Направления развития научной школы

Направления развития научной школы «Инженерная геология» формируются на основе междисциплинарного подхода

 

321.jpg

Теоретические и научно-практические основы взаимодействия инженерных сооружений с подземным пространством как многокомпонентной средой (горные породы и/или грунты, подземные воды, микробиота, газы, подземные конструкции)

    • создание основных положений взаимодействия инженерных сооружений с подземной средой для обеспечения их длительной устойчивости с учетом напряженного состояния, физико-химических, температурных и биохимических факторов, а также радиационного облучения;
    • оценка прогнозируемого уровня риска строительства и эксплуатации инженерных сооружений различного назначения в зависимости от инженерно-геологических и геотехнических условий их размещения и специфики функционирования;
    • разработка инженерно-геологических моделей комплексного взаимодействия сооружений с горными породами и грунтами как трещиновато-блочными и тонкопористыми средами в условиях многофакторного техногенного воздействия.

Теория и практика техногенеза песчано-глинистых пород

    • совершенствование теории и практики техногенеза песчано-глинистых пород (грунтов) с целью прогноза динамики их поведения при взаимодействии с инженерными сооружениями;
    • установление закономерностей преобразования состава, состояния и свойств водонасыщенных песчано-глинистых грунтов под воздействием контаминации подземной среды;
    • создание квалификационных признаков для прогноза развития процессов под влиянием изменения физико-химических и биохимических условий.

Инженерная геодинамика

    • установление закономерностей развития экзогенных геологических процессов и явлений в пределах подземного пространства мегаполисов и горнорудных предприятий (на примере Яковлевского рудника) и мероприятий по их предотвращению;
    • разработка систематизации природных и природно-техногенных геологических процессов, протекающих в подземном пространстве Санкт-Петербурга;
  • классификация природных и природно-техногенных процессов для целей их предотвращения и/или локализации горно-геологических процессов природного и природно-техногенного генезиса в подземных горных выработках и на земной поверхности Яковлевского рудника.
  • совершенствование  расчетных схем устойчивости склонов и откосов в зависимости от инженерно-геологических условий;

Инженерная геология месторождений полезных ископаемых (добыча и переработка)

    • инженерно-геологическое обоснование безопасности эксплуатации подземных выработок в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях на уникальных месторождениях богатых железных руд под неосушенными высоконапорными водоносными горизонтами (Яковлевский рудник, КМА);
    • обеспечение устойчивости бортов карьеров и отвалов в сложных горно-геологических условиях;
    • комплексное обоснование и повышение надежности функционирования хвосто- и шламохранилищ на песчано-глинистых грунтах.

Инженерно-геологические проблемы освоения и использования подземного пространства мегаполисов и промышленных регионов

    • разработка комплексного подхода при проведении инженерно-геологических исследований подземного пространства как многокомпонентной среды при строительстве подземных и наземных сооружений , в том числе уникальных высотных зданий;
    • совершенствование территориально-строительных норм для Санкт-Петербурга  в плане методологии организации и проведения инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий;
    • создание критериев оценки инженерно-геологических условий в процессе освоения и использования подземного пространства городов и промышленных регионов.

Инженерная геология мегаполисов в условиях освоения и использования подземного пространства

    • инженерно-геологические принципы повышения безопасности освоения и использования подземного пространства (ПП) на основе анализа подземного пространства как многокомпонентной среды, использование этих принципов в практике проектирования;
    • инженерно-геологические, гидрогеологические и микробиологические основы анализа причин деформаций перегонных тоннелей метрополитена и разрушения их несущих обделок;
    • инженерно-геологическое сопровождение строительства автомобильных и железных дорог на территории северо-запада РФ в зонах распространения слабых водонасыщенных песчано-глинистых отложений и развития опасных инженерно-геологических процессов;
    • мониторинг подземного пространства мегаполисов на региональном, локальном и объектном уровнях реконструкции и эксплуатации транспортных сооружений.

Инженерно-геологическое обоснование реконструкции и реставрации архитектурно-исторических памятников

  • научное инженерно-геологическое, гидрогеологическое и экологическое обеспечение проектов реконструкции и реставрации памятников архитектуры и культуры, а также экспертизы состояния их несущих реконструкций в зависимости от состояния компонентов подземной среды;
  • создание структуры и концепции мониторинга подземного пространства Санкт-Петербурга на объектах архитектурного наследия.      

Инженерная геология и подземная микробиология

    • особенности и специфика активизации микробной деятельности в подземном пространстве городов и промышленных регионов и ее влияние на состояние и свойства песчано-глинистых грунтов, а также развитие негативных природно-техногенных процессов;
    • установление критериев активизации микробной деятельности в подземном пространстве для их использования в геотехническом прогнозировании;
    • разработка способов количественной оценки влияния микробной деятельности на трансформацию песчано-глинистых грунтов в подземной среде, напряженное состояние, развитие негативных природно-техногенных процессов, в том числе и биодеградацию конструкционных материалов;
    • создание алгоритмов оценки длительной устойчивости сооружений различного назначения в зависимости от активности микробной деятельности в подземной среде.        

Инженерно-геологическое обеспечение захоронения особо опасных промышленных отходов в глинистых формациях

  • создание инженерно-геологических и экологических критериев для повышения безопасности захоронения НАО в глинистых формациях;
  • активизации микробной деятельности при облучении водонасыщенных песчано-глинистых грунтов и её влияние на свойства грунтов и конструкционные материалы;
  • изучение радиолиза подземных вод, горных пород и грунтов, а также конструкционных материалов.                

Комплексный мониторинг подземного пространства городов и горнодобывающих предприятий

  • разработка и совершенствование системы комплексного мониторинга с учетом активизации микробиологической деятельности и развития биохимических процессов в подземных выработках Яковлевского месторождения богатых железных руд (КМА), а также в рудах и подземных конструкциях подземном пространстве мегаполисов (на примере Санкт-Петербурга).
  • создание гидрогеодинамического и гидрогеохимического мониторинга в подземных выработках Яковлевского рудника для оценки интенсивности перетекания подземных вод из высоконапорного водоносного горизонта с целью предотвращения локальных прорывов при вторичном увлажнении богатых железных руд (БЖР) и снижении прочности карбонатных и карбонатизированных пород;
  • проведения микробиологического мониторинга для оценки снижения прочности  закладочного материалаи биокоррозии металлических крепей при воздействии различных форм микроорганизмов;
  • создание комплексного мониторинга за деформациями и разрушениями конструкций перегонных тоннелей под воздействием газодинамических и гидродинамических давлений;
  • разработка рекомендаций по снижению биокоррозионных процессов в бетонных и чугунных обделках перегонных тоннелей, а также по зонированию действующих трасс перегонных тоннелей для разработки стратегии проведения ремонтных работ.