Становление инженерной геологии

 

 

 

Введение………………………………………………………………………… 3

 

1.Становление инженерной геологии в России

в конце 19 начала 20 вв…………………………………………………………5

 

2.Развитие инженерной геологии в СССР

в первой половине 20 века…………………………………………….............7

 

Заключение……………………………………………………………………. 13

 

Список использованных источников……………………………………… 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Введение

     Отдельные наблюдения и высказывания, которые принято считать истоками  геологии, относятся к глубокой древности. Характерно, что высказывания античных учёных (Пифагора, Аристотеля, Плиния, Страбона и др.) касаются землетрясений, извержений вулканов, размывания гор, перемещения береговых линий морей и т.п., т. е. явлений динамической геология. Только в средние века появляются попытки описания и классификации геологических тел, например описание минералов узбекским учёным Бируни и таджикским естествоиспытателем Ибн Синой (латинизированный - Авиценна). К эпохе Возрождения относятся первые суждения (если не считать ранних упоминаний об этом у древнегреческого учёного Страбона) об истинной природе ископаемых раковин как остатках вымерших организмов и о большой, по сравнению с библейскими представлениями, длительности истории Земли (итальянские учёные Леонардо да Винчи в 1504-06, Дж. Фракасторо в 1517). Разработка первых представлений о смещении слоев и их первоначальном горизонтальном залегании принадлежит датчанину Н. Стено (1669), который впервые дал анализ геологического разреза (в Тоскане), объясняя его как последовательность геологических событий.

    Слово "геология" появилось в печати в15 в., но имело тогда совершенно другое значение, чем то, которое вкладывается в него теперь. В 1473 в Кельне вышла книга епископа Р. де Бьюри "Philobiblon" ("Любовь к книгам"), в которой геология называется весь комплекс закономерностей и правил "земного" бытия, в противоположность теологии - науке о духовной жизни. В современной его понимании термин " геология" впервые был применен в 1657 норвежским естествоиспытателем М. П. Эшольтом в работе, посвященной крупному землетрясению, охватившему всю Южную Норвегию (Geologia Norwegica, 1657). В конце 18 в. нем. геолог геология К. Фюксель предложил, а немецкий минералог и геолог А. геология Вернер ввёл (1780) в литературу термин "геогнозия" для явлений и объектов, изучаемых геологами на поверхности Земли. С этого времени и до середины 19 в. термин "геогнозия" шире, чем в других странах, применялся в России и Германии (хотя чёткого разграничения между понятиями "геология" и "геогнозия" не было). В Великобритании и Франции этот термин употреблялся очень редко, а в Америке почти совсем не применялся. С середины 19 в. термин "геогнозия" в России постепенно исчезает. Некоторое время он ещё встречается в названиях учёных степеней и в названиях кафедр старых русских университетов, но к 1900 он уже не фигурирует, вытесняясь термином " геология".

    Возникновение инженерной геологии и ее развитие на первых этапах были связаны со строительством, когда строители изучали горные породы как основание, среду и материал для различных сооружений. Началом же научных исследований инженерно-геологического плана следует считать первые десятилетия XIX века. В этом большую роль сыграли первые русские инженеры путей сообщения, воспитанники и профессора старейшего вуза страны — Института корпуса инженеров путей сообщения, ныне Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС), основанного в 1810 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Становление геологии в  России в конце 19 начала 20 вв.

     Конец 19 - начало 20 вв. - время нового качественного перелома в истории геологии. Переход капитализма в его новую империалистическую стадию вызвал расширение масштабов эксплуатации недр Земли и вовлек в сферу мировых экономических связей новые, ранее не затронутые ими территории. Во всех ведущих странах мира возникают геологические службы, начинающие систематические геологосъёмочные работы (например, геологическая служба США, 1879). Новые обширные области охватываются геологическим исследованием, предваряя развитие в них горной промышленности. Растет поток фактических данных и резко расширяется кругозор геологов, вводится подготовка специалистов-геологов . Эволюционные идеи прочно обосновываются в Г., и в общих чертах воссоздаётся картина развития Земли и её поверхности.

   Инженерная геология зародилась в 19 в. В России первые инженерно-геологические работы были связаны со строительством железных. дорог (1842-1914). В них принимали участие А. П. Карпинский, Ф. Ю. Левинсон-Лес-синг, И. В. Мушкетов, А. П. Павлов, В. А. Обручев и др. Как наука И. г. оформилась в СССР к концу 1930-х гг. в результате исследований, связанных главным образом с гидротехническим строительством. В её развитии большая роль принадлежит Ф. П. Саваренскому, И. В. Попову, Н. Н. Маслову, В. А. Приклонскому, М. П. Семёнову и др.

     Большое значение для развития геологии в России сыграла организация в 1882 Геологического комитета, которым руководили А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышев, К. И. Богданович и др. С деятельностью комитета связан существенный сдвиг в изучении региональной геология России и в развитии геологической картографии, позволивший А. П. Карпинскому к Берлинской сессии Международного геологического конгресса (1885) составить карту значительной части Европейской России. Полная геологическая карта Европейской России в масштабе 1:2520000 впервые была составлена и издана под руководством А. П. Карпинского в 1892. Большую роль в развитии геологической картографии сыграло начатое с момента организации Геологического комитета составление общей "десятивёрстной" карты Европейской России (масштаб 1:420000).

    А. П. Карпинский  в 1887 впервые осуществил для  Европейской России палеогеографические  реконструкции, проследив распространение  морских отложений и восстановив  положение береговых линий для  различных геологических периодов. Ему удалось дать общую картину  медленных тектонических движений  геологического прошлого, начиная  с кембрийского периода, для  огромной территории Эти движения  были противопоставлены им "кряжеобразовательным" процессам, которые локализуются  в сравнительно узких зонах.  Медленные движения земной коры  американский геолог геология  Джильберт в 1890 предложил называть  эпейрогеническими, в противоположность  более быстрым, горообразующим, или  орогеническим.

      Во 2-й половине 19 в. появляются первые представления  о существовании особо подвижных  поясов земной коры - геосинклиналей (американские геологи Дж. Холл, 1857-59; Дж. Дана, 1873; французский геолог  Э. Ог), которые противопоставляются  устойчивым областям - платформам. Французский  геолог М. Бертран и австрийский  геолог Э. Зюсс в конце 19 в. для территории Европы выделили  разновозрастные эпохи складчатости (каледонская, герцинская и альпийская); началось издание первого многотомного  описания геологического строения  всей планеты ("Лик Земли"  австрийского геолога Э. Зюсса). В этой работе горообразование  рассматривается с точки зрения  контракционной гипотезы. Детальные  исследования тектоники Альп  привели к установлению нового  типа структур земной коры - шарьяжей (франццзский геолог М. Люжон, 1902). Последующими работами широкое  развитие шарьяжей было доказано  применительно ко многим горным  системам.

     В начале XX столетия при изысканиях железных дорог начали применять прообраз современного статического зондирования — погружение зонда в мягкие отложения под весом гирь. В 1887 г. появилась книга С. Вагнера «Приложение геологии к инженерному делу», вышедшая в России под редакцией И.В. Мушкетова [2]. 
    В 1903-1911 гг. вопросы прикладной геологии ставились на повестку дня Всероссийских съездов деятелей по практической геологии и разведочному делу.

     Уже в первые годы работы института в нем изучался курс минералогии и геологии. Можно считать, что зарождение инженерной геологии в приложении к строительству путей сообщения в России относится к началу XIX века и первые работы в этой области принадлежат перу инженеров путей сообщения. Выполнение геологических исследований для целей железнодорожного строительства в России относится к 1842 г. — началу постройки первой железной дороги нормальной колеи. В этой связи строители начали уделять горным породам большое внимание. Растущие масштабы строительных работ требовали привлечения геологов к изысканиям под строительство. Поэтому уже в начале XX века геологи начали привлекаться к решению вопросов, связанных со строительством железных дорог. Среди геологов в этой работе принимали активное участие: И.В. Мушкетов, В.А. Обручев, А.В. Львов, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, А.П. Павлов и др. Они работали как эксперты и изыскатели на различных стройках, проводили исследования с целью изучения оползней, карста, обвалов, вечной мерзлоты на железных дорогах. По результатам обследования объектов появилась литература, касающаяся условий проведения железнодорожных линий.

 

 

 

 

1. Развитие инженерной геологии в СССР в первой половине 20 века

    На территории СССР все отрасли геологии получили бурное развитие после Октябрьской революции. За годы Советской власти страна покрыта геологической съёмкой масштаба 1:1000000, начатой по инициативе и под руководством А. П. Герасимова, а значительные её области - съёмками масштаба 1:200000, тогда как до 1917 геологические карты, при этом значительно менее детальные, были составлены лишь для 10% площади России. В 1922 и 1925 были изданы первые геологические карты Азиатской части СССР, в 1937 - первые геологические карты территории СССР в целом. Первая геологическая карта территории СССР без "белых пятен" (неисследованных областей) была издана в 1955 в масштабе 1: 2500000. Третье её издание (Д. В. Наливкин, А. П. Марковский, С. А. Музылев, Е. Т. Шаталов) вышло в 1965.

    Составлен ряд специальных карт - геоморфологических, четвертичных отложений, палеогеографических, палеотектонических, гидрогеологических, гидрогеохимических, магматических формаций, металлогенических, угленакопления, нефтегазоносности и др. Данные о геологическом строении СССР обобщены в трудах В. А. Обручева, А. Д. Архангельского, А. Н. Мазаровича, Д. В. Наливкина, а также в многотомных монографиях "Геология СССР", "Гидрогеология СССР", "Стратиграфия СССР" и др.

        В 1951-52 было издано первое в СССР учебное пособие

(автор А. Н. Мазарович)  по курсу региональной геология  мира, дающее общую характеристику  геологического строения всех  материков земного шара. Большое  значение имело также издание  научно-популярной литературы по геологии (В. А. Обручев, А. Е. Ферсман, В. А. Варсанофьева и др.).

    Работы по планированию и организации геологических исследований в СССР велись Министерством геологии СССР и министерствами союзных республик через территориальные геологические управления и геологические учреждения др. министерств, связанных с разработкой минеральных ресурсов и строительством . Научную работу по геология проводили около 80 научно-исследовательских институтов и лабораторий Министерства геологии и некоторых др. министерств, АН СССР и АН союзных республик. В СССР издаётся ряд периодических научных геологических журналов.

    Организация геологических исследований в международном масштабе и обсуждение важнейших проблем геология осуществляется основанным в 1875 Международным геологическим конгрессом . В перерывах между сессиями конгресса межнациональными исследованиями руководил с 1967 Международный союз геологических наук .

     Поскольку залежи полезных ископаемых на поверхности Земли в основном исчерпаны, одной из главных задач современной геология являются поиски и освоение невидимых с поверхности ("слепых", или "скрытых") месторождений. Поиски их могут производиться лишь с помощью геологических прогнозов, что требует усиленного развития всех направлений геологии. Для территории СССР эта задача сформулирована в директивах 24-го съезда КПСС, где говорится о необходимости " проведения исследований в области геологии, геофизики и геохимии для выявления закономерностей размещения полезных ископаемых, повышения эффективности методов их поиска, добычи и обогащения ".   

  Развернутое в 20-30-х гг. XX столетия строительство гидроэлектростанций, каналов, дорог и промышленных предприятий в СССР потребовало всестороннего изучения условий строительства. (В 1923 году в Петрограде было создано Дорожно-исследовательское бюро, давшее начало «дорожному грунтоведению», проводившее изыскания грунтов во многих регионах Центральной России и др. В его работе участвовали П.А. Земятченский, Н.И. Прохоров, Н.Н. Иванов и др.). Индустриализация и электрификация страны ставили задачи проведения большого количества разнообразных геологических исследований, которые и привели к выделению инженерной геологии как самостоятельной отрасли геологической науки (формально это произошло в 1929 году, когда был учрежден Центральный институт гидрогеологии и инженерной геологии). Для обоснования проектов использовались новые методы исследований. Например, при изысканиях для строительства верхней Свирской плотины проводились полевые опыты на срез в шурфах, а на Камышинском створе были выполнены уникальные сдвиговые испытания на дне камеры кессона. При изысканиях для гидротехнического строительства проводились опытно-фильтрационные работы, велись наблюдения за динамикой подземных вод. На площадках промышленных предприятий в комплексе полевых исследований применялось динамическое зондирование грунтоносом. По данным испытаний выбиралась допускаемая нагрузка на грунты основания. При изысканиях под мостовые переходы проводились испытания одиночных свай и кустов свай. 
   Практически в это же время возникло и другое научное направление, связанное с изучением влияния геологических процессов на возводимые инженерные сооружения, получившее тогда название  "инженерная геология". Это направление в СССР развивалось в связи с гидротехническим строительством. Его основоположниками были Ф.П.Саваренский, Г.Н.Каменский, Н.Ф.Погребов, И.В.Попов. Первая кафедра инженерной геологии была открыта в 1929 г. в Ленинградском горном институте, а в 1932 г. - в Московском геологоразведочном институте (МИСИ).  

     В предвоенные годы инженерно-геологические изыскания пополнились опытными работами по закреплению естественных оснований и по оценке устойчивости пород с помощью взрывов. 
    Во время войны в 1941-1945 гг. инженерно-геологические изыскания не прекратились, но изменился их характер. Война не оставляла времени на длительные исследования, предваряющие строительство. Изучение условий залегания грунтов и их свойств производилось параллельно со строительными работами. Так, по трассе 30-километровой свайно-ледяной железнодорожной переправы через Ладожское озеро во время блокады Ленинграда в 1943 г. было забито 34 000 опытных свай без предварительных инженерно-геологических исследований. При забивке каждой сваи фиксировалось количество ударов на 1 м погружения, а также конечные отказы. На основании полученных данных удалось установить протяженность и мощность слабых ленточных глин, что позволило выделить вдоль трассы участки для забивки свайных опор разных конструкций (применительно к несущим свойствам грунтовых оснований). Работа конструкций свайных опор была проверена опытными нагрузками. Выполненные исследования содействовали постройке переправы в сжатые сроки. 
      После окончания войны инженерно-геологические изыскания получили новый мощный толчок. В связи с восстановлением разрушенного хозяйства потребовалось выполнение изыскательских работ в сжатые сроки. В этот период на строительных площадках стало широко применяться зондирование. Вначале использовалось преимущественно динамическое зондирование, а позже — и статическое. С конца 1950-х гг. стали развиваться такие методы, как испытания грунтов штампами, на вращательный, кольцевой и поступательный срез, а также прессиометрические испытания. Все в больших объемах стали проводиться испытания натурных свай, а затем и моделей свай. Важную роль стали играть геофизические методы: электроразведка, сейсморазведка, радиоизотопные методы. Появился пенетрационно-каротажный метод, объединивший статическое зондирование с радиоизотопными методами. 
    В послевоенный период были построены совершенно уникальные сооружения: крупные гидроузлы, теплоэлектростанции, атомные станции, объекты оборонного назначения. В ряде городов появились метрополитены. Крупные стройки способствовали дальнейшему развитию инженерно-геологических методов исследований.