. И. Шеко, 1986), югу Красноярского края (Голодковская и др., 1968) и пр.

изданных или фондовых карт;
методика ясна из опубликованных статей);

не обеспечены методическими материалами

или уязвимости геологической среды и т. п.) и аналитиче­ские (по

степени опасности от какого-то геологического процесса, пораженности или интенсивности ГП) составляются в обзорном, мелком и даже среднем масштабе обычно как общие, в крупном — как специальные. Практически нет работ с официальным статусом методических разработок по со­ставлению карт оценочного районирования. Обстоятельность и масштабность ряда публикаций позволяют им выполнять эту роль. В качестве примера можно привести обзорную Карту зкзоди-намического районирования юга Восточной Сибири В. М. Литвина (1991), из крупномасштабных карт — Карту оценки закарстованности береговой линии Братского водохранилища А. Л. Ревзона (1992), Карту районирования Талнахского рудного узла по степени сложности инженерно-геоло­гических условий, составленную Л. М. Демидюк (Голодковская и др., 1983) и др.
Карты измененности геологической среды (ГС) составляются в разных масштабах и обычно как 1 специальные, когда оценивается измененность от определенного вида хозяйственной деятельности. С Изданные обзорные карты изменения геологической среды Нечерноземной зоны РСФСР в связи 1 с гидротехническим и городским строительством, в связи с гидромелиоративным и дорожным Ж строительством с пояснительными записками исполняют роль методических разработок (1983). Из среднемасштабных карт в качестве методических разработок можно использовать легенду Карты изме­нения геологической среды под воздействием орошения (Мавлянов, Инамов, 1986), Карты изменения инженерно-геологических условий в связи с хозяйственным освоением территории Североуральского бокситового месторождения (Сулакшина, Грибанова, 1982). На таких картах обычно оценивается измененность среды, а они носят чаще всего название «изменение», что не отвечает их содержанию. В этом отношении наиболее интересна карта А. Н. Инамова, прослеживающая изменения за 20 лет отдельных компонентов инженерно-геологических условий под действием орошения.

геологических процессов), составляемые в обзорном и мелком масштабе, по содержанию

преимущественно аналитические (в виде карт частного прогноза), а по назначению — общие, реже специальные. Опубликованные средне- и крупномасштабные прогнозные карты по содержанию относятся как к синтетическим, так и к аналитическим, а по назначению это в основном специальные карты. Практически карты этого типа слабо обеспечены методическими разработками, хотя можно привести примеры публикаций, способных выполнять эту роль для некоторых разновидностей карт. Например, Карты реакции геологической среды криолитозоны на механические нарушения (Мель­ников, Москаленко, Сташенко, 1992), составленные в мелком, среднем и крупном масштабе, Карты устойчивости массивов пород орогенных областей к техногенным воздействиям с разработанной авторами типовой легендой (Трофимов, Красилова, 1998). Из детальных специальных карт можно назвать Карту прогноза критических ситуаций в состоянии ГТС и рекомендации по повышению ее устойчивости (Ревзон, 1992) и серию аналитических оценочно-прогнозных карт опасности, риска и ущерба от воздействия геологических процессов для разных стадий проектирования сооружений .__ _ жилищно-гражданского назначения (Кофф, Медведев, Зиангиров и др., 1999).
До 70-х гг. XX века в опубликованных картографических материалах преобладали карты инже­нерно-геологических условий и генетико-морфологического районирования (последние появились позже). Публикации их, особенно в 70-е гг., стимулировались регулярными Всесоюзными совещани­ями и симпозиумами, проведением в больших объемах региональных работ, что обусловило создание методических пособий и разработок по составлению инженерно-геологических карт. В конце 80-х гг. в связи с осознанием важности проблемы охраны окружающей среды, стали публиковаться карты оценочного инженерно-геологического районирования, карты измененности геологической среды, особенно широко представленные в публикациях в конце 80-90-х гг. В это же время в картографиче­ских материалах стали обращать внимание на вопросы прогноза изменения инженерно-геологических условий в результате хозяйственной деятельности человека. Наибольшее количество опубликованных прогнозных карт приходится на 90-е гг
Обеспеченность методическими разработками инженерно-геологических карт разного типа ( и содержания нельзя признать полной и всеобъемлющей. Наиболее полно ими обеспечена методика создания карт инженерно-геологических условий и инженерно-геологического районирования. Остальные типы карт — инженерно-геологические прогнозные и измененности геологической сре­ды — такими современными разработками не обеспечены. Поэтому инженер-геологам необходимо четко представлять эту ситуацию и развернуть работу по обеспечению всех типов инженерно-гео­логических карт надлежащими методическими разработками