Динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста и методика оценки их опасности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Уткин Михаил Михайлович

• Уткин Михаил Михайлович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Уткин Михаил Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА

1.1. Определение основных понятий и классификация карста

1.2. Обзор основных положений нормативно-методических документов и научно-технических публикаций по наблюдению за карстовыми формами рельефа и выявлению подземных карстовых деформаций

1.3. Обзор основных положений нормативно-методических документов и научно-технических публикаций по оценке опасности карстовых деформаций

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОКРОВНОЙ ТОЛЩИ ГРУНТОВ ПРИ ПРОЯВЛЕНИИ КАРСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ

2.1. Механизмы возникновения карстовых провалов

2.2. Изучение напряженно-деформированного состояния покровной

толщи несвязных грунтов над карстовой полостью

2.2.1. Обзор существующих методов моделирования карстовых деформаций

2.2.2. Моделирование карстовых процессов с использованием геотехнической центробежной машины

2.2.3. Моделирование карстовых процессов с использованием установки конструкции В.П. Хоменко, Е.П. Маханько, Е.И. Исаева

2.3. Выводы

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ ЭВОЛЮЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ КАРСТОВЫХ ФОРМ РЕЛЬЕФА

3.1. Классификация карстовых воронок

3.2. Особенности инженерно-строительного освоения площадок с наличием карстовых форм рельефа

3.3. Наблюдения за динамикой развития карстовых форм рельефа с помощью беспилотных летательных аппаратов

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА КАРСТОВОЙ ОПАСНОСТИ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ

И СООРУЖЕНИЙ И ЕЕ УЧЕТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОМПЛЕКСА ПРОТИВОКАРСТОВЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

4.1. Прогностическая оценка карстовой опасности площадок с наличием подземных и поверхностных карстопроявлений

4.2. Учет результатов прогноза при разработке противокарстовых мероприятий

4.3. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Список опубликованных научных работ М.М. Уткина (лично и в соавторстве)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста и методика оценки их опасности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Увеличивающийся дефицит городских и промышленных территорий приводит к тому, что инженерам все чаще приходится осваивать те строительные площадки, которые ранее браковались или их освоение настоятельно не рекомендовалось. Параллельно с инженерно-строительным освоением площадок с вероятным проявлением опасных природных (карстовых) процессов необходимо развивать методы наблюдений, которые направленны на оперативное (ранее) выявление и дальнейшее прогнозирование развития подземных и поверхностных карстовых деформаций. Это обстоятельство позволит своевременно выполнять проектирование и реализацию инженерной защиты, благодаря которой будет обеспечена безопасность зданий и сооружений [111].

Протекание карстовых процессов неразрывно связано с динамикой их развития. Динамику развития поверхностных карстовых форм рельефа, наряду с традиционными способами, предлагается определять с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Такой комплексный подход активно практикуется за рубежом. Раннее выявление и динамику дальнейшего развития подземных карстовых деформаций, особенно в условиях глубокого карста, предложено оценивать с помощью глубинных (подземных) реперов. Такие репера активно применяются за рубежом, в частности в Германии и Южной Африке.

На основании динамики развития поверхностных и подземных карстопроявлений становится возможным выполнение пространственно-временного прогнозирования их проявления в сжимаемой толще (активной зоне) основания объектов. Результаты такого прогноза предлагается использовать в качестве исходных данных при оценке карстовой опасности площадок и дальнейшей разработке комплекса защитных (противокарстовых) мероприятий.

Таким образом, настоящее исследование является актуальным, востребованным, так как оно ориентировано на достижение новейших научных результатов. Их внедрение в инженерную практику, в конечном счете, будет

способствовать существенному повышению безопасности зданий и сооружений, возводимых на карстоопасных территориях.

Тема диссертационного исследования соответствует паспорту выбранной научной специальности - 25.00.36 Геоэкология (строительство и ЖКХ), п. 5.11: Динамика, механизм, факторы и закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов, прогноз их развития, оценка опасности и риска, управление риском, мероприятия по снижению последствий геокатастрофических процессов, геоинженерная защита территорий, зданий и сооружений.

Степень разработанности темы исследования. Разработка и внедрение беспилотных летательных аппаратов в инженерную практику - сложная многоаспектная задача, требующая слаженной работы специалистов многих профессий. Поэтому, как правило, указанная задача решается группой ученых. Среди отечественных и зарубежных групп исследователей можно отметить следующие: А.И. Захаров, Н.В. Иванов и А.В. Студеникин (2012); В.К. Барбасов, Н.М. Гаврюшин, Д.О. Дрыга, М.С. Батаев и А.Е. Алтынов (2012, 2013); Е.К. Никольский, Н.Ю. Королев (2015); J.B. Stoll, D. Moritz, R. Erroes, B. Tezkan, R. Bergers (2014); M. Francioni, R. Salvini, D. Stead, R. Giovannini, S. Riccucci, C. Vanneschi, D. Gulli (2015); R. Salvini, G. Mastrorocco, G. Esposito, S. Di Bartolo, J. Coggan, C. Vanneschi (201S) и др. Однако в трудах отечественных ученых в недостаточной мере освещен вопрос практического внедрения БПЛА для выполнения наблюдений за развитием опасных природных (инженерно-геологических) процессов, в особенности карста.

Опыт проектирования и внедрения в инженерную практику подземных реперов, к сожалению, изложен только в зарубежных работах следующих исследователей: J.E. Jennings (1966); A.B. Brink (19S4); F. Reuter, V.V. Tolmacëv et al. (1990). Здесь необходимо отметить небольшое количество научно-технических публикаций.

Положения и накопленный практический опыт по оценке опасности карстовых деформаций и разработке противокарстовых мероприятий для вновь

возводимых и существующих объектов изложены в трудах отечественных и зарубежных ученых: Н.З. Готман, В.С. Крашенинникова, И.А. Саваренского, В.В. Толмачева, Г.М. Троицкого, В.П. Хоменко, F. Reuter, G.F. Sowers и др.

В настоящее время рассматриваемая тема исследований «Динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста и методика оценки их опасности» - разработана в недостаточной степени.

Цель исследования - динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста и разработка методики оценки их опасности, на основании результатов которой возможно выполнить назначение рационального комплекса противокарстовых мероприятий для объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства.

Задачи исследований, которые решались для достижения поставленной цели, заключались в следующем:

- анализ нормативно-методических документов и научно-технических публикаций по наблюдению за карстовыми формами рельефа, выявлению подземных карстовых деформаций и оценке опасности указанных карстопроявлений;

- исследование динамики изменения напряженно-деформированного состояния покровной толщи грунтов при проявлении карстовых процессов;

- изучение динамики развития поверхностных карстовых форм рельефа;

- анализ и обобщение основных положений по динамике развития подземных и поверхностных карстовых деформаций, оценке их опасности, а также по дальнейшему учету полученных результатов при разработке комплекса противокарстовых мероприятий.

Объект исследования - динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста.

Предмет исследования - методика оценки опасности подземных и поверхностных карстопроявлений.

Методология исследований базируется на детерминистическом подходе, который заключается в эмпирической проверке выдвинутой гипотезы о том, что

развитие подземных и поверхностных карстовых деформаций сопровождается изменениями напряженно-деформированного состояния покровной толщи грунтов. Это обстоятельство доказывается теоретическими и экспериментальными методами. Теоретические доказательства основаны на существующих механизмах формирования карстовых деформаций, которые предусматривают указанные изменения в покровной толще. Экспериментальные доказательства базируются на результатах физического моделирования карстовых процессов и на результатах полевых наблюдений за развитием карстовых форм рельефа, в т.ч. с применением беспилотного летательного аппарата.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

1) Новая методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения за динамикой формирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системы глубинных реперов, правомерность практического применения которых подтверждена результатами лабораторного физического моделирования.

2) Новая методика полевого наблюдения за динамикой эволюционного развития поверхностных карстовых форм рельефа с применением беспилотных летательных аппаратов, целесообразность использования которых показана на конкретном практическом примере.

3) Впервые сформулированы основные положения по назначению рационального комплекса карстозащитных мероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностно-статистические особенности карстовых процессов, динамику формирования подземных карстопроявлений, эволюционное развитие поверхностных карстовых форм рельефа и строительные параметры объектов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения за динамикой формирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системы глубинных реперов.

2. Методика полевого наблюдения за динамикой эволюционного развития поверхностных карстовых форм рельефа с применением беспилотных летательных аппаратов.

3. Основные положения по назначению рационального комплекса карстозащитных мероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностно-статистические особенности карстовых процессов, динамику формирования подземных карстопроявлений, эволюционное развитие поверхностных карстовых форм рельефа и строительные параметры объектов.

Степень достоверности результатов исследований обеспечена за счет:

- детальной проработки отечественных и зарубежных научно-технических публикаций, связанных с тематикой диссертации;

- фактических материалов, полученных автором диссертации и его коллегами в ходе проведения инженерных изысканий (в т.ч. карстологического мониторинга), направленных на всестороннее изучение карстовых деформаций;

- данных, полученных при проведении физического моделирования карстовых процессов с совместным использованием двух экспериментальных установок - установки суффозионной устойчивости грунтов и микрореперной установки;

- ранее выполненной верификации результатов прогнозирования, получаемых на установке суффозионной устойчивости грунтов.

Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в проведении инженерных изысканий в зоне крупных карстовых провалов, образовавшихся на территории Нижегородской области, и выполнении полевых наблюдений за развитием одной из крупных карстово-провальных воронок с помощью БПЛА, конструировании и изготовлении стенда для моделирования карстовых процессов на геотехнической центрифуге МИИТа и микрореперной установки, проведении лабораторных экспериментов с совместным использованием установки суффозионной устойчивости грунтов и микрореперной установки, анализе и обобщении полученных результатов исследований, формулировке основных

научных положений, выносимых на защиту, а именно, лично автором разработаны:

1. Методика оперативного выявления и дальнейшего наблюдения за динамикой формирования подземных карстопроявлений с помощью разработанной системы глубинных реперов.

2. Методика полевого наблюдения за динамикой эволюционного развития поверхностных карстовых форм рельефа с применением беспилотных летательных аппаратов.

3. Основные положения по назначению рационального комплекса карстозащитных мероприятий с учетом аспектов, характеризующих вероятностно-статистические особенности карстовых процессов, динамику формирования подземных карстопроявлений, эволюционное развитие поверхностных карстовых форм рельефа и строительные параметры объектов.

Теоретическая значимость работы заключается в расширении существующих методик по выявлению и дальнейшему наблюдению за развитием подземных и поверхностных карстовых деформаций, а ее практическая значимость - в разработке таких методик, которые могут применяться как на стадии проведения инженерных изысканий, так и в процессе эксплуатации строительных объектов.

Апробация результатов. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». РОМГГиФ, БашНИИстрой. Уфа, 2012; Международной научно-практической конференции «ГЕОРИСК-2012». Институт геоэкологии РАН им. Е.М. Сергеева. М., 2012; Международной научно-практической конференции «Комплексное использование и охрана подземных пространств». Горный институт УрО РАН. Кунгур, 2014; IAEG XII CONGRESS. Engineering Geology for Society and Territory. Torino, 2014; Сергеевских чтениях. Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы городских агломераций. Институт геоэкологии РАН им. Е.М. Сергеева.

М., 2015; 17-м Международном научно-промышленном форуме «Великие реки'2015». ННГАСУ. Нижний Новгород, 2015; Международном симпозиуме «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». МАИГ, ПГНИУ. Пермь, 2015; XIV Всероссийской научной конференции «Вузовская наука - региону». ВоГУ. Вологда, 2016; 20-м Международном научно-промышленном форуме «Великие реки'2018». ННГАСУ. Нижний Новгород, 2018.

Публикации. Научные результаты достаточно полно изложены в 14 статьях, из которых: 2 статьи опубликованы в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук; 1 статья опубликована в сборнике трудов, индексируемом в международной реферативной базе Scopus. Кроме того, получено Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017614985.

В диссертации использованы результаты научных работ, выполненных автором - соискателем ученой степени кандидата технических наук, лично и в соавторстве. Список опубликованных научных работ М.М. Уткина (лично и в соавторстве) приведен в Приложении А.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, основной части, включающей 4 главы, заключения и списка литературы (147 наименований). Работа изложена на 117 страницах, содержит 3 таблицы, 34 рисунка и 1 приложение на 3 страницах.

Автор выражает благодарность и глубокую признательность научному руководителю д.г.-м.н., проф. В.П. Хоменко, за консультации при подготовке диссертации к.т.н., проф. В.В. Толмачёву.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА 1.1. Определение основных понятий и классификация карста

Большинство исследователей сходятся во мнении, что карстоведение и, тем более, инженерное карстоведение, являются достаточно молодыми отраслями научного знания. Именно поэтому в них отсутствуют общепринятые определения многих понятий. Поэтому в начале диссертационного исследования были обозначены основные из них.

С момента возникновения карстоведения, исследователями было предложено достаточно много определений понятия карст [86]. В одних он рассматривается как явление, в других - как процесс или совокупность того и другого. Под понятием карст диссертант понимает «совокупность геологических, гидрогеологических и (или) техногенных процессов и явлений, обусловленных растворением скальных или полускальных горных пород, в результате которых происходят изменения структуры и состояния этих и вышележащих пород, образование каверн, полостей, трещиноватых зон и связанные с ними деформации оснований сооружений и земной поверхности (провалы, оседания и т.п.)» [66]. Похожее определение рассматриваемого понятия приведено в СП 116.13330.2012 [82]. Основные различия определений заключаются в том, что в последнем случае карст рассматривается только как процесс и без «привязки» к основанию сооружений.

Под понятием карстово-суффозионный процесс будем понимать «карстовый процесс, осложненный процессами суффозии дисперсных грунтов, залегающих над карстующимися породами» [66], а под понятием суффозия -«разрушение и вынос потоком подземных вод отдельных компонентов и крупных масс дисперсных и сцементированных обломочных пород, в том числе слагающих элементы скальных массивов» [66]. Практически аналогичные определения рассматриваемых понятий также содержатся в СП [82].

В настоящее время существует множество классификаций карста. Однако в настоящей работе представлены те из них, которые являются наиболее

значимыми с позиций инженерно-строительного освоения закарстованных территорий.

По литологическому типу карстующихся пород карст подразделяется на карбонатный, сульфатный и соляной. В некоторой литературе данные типы карста иногда называют «классическими» [98]. Приведенная классификация в 1963 г. была предложена Г.А. Максимовичем [48], являющимся одним из основоположников инженерного карстоведения. В последствие она была закреплена во многих нормативно-методических документах [52, 66, 68, 76, 98, 100]. При этом очень часто на практике в качестве самостоятельного подтипа карбонатного карста рассматривается меловой карст [76].

С геологической точки зрения наиболее удачным разделением карста по виду отложений, перекрывающих карстующиеся породы, является классификация (рисунок 1.1), предложенная Г.Н. Дублянской и В.Н. Дублянским [27, 28]. В ней было выделено 4 типа карста: открытый, покрытый, перекрытый и перекрыто -покрытый.

Рисунок 1.1. Классификация типов карста по виду отложений, которые перекрывают карстующиеся породы, по Г.Н. и В.Н. Дублянским [28]. А - открытый; Б - покрытый; В -перекрытый; Г - перекрыто-покрытый. 1 - карстующиеся; 2 - осадочные несцементированные; 3 - осадочные сцементированные, магматические и метаморфические

В Руководстве [68] и Рекомендациях [66] вышеуказанная классификация карста была дифференцирована (разделена на две части), а некоторые понятия (покрытый и перекрытый) обобщены. Так, в зависимости от расположения карстующихся пород относительно земной поверхности карст подразделяется на два типа: открытый и покрытый. В случае открытого карста «карстующиеся породы выходят на дневную поверхность или покрыты лишь почвенно-

растительным слоем», а в случае покрытого карста - «над карстующимися породами залегают нерастворимые породы», которые могут быть представлены водонепроницаемыми, водопроницаемыми или одновременно теми и другими грунтами. [66]. Последнее обстоятельство характеризует дифференциацию покрытого карста по степени водопроницаемости грунтов покровной толщи. Итак, в настоящей работе под покровной, покрывающей и надкарстовой толщей будем понимать толщу грунтов, залегающую выше кровли карстующихся пород и которая генетически не связана с карстующимися породами.

Для наибольшего учета строительных параметров подземной части зданий и сооружений при производстве инженерных изысканий, в 2012 г. В.В. Толмачевым к существующим классификациям типов карста были добавлены еще две классификации [66]. По залеганию карстующихся пород относительно сжимаемой толщи (активной зоны) основания объектов карст подразделяется на два типа: глубокий и неглубокий. В случае глубокого карста карстующиеся породы расположены значительно (намного) глубже сжимаемой толщи основания, а в случае неглубокого карста - «карстующиеся породы залегают в пределах сжимаемой толщи основания». По влиянию техногенных воздействий на протекание карстовых процессов карст подразделяется на три типа: естественный, техногенный и естественно-техногенный. Под естественным карстом будем понимать «карст, развивающийся при преобладающем воздействии естественных факторов». В случае техногенного карста -преобладающее воздействие принадлежит техногенным факторам. Если «карст развивается под воздействием как естественных, так и техногенных факторов», то его будем называть естественно-техногенным.

Согласно нормативно-методическим документам [66, 68, 76] протекание карстовых процессов в покровной толще грунтов сопровождается образованием и развитием в ней ослабленных зон. Одно из наиболее удачных определений таких зон было дано В.С. Крашенинниковым [42], согласно которому ослабленная зона - это локальный участок в покровной толще грунтов, характеризующийся ослаблением их прочностных и деформационных характеристик по сравнению с

фоновыми значениями, которое вызвано разуплотнением или разупрочнением грунтов. Исходя из данного определения, следует, что ослабленные зоны могут быть двух генетических разновидностей. Их определения также были даны в работе [42]. Разуплотненная зона - это локальный участок в покровной толще грунтов, характеризующийся их пониженной плотностью или повышенной пористостью, по сравнению с фоновыми значениями. Разупрочненная зона - это локальный участок в покровной толще грунтов, характеризующийся сниженными, по сравнению с фоновыми значениями, прочностными и деформационными характеристиками, но без заметного уменьшения плотности и увеличения пористости.

С инженерной точки зрения наиболее удачные определения понятий карстовый провал, карстовая провальная воронка и карстовая воронка приведены в Рекомендациях [66]. При этом определения двух последних понятий диссертантом были несколько дополнены. Под карстовым провалом будем понимать «быстрые деформации земной поверхности (основания сооружения) с нарушением сплошности грунта, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над полостями, находящимися в карстующихся породах или перекрывающих их грунтах». Карстовая провальная воронка - форма провала, формирующаяся или сформировавшаяся за счет гравитационного обвала (оползания) его стенок, со склонами, соответственно, неустойчивыми или близкими к устойчивым. Под карстовой воронкой понимается локальная карстовая форма на земной поверхности или в основании сооружения, приближающаяся в разрезе к усеченному конусу.

Понятие геотехнического мониторинга впервые было введено в СП 50-1012004 [81]. В настоящей работе диссертант придерживается его определения, которое принято в СП 22.13330 [77, 78]. Геотехнический мониторинг - это комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки. Под

геотехническим карстомониторингом понимается геотехнический мониторинг, выполняемый на карстоопасных территориях, с учетом специфики (особенностей) карстовых процессов. При этом такой мониторинг, как правило, проводится в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

1.2. Обзор основных положений нормативно-методических документов и научно-технических публикаций по наблюдению за карстовыми формами рельефа и выявлению подземных карстовых деформаций

Регистрацией и картированием различных поверхностных карстовых деформаций, а также дальнейшим изучением и наблюдением за их развитием (одна из составляющих частей мониторинга), занимались многие отечественные и зарубежные исследователи: Р.Ф. Абдрахманов [1], К.А. Горбунова [16], Р.Б. Давыдько [24, 102, 109], В.Н. и Г.Н. Дублянские [27, 28], Ю.А. Ежов [45], Л.Б. Иконников [32], А.Н. Ильин [33], О.И. Кадебская [38], В.Н. Катаев [38],

E.В. Копосов [40], А.Д. Кочев [41], М.В. Леоненко [66], В.С. Лукин [45-47], Г.А. Максимович [48], С.А. Махнатов [109], В.И. Мартин [1, 49], Е.К. Никольский [108], И.А. Саваренский [33, 68], А.И. Смирнов [1, 73], В.В. Толмачев [66, 87, 89], А.И. Травкин [1], В.П. Хоменко [89, 112], G. Aderhold [123], W.W. Lilli [136],

F. Reuter [139], G.F. Sowers [141], T. Waltham [146] и др. Основная цель указанных работ заключается в недопущении строительства зданий и сооружений на карстовых формах рельефа, а также в непосредственной близости от их бровок, поскольку это обстоятельство может привести к аварийным ситуациям объектов, которые, как правило, сопровождаются большими экономическими, экологическими и социальными ущербами. В практике инженерно-строительного освоения закарстованных территорий примеров аварийных ситуаций предостаточно [1, 44, 54, 75, 93, 94, 101, 118, 141, 146]. Они рассмотрены и проанализированы в 3 и 4 главах диссертации.

Применительно к конкретным строительным объектам карстологический мониторинг рекомендуется выполнять на всех стадиях их жизненного цикла. В

большинстве случаев он производится с помощью маршрутных наблюдений [бб, 6s, 7б]. При этом на участках с наличием карстовых форм рельефа, мониторинг их развития, а также оценку динамики изменения рельефа, целесообразно по ряду причин осуществлять с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Большой вклад в разработку и внедрение БПЛА в практику инженерных изысканий внесли следующие группы отечественных и зарубежных ученых: А.И. Захаров, Н.В. Иванов и А.В. Студеникин (2G12) [29]; В.К. Барбасов, Н.М. Гаврюшин, Д.О. Дрыга, М.С. Батаев и А.Е. Алтынов (2G12, 2G13) [2, 8]; J.B. Stoll, D. Moritz, R. Erroes, B. Tezkan, R. Bergers (2G14) [142]; M. Francioni, R. Salvini, D. Stead, R. Giovannini, S. Riccucci, C. Vanneschi, D. Gulli (2G15) [129]; R. Salvini, G. Mastrorocco, G. Esposito, S. Di Bartolo, J. Coggan, C. Vanneschi (2G1S) [14G] и др. Впервые в России для решения карстологических задач БПЛА были применены группой Нижегородских исследователей: Е.К. Никольским, Н.Ю. Королёвым и диссертантом [1GS]. Следует отметить, что использование указанных технологий на практике является новым направлением в инженерных изысканиях, особенно в России. В частности об этом свидетельствует тот факт, что в ходе поиска научно-технической литературы по данной тематике было найдено небольшое количество отечественных публикаций [2, 8, 29]. Иначе дела обстоят за рубежом, поскольку рассматриваемые технологии достаточно активно развиваются и применяются для решения различных изыскательских задач, в особенности связанных с мониторингом опасных геологических процессов [129, 14G, 142]. При этом им посвящены специализированные научно-технические конференции [127], а также отдельные секции различных изыскательских конференций [143]. Все они проводятся ежегодно.

После возведения зданий и сооружений расположенные под ними грунты являются недоступными для визуального освидетельствования и проведения изысканий. При этом в ряде случаев (например, в процессе строительства и эксплуатации ответственных объектов, при инженерном освоении площадок с наличием карстовых форм рельефа и др.) требуется оперативно спрогнозировать параметры (размеры, местоположение и время возникновения) ожидаемых

карстовых деформаций в основании объектов. Данная задача решается в рамках геотехнического карстомониторинга, при котором рассматриваемые грунты могут быть подвергнуты инструментальным наблюдениям.

Впервые понятие геотехнического мониторинга было введено в СП 50-1012004 [81]. В нем имеется одноименная глава, в которой сформулированы основные положения по выполнению такого мониторинга. Впоследствии в СП 22.13330.2011 [77] рассматриваемая глава была существенным образом дополнена. В ней отражены цель и задачи геотехнического мониторинга, методы его проведения, состав и требования, предъявляемые к программе и проекту (наблюдательной станции) мониторинга, этапы выпуска отчетной документации и др. Однако указанная глава в недостаточной степени увязана с различными аспектами карстовых процессов, основным из которых является их ярко выраженный вероятностный характер, как во времени, так и в пространстве, а также в отношении размеров деформаций и расстояний между их центрами [1, 28, 38, 45, 48, 51, 64, 66-68, 88-91, 96-98, 100, 105-107, 112, 113, 123, 136, 137, 139, 141, 144, 146]. Тот же самый вывод можно сделать применительно к СП 22.13330.2016 [78] и СП 305.1325800.2017 [83].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Уткин Михаил Михайлович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдрахманов, Р.Ф. Карст Башкортостана: монография / Р.Ф. Абдрахманов, В.И. Мартин, В.Г. Попов, А.П. Рождественский,

A.И. Смирнов, А.И. Травкин. - Уфа: Институт геологии Уфимского научного центра РАН, 2002. - 383 с.

2. Алтынов, А.Е. Особенности аэрофотосъемочного комплекса на базе беспилотного летательного аппарата вертолетного типа / А.Е. Алтынов,

B.К. Барбасов, М.С. Батаев, Н.М. Гаврюшин, Д.О. Дрыга // Инженерные изыскания. - 2013. - № 9. - С. 36-39.

3. Аникеев, А.В. О двух формах разрушения связных грунтов над полостью / А.В. Аникеев // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 1993. - № 2. - С. 115-123.

4. Аникеев, А.В. Провалы в районах покрытого карста как результат массовой суффозии песков и разрушения глин / А.В. Аникеев // Материалы международного симпозиума «Карстоведение - XXI век: Теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004. С. 216-220.

5. Аникеев, А.В. Провалы и оседание земной поверхности в карстовых районах: моделирование и прогноз: дис. ... д-ра геол.-мин. наук: 25.00.08 / Аникеев Александр Викторович. - М., 2014. - 299 с.

6. Аникеев, А.В. Прогноз провалообразования при изменении гидродинамического режима на примере Дзержинского карстового района / А.В. Аникеев, М.В. Леоненко // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 2013. - № 2. - С. 130-146.

7. Антоновский, Д.М. К вопросу перекрытия карстовых полостей армирующими геосинтетическими материалами в основании насыпей сооружений / Д.М. Антоновский // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 3-5.

8. Барбасов, В.К. Многороторные беспилотные летательные аппараты и возможности их использования для дистанционного зондирования Земли / В.К. Барбасов, Н.М. Гаврюшин, Д.О. Дрыга, М.С. Батаев, А.Е. Алтынов // Инженерные изыскания. - 2012. - № 10. - С. 38-42.

9. Барвашов, В.А. Расчет осадок и кренов сооружений с учетом неопределенности свойств грунтовых оснований / В.А. Барвашов, Г.Г. Болдырев, М.М. Уткин // Геотехника. - 2016. - № 1. - С. 4-21.

10. Буйнаков, Е.И. Противокарстовые мероприятия на Горьковской железной дороге / Е.И. Буйнаков // Труды совещания (октябрь 1965 г., г. Горький) «Проектирование, строительство и эксплуатация земляного полотна в карстовых районах». - Выпуск 8. - М.: Транспорт, 1968. - С. 239-248.

11. Волков, Ф.Е. Повышение устойчивости оснований жилых зданий к карстовым провалам / Ф.Е. Волков // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 24-29.

12. Гвоздецкий, Н.А. Карст / Н.А. Гвоздецкий. - М.: Мысль, 1981. - 214 с.

13. Геологическая карта СССР. Лист N-38-1 (масштаб 1:200 000). Карта четвертичных отложений. Карта дочетвертичных отложений. Объяснительная записка. Серия Средневолжская. Средне-Волжское территориальное геологическое управление, 1970.

14. Глинский, М.Л. Особенности геологического строения участка размещения Нижегородской АЭС и их учет в проектных решениях ее строительства / М.Л. Глинский, В.А. Егорова, Л.Г. Чертков // Разведка и охрана недр. - 2012. - № 10. - С. 49-52.

15. Гончаров, Б.В. Система контроля за свайным основанием плитого фундамента на карстоопасной площадке / Б.В. Гончаров, А.Н. Жилин, В.Ф. Ковалев, Ш.Р. Незамутдинов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2001. - № 3. - С. 19-23.

16. Горбунова, К.А. Морфология и гидрогеология гипсового карста: учебное пособие по спецкурсу / К.А. Горбунова. - Пермь: Пермский ун-т, 1979. -95 с.

17. Гордон, А.Л. Система сигнализации карстовых явлений / А.Л. Гордон,

B.Д. Шапошников // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1989. - № 5. -

C. 15-16.

18. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. - М.: Стандартинформ, 2013. - 42 с.

19. Готман, А.Л. Расчет свайного ленточного фундамента на карстоопасном основании / А.Л. Готман, Р.Н. Магзумов // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 224-228.

20. Готман, Н.З. Проблемы проектирования строительных объектов в условиях карстовой опасности / Н.З. Готман // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 30-37.

21. Готман, Н.З. Проблемы рационального проектирования геотехнических противокарстовых мероприятий / Н.З. Готман, А.Л. Готман // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 134-140.

22. Готман, Н.З. Расчет карстозащитных фундаментов зданий и сооружений / Н.З. Готман // Вестник ПНИПУ. - 2015. - № 4. - С. 19-35.

23. Гребёнкин, С.С. Управление состоянием массива горных пород: учебное пособие / С.С. Гребёнкин, В.Н. Павлыш, В.Л. Самойлов, Ю.А. Петренко. - Донецк: ВИК, 2010. - 193 с.

24. Давыдько, Р.Б. Гигантские карстовые провалы в Нижегородской области / Р.Б. Давыдько, С.А. Махнатов, М.М. Уткин, Р.В. Зотов // Природа. -2013. - № 5. - С. 59-60.

25. Давыдько, Р.Б. Моделирование деформаций рыхлых толщ пород над карстовыми полостями / Р.Б. Давыдько // Инженерные изыскания в строительстве. - Выпуск 6 (59). - М.: ПНИИИС, 1977. - С. 28-33.

26. Дорожко, А.Л. Структурно-геоморфологические условия карстово-суффозионных процессов Нижегородской области / А.Л. Дорожко, И.В. Коробова, Т.В. Суханова // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 298-302.

27. Дублянская, Г.Н. Картографирование, районирование и инженерно-геологическая оценка закарстованных территорий / Г.Н. Дублянская, В.Н. Дублянский. - Новосибирск: Изд-во РАН, 1992. - 143 с.

28. Дублянский, В.Н. Карстоведение: учебное пособие. Ч. I. Общее карстоведение / В.Н. Дублянский, Г.Н. Дублянская. - Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 2004. - 306 с.

29. Захаров, А.И. Возможности беспилотных летательных аппаратов при решении изыскательских задач / А.И. Захаров, Н.В. Иванов, А.В. Студеникин // Инженерные изыскания. - 2012. - № 7. - С. 20-23.

30. Зверев, В.П. О связи изменений химического состава подземных вод территории г. Березники с развитием провальных процессов / В.П. Зверев, И.А. Костикова // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 2015. - № 6. - С. 499-504.

31. Зверев, В.П. Подземные воды земной коры и геологические процессы / В.П. Зверев. - 2-е изд. - М.: Научный мир, 2007. - 256 с.

32. Иконников, Л.Б. Основные результаты карстомониторинга г. Дзержинска (1992-2005 гг.) / Л.Б. Иконников // Геориск. - 2008. - № 3. - С. 5054.

33. Ильин, А.Н. Карстовые явления в районе города Дзержинска Горьковской области / А.Н. Ильин, А.П. Капустин, И.А. Коган, И.В. Попов, Н.А. Прозорова, И.А. Саваренский, С.М. Чихачев. - Труды лаборатории

Гидрогеологических проблем им. Ф.П. Саваренского. - Том XXXII. - М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1960. - 123 с.

34. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. - Ленинград: ВНИМИ, 1971. - 187 с.

35. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений (разраб. ВНИМИ, ВНИПИгорцветмет). - М.: Недра, 1988. - 112 с.

36. Инструкция по проектированию зданий и сооружений в районах г. Москвы с проявлением карстово-суффозионных процессов. - М.: Мосгорисполком, ГлавАПУ, Моспроект-1, Мосгоргеотрест, 1984. - 14 с.

37. Истомина, В.С. Фильтрационная прочность глинистых грунтов /

B.С. Истомина, В.В. Буренкова, Г.В. Мишурова. - М.: Стройиздат, 1975. - 220 с.

38. Катаев, В.Н. Геология и карст города Кунгура / В.Н. Катаев, О.И. Кадебская. - Пермь: Перм. гос. ун-т; ГИ УрО РАН, 2010. - 249 с.

39. Кобыща, О.Е. Оптимизация противокарстовых мероприятий для различных категорий карстовой опасности территорий применительно к Пермскому краю / О.Е. Кобыща, Т.М. Бочкарева // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012.

C. 161-166.

40. Копосов, Е.В. Методология обеспечения защиты урбанизированных территорий от природных и техногенных негативных воздействий: монография / Е.В. Копосов, М.Е. Андриэ, И.Н. Гришина, А.Н. Ежков, Т.О. Ерискина, Д.И. Зотов, Е.Н. Зотова, О.А. Коновалова, С.Е. Копосов, В.М. Красильников, Д.В. Монич, Е.К. Никольский, Ю.В. Ронжина, Н.П. Сидоров, И.С. Соболь, С.В. Соболь, А.М. Тарарин, Д.Н. Хохлов, Т.С. Хромова, А.В. Чечин; под общ. ред. Е.В. Копосова. - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2013. - 596 с.

41. Кочев, А.Д. Проблема оценки карстово-суффозионной опасности на территории г. Москвы / А.Д. Кочев // Материалы первой Общероссийской

научно-практической конференции «Изучение опасных природных процессов и геотехнический мониторинг». М., 2017. С. 31-43.

42. Крашенинников, В.С. Локальная оценка карстовой опасности с учетом особенностей строения покрывающей толщи: дис. ... канд. геол.-мин. наук: 25.00.08 / Крашенинников Вадим Сергеевич. - М., 2017. - 136 с.

43. Кутепов, В.М. Устойчивость закарстованных территорий /

B.М. Кутепов, В.Н. Кожевникова. - М.: Наука, 1989. - 150 с.

44. Леоненко, М.В. Анализ причин повреждения промышленного здания в Туле вследствие карстовых провалов / М.В. Леоненко, В.В. Толмачев // Труды Международной научно-технической конференции «Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях». - Том 2: Фундаменты в сложных грунтовых условиях и противооползневые сооружения. Уфа, 2006.

C. 86-91.

45. Лукин, В.С. Карст и строительство в районе Кунгура: Методика изысканий и опыт строительства в карстовых областях / В.С. Лукин, Ю.А. Ежов. -Пермь: Уральский научный центр АН СССР; Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого; Кунгурский стационар, 1975. - 120 с.

46. Лукин, В.С. Прогноз развития провальных впадин под сооружениями / В.С. Лукин // Тезисы докладов к Совещанию по обобщению опыта научных исследований, изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в районах распространения карста. Горький, 1965. С. 50-53.

47. Лукин, В.С. Прогноз развития провальных впадин под сооружениями / В.С. Лукин // Труды совещания (октябрь 1965 г., г. Горький) «Проектирование, строительство и эксплуатация земляного полотна в карстовых районах». -Выпуск 8. - М.: Транспорт, 1968. - С. 50-53.

48. Максимович, Г.А. Основы карстоведения. Т. 1: Вопросы морфологии карста, спелеологии и гидрогеологии карста / Г.А. Максимович. - Пермь: Пермское книжное издательство, 1963. - 445 с.

49. Мартин, В.И. Опыт многолетнего изучения карстового провала в г. Уфе / В.И. Мартин, Л.Н. Усольцев // Межвузовский сборник научных трудов «Гидрогеология и карстоведение». Пермь: Пермский университет, 1981. С. 66-72.

50. Марцинкявичюс, В.И. Расчетный прогноз критического радиуса карстовых провалов в условиях многослойной перекрывающей толщи / В.И. Марцинкявичюс, Р.Б. Микшис // Материалы международного симпозиума «Карстоведение - XXI век: Теоретическое и практическое значение». Пермь, 2004. С. 222-228.

51. Материалы круглого стола по обсуждению проблем инженерного карстоведения [Электронный ресурс]. - М.: Информационный ресурс для инженеров-изыскателей ОеотАэ, 2017. - Режим доступа:

http://www.geoinfo.ru/product/tolmachev-vladimir-viktorovich/obsuzhdenie-problem-inzhenernogo-karstovedeniya-37387.shtml.

52. Методические рекомендации по проектированию геотехнических мероприятий инженерной защиты территорий от проявления карстово-суффозионных процессов. - М., 2017. - 125 с.

53. Мироненко, В.А. Основы гидромеханики / В.А. Мироненко, В.М. Шестаков. - М.: Недра, 1974. - 296 с.

54. Мулюков, Э.И. История строительства и ликвидации здания, построенного на палеокарстовых воронках / Э.И. Мулюков, Н.Э. Урманшина, Г.С. Колесник // Труды Международной научно-технической конференции «Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях». - Том 2: Фундаменты в сложных грунтовых условиях и противооползневые сооружения. Уфа, 2006. С. 98-106.

55. Мулюков, Э.И. Фундаменты с возможностью мониторинга состояния основания / Э.И. Мулюков, Н.Э. Урманшина, О.В. Галимнурова // Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Инженерно-геотехнические изыскания, проектирование и строительство оснований, фундаментов и подземных сооружений». Санкт-Петербург, 2017. С. 296-300.

56. Нурпеисова, М.Б. Геомеханика: учебник для вузов / М.Б. Нурпеисова, М.А. Иофис, И.В. Милетенко. - Алматы: КазНТУ, 2014. - 275 с.

57. Покровский, Г.И. Теория и практика центробежного моделирования в горном деле / Г.И. Покровский, И.С. Федоров, Г.А. Алиев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 247 с.

58. Покровский, Г.И. Центробежное моделирование в строительном деле / Г.И. Покровский, И.С. Федоров. - М.: Стройиздат, 1968. - 247 с.

59. Пономарев, А.Б. Применение геосинтетических материалов при устройстве оснований и фундаментов на карстоопасных территориях / А.Б. Пономарев, Д.Г. Золотозубов // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 269-273.

60. Пономарев, А.Б. Учет результатов испытаний геосинтетических материалов при расчете армирования грунтового основания на карстоопасных территориях / А.Б. Пономарев, Д.Г. Золотозубов // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 109-113.

61. Постоев, Г.П. Предельное напряженное состояние в грунтовом массиве при формировании карстового провала (расчет предельного значения диаметра провала) / Г.П. Постоев // Инженерная геология. - 2011. - № 1. - С. 28-33.

62. Постоев, Г.П. Предельное состояние и деформации грунтов в массиве (оползни, карстовые провалы, осадки грунтовых оснований) / Г.П. Постоев. - М.; СПб.: Нестор-История, 2013. - 100 с.

63. Протодьяконов, М.М. Давление горных пород и рудничное крепление. Часть первая: Давление горных пород / М.М. Протодьяконов. - 2-е изд. - М.; Ленинград: Государственное научно-техническое изд-во, 1931. - 104 с.

64. Рекомендации по использованию инженерно-геологической информации при выборе способов противокарстовой защиты. - М.: Стройиздат, 1987. - 80 с.

65. Рекомендации по лабораторному физическому моделированию карстовых процессов. - М.: Стройиздат, 1984. - 48 с.

66. Рекомендации по проведению инженерных изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области (утв. Департаментом градостроительного развития территории Нижегородской области). - Нижний Новгород, 2012. - 139 с.

67. Рекомендации по проектированию фундаментов на закарстованных территориях. - М., 1985. - 78 с.

68. Саваренский, И.А. Руководство по инженерно-геологическим изысканиям в районах развития карста / И.А. Саваренский, Н.А. Миронов. - М., 1995. - 167 с.

69. Савин, А.Н. Результаты испытаний сигнализации для карстоопасных участков земляного полотна на Горьковской железной дороге / А.Н. Савин, Д.А. Чугунов, С.В. Шегельский // Труды XII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути». М., 2015. С. 92-94.

70. Савин, А.Н. Результаты приемочных испытаний контрольно-измерительной системы карстоопасных участков железнодорожного пути на 395400 км Сейма-Доскино Горьковской дирекции инфраструктуры / А.Н. Савин, С.В. Шегельский // Труды XIII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути». М., 2016. С. 70-72.

71. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017614985 «Программный комплекс по определению расчетного диаметра карстового провала и воронки с использованием детерминистических геомеханических методов (Karst diameter)». Автор и правообладатель Уткин М.М., 2017.

72. Слесарев, М.Ю. Формирование систем экологической безопасности строительства: монография / М.Ю. Слесарев. - М.: НИУ МГСУ, 2012. - 378 с.

73. Смирнов, А.И. Карта сульфатного карста Южного Предуралья (содержание, принципы и методика построения) / А.И. Смирнов // Инженерная геология. - 2018. - № 1-2. - Том XIII. - С. 86-95.

74. Соколов, В.К. Разработка автоматизированной системы дистанционного контроля конструкций жилых зданий на закарстованных территориях г. Москвы / В.К. Соколов, Л.Е. Решин // Тезисы докладов Всесоюзного совещания «Строительство на закарстованных территориях». М., 1983. С. 92-96.

75. Сорочан, Е.А. Анализ аварий сооружений на закарстованных территориях / Е.А. Сорочан, В.В. Толмачев // Труды юбилейной конференции, посвященной 50-летию РОМГГиФ: «Российская геотехника - шаг в XXI век». Том I. М., 2007. С. 154-162.

76. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. - М.: Госстрой России, 2003. - 88 с.

77. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. - М.: Минрегион России, 2011. -161 с.

78. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. - М.: Минстрой России, 2016. -225 с.

79. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. - М.: Минрегион России, 2011. - 85 с.

80. СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. - М.: Госстрой России, 2013. - 109 с.

81. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М.: Госстрой России, 2005. - 130 с.

82. СП 116.13330.2012. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения.

Актуализированная редакция СНиП 22-02-2003. - М.: Минрегион России, 2012. -59 с.

83. СП 305.1325800.2017. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве. - М.: Минстрой России, 2017. -87 с.

84. Ступишин, А.В. Равнинный карст и закономерности его развития на примере Среднего Поволжья / А.В. Ступишин. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1967. - 291 с.

85. Теличенко, В.И. «Зеленая» стандартизация технологий формирования природоподобной среды жизнедеятельности / В.И. Теличенко, М.Ю. Слесарев // Вестник МГСУ. - 2018. - Т. 13. - Вып. 5 (116). - С. 558-567. БСТ: www.dx.doi.org/10.22227/1997-0935.2018.5.558-567.

86. Тимофеев, Д.А. Терминология карста / Д.А. Тимофеев, В.Н. Дублянский, Т.З. Кикнадзе. - М.: Наука, 1991. - 290 с.

87. Толмачев, В.В. Изменение размеров карстовых воронок во времени / В.В. Толмачев // Инженерные изыскания в строительстве. Реферативная информация. - 1977. - Вып. 6 (59). - С. 21-24.

88. Толмачев, В.В. Инженерное карстоведение / В.В. Толмачев, Ф. Ройтер (при участии В.П. Хоменко, Г. Зудерлау, Х. Молека). - М.: Недра, 1990. - 152 с.

89. Толмачев, В.В. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий / В.В. Толмачев, Г.М. Троицкий, В.П. Хоменко; под ред. Е.А. Сорочана. - М.: Стройиздат, 1986. - 176 с.

90. Толмачев, В.В. О методике определения параметров проектирования противокарстовых мероприятий в свете положений технического регламента о безопасности зданий и сооружений / В.В. Толмачев, С.А. Махнатов, М.М. Уткин // Труды конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2014». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2014. С. 429-433.

91. Толмачев, В.В. Особенности взаимодействия изыскателей и проектировщиков при застройке карстовых районов / В.В. Толмачев // Труды

научного конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2017». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2017. С. 508-511.

92. Толмачев, В.В. Оценка рисков при строительстве в карстовых районах / В.В. Толмачев // Доклады и выступления X научно-практической конференции «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Оценка рисков возникновения чрезвычайных ситуаций». М.: Центр «Антистихия» МЧС России, 2010. С. 282-290.

93. Толмачев, В.В. Принципы устойчивого развития территорий в карстовых районах и примеры из практики их реализации / В.В. Толмачев // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 2014. - № 1. - С. 3-9.

94. Толмачев, В.В. Разрушение промышленного здания в г. Дзержинске вследствие карстового провала как результат комплекса управленческих и инженерных ошибок / В.В. Толмачев // Труды Международной конференции по геотехнике «Взаимодействие сооружений и оснований. Методы расчета и инженерная практика». Санкт-Петербург, 2005. С. 329-333.

95. Толмачев, В.В. Специфика карстовой опасности на территории с наличием крупных карстовых воронок / В.В. Толмачев, Р.Б. Давыдько, М.М. Уткин // Труды научного конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2015». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2015. С. 567-569.

96. Толмачев, В.В. Стохастические методы прогноза карстовой опасности: мировой опыт, проблемы / В.В. Толмачев, М.В. Леоненко // Труды научного конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2017». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2017. С. 511-515.

97. Толмачев, В.В. Учет различных аспектов карстового риска / В.В. Толмачев // Материалы 9-й Международной научно-практической конференции «ГЕОРИСК-2015». Том 2. М., 2015. С. 377-385.

98. ТСН 11-301-2004По. Инженерно-геологические изыскания для строительства на закарстованных территориях Пермской области (утв. Администрацией Пермской области). - Пермь, 2004. - 122 с.

99. ТСН 31-11-2005. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Пермского края (утв. Администрацией Пермского края). - Пермь, 2005. - 46 с.

100. ТСН 302-50-95 РБ. Инструкция по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях (утв. Госстроем Республики Башкортастан). - Уфа, 1996. - 40 с.

101. Уткин, М.М. Десять наиболее характерных ошибок при проектировании сооружений на закарстованных территориях / М.М. Уткин // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 278-283.

102. Уткин, М.М. Механизм (стадии) образования крупного карстового провала в п. Бутурлино Нижегородской области / М.М. Уткин, Р.Б. Давыдько // Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Комплексное использование и охрана подземных пространств». Пермь, 2014. С. 363-368.

103. Уткин, М.М. Определение диаметра карстового провала при проектировании противокарстовой защиты «точечных сооружений» с использованием геомеханического метода Г.М. Троицкого / М.М. Уткин // Геотехника. - 2013. - № 5-6. - С. 20-25.

104. Уткин, М.М. Определение параметра проектирования конструктивной противокарстовой защиты с использованием уровня риска / М.М. Уткин // Сергеевские чтения. Выпуск 18. М., 2016. С. 225-230.

105. Уткин, М.М. Опыт оценки карстовой опасности для земляного полотна автомобильной дороги в Вологодской области / М.М. Уткин, Р.Б. Давыдько // Материалы XIV Всероссийской научной конференции «Вузовская наука -региону». Вологда: ВоГУ, 2016. С. 398-400.

106. Уткин, М.М. Параметр проектирования конструктивной противокарстовой защиты сооружений. Современное состояние вопроса / М.М. Уткин // Территория геотехники. - 2017. - № 3. - С. 4-13.

107. Уткин, М.М. Практический опыт применения вероятностно-статистических методов для определения генезиса понижений на закарстованной территории / М.М. Уткин, С.А. Махнатов // Сергеевские чтения. Выпуск 15. М., 2013. С. 192-196.

108. Уткин, М.М. Промежуточные результаты проведенного мониторинга крупной карстово-провальной воронки с использованием беспилотного летательного аппарата / М.М. Уткин, Е.К. Никольский, Н.Ю. Королев // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 131-133.

109. Уткин, М.М. Результаты инженерных изысканий в зоне крупного карстового провала и последующее назначение комплекса противокарстовых мероприятий / М.М. Уткин, М.А. Протасова, Р.Б. Давыдько, С.А. Махнатов // Инженерная геология. - 2015. - № 2. - С. 42-51.

110. Уткин, М.М. Сравнительный анализ расчетно-теоретических методов по прогнозированию диаметров карстовых провалов / М.М. Уткин, С.А. Махнатов // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 262-267.

111. Федеральный закон Российской Федерации N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». - М., 2009.

112. Хоменко, В.П. Закономерности и прогноз суффозионных процессов / В.П. Хоменко. - М.: ГЕОС, 2003. - 216 с.

113. Хоменко, В.П. Карстовое провалообразование: механизм и оценка опасности / В.П. Хоменко // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 50-60.

114. Хоменко, В.П. Карстово-обвальные провалы «простого» типа: полевые исследования / В.П. Хоменко // Инженерная геология. - 2009. - № 4. - С. 40-48.

115. Хоменко, В.П. Карстово-обвальные провалы «сложного» типа: физическое моделирование / В.П. Хоменко // Инженерная геология. - 2009. - № 3. - С. 34-41.

116. Хоменко, В.П. Нормативная оценка карстовой опасности: кризисная ситуация / В.П. Хоменко // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 240-245.

117. Хоменко, В.П. Феномен «материнских» и «дочерних» карстовых провалов и его опасность для строительства / В.П. Хоменко // Промышленное и гражданское строительство. - 2010. - № 11. - С. 10-12.

118. Челпанов, П.Е. Геоэкологические последствия строительства на закарстованной территории (на примере участка на Уфимском «полуострове») / П.Е. Челпанов, В.Г. Камалов, Г.Р. Мухаметшина // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 342-346.

119. Чертыков, Ю.Д. Укрепление закарстованных стройплощадок методом тампонажа / Ю.Д. Чертыков // Материалы VII Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Ленинград, 1971. С. 137-140.

120. Шахунянц, Г.М. Земляное полотно железных дорог: вопросы проектирования и расчета: учебное пособие для вузов ж. -д. транспорта / Г.М. Шахунянц. - М.: Трансжелдориздат, 1953. - 828 с.

121. Яковлева, Т.Г. Моделирование прочности и устойчивости земляного полотна / Т.Г. Яковлева, Д.И. Иванов. - М.: Транспорт, 1980. - 255 с.

122. Яковлева, Т.Г. Определение зоны безопасности при проектировании противокарстовых мероприятий / Т.Г. Яковлева // Труды МИИТ, вып. 111. М., 1960. С. 150-163.

123. Aderhold, G. Klassifikation von erdfällen und senkungsmulden in karstgefährdeten gebieten Hessens / G. Aderhold. - HLUG, 2005. - 112 p.

124. Allersma, H.G.B. Simulation of subsidence in soil layers in a geotechnical centrifuge / H.G.B. Allersma // Proceedings of the Fifth Symposium on Land Subsidence. The Hague, October, 1995. P. 117-126.

125. Bray, J.W. The theory of base friction models / J.W. Bray, R.E. Goodman // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. - 1981. - Volume 18. - Issue 6. - December. - P. 453-468.

126. Brink, A.B. A brief review of the South African sinkhole problem / A.B. Brink // Sinkholes: Their Geology, Engineering and Environmental Impact. Rotterdam, Boston, 1984. P. 123-127.

127. Consecutive Year "Remotely Piloted Aircraft Systems Conference" (3-4 July, 2018). Bonn, Germany.

128. Ford, D. Karst hydrogeology and geomorphology / D. Ford, P. Williams. -Wiley, 2007. - 578 p.

129. Francioni, M. An integrated remote sensing-GIS approach for the analysis of an open pit in the Carrara marble district, Italy: Slope stability assessment through kinematic and numerical methods / M. Francioni, R. Salvini, D. Stead, R. Giovannini, S. Riccucci, C. Vanneschi, D. Gulli // Computers and Geotechnics. - 2015. - Vol. 67. -P. 46-63.

130. Goricki, A. Failure Modes of rock slopes demonstrated with base friction and simple numerical models / A. Goricki, R.E. Goodman // Felsbau, 2003. 21 (2). P. 25-30.

131. Jennings, J.E. Building on dolomites in the Transvaal / J.E. Jennings // Transactions of the South African Institution of Civil Engineers. Volume 8, Number 2, 1966. P. 41-62.

132. Jiang, X. Use of Brillouin optical time domain reflectometry to monitor soil-cave and sinkhole formation / X. Jiang, Y. Gao, Y. Wu, M. Lei // Environmental Earth Sciences. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. February, 2016.

133. Karaca, M. Failure phenomena around shallow tunnels in jointed rock / M. Karaca, P. Egger. 1993. P. 381-388.

134. Katzenbach R. Baugrundrisiko - Wer ist welchen Fälen verantwertlich? / R. Katzenbach // Vorträge zum 2. Darmstadter Geotechnik-Kolloquim. 1995.

135. Lebegue Y. Problèmes poses par les cavité dans du calcaire karstique cache prés d'Orleans / Y. Lebegue // Proc. IAEG Symposium. Hannover SA, 1973. P. T4Dl-T4Db.

136. Lilli W.W. A probability study of sinkhole distribution / W.W. Lilli // Engineering, construction and maintenance problems in limestone regions. Proceedings of Symposium ASCE. Bentlehem, USA, 1976. P. 161-180.

137. Makhnatov, S. Validation of Rated Sinkhole Span for Building in Covered Karst Areas / S. Makhnatov, M. Utkin // Engineering Geology for Society and Territory. Volume 5: Urban Geology, Sustainable Planning and Landscape Exploitation. Springer, 2015. P. 535-538.

138. O'Connor, K. Quantification of rock caving within sinkholes by time domain reflectometry / K. O'Connor, Ch.H. Dowding, M.B Su // Karst hydrogeology: engineering and environmental application: Proc. 2nd Multidiscipl. conf. on sinkholes and the environ. Impacts of karst. Orlando, Fla., 9-11 Feb., 1987. Rotterdam, 1987. P. 157-160.

139. Reuter, F. Bauen und Bergbau in Senkungs und Erdfallgebieten / F. Reuter, V.V. Tolmacëv. - Berlin: Akademie-Verlag, 1990. - 177 p.

140. Salvini, R. Use of a remotely piloted aircraft system for hazard assessment in a rocky mining area (Lucca, Italy) / R. Salvini, G. Mastrorocco, G. Esposito, S. Di Bartolo, J. Coggan, C. Vanneschi // Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions. - 2018. - 18. - P. 287-302.

141. Sowers, G.F. Building on Sinkholes: Design and Construction of Foundations in Karst Terrain / G.F. Sowers. - New York: ASCE Publications, 1996. -202 p.

142. Stoll, J.B. Airborne radioem using a remote piloted aircraft system / J.B. Stoll, D. Moritz, R. Erroes, B. Tezkan, R. Bergers // 22nd EM Induction Workshop. Weimar, Germany, 2014. P. 2-4.

143. The use of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) in monitoring applications and management of natural hazards. European Geosciences Union General Assembly 2016 (2017, 2018). Vienna. 2016 (2017, 2018).

144. Tolmachev, V. Experience in collapse risk assessment of building on covered karst landscapes in Russia / V. Tolmachev, M. Leonenko // Part I, Chapter 4 in book "Karst management"; ed. P.E. Van Beynen. - Dordrecht - Heidelberg - London -New York: Springer, 2011. - P. 75-102.

145. Wagener, F. von M. Construction on dolomite in South Africa / F. von M. Wagener, P.W. Day // Environmental Geology and Water Sciences. - 1986. -Vol. 8. - Issue 1-2. - P. 83-89.

146. Waltham, T. Sinkholes and subsidence: Karst and cavernous rocks in engineering and construction / T. Waltham, F.G. Bell, M.G. Culshaw. - Chichester: Springer / Praxis Publishing, 2005. - 382 p.

147. Zhou, W. Engineering Issues on Karst / W. Zhou, B.F. Beck // Part I, Chapter 2 in book "Karst management"; ed. P.E. Van Beynen. - Dordrecht -Heidelberg - London - New York: Springer, 2011. P. 9-45.

115

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Список опубликованных научных работ М.М. Уткина (лично и в

соавторстве)

Публикации в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных изданий:

1. Давыдько, Р.Б. Гигантские карстовые провалы в Нижегородской области / Р.Б. Давыдько, С.А. Махнатов, М.М. Уткин, Р.В. Зотов // Природа. - 2013. - № 5. - С. 59-60.

2. Уткин, М.М. Результаты инженерных изысканий в зоне крупного карстового провала и последующее назначение комплекса противокарстовых мероприятий / М.М. Уткин, М.А. Протасова, Р.Б. Давыдько, С.А. Махнатов // Инженерная геология. - 2015. - № 2. - С. 42-51.

Публикации, индексируемые в международных реферативных базах Scopus, Web of Science и др.:

3. Makhnatov, S. Validation of Rated Sinkhole Span for Building in Covered Karst Areas / S. Makhnatov, M. Utkin // Engineering Geology for Society and Territory. Volume 5: Urban Geology, Sustainable Planning and Landscape Exploitation. Springer, 2015. P. 535-538.

Программы для ЭВМ, зарегистрированные в «Федеральном институте промышленной собственности»:

4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017614985 «Программный комплекс по определению расчетного диаметра карстового провала и воронки с использованием детерминистических геомеханических методов (Karst diameter)». Автор и правообладатель Уткин М.М., 2017.

Публикации в других научных журналах и изданиях:

5. Толмачев, В.В. О методике определения параметров проектирования противокарстовых мероприятий в свете положений технического регламента о безопасности зданий и сооружений / В.В. Толмачев, С.А. Махнатов, М.М. Уткин

// Труды конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2014». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2014. С. 429-433.

6. Толмачев, В.В. Специфика карстовой опасности на территории с наличием крупных карстовых воронок / В.В. Толмачев, Р.Б. Давыдько, М.М. Уткин // Труды научного конгресса Международного научно-промышленного форума «Великие реки'2015». Том 1. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2015. С. 567-569.

7. Уткин, М.М. Десять наиболее характерных ошибок при проектировании сооружений на закарстованных территориях / М.М. Уткин // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 278-283.

8. Уткин, М.М. Механизм (стадии) образования крупного карстового провала в п. Бутурлино Нижегородской области / М.М. Уткин, Р.Б. Давыдько // Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Комплексное использование и охрана подземных пространств». Пермь, 2014. С. 363-368.

9. Уткин, М.М. Определение диаметра карстового провала при проектировании противокарстовой защиты «точечных сооружений» с использованием геомеханического метода Г.М. Троицкого / М.М. Уткин // Геотехника. - 2013. - № 5-6. - С. 20-25.

10. Уткин, М.М. Определение параметра проектирования конструктивной противокарстовой защиты с использованием уровня риска / М.М. Уткин // Сергеевские чтения. Выпуск 18. М., 2016. С. 225-230.

11. Уткин, М.М. Опыт оценки карстовой опасности для земляного полотна автомобильной дороги в Вологодской области / М.М. Уткин, Р.Б. Давыдько // Материалы XIV Всероссийской научной конференции «Вузовская наука -региону». Вологда: ВоГУ, 2016. С. 398-400.

12. Уткин, М.М. Параметр проектирования конструктивной противокарстовой защиты сооружений. Современное состояние вопроса / М.М. Уткин // Территория геотехники. - 2017. - № 3. - С. 4-13.

13. Уткин, М.М. Практический опыт применения вероятностно-статистических методов для определения генезиса понижений на закарстованной территории / М.М. Уткин, С.А. Махнатов // Сергеевские чтения. Выпуск 15. М., 2013. С. 192-196.

14. Уткин, М.М. Промежуточные результаты проведенного мониторинга крупной карстово-провальной воронки с использованием беспилотного летательного аппарата / М.М. Уткин, Е.К. Никольский, Н.Ю. Королев // Материалы Международного симпозиума «Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах». Пермь, 2015. С. 131-133.

15. Уткин, М.М. Сравнительный анализ расчетно-теоретических методов по прогнозированию диаметров карстовых провалов / М.М. Уткин, С.А. Махнатов // Материалы Российской конференции с международным участием «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях». Уфа, 2012. С. 262-267.