ДОСЛІДЖЕННЯ ОСНОВНИХ ЧИННИКІВ РОЗВИТКУ НЕБЕЗПЕЧНИХ ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ЇХ МОНІТОРИНГ ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ГЕОЛОГІЧНОЇ ПРАКТИКИ

Методика викладання геології і геологічної практики в Харківському автомобільно-дорожньому технікумі розробляє і встановлює раціональні методи та прийоми, засоби і форми навчальної діяльності, під час якої відбувається свідоме оволодіння студентами системою знань із програмного курсу геології та формуються відповідні вміння і навички щодо до застосування цих знань в подальшому вивченні спеціально орієнтованих дисциплін: геодезії, вишукування та проектування, дорожньо-будівельні матеріали, штучні споруди та інші, а також застосуванні комплексу знань в своїй подальшій фаховій діяльності.

Автором упродовж двох десятків років, згідно навчального плану закладу, проводиться навчальна геологічна практика з дисципліни «Геологія». За цей період апробовано такий маршрут, де студенти знайомляться з геологічними процесами і явищами не на макетах і ілюстраціях, а проводять спостереження за геологічними процесами в природних умовах. Однією з головних задач під час маршрутних досліджень є виявлення небезпечних для будівництва автодоріг та штучних споруд геологічних явищ і динаміка їх розвитку у часі.

Зокрема, студенти дізнаються, що значне зростання ризику катастрофічного розвитку небезпечних геологічних процесів на території України визначає необхідність розробки методології їх дослідження моніторингу та інженерного захисту.

Просторово-часові закономірності геологічного середовища в зв'язку з виникненням і розвитком геологічних процесів характеризують їх регіональний режим. Розроблена система оцінки стійкості геологічного середовища зовнішнім діям, яка базується на якісних і кількісних показниках, дозволяє визначити вірогідність розвитку й оцінити можливість прогнозної оцінки і керування перебігом геологічних процесів. У цьому аспекті важливу роль відіграє вибір методики досліджень, виражений у комплексі робіт, за допомогою яких виконується оцінка стану геологічного середовища. Аналіз геологічних досліджень дозволяє оцінити ймовірність розвитку геологічних процесів і створити чітке уявлення про особливості їх генезису.

Методи маршрутного дослідження природно-технічних систем дозволяють оперативно оцінити ситуацію, уточнити закономірності розвитку геологічних процесів, провести їх картування й оцінку розвитку в часі на основі якісних і кількісних критеріїв оцінки.

Маршрути ведуться головним чином по долинам річок та вододілу. У долинах і прируслових частинах сконцентрована найбільша кількість виходів гірських порід, спостерігається велика різноманітність і інтенсивний прояв геологічних процесів, приурочене розвантаження підземних вод. На вододілах передбачається вивчення інтенсивності вивітрювання і змиву як факторів підготовки схилових гравітаційних процесів. Крім того, з вододілів є мож­ливість спостерігати протилежні схили долин .

Результати рекогносцирувальних досліджень дають загальні уявлення про характер і закономірності розвитку геологічних процесів і дозволяють їх деталізувати.

Одним із комплексів регіональних інженерно-геологічних робіт з виявлення регіональних закономірностей зсувного процесу є проведення спеціалізованого обстеження. Воно передбачається на ділянках площинного розвитку зсувів, де останні завдають найбільш значну шкоду важливим народногосподарським об'єктам, насамперед автомобільним дорогам, мостам.

Основні результати відображають зміни характеру розвитку процесів у часі, враховуючи господарську діяльність, і дозволяють формалізувати одержані результати, з метою застосування математичних методів, для оперативного використання існуючої інформації у прогнозній оцінці геологічних процесів.

Локальні закономірності геологічних процесів визначаються методами їх стаціонарного дослідження, які є головними для одержання кількісної інформації. Стаціонарні дослідження можна диференціювати на такі види:

• комплекс стаціонарних робіт, що полягає в дослідженні механізму і динаміки безпосередньо геологічних процесів ;

• комплекс стаціонарних робіт, що полягає в дослідженні умов і факторів геологічних процесів. Дослідження механізму і динаміки геологічних процесів рекомендується проводити в обсягах, що дозволяють створити моделі розвитку геологічних процесів.

Передбачаються організаційні заходи щодо проведення моніторингу геологічного середовища: складання цільової програми організації робіт; інженерно-геологічне районування досліджуваних природно-територіальних комплексів та систем і класифікаційні побудови для геологічних процесів, вибір методів, реалізація методів, обробка результатів.

Реалізація ведення моніторингу геологічного середовища полягає в застосуванні методів, що забезпечують одержання і обробку інформації про стан середовища в межах досліджуваного територіального комплексу.

Розвиток небезпечних геологічних процесів вивчається шляхом аналізу їх умов і факторів, які вводяться в імітаційні моделі, що при відповідній обробці забезпечують прийняття управлінських рішень з раціонального використання геологічного середовища. Методика робіт визначає необхідність аналізу великої кількості інформації:

• про природно-кліматичні параметри геологічного середовища.

• про умови і фактори розвитку геологічних процесів;

• про комплекс спеціалізованих маршрутних обстежень, які полягають у вивченні конкретного геологічного процесу, в тому числі закономірностей його розповсюдження, інтенсивності дії на об'єкти народного господарства;

• про комплекс спеціалізованих досліджень, які визначають закономірності розвитку геологічних процесів, властивостей порід і гідрогеологічних особливостей розрізу.

Результати регіональних робіт виносяться на карти і вводяться в базу даних. За результатами проведення регіональних робіт складається комплект карт, що дають більш загальні уявлення про характер і регіональні закономірності геологічних процесів.

Аналіз регіональних закономірностей розвитку геологічних процесів визначає вибір кількості стаціонарних ділянок та основні параметри умов і факторів процесів, які необхідні для вивчення на стаціонарах.

Після одержання інформації про регіональні закономірності геологічних процесів необхідно вибрати ділянки їх стаціонарного вивчення. Вибір стаціонарних ділянок і організація спостережень здійснюються за принципом їх репрезентативності. При цьому дуже важливо зберегти попередню режимну мережу з метою включення раніше отриманих результатів в часові ряди, які формуються знову.

У системі моніторингу геологічного середовища кількість стаціонарів повинна бути достатньою для одержання повного уявлення про параметри механізму і динаміки геологічних процесів. Значну увагу в організації стаціонарів необхідно приділяти питанням їх технічного обладнання. Засоби технічного контролю за розвитком геологічних процесів повинні забезпечувати високу якість спостереження. Необхідно визначати динамічність досліджуваного процесу, оскільки основний ступінь некоректності стаціонарного вивчення геологічних процесів полягає в несумісності тривалості часу розвитку геологічного процесу і ряду режимних спостережень. Тому перед вибором стаціонарної ділянки необхідно створити концептуальну модель досліджуваного процесу з визначенням його динамічності в часі. Робота на ділянках стаціонарного вивчення геологічних процесів полягає в одержанні параметрів, які дозволяють схарактеризувати їх природно-історичний розвиток з урахуванням техногенної діяльності.

Вже декілька років автором, разом із студентами, обстежується ділянка окружної автодороги Харків-Полтава, що прокладена у виїмці, схили якої мають поперечний похил 1:1. На цій ділянці проявляються зсувні процеси, ведеться окомірна зйомка, а результати попередніх спостережень аналізуються за схемами, фотографіями та записами минулих років. Частина зсувного схилу вже має підпірну стінку, будову якої спостерігали разом зі студентами під час проведення практики.

Таким чином, дослідження і моніторинг небезпечних геологічних процесів на вибраному маршруті, що проходить по долині річки Лопань та вододілу, є першим етапом підготовки студентів до професійної діяльності на посадах техніка-технолога. Геологічна практика забезпечує опанування випускниками системою умінь вирішувати технологічні функції типових задач до виробничих інженерно-геологічних вишукувань відповідно до вимог освітньо-кваліфікаційної характеристики молодшого спеціаліста.

Література:

1. Рудько Г.І. Регіональний режим та моніторинг небезпечних геологічних процесів в Україні / Г.І. Рудько // Матеріали Другої науково-технічної конференції «Сучасні небезпечні геологічні процеси. Вплив на довкілля. Нові технології прогнозування та захисту». – К.:НПЦ « Екологія,Наука.Техніка «Товариства «Знання» України , 2004. – С. 17-20.

2. Сергеев Е.М. Инженерная геология – наука о геологической бреде / Е.М. Сергеев // Инженерная геология. – 1979. – № 1. – С. 3-19.

3. ДБН В. 1.1.-3-97. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений

от опасных геологических процессов.