Пещерные сооружения, с точки зрения инженерной геологии, представляют собой природно-археологическую систему, а с точки зрения музейного и рекреационного дела — туристический объект, обладающий значительной культурной, исторической и научной ценностью. В последние годы антропогенная нагрузка на подобного рода объекты сильно увеличивается, во многом в связи с возрастающим туристическим потоком. Принимая во внимание указанные факторы, разумно разработать или адаптировать методику, которая позволяла бы осуществлять расчет устойчивости и оценку рисков обрушения потолочного целика музеефицированных пещерных сооружений и получать информацию о состоянии исследуемых пещер. В ряде случаев это может быть превентивной мерой в отношении потенциальных неблагоприятных ситуаций. Более того, результаты оценки могут использоваться для обоснования необходимости проведения более точных исследований или, наоборот, для экономии денежных средств, выделяемых для реализации проектов по проведению реставрационных работ, в случае если укрепление пещеры недостаточно обосновано. В представленном исследовании за основу был взят применяемый в горнодобывающей и строительной отраслях эмпирический метод масштабированного пролета (Scaled Span). В статье приведены история его разработки и теоретические положения, на которых он базируется. Пошагово изложена методика расчета устойчивости и оценки рисков с использованием предлагаемого метода. Апробация выполнена на одном из объектов пещерного города Чуфут-Кале (Крымский п-ов). Описаны необходимые входные данные и способы их получения, приводится пример интерпретации результатов. Применение методики Scaled Span к историческим пещерным сооружениям нетипично. Однако данный подход позволяет оценить их состояние и возможные риски обрушения в условиях дефицита исходной информации.

1. Дубровин К.А., 2021. Влияние инженерно-геологических условий на перспективы музеефикации пещерного города Эски-Кермен (Республика Крым). Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, Материалы Шестнадцатой Общероссийской конференции изыскательских организаций, Москва, 2021, с. 641–647.
2. Дубровин К.А., 2022. Влияние инженерно-геологических условий на музеефикацию пещерных городов Мангуп-Кале и Чуфут-Кале (Республика Крым). Молодые — наукам о Земле, Тезисы докладов X Международной научной конференции молодых ученых, Том 5, Москва, 2022, с. 144–148.
3. Кузнецов А.Г., Круликовский Д.В., Кузнецов Ал.Г., 2011. Геологическое строение крымского предгорья в окрестностях Бахчисарая. Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского, Серия «География», Том 24(63), № 2, Часть 3, с. 144–152.
4. Чайковский Б.П., Билецкий С.В., Деев В.Б., Демьян О.С., Краснорудска С.И., 2006. Государственная геологическая карта Украины. Масштаб 1:200 000. Крымская серия. L-36-XXVIII (Евпатория), L-36-XXXIV (Севастополь). Изд-во Министерства охраны окружающей среды, Киев.
5. Barton N., Lien R., Lunde J., 1974. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics, Vol. 6, pp. 189–236, https://doi.org/10.1007/BF01239496.
6. Bienawski Z.T., 1976. Rock mass classification in rock engineering. Proceedings of the Symposium on exploration for rock engineering, Johannesburg, South Africa, 1976, pp. 97–106.
7. Carter T.G., 1992. A new approach to surface crown pillar design. Proceedings of the 16th Canadian Rock Mechanics Symposium, Sudbury, Canada, 1992, pp. 75–83.
8. Carter T.G., 2014. Guidelines for use of the Scaled Span method for surface crown pillar stability assessment. Publishing house of the Ontario Ministry of Northern Development and Mines, Peterborough, Canada.
9. Carter T.G., Miller R.I., 1995. Crown pillar risk assessment — planning aid for cost-effective mine closure remediation. Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy (Section A: Mining Industry), Vol. 104, pp. A41–A57.
10. CPillar. Crown pillar stability analysis. Theory manual. Factor of safety calculations — elastic analysis (rectangular pillar), 2019. Rockscience Inc., Toronto, Canada. URL: https://www.rocscience.com/assets/verification-and-theory/CPillar/CPillar-Theory-Manual-Safety-Factor-Calculations-Elastic-Rectangle-Analysis.pdf (дата обращения: 04.05.2022).
11. Deere D.U., 1963. Technical description of rock cores for engineering purposes. Rock Mechanics and Engineering Geology, Vol. 1,
pp. 16–22.
12. Hack H.R.G.K., Price D.G., 1990. An extension of the stand-up time in the Q-system rock-mass classification up to 200 years based on the limestone mines in the Netherlands. Proceedings of the 6th International Congress of International Association of Engineering Geology, Amsterdam, The Netherlands, 1990, pp. 3559–3561.
13. Hoek E., 2007. Practical rock engineering. Evert Hoek Consulting Engineer Inc., North Vancouver, Canada.
14. Marinos P., Hoek E., 2000. GSI: a geologically friendly tool for rock mass strength estimation. Proceedings of the ISRM International Symposium, Melbourne, Australia, 2000, ID ISRM-IS-2000-035.
15. Palmstrom A., Broch E., 2006. Use and misuse of rock mass classification systems with particular reference to the Q-system. Tunnels and Underground Space Technology, Vol. 21, pp. 575–593.
16. Tavakoli M., 1994. Underground metal mine crown pillar stability analysis. PhD Thesis, University of Wollongong, Wollongong, Australia.
17. Using the Q-system. Rock mass classification and support design, 2015. Publishing house of the Norwegian Geotechnical Institute, Oslo, Norway. URL: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3425422/mod_resource/content/1/Handbook%20The%20Qmethod%
20mai%202015%20nettutg.pdf (дата обращения: 04.05.2022).
18. Официальный сайт Бахчисарайского историко-культурного и археологического музея-заповедника, 2022. URL: https://handvorec.ru/pamyatniki/pamyatniki-arxeologii/ (дата обращения: 04.05.2022).
19. Официальный сайт Главного управления МЧС России по Республике Крым, 2022. Информация по прохождению комплекса опасных метеоявлений. URL: https://82.mchs.gov.ru/deyatelnost/press-centr/operativnaya-informaciya/4504287 (дата обращения: 08.05.2022).
20. Сайт meteoblue, 2022. Моделирование исторических данных о климате и погоде. URL: https://www.meteoblue.com/ru/ (дата обращения: 05.05.2022).

ДУБРОВИН К.А.*
Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе, г. Москва, Россия, kadubrovin@gmail.com
Адрес: ул. Миклухо-Маклая, д. 23, г. Москва, 117997, Россия
ФОМЕНКО И.К.
Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе, г. Москва, Россия, ifolga@gmail.com
ВЯЗКОВА О.Е.
Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе, г. Москва, Россия, wjask@yandex.ru

Сave structures from the point of view of engineering geology are a natural and archaeological system, and from the point of view of museum and recreation they are a tourist attraction with significant cultural, historical, and scientific value. In recent years the anthropogenic load on such objects has been strongly increasing, largely due to the increasing tourist flow. Taking into account these factors, it is reasonable to develop or adapt a methodology which would allow to calculate the stability and assess the risks of collapse of the “crown pillar” of museumified cave structures and get information about the state of the studied caves. In some cases, this could be a preventive measure against potential adverse situations. Moreover, the results of the assessment can be used to justify the need for more accurate studies or, on the contrary, to save money for restoration projects, if the strengthening of the cave is not sufficiently justified. In the presented study, the Scaled Span method, used in the mining and construction industries, was used as the basis of empirical research. The paper gives the history of method’s development and the theoretical provisions on which it is based. The methodology of stability calculation and risk assessment using the proposed method is described step by step. Approbation is carried out on one of the objects of the Chufut-Kale cave town (Crimean Peninsula). The necessary input data and the ways of their obtaining are described and the example of the results interpretation is given. The application of Scaled Span methodology to the historical cave structures is atypical. However, this approach allows to estimate their condition and the possible risks of collapse in the conditions of the lack of the input data.

1. Dubrovin K.A., 2021. Influence of engineering-geological conditions on the perspectives of museumification of the rupestrian city of Eski-Kermen (Republic of Crimea). Prospects for development of engineering survey in Russian Federation, Materials of the 16th All-Russian Conference of prospecting organizations, Moscow, 2021, pp. 641–647. (in Russian)
2. Dubrovin K.A., 2022. Influence of engineering-geological conditions on the museumification of the cave towns of Mangup-Kale and Chufut-Kale (Republic of Crimea). Young to Earth sciences, Abstracts of the 10th International scientific Conference of young scientists, Vol. 5, Moscow, 2022, pp. 144–148. (in Russian)
3. Kuznetsov A.G., Krulikovsky D.V., Kuznetsov Al.G., 2011. Geological structure of Crimean foothills in the vicinities of Bakhchisarai. Scientific Notes of Taurida National V. I. Vernadsky University, Series: Geography, Vol. 24(63), No. 2, Part 3, pp. 144–152. (in Russian)
4. Tchaikovsky B.P., Biletsky S.V., Deyev V.B., Demyan O.S., Krasnorudska S.I., 2006. State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Crimean series. L-36-XXVIII (Evpatoria), L-36-XXXIV (Sevastopol). Publishing house of the Ministry of Environment Protection, Kiev. (in Ukrainian).
5. Barton N., Lien R., Lunde J., 1974. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics, Vol. 6, pp. 189–236, https://doi.org/10.1007/BF01239496.
6. Bienawski Z.T., 1976. Rock mass classification in rock engineering. Proceedings of the Symposium on exploration for rock engineering, Johannesburg, South Africa, 1976, pp. 97–106.
7. Carter T.G., 1992. A new approach to surface crown pillar design. Proceedings of the 16th Canadian Rock Mechanics Symposium, Sudbury, Canada, 1992, pp. 75–83.
8. Carter T.G., 2014. Guidelines for use of the Scaled Span method for surface crown pillar stability assessment. Publishing house of the Ontario Ministry of Northern Development and Mines, Peterborough, Canada.
9. Carter T.G., Miller R.I., 1995. Crown pillar risk assessment — planning aid for cost-effective mine closure remediation. Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy (Section A: Mining Industry), Vol. 104, pp. A41–A57.
10. CPillar. Crown pillar stability analysis. Theory manual. Factor of safety calculations — elastic analysis (rectangular pillar), 2019. Rockscience Inc., Toronto, Canada. URL: https://www.rocscience.com/assets/verification-and-theory/CPillar/CPillar-Theory-Manual-Safety-Factor-Calculations-Elastic-Rectangle-Analysis.pdf (accessed: 4 May 2022).
11. Deere D.U., 1963. Technical description of rock cores for engineering purposes. Rock Mechanics and Engineering Geology, Vol. 1,
pp. 16–22.
12. Hack H.R.G.K., Price D.G., 1990. An extension of the stand-up time in the Q-system rock-mass classification up to 200 years based on the limestone mines in the Netherlands. Proceedings of the 6th International Congress of International Association of Engineering Geology, Amsterdam, The Netherlands, 1990, pp. 3559–3561.
13. Hoek E., 2007. Practical rock engineering. Evert Hoek Consulting Engineer Inc., North Vancouver, Canada.
14. Marinos P., Hoek E., 2000. GSI: a geologically friendly tool for rock mass strength estimation. Proceedings of the ISRM International Symposium, Melbourne, Australia, 2000, ID ISRM-IS-2000-035.
15. Palmstrom A., Broch E., 2006. Use and misuse of rock mass classification systems with particular reference to the Q-system. Tunnels and Underground Space Technology, Vol. 21, pp. 575–593.
16. Tavakoli M., 1994. Underground metal mine crown pillar stability analysis. PhD Thesis, University of Wollongong, Wollongong, Australia.
17. Using the Q-system. Rock mass classification and support design, 2015. Publishing house of the Norwegian Geotechnical Institute, Oslo, Norway. URL:https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3425422/mod_resource/content/1/Handbook%20The%20Qmethod%
20mai%202015%20nettutg.pdf (accessed: 4 May 2022).
18. The official site of the Bakhchisaray Historical, Cultural, and Archaeological Museum-Reserve, 2022. URL: https://handvorec.ru/pamyatniki/pamyatniki-arxeologii/ (accessed: 4 May 2022). (in Russian)
19. The official site of the Main Directorate of the Russian Emergencies Ministry in the Republic of Crimea, 2022. Information on the passage of a set of dangerous weather events. URL: https://82.mchs.gov.ru/deyatelnost/press-centr/operativnaya-informaciya/4504287 (accessed: 8 May 2022). (in Russian)
20. Site meteoblue, 2022. Modeling historical climate and weather data. URL: https://www.meteoblue.com/ru/ (accessed: 5 May 2022).
(in Russian)

KIRILL A. DUBROVIN*
Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting; Moscow, Russia; kadubrovin@gmail.com
Address: Bld. 23, Miklouho-Maclay St., 117997, Moscow, Russia
IGOR K. FOMENKO
Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting; Moscow, Russia; ifolga@gmail.com
OLGA E. VYAZKOVA
Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting; Moscow, Russia; wjask@yandex.ru