Болдырев Г.Г., Идрисов И.Х.
Болдырев Г.Г., Идрисов И.Х., 2024. Возможные принципы оптимизации инженерно-геологических изысканий и геотехнических исследований. Инженерные изыскания, Том ХVIII, № 4, с. 8–21, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2024-18-4-8-21.
В статье рассматриваются современные подходы к оптимизации состава, объема и технологии выполнения инженерно-геологических изысканий и геотехнических исследований с учетом действующих нормативных документов и уровня ответственности проектируемых объектов. Показано, что традиционная схема организации изысканий, основанная преимущественно на лабораторных испытаниях и ограниченном количестве полевых работ, не всегда обеспечивает достаточную достоверность исходных данных и может приводить к избыточным затратам. В качестве альтернативы предлагается поэтапная адаптивная методология, ориентированная на первоочередное использование полевых методов, прежде всего статического зондирования (CPT, CPTu, SCPT), с последующей верификацией результатов лабораторными исследованиями. Особое внимание уделено анализу пространственной изменчивости свойств грунтов, характеризуемой коэффициентом вариации, как ключевому критерию для обоснования количества и расположения выработок. Показано, что применение статистических и геостатистических методов позволяет не только повысить надежность инженерно-геологических моделей, но и оптимизировать объем инженерно-геологических изысканий. На примере проектирования основания 25-этажного жилого здания продемонстрированы возможности трехмерного цифрового моделирования инженерно-геологических условий, а также влияние плотности сети зондирования на интерпретацию строения разреза и выделение литологических слоев. В статье обоснована целесообразность перехода от классической схемы «лаборатория — полевые испытания» к схеме «полевые испытания — лаборатория», при которой основным источником информации становятся полевые испытания с последующей корректировкой параметров по данным контрольных скважин и трехосных испытаний. Рассматриваются перспективы внедрения цифровых технологий, 3D-моделирования, геостатистики и вероятностных методов в практику инженерных изысканий. Показано, что интеграция этих подходов позволяет повысить обоснованность проектных решений, сократить сроки и стоимость работ, а также снизить риски, связанные с неоднородностью грунтовых условий. Сделан вывод о необходимости разработки нормативной базы, регламентирующей внедрение цифровых и вероятностных методов в состав инженерно-геологических изысканий и геотехнических исследований.
1. Болдырев Г.Г., Иванов А.В., Хрянина О.В., 2024. Детерминированный и вероятностный подходы к расчету устойчивости склонов. Геотехника, Том ХVI, № 3, с. 6–25, https://doi.org/10.25296/2221-5514-2024-16-3-6-25.
2. Болдырев Г.Г., Луковкин Д.А., Анохин П.А., Новичков Г.А., Хрянина О.В., 2022. Инженерно-геологические исследования с использованием цифровых технологий. Инженерные изыскания, Том XVI, № 3, с. 12–32, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2022-16-3-12-32.
3. Демьянов В.В., Савельева Е.А., 2010. Геостатистика. Теория и практика, под ред. Р.В. Арутюняна. Наука, Москва.
4. Ильичев В.А., Шейнин В.И., Уляхин О.В., Михеев В.В., Кулачкин Б.И., Грачев Ю.А., Бетелев Н.П., 1988. Использование геостатического подхода для оценки свойств объемов закрепленного грунтового массива по результатам зондирования. Инженерная геология, № 5, с. 93–98.
5. Мирный А.Ю., Мосина А.С., 2024. Математические модели грунтов для инженеров. Геоинфо, Москва.
6. Шейнин В.И., 1965. Обобщение вероятностного подхода к оценке механических свойств горного массива. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 3, с. 14–22.
7. Шейнин В.И., 1973. О числе испытаний при инженерно-геологическом опробовании массивов горных пород для целей подземного строительства. В сб. трудов НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, Основания, фундаменты и подземные сооружения. Изд-во НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, Москва, с. 157–164.
8. Шейнин В.И., 2005. Формализация инженерно-геологической информации и ее подготовка для использования в компьютерных геотехнических расчетах. Основания, фундаменты и механика грунтов, № 6, с. 13–18.
9. Шейнин В.И., Михеев В.В., Попов Н.Б., Лесовой Ю.В., 1991. Вероятностный расчет основания под отдельным фундаментом по второй группе предельных состояний. Основания, фундаменты и механика грунтов, № 2, с. 18–20.
10. Barvashov V.A., Boldyrev G.G., Ziangirov R.M., Kashirsky V.I., Ozmidov O.R., Naidenov A.I., 2014. Uncertainty of soil data spatial distribution between CPT points and its impact on soil-footing-structure system behavior. Proceedings of the 3rd International Symposium on cone penetration testing, Las Vegas, NV, USA, 2014, pp. 889–896.
11. Robertson P.K., Cabal K.L., 2015. Guide to cone penetration testing for geotechnical engineering, 6th edition. Proceedings of the Gregg Drilling and Testing, Inc, Signal Hill, CA, USA.
12. Sakleshpur V.A., Prezzi M., Salgado R., Zaheer M., 2021. CPT-based geotechnical design manual. Vol. 2: CPT-based design of foundations — methods. Report number: FHWA/IN/JTRP-2021/23. Publishing house of the Purdue University, West Lafayette, IN, USA, https://doi.org/10.5703/1288284317347.
13. Shepard D., 1968. A two-dimensional interpolation function for irregularly-spaced data. Proceedings of the 23rd ACM National Conference, New York, NY, USA, 1968, рр. 517–524, https://doi.org/10.1145/800186.810616.
БОЛДЫРЕВ Г.Г.*
ООО «НПП Геотек», г. Пенза, Россия, g-boldyrev@geoteck.ru
Адрес: ул. Центральная, д. 1Н, г. Пенза, 440068, Россия
ИДРИСОВ И.Х.
ООО «НПП Геотек», г. Пенза, Россия, idrisov@npp-geotek.ru