Природные и природно-техногенные геологические процессы в подземном пространстве Санкт-Петербурга: закономерности развития, систематизация и возможности предотвращения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.08, кандидат технических наук Александрова, Ольга Юрьевна

• Александрова, Ольга Юрьевна
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Александрова, Ольга Юрьевна

Введение.

Глава 1. Инженерно-геологическая и гидрогеологическая характеристика и оценка подземного пространства города как среды развития геологических процессов.

1.1. Особенности структурно-тектонических и геологических условий в подземном пространстве.

1.2. Гидродинамическая и гидрохимическая характеристика водоносных горизонтов разреза города.

1.3. Специфика состава, состояния и физико-механических свойств четвертичных и коренных пород разреза города.

1.4. Природные экзогенные процессы в подземном пространстве города.

Глава 2. Влияние экологического состояния подземного пространства городской инфраструктуры на развитие природно-техногениых процессов.

2.1. Основные источники загрязнения подземного пространства города.

2.2. Влияние органических контаминантов на изменение физико-химических и биохимических условий в подземном пространстве.

2.3. Воздействие неорганических загрязнителей на подземные воды и песчано-глинистые грунты.

2.4. Изучение влияния гидродинамических условий на напряженно-деформированное состояние массива пород и миграцию загрязняющих компонентов.

Глава 3. Характеристика и оценка природно-техногенных экзогенных процессов в подземном пространстве Санкт-Петербурга.

3.1. Развитие неравномерных осадок зданий и сооружений на первом уровне освоения подземного пространства.

3.2 Преобразование песчано-глинистых пород под влиянием хозяйственнобытовых стоков как природно-техногенный процесс снижения несущей способности грунтов.

3.3. Особенности процесса биохимического газообразования при интенсивном загрязнении.

3.4 Фильтрационные деформации на откосах рек и каналов.

3.5 Оползневые деформации на откосах рек и каналов.

3.6 Развитие неравномерных деформаций сооружений на втором уровне освоения подземного пространства.

3.7 Исследование биокоррозионной агрессивности подземной среды по отношению к строительным материалам.

Глава 4. Рекомендации по предотвращению и снижению негативных последствий развития и/или активизации экзогенных процессов при освоении подземного пространства.

4-1. Краткая история развития системы водоотведения и инженерногеологические аспекты возможности снижения загрязнения подземного пространства.

4.2. Превентивные мероприятия по предупреждению развития природно-техногенных процессов при освоении подземного пространства.

4.3. Рекомендации по предотвращению развития коррозии строительных материалов в подземном пространстве.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Природные и природно-техногенные геологические процессы в подземном пространстве Санкт-Петербурга: закономерности развития, систематизация и возможности предотвращения»

Актуальность работы. Многоуровневое освоение поземного пространства (ПП) мегаполисов, к числу которых относится Санкт-Петербург, находится в тесной связи с проблемой снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф согласно приказу № 577 от 30.03.2002 президента РФ. Включение в 1990 году исторического центра города в список объектов культурного наследия, охраняемых ЮНЕСКО, требует проведения мероприятий по сохранению архитектурно-исторических памятников, многие из которых испытывают неравномерные осадки. Санкт-Петербург относится к городам, для которых характерны сложные инженерно-геологические, гидрогеологические и геоэкологические условия, что необходимо учитывать при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции наземных и подземных сооружений.

Специфика инженерно-геологической и геоэкологической обстановки и степень освоения ПП города предопределяет интенсивное развитие геологических процессов как природного, так и природно-техногенного генезиса. Изучение закономерностей возникновения и динамики развития таких процессов ведется непланомерно и носит случайный характер. Следовательно, на настоящем этапе возникает необходимость комплексного исследования различных экзогенных процессов и разработки мероприятий, предупреждающих их развитие, что способствует повышению надежности функционирования наземных и подземных сооружений.

Цель работы. Комплексное изучение природных и техногенных факторов, определяющих возникновение и динамику развития геологических процессов в ПП Санкт-Петербурга для повышения безопасности строительства, эксплуатации и реконструкции сооружений различного назначения.

Основные задачи исследований: 1) качественная и количественная оценка влияния природных и техногенных факторов на особенности развития и/или активизации геологических процессов в ПП Санкт-Петербурга; 2) специфика развития геологических процессов, определяющих условия строительства, функционирования и реконструкции наземных и подземных сооружений; 3) характеристика и систематизация экзогенных процессов с учетом изменения напряженно-деформированного состояния пород, гидродинамических, физико-химических условий и микробной пораженности пород в ПП Санкт-Петербурга; 4) совершенствование кардинальных и превентивных мероприятий по предупреждению развития экзогенных процессов в ПП с целью повышения безопасности его освоения и использования.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие защищаемые положения:

1.Развитие природных экзогенных процессов в подземном пространстве Санкт-Петербурга определяется особенностями структурно-тектонического положения региона, диктующими специфику подземного рельефа и трещиноватость коренных пород осадочного чехла, наличием мощной толщи нелитифицированных песчано-глинистых водонасыщенных отложений, содержащих природную органику и микробиоту, а также гидродинамическим режимом шести прослеживаемых водоносных горизонтов.

2. Динамика развития природно-техногенных процессов определяется закономерностями преобразования напряженного состояния при освоении подземного пространства, трансформацией состава, состояния и физико-механических свойств песчано-глинистых отложений в процессе загрязнения подземной среды, изменении биохимических условий, а также окислительно-восстановительной и кислотно-щелочной обстановки.

3. Выполненная систематизация экзогенных процессов по определяющим природным и/или техногенным факторам способствует повышению достоверности их прогнозирования, безопасности строительства, эксплуатации и реконструкции сооружений, позволяет разработать мероприятия по предупреждению развития последствий их проявления.

Достоверность научных положений и выводов. В диссертационной работе использован большой объем теоретических и экспериментальных исследований по установлению природы и характера развития различных экзогенных геологических процессов, которые проводились на кафедре гидрогеологии и инженерной геологии СПГГИ(ТУ) при участи автора по темам, заключенным с Министерством природных ресурсов РФ, Министерством образования и науки РФ, мэрией Санкт-Петербурга в 2000 - 2002 гг., в рамках научно-технической программы развития высшей школы Санкт-Петербурга по теме «Разработка научно-практических основ комплексного геоэкологического мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга с целью повышения безопасности его освоения и использования в сложных природ-но-техногенных условиях» в 2003 г., а также персональных грантов Минобразования РФ в 1999,2002, 2003 гг., Соросовской международной программы образования в области точных наук в 2003 г. и американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) для аспирантов 2006 и 2007 гг.

Практическая значимость. Выполненные исследования по установлению и систематизации экзогенных процессов, а также разработанные рекомендации по снижению негативных последствий их проявления, позволяют решить ряд конкретных задач по обоснованию устойчивости наземных и подземных сооружений с учетом геоэкологических факторов. Разработанная систематизация процессов будет рекомендована для внедрения в территориальные строительные нормы для Санкт-Петербурга и административно подчиненных ему регионов. Результаты анализа особенностей развития экзогенных процессов и их влияния на устойчивость сооружений были использованы при оценке условий строительства, эксплуатации, реконструкции и устранения аварийных ситуаций на некоторых гражданских, промышленных и транспортных объектах Санкт-Петербурга.

Апробация работы и публикации. Основные положения, изложенные в диссертации, освещались на 9 научных конференциях: V Международная экологическая студенческая конференция «МЭСК-2000», Новосибирск, 2000 г.; Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века», Саратов, 2002 г.; Молодежная конференция «2-е Яншинские чтения», Москва, 2002 г.; Молодежная сессия Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» Москва, 2003 г.; Международная конференция по геотехнике «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство», Санкт-Петербург, 2003 г.; Второй международный симпозиум «Природные условия строительства и сохранения Православной Руси», Сергиев Посад, 2003 г.; Ежегодная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых СПГГИ «Полезные ископаемые и их освоение», Санкт-Петербург., 2000, 2001 ,2002 ,2006 гг.; Всероссийская научно-практическая конференция «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий», Екатеринбург, 2006 г.; Международная научно-методическая конференция «XII Научные чтения имени профессора Н.И. Толстихина», 2006 г.

По теме диссертационной работы опубликовано 18 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 180 машинописных страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 159 наименований, содержит 53 рисунка, 40 таблиц, 11 фото и 1 приложение.

Заключение диссертации по теме «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение», Александрова, Ольга Юрьевна

ВЫВОДЫ

1. Кардинальные мероприятия по снижению загрязнения подземного пространства базируются на изменении подходов к проектированию, строительству и эксплуатации канализационных и дренажно-ливневых систем в городе. Необходимо отказаться от проложения региональной сети на малых и средних глубинах в четвертичных отложениях. Подводящие канализационные сети должны быть выполнены из синтетических материалов, которые устойчивы в агрессивных жидких средах и не подвержены биокоррозии в подземной среде.

2. Строительство региональных канализационных коллекторов необходимо осуществлять в коренных породах верхнекотлинских глинах верхнего венда и нижнекембрийских синих глинах с применением особого подхода к их проектированию в условиях вмещающей трещиновато-блочной толщи пород. Условия проведения тоннелей на больших глубинах в коренных породах является более благоприятной в сравнении с условиями строительства в слабых песчано-глинистых четвертичных отложениях, обладающих высокой агрессивностью по отношению к применяемым конструкционным материалам.

3. Основные проблемы при строительстве выработок в коренных породах могут быть связаны с вывалами ослабленных трещиноватых пород, максимальное проявление которых возможно в зонах пересечения разломов, а также перетекания вод нижнекотлинского водоносного горизонта на участках минимальной мощности водоупора верхнекотлинских глин в пределах глубоких палео-врезов. В процессе эксплуатации канализационных коллекторов в коренных породах существует опасность утечек транспортируемых стоков при коррозионном разрушении обделок. При этом наблюдается как^нисходящая и боковая фильтрация стоков в трещиновато-блочную толщу глин, а также капиллярный подъем влаги и влагоперенос в надтоннельное пространство. Такие процессы в трещиновато-блочной толще пород развиваются достаточно быстро во времени и должны учитываться при расчете устойчивости тоннельной обделки.

4. Для повышения надежности работы коллекторов глубокого заложения необходимо строительство коллекторов - дублеров, что позволит поддерживать системы водоотведения в эксплуатационном режиме в случае проведения плановых ремонтных работ на основном коллекторе. Кроме проведения ремонтных работ, необходима организация мониторинга канализационных коллекторов, как средство контроля и предотвращения коррозии его обделки и защитной железобетонной рубашки. В таком случае можно говорить о достаточной надежности эксплуатации, как подземных, так и наземных объектов.

5. Превентивные мероприятия по предупреждению развития неравномерных осадок существующих и вновь построенных сооружений базируются на обоснованной правильной расчетной схеме взаимодействия основания и сооружения, только при условии достоверности закладываемых в расчет показателей физико-механических свойств пород. Причем анализ комплекса природно-техногенных процессов, протекающих в основании сооружения, предопределяет выбор методики оценки параметров свойств пород и, в первую очередь, оценки характеристик их прочности и деформируемости.

6. Строительство наземных гражданских и промышленных сооружений на свайных фундаментах должно проводиться с обязательным анализом способности моренных отложений к развитию пластических деформаций за счет различного типа загрязнения, преобразования и разрушения цементационных связей. При наличии морен с пластическим характером деформируемости и разрушения, рекомендуется, исходя из технологических возможностей оборудования для изготовления буронабивных и забивных свай, а также экономичности принимаемых решений, использовать в качестве несущего горизонта верхнекотлинские глины верхнего венда и нижнекембрийские синие глины, залегающие в пределах города на глубинах до 30 м. Наблюдения за осадками зданий построенных на коренных верхнекотлинских глинах показывают их затухание еще в период строительства.

7. Предупреждение развития оползневых смещений откосов многочисленных рек и каналов должно быть связано с проведением комплексной экспертизы состояния конструкций набережных и организация их мониторинга в пределах наиболее опасных и ответственных участков, в первую очередь, в историческом центре города. При этом весьма важен вопрос применения щадящих технологий строительства, ремонта и реконструкции набережных в условиях широкого развития слабых песчано-глинистых грунтов, обладающих плывунными и тиксотропными свойствам. Рекомендуется применение массивных конструкций набережных адекватных инженерно-геологическим и геоэкологическим условиям подземного пространства, в том числе при необходимости устройство их несущих конструкций на коренные глины.

8. Рекомендации по предотвращению развития коррозии строительных материалов за счет агрессивности подземной среды, в том числе вызванной деятельностью микроорганизмов по всей глубине осадочной толщи подземного пространства Санкт-Петербурга базируются на оценке активности микробиоты, направленности биохимической деструктивной деятельности по отношению к строительным материалам и постановки широкомасштабных экспериментальных работ для проверки длительной стойкости конструкций в ненапряженном и напряженном состоянии к химическим и биохимическим воздействиям.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Безопасность освоения подземного пространства Санкт-Петербурга -города, для которого характерны сложные инженерно-геологические, гидрогеологические и геоэкологические условия, связана с достоверностью прогнозов развития и/или активизации геологических процессов под действием природных и техногенных факторов.

2. Структурно-тектонические условия региона имеют принципиальное значение при изучении подземного пространства Санкт-Петербурга с точки зрения его освоения и использования в различных целях, а также развития ряда геологических процессов. В пределах рассматриваемой территории достаточно интенсивно проявилась разломная тектоника, которая во многом определила степень дезинтегрированности дочетвертичных пород - верхнекотлинских глин венда и нижнекембрийских синих глин, что предопределяет особенности их физико-механических свойств и развитие различных процессов при проходке подземных выработок.

3. По тектоническим разломам прослеживаются ослабленные зоны пород осадочного чехла и фундамента, в пределах которых сформировались системы речных долин. Палеодолины, для которых характерны пологие борта (2-18°) и значительная ширина (1800-3500 м), прорезают верхнекотлинские глины верхнего венда на севере и в центральной части города, нижнекембрийские синие глины и ломоносовские песчаники - на юге, определяя положение их кровли. Использование верхнекотлинских глин венда как среды размещения различных сооружений: подземных станций и перегонных тоннелей метрополитена, северных и центральных очистных сооружений (юго-западные - заложены в нижнекембрийских глинах), глубоких канализационных коллекторов, свайных фундаментов наземных зданий на отдельных участках вне погребенных долин, требует особого подхода к оценке их состояния, физико-механических и водных свойств, с целью предупреждения развития таких опасных процессов как вывалы, смещения по системам трещин, пучение при строительстве подземных выработок, набухание при дополнительном увлажнении.

4. Существование систем тектонических разломов, секущих толщу осадочного чехла способствует более интенсивной трещиноватости литифициро-ванных коренных пород - верхнекотлинских глин верхнего венда и нижнекембрийских синих глин, которые служат водоупором для напорных водоносных горизонтов - нижнекотлинекого и ломоносовского соответственно. С трассируемой разломами сетью палеодолин связано положение кровли коренных пород и максимальное снижение их мощности в тальвеговых зонах, что во многом определяет в настоящее время восходящее перетекание минерализованных вод вышеуказанных горизонтов и их влияние на устойчивость выработок, пройденных в коренных породах и особенно под тальвеговой зоной палеоврезов.

5. Снижение и/или восстановление напоров в водоносных горизонтах, формирует изменение напряженно-деформированного состояния толщи пород, что должно учитываться при проектировании и строительстве сооружений в Санкт-Петербурге. Особого внимания заслуживает гидродинамический режим нижнекотлинского водоносного горизонта, который имеет региональное развитие в пределах нижней части осадочного чехла верхневендских отложений. До 1977 года ввиду повсеместной эксплуатации этого горизонта произошло понижение пьезометрической поверхности на 64 м и 27 м, что повлекло перетекание загрязненных грунтовых вод в нижележащие горизонты. С 1977 года наблюдается подъем напоров этого водоносного горизонта со скоростью 1,5-2,0 мм/год, что сопровождается повышением содержания хлоридных натриевых солей в вышележащих водоносных горизонтах в зонах погребенных долин. Отключение эксплуатационных скважин на Полюстровском заводе минеральных вод привело к подъему пьезометрического уровня полюстровского водоносного горизонта, вызвавшего подтопление и образование грифонов в пределах застроенной территории этого месторождения.

Y' 5. Инженерно-геологические условия в подземном пространстве Санкт-Петербурга осложнены существованием мощной толщи (до 120 м) нелитифицированных водонасыщенных песчано-глинистых грунтов, содержащих природную органику и микробиоту. Эти отложения рассматриваются как среда развития опасных геологических процессов: плывунов, тиксотропии в грунтах, биохимического газообразования, оползневых и фильтрационных деформаций на незакрепленных склонах водотоков, своевременный учет которых позволяет избежать возникновение аварийных ситуаций на стадии строительства и эксплуатации сооружений, либо их реконструкции.

Кроме того, важное значение для развития плывунов и тиксотропных грунтов имеет существование в пределах города болотных массивов, которые были погребены или сняты. Под влиянием болот наблюдается обогащение пес-чано-глинистых пород микробиотой и органическими коллоидами.

6. Природное биохимическое газообразование в подземном пространстве Санкт-Петербурга связано с повсеместным наличием природного органического вещества в верхней части разреза в болотных, анциловых и литориновых образованиях. Микробная деятельность в анаэробных условиях сопровождается образованием метана, азота, диоксида углерода. Наибольшую опасность в отношении природного газообразования при освоении подземного пространства представляют обогащенные органическим веществом межледниковые мику-линские морские осадки, которые прослеживаются в юго-восточной и северной части города.

7. На территории Санкт-Петербурга широкое распространение имеют истинные и ложные плывуны. Развитие ложных плывунов связано с наличием напорных линз песков в моренных отложениях и мощного напорного межледникового комплекса в зоне палеодолины пл. Мужества. В верхней части разреза прослеживаются пески, гранулометрический состав которых близок составу истинных плывунов по содержанию тонкозернистой, пылеватой и коллоидной фракции. Их способность переходить в состояние тяжелой жидкости оценивалась по косвенному показателю - величине седиментационного объема, который в большинстве случаев превышал 20 смЗ.

8. К основным источникам загрязнения подземного пространства относятся: утечки из систем водоотведения, свалки хозяйственно-бытового мусора, кладбища, нефтепродукты, в промышленных районах характер загрязнения определяется технологическим режимом предприятия. Привнос органических соединений биотического и абиотического генезиса приводит к формированию восстановительной обстановки, существование которой подтверждается результатами многолетнего опробования грунтовых вод. Определяющую роль в снижении Eh грунтовых вод играет биохимическое образование сероводорода, который фиксируется в грунтах до глубин 15-20 м, реже больше.

9. Утечки из канализационной системы определяют преобразование состояния и свойств пород. При загрязнении канализационными стоками песков различного гранулометрического состава наблюдается их преобразование за счет формирования органических пленок биотического и абиотического генезиса вокруг зерен и кольматации порового пространства. Так например, коэффициент фильтрации песков в основании цеха пивоваренного завода снизился

2 5 до 5,5*10" и 8,5*10" м/сутки за счет развития бактерий, дрожжевых культур и микромицетов. Тенденция преобразования глинистых пород различного возраста под воздействием канализационных стоков была выявлена на основе экспериментальных лабораторных исследований. Наибольшее разуплотнение и разупрочнение наблюдалось в коренных глинах, что можно объяснить их большей физико-химической активностью за счет высокого содержания глинистой фракции. Значительный вклад в снижении сопротивления сдвигу и модуля общей деформации глинистых пород вносит рост численности микроорганизмов и продуктов их метаболизма в условиях дополнительного увлажнения и особенно при взаимодействии с канализационными стоками.

10. На территории Санкт-Петербурга развитие неравномерных и часто длительных деформаций испытывают многочисленные здания и сооружений, в том числе архитектурно-исторические памятники, которые происходят в условиях интенсивного техногенеза на первом уровне освоения подземного пространства до 50 м. Прогрессирующее загрязнение подземного пространства города определяет постепенное снижение несущей способности грунтов, их возможное разуплотнение и, как следствие, развитие дополнительных осадок. Длительные и неравномерные осадки характерны для таких архитектурно-исторических памятников как Казанский собор, Петропавловская крепость, комплекс Александро-Невской лавры, а также Исаакиевский собор, который начал испытывать крен в юго-западном направлении еще до окончания строительства в 1841 году, и к 1927 году было отмечено отклонение креста от вертикали на 27 см, в 1983 году отмечался выпор грунта в юго-западной зоне. В настоящее время наблюдается формирование трещин в колоннах южного и западного портиков. Рассчитанная средняя осадка собора за весь период существования с учетом развития пластических деформаций пород и их выпора из-под фундамента составляет более 1 м.

11. Развитие оползневых смещений на закрепленных откосах рек и каналов было изучено на Обводном канале, где основной причиной нарушения устойчивости склона послужило отсутствие соответствующего крепления набережной и снижение прочности литориновых и озерно-ледниковых отложений за счет их интенсивного загрязнения. Длительное развитие во времени оползневых деформаций вызвало неравномерные осадки, расположенных в приоткос-ной зоне канала жилых зданий и образование трещин в стенах.

Выполненный анализ особенностей разрушения набережных на Петровском стадионе, позволил выявить развитие оползневых деформаций в результате несоответствия конструктивного решения существующей набережной, устроенных в литориновых песках и озерно-ледниковых суглинках при ухудшении их состояния и свойств за счет утечек из канализационной системы.

12. Второй уровень освоения подземного пространства вмещает большую часть перегонных тоннелей метрополитена, а также действующие глубокие канализационные коллекторы. В процессе эксплуатации глубоких тоннелей метрополитена наблюдается разрушение тюбингов обделки в результате агрессивного действия хлоридно-натриевых вод нижнекотлинского и ломоносовского горизонтов, биокоррозионной активности вмещающей среды, а также развитие преимущественно деформаций оседания. Функционирование канализационных коллекторов в коренных породах предполагает опасность утечек транспортируемых стоков при коррозионном разрушении обделок. Развитие нисходящей и боковой фильтрации стоков из тоннельных коллекторов в трещиновато-блочную толщу глин, а также капиллярного подъема влаги и термовлагопере-носа в вышележащие породы существенно увеличивает высоту свода обрушения (зоны предельного равновесия). Такая оценка была выполнена для канализационного коллектора в районе Крестовского острова с целью определния безопасной глубины заложения свайных фундаментов для зданий над тоннельным коллектором. Мощность целика над кровлей тоннеля должна превышать высоту свода обрушения, рассчитанной по теории предельного равновесия с учетом падения прочности прочности глин при их взаимодействии с канализационными стоками. Оценка высоты свода обрушения в условиях утечек позволяет дать рекомендации о глубине заложения коллекторов от кровли коренных глин во избежание аварийных ситуаций наземных зданий, несущим горизонтом для свайных фундаментов которых служат вендские глины.

13. Основная тенденция строительства гражданских и промышленных зданий в городе - использование в качестве несущего горизонта для фундаментов из буронабивных или забивных свай верхней (лужской) морены. Многочисленные наблюдения за осадками зданий, построенных на морене без учета ее преобразования за счет указанных ранее техногенных факторов, показывают превышение их абсолютных величин предельно-допустимых значений и значительную неравномерность. Росту относительных деформаций способствует незакономерное распределение включений крупнообломочной фракции. Максимальная абсолютная осадка жилого дома, построенного на моренных суглинках в пределах рекультивированной свалки, составила более 30 см, а неравномерность - 0,006.

Альтернативным вариантом для устройства свайных фундаментов в Санкт-Петербурге могут служить верхнекотлинские глины венда в северной и центральной частях города и нижнекембрийские глины в южной, как отложения более прочные и менее деформируемые. Наблюдения за развитием осадок наземных сооружений, построенных на верхнекотлинских глинах, показывают, что их величина мала и затухание происходит еще до окончания строительства.

При выборе в качестве несущего слоя коренных глин необходимо принимать во внимание их приуроченность к зонам и узлам тектонических разломов, которые будут определять интенсивную трещиноватость, более низкую прочность и снижение модуля общей деформации.

14. Биокоррозионная агрессивность подземной среды наблюдается по всему разрезу четвертичных отложений и в пределах разреза коренных глин, которые служат вмещающей средой для перегонных тоннелей и подземных станций метрополитенов. Биокоррозионное разрушение конструкционных материалов фундаментов и подземных конструкций происходит за счет жизнедеятельности микроорганизмов, и создания агрессивных сред продуктами их метаболизма. Изучение биокоррозии на двух уровнях освоения подземного пространства позволяет говорить о ее важной роли в преждевременном разрушении обделок тоннелей. Рекомендации по предотвращению коррозии строительных материалов базируются на оценке активности микробиоты, направленности деструктивной деятельности по отношению к строительным материалам и постановки экспериментальных исследований по разработке биоустойчивых материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Александрова, Ольга Юрьевна, 2007 год

1. Абелев Ю.М. Плывуны как основание сооружений и методы их исследования на месте постройки.// М., 1947, 73с.

2. Александрова О.Ю. Закономерности преобразования основных компонентов геологической среды Санкт-Петербурга при захоронении болот.// Записки горного института т.150 ч.1 СПГГИ, 2002 г. с.6-10.

3. Александрова О.Ю. Инженерно-геологический и геоэкологический анализ причин деформаций некоторых архитектурно-исторических памятников Санкт-Петербурга (на примере Исаакиевсого собора)// Записки горного института т. 152, СПГГИ, 2002 г., с. 7-10.

4. Александрова О.Ю. Причины и последствия экологической эволюции подземного пространства Санкт-Петербурга// Материалы V Международной экологической студенческой конференции «МЭСК-2000». Новосибирск, 2000.С.151-153.

5. Алексеев Ф.А., Войтов В.И., и др. «Метан» М.«Недра»1978, 163 с.

6. Андреюк Е.И., Козлова И.А. Литотрофные бактерии и микробная коррозия. Киев, 1977, с.50-107.

7. Ауслендер В.Г., Яновский А.С., Кабаков Л.Г., Плешивцева Э.С. Новое в геологии Санкт-Петербурга.// Минерал, 2002, №1(4), с.51-58.

8. Беляев С.С. Метанообразующие бактерии: биология, систематика, применение в биотехнологии. // Успехи микробиологии, 1988, вып. 22.

9. Бетоны: Сборник. Изд.-во стандартов, 1993. - 105.

10. Болотина И.Н., Болатбекова К.С. Микроорганизмы в процессах ог-леения глинистых грунтов // Инженерная геология, 1985, № 3, 19-24.

11. Бочевер Ф.М., Лапшин Н.Н., Орадовская А.Е. Защита подземных вод от загрязнения. М., Недра, 1979. 254 с.

12. Бунин К.П. и др. Графитизация стали. Киев, Изд-во Академии наук УССР, 1961

13. Бутиков Г.П., Хвостова Г.А. Исаакиевский собор. 2 изд. Л., 1974,176с.

14. Верхний протерозой Русской платформы (рифей венд). В кн.

15. Очерки по региональной геологии СССР. М., МГУ, 1968, вып.З, 238 с.

16. Волков Ф.Е. Изменение состава и физико-механических свойств глинистых грунтов в результате взаимодействия с раствором щелочи. Автореф. дисс. канд. техн. наук., М.,МГУ, 1977.

17. Волков Ф.Е. Исследование набухаемости делювиальных глинистых грунтов в растворах щелочи. Труды НИИпромстроя, 1975. вып. 16.

18. Воробьева Л.И. Промышленная микробиология. М., 1989,64 с.

19. Вторая пятилетка по канализации Ленинграда (1933-1937). Л., изд. Леноблисполкома и Ленисовета, 1932,210с.

20. Вуглинская B.C., Тройская Г.П., Силина Н.И. и др. Экологическое состояние внутренних водоемов Санкт Петербурга. // Разведка и охрана недр//., №7-8,1998, с.24-31.

21. Галант И.М. Исследование набухания элювиальных глинистых оснований при замачивании их водой и растворами серной кислоты. Автореф. дисс. канд. техн. наук., Свердловск, 1971.

22. Гарбар Д.И., Кабаков Л.Г. Ладожско-Ботническая зона (геодинамика и металлогенический прогноз). М., 1994. - 32 с. //Общая и региональная геология морей и океанов, геологическое картирование: Обзор/ АО «Геоин-форммарк».

23. Геохимия озерно-болотного литогенеза. Минск. Наука и техника, 1971.282с.

24. Гидротехнические сооружения. Под. ред. Н.П. Розанова. М.: Стройиздат, 1978,. 40 с.

25. Головченко А.В. Особенности пространственного распределения и структуры микробных комплексов болотно-лесных экосистем: Автореферат диссертации на соискание степени кандидат биологических наук. Москва. МГУ, 1992,26с.

26. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. JL, Гидрометеоиздат, 1987. 247 с.

27. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. - 262 с.

28. Гольдин A.JL, Горелик JI.B., Нуллер Б.М. Влияние ползучести и газонасыщенности на процесс консолидации грунтов. Труды к VIII Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М., Стройиздат, 1973, с.53-60.

29. Грот Я.К. Известия о Петербургском крае до завоевания его Петром Великим (почерпнутые преимущественно из шведских источников). СПб., 1853.26с.

30. Дашко Р.Э. Александрова О.Ю. Анализ причин деформаций откоса Обводного канала между Предтеченским и Ново-Каменным мостами// Журнал «Реконструкция городов и геотехническое строительство», №1,2000. с.132-136

31. Дашко Р.Э. Механика горных пород: Учебник для вузов. М.: Недра, 1987,264с.

32. Дашко Р.Э. Микробиота в геологической среде: ее роль и последствия Сергеевские чтения. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. М.ТЕОС, 2000, с.72-77.

33. Дашко Р.Э. Особенности инженерно-геологического анализа нижнекембрийских синих глин как основания сооружений // В кн.: Механика грунтов, основания и фундаменты. Межвузовский тематический сборник научных трудов. Л.: ЛИСИ, 1984, с.75-82.

34. Дашко Р.Э. Проблемы геоэкологии в геотехнике./Труды международной конференции по геотехнике, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство», Санкт-Петербург, Т.1,2003, с. 95-106

35. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю. Анализ причин разрушения набережных на Петровском стадионе//«Реконструкция городов и геотехническое строительство», №2,2000. с.88-95

36. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю. Геоэкологические аспекты развития и активизации природно-техногенных процессов и явлений в подземном пространстве Санкт-Петербурга.// Геологический научно-популярный журнал Минерал №1(4), 2002 г. с.59-65.

37. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю. Инженерно-геологические и геоэкологические факторы активизации экзогенных процессов в подземном пространстве Санкт-Петербурга.// Материалы годичной сессии Научного совета

38. РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (24-25 марта 2003). Молодежная сессия. М., ГЕОС, 2003, вып.5., с. 153-157.

39. Дашко Р.Э., Александрова О.Ю. Инженерно-геологический и геоэкологический анализ причин разрушения Исаакиевского собора.// «Реконструкция городов и геотехническое строительство», №5,2003г., с.57-65.

40. Дашко Р.Э. Инженерно-геологический анализ процесса консолидации водонасыщенных глинистых пород. Инженерная геология, №1, 1981. с. 86-92.

41. Дверницкий Б.Г. Геологические опасности подземного пространства Санкт-Петербурга по неотектоническому фактору. Международная конференция Город и геологические опасности 17апреля2006, Часть II, 2006, с. 169-173.

42. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология: учебник для вузов. -М.:Дрофа, 2005.445 с.

43. Ерофеев В.Т., Морозов Е.А. и др. Биодеградация и биосопротивление цементных бетонов// Биоповреждение и биокоррозия в строительстве: Материалы Междунар. науч.-техн. конф.Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004, с. 131-134.

44. Жуков А.И., Карелин Я.А., Колобанов С.К., Яковлев С.В. Канализация . Изд-е 4-е , переработанное и дополненное. М., 1969. 589 с.

45. Жуков Б.В. Ликвидация несанкционированных свалок В сб. "Охрана окружающей среды. Природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 1998 году". С-Пб, 1999, с.143-150.

46. Зайцева Т.А., Вакуленко И.В. Микробиологическая деструкция нефти и нефтепродуктов, Тезисы докладов, Пушино, 1988, с.57-59.

47. Закутин В.П., Щека В.А. Окислительно-восстановительные состояния подземных вод. М., 1985, 52 с. (Гидрогеол. и инж. геология: Обзор/ВНИИ экон. минер, сырья и геол.-разв. работ (ВИЭМС)).

48. Захарова Е.Г. Влияние погребенных болот на формирование инженерно-геологических и геоэкологических условий в подземном пространстве Санкт-Петербурга. Автореф. дисс. канд. геол.-минер. наук, СПб.,СПГГИ(ТУ), 2006.

49. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. Изд-во МГУ, М., 1973, 165 с.

50. Зеленкова Н.И. Исследования взаимодействия алевролитов со щелочными растворами. Автореф. дисс. канд. техн. наук., Л., ЛГУ, 1975.

51. Зеленкова Н.И. Об изменении состава и свойств некоторых пылевато-глинистых пород с различными типами связи в условиях техногенного обводнения. Сб. Грунтоведение и инженерная геология, вып.2, Изд. ЛГУ, 1980, с.45-52.

52. Зеленцова Н.И. Изучение влияния разломов на условия взаимосвязи поверхностных и подземных вод с целью охраны водных ресурсов// Геологическая деятельность и охрана окружающей среды. М., 1979, с. 69-73.

53. Знаменская О.М. Стратиграфия мгинского межледниковья// Доклады Академии наук СССР, 1959, т. 129,№2, с.401-404.

54. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика.// М.: Изд.-во МГУ, 1983,328с.

55. Иванов И.П., Тржцинский Ю.Б. Инженерная геодинамика. СПб: Наука, 2001,416 с.

56. Ильинский В.П. и др. Углеводородокисляющая микрофлора незагрязненных морских вод. Микробиология, 1979, т.48, вып.2, с.34-42.

57. Исаченко Б.Л. О нитрификации на стенах и о разрушении вследствие этого кирпича. Избранные труды. I, II том, 1951. с. 101-105.

58. Каравайко Г.И., Жеребятьева Т.В. Бактериальная коррозия бетона. Доклады АНСССР, 1989, т.306, №2, с.477-481.

59. Кармазинов Ф.В., Гумен С.Г. Проблема водопроводно-канализационного хозяйства Санкт-Петербурга./Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, ВИНИТИ, 1995, №3, с.65-70.

60. Кармазинов Ф.В., Пробирский М.В. Система водоотведения Санкт-Петербурга // Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2002 году СПб., 2003,с.174-179.

61. Кармазинов Ф.В., Пробирский М.Д. Система водоотведения Санкт-Петербурга// Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экоIлогической безопасности в Санкт-Петербурге в 2002 году, СПб, 2003, с. 170-179.

62. Кац Я.Г. и др. Основы линеаментной тектоники. М., 1986, 144 с.

63. Квасников Е.И. и др. Термофильные аэробные спорообразующие уг-леводородусваивающие олигонитрофильные бактерии и особенности их физиологии. Микробиология, 1971, т.40, вып.З, с.73-80.

64. Келлер У.Д. Основы химического выветривания. Сборник статей Геохимия литогенеза. Под ред. А.Б. Ронова. М., 1963,459 с.

65. Коронелли Г.В. Физиология, биохимия и экология углеводородокис-ляющих микроорганизмов. В сб. Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. Изд.-во Наука, М., 1982, 132с.

66. Короткое А.И. Влияние городского строительства на трансформацию химического состава Полюстровских минеральных вод //Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство. Материалы международной конференции, т.2,2003,с. 413-416.

67. Короткое А.И., Боровицкий Б.В., Николаев А.С., Петров В.В., Блохин В.А. Полюстровское месторождение минеральных вод. // Вопросы геоэкологии Северо Запада России //. 1998, с.68-75.

68. Коррозия бетонов в агрессивных средах. Сб. статей., Под ред. д.т.н. Москвина В.М., М., Стройиздат, 1971, 219 с.

69. Коррозия металлов в водных системах. М., Атомиздат, 1966, 155с.

70. Котлов Ф.В. Антропогеннее геологические процессы и явления на территории города. «Наука», 1977.165 с.

71. Котлов Ф.В., Брашнина И.А., Сипягина И.К. Город и геологические процессы. «Наука», М, 1967. 130 с.

72. Кофман B.C. Основные особенности геологического развития и тектонической структуры осадочного чехла Северо-Запада Русской плиты. Геология Северо-Запада Российской Федерации. Сборник научных трудов. СПб, 1993. с. 49-59.

73. Крайнов С.Р., Закутин В.П., Соломин Г.А. Соединения азота в подземных водах хозяйственно-питьевого водоснабжения. М., 1989. - с.66 (Гид-рогеол. и инж. геология: Обзор/ВНИИ экон. минер, сырья и геол.-разв. работ (ВИЭМС)).

74. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические и прикладные аспекты. М.: Наука, 2004. - 677 с.

75. Краснов И.И. Газы четвертичной толщи предглинтовой полосы Ленинградской области //В сб. Природные газы СССР. М.- Л., 1935, 601с.

76. Ксенофонтов А.И. Об учете начального градиента напора и «активной» зоны фильтрации при решении задач по консолидации грунтов. Труды МИИТ. Инженерная геология и механика грунтов, вып. 432,1973, с.76-83.

77. Куприна Г.А. Кольматация песков, М., МГУ, 1968.

78. Куприна Г.А., Сергеев Е.М. Взаимодействие глинистых минералов с песчаными зернами в процессе кольматации. Киев, 1962.

79. Куприянов В.В. Гидрологические аспекты урбанизации (Гидрогеология городов и урбанизированных территорий). Л.: Гидрометеоиздат, 1977, 132с.

80. Леггет Р. Города и геология. М., 1976, 78с.

81. Ломтадзе В.Д. Результаты исследования воды, отжатой из глинистых отложений различной степени литификации// Известия высш. Учебн. Заведений. Геология и разведка, 1959, №9, с.96-107.

82. Луппов С.П. История строительства Петрербурга в первой четверти 19 века. М.-Л., 1957.186с.

83. Малов Н.Д., Пекельный В.И., Дверницкий Б.Г. Современная геодинамика и устойчивость геологической среды в Петербургском регио-не//Отечественная геология, №2,2001, с.68-71.

84. Мельников Е.К., Рудник В.А. Геоактивные зоны и их влияние на здоровье человека.// Разведка и охрана недр, №7-8, 1998.

85. Мельников Е.К., Рудник В.А., Мусийчук Ю.И., РымаревВ.И. Патогенное воздействие зон активных разломов земной коры Санкт-Петербургского региона // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. № 4,1994, с. 50-70.

86. ЮО.Методическое указание «Количественный учет влияния жизнедеятельности микроорганизмов на физико-механические свойства оглеенных пород». Составители: Нижерадзе Т.Н., Пушнова Е.А., Кнатько В.М., Трибулкина М.А. Ленинград, 1988, с.35.

87. Микроорганизмы в экосистемах озер и водохранилищ. Новосибирск, Наука, 1985, 65с.

88. Ю2.Мннас А.И. О повышении долговечности полов и фундаментов промышленных зданий.//Промышленное строительство, 1971,№9, с.65-72.

89. ЮЗ.Можаев Б.И. Новейшая тектоника Северо-Запада Русской равнины. Л., Недра, 1973.С.200.

90. Ю4.Нежиховский Р.А. Река Нева. Л., 1957. 191 с.

91. Ю5.Нетте И.Т. и др. Рост некоторых микробактерий на нефтях и нефтепродуктов. Прикладная биохимия и микробиология, 1965, т.1, вып. 2, 132-140.

92. Никитин Н.П. Огюст Монферран. «Проектирование и строительство Исаакиевского собора и Александровской колонны». Л., 1939,348с.

93. Николаев А.С., Егорова И.В., Сергеев Д.В. Подземные воды Санкт-Петербурга //Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2005 году, СПб, 2006,с.188-196.

94. Никольский Ю.И. Разрушительное землетрясение в Санкт-Петербурге миф или реальность.// Проблемы геодинамической безопасности. II рабочее Международное совещание, СПб, 1997.

95. Обделка берега приморских гаваней, ч. 1, Ленинград, "Кубуч", 1928, с.203.

96. Очерки истории Ленинграда. АНССР, Т. 1,1955, 896с.

97. Перельман А.И. Геохимия: Учеб. пособие для геолог. Спец. ун-тов. -М.: Высшая школа, 1979. 423 с.

98. ПЗ.Пыляев М.И. Старый Петербург. История былой жизни столицы Российской империи.-М.: изд-во Эксмо, 2006. 544 с.

99. М.РадинаВ.В. Роль микроорганизмов в формировании свойств грунтов и их напряженного состояния.Гидротехническое строительство,№9,1973,с.29-35.

100. Региональные временные строительные нормы «Защита строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных химических и биологических воздействий окружающей среды» (РВСН 20-01-2006 Санкт-Петербург (ТСН 20-303-2006 Санкт-Петербург)), СПб, 2006.

101. Пб.Рейнеке В.И. Газы нижнекембрийских отложений в районе.Ленингра-да // В сб. Природные газы СССР. М.- Л., 1935.

102. Розанова Е.П., Кузнецов С.И. Микрофлора нефтяных месторождений. М., Наука, 1974.

103. Розанова Е.П., Назина Т.И. Сульфатредуцирующие бактерии. В сб. Успехи микробиологии, 1989, вып.23.

104. Розанова Е.П., Назина Т.И. Углеводородокисляющие бактерии и их активность в нефтяных пластах. Микробиология, 1982, т.51, вып. 2.

105. Рубенчик Л.И. Микробиологическая характеристика миргородского торфа// Вопросы курортологии, №1-2, 1933, с.21-26.

106. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы как фактор коррозии бетонов и металлов. 1950, с.245.

107. Руденко Е.С. К вопросу о биохимическом газообразовании в подземном пространстве Санкт-Петербурга.// Реконструкция городов и геотехническое строительство, №1,2000., с. 88-95.

108. Рудник В.А., Мельников Е.К., МусийчукЮ.И. Геологический фактор: состояние и здоровье человека. // Минерал, №1,1998.

109. Санкт-Петербург. Петроград. Ленинград.// Энциклопедический справочник// Ред. Коллегия: Белова Л.Н. и др. М:. Изд-во «Большая Российская Энциклопедия». 1992, 687с.

110. Сипягина И.К. Геологические процессы и явления на территории Ленинграда, вызванные деятельностью человека// Инженерно-геологические процессы и явления, их значение для строительства, М., 1963, с.27- 34.

111. Скрябин Г.К., Головлева Л.А. Использование микроорганизмов в органическом синтезе. Наука, 1976.

112. Современная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах. Пер с англ./ Под ред. И. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. М.: Мир, 2005. - 656 с.

113. Соколович В.Е. О химическом закреплении глинистых грунтов кислотами. Основания, фундаменты и механика грунтов, №4,1973.

114. Сотников С.Н. «Осадка Исаакиевского собора». Межвузовский тематический сборник трудов: «Фундаментостроение в условиях слабых грунтов». Л., 1986.

115. Ставрогин А.Н., Протосеия А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1970,272 с.

116. Труфмаиова Е.П., Галицкая И.В. Геоэкологическая оценка территорий бывших свалок (два аспекта)//Материалы IX научных чтений имени академика Е.М. Сергеева. Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 1999, №5, с.480-485.

117. ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге. СПб., 2004.

118. Усикова Т.В., Малясова Е.С., Клейменова Г.И. Стратиграфия и палеогеография верхнего плейстоцена района Ленинграда//Проблемы палеогеографии, Л., ЛГУ, 1965, с.148-180.

119. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М., Недра, 1976,272 с.

120. Флорин В.А. Основы механики грунтов. Л., М., Госстройиздат, 1959.

121. Харламов М.Г., Макашовский В.А., Мальцев А.В. и др. Критерии оценки потенциальной радоноопасности территории на основе геолого-геофизических исследований. // Отечественная геология, №5, 1998.

122. Цветков А.И., Шутов Ю.Д. Сооружение канализационных коллекторов методом щитовой проходки, Госстройиздат, М., 1961.

123. Цытович Н.А. Механика грунтов. М., Высшая школа, 1983.

124. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем. М.: Мир, 1987.-567с.

125. Экологическая политика Санкт-Петербурга на период с 2008 по 2012. (Проект вносится на обсуждение). Правительство Санкт-Петербурга. Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности. СПб, 2006.

126. Энман С.В. Современные вертикальные движения земной поверхности территории Санкт-Петербурга Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриологич, 2005 , № 3, с.257-263.

127. Якуцени В.П. «Природные газы в осадочной толще».Ленинград, 1982.

128. Groundwater in the Urban Environment.A.A.Balkema.Rotterdam, 1997.1. Фондовые материалы

129. Исследование загрязнения подземных вод и почв на территории Санкт-Петербурга с обоснованием мероприятий по их реабилитации. Отчет по НИР. Науч.рук. Р.Э.Дашко, СПб, 1999.

130. Отчет о научно-исследовательской работе кафедры гидрогеологии и инженерной геологии СПГГИ(ТУ): «Геоэкологическая безопасность освоения и использования подземного пространства», х/д 25/2000Б Науч. рук. Р.Э. Дашко, СПб., 2000.

131. Отчет от научно-исследовательской работе «Исследование загрязнения подземных вод и почвы на территории Санкт Петербурга с обоснованием мероприятий по их реабилитации», Фонды СПГГИ(ТУ), 1995.

132. Сводный информационный отчет о результатах II очереди совместных работ по радоновому мониторингу на аномальных участках техноприродного риска, (август 2003 г декабрь 2003 г.) Ответственный исполнитель В.И. Пе-кельный, СПб 2003.

133. Стронская М.Н., Панова О.А., Кузнецова О.Т. Отчет о региональном изучении верхнего межморенного (Полюстровского) водоносного горизонта в пригородной зоне г. Ленинграда. СЗТГУ, Л., 1983.

134. Боровицкая Е.Ю. Отчет об исследовании процесса оседания поверхности земли в пределах Ленинградской пьезометрической депрессии. Фонды ФГУП СЗРФГИ, инв. № 26144, 1991.