Інженерна геологія

Інжене́рна геоло́гія — галузь геології, що вивчає геологічні умови і динаміку верхніх горизонтів земної кори стосовно інженерного будівництва та господарської діяльності людини.

Історична довідка

Вивчення геології існує віддавна, однак наука і практика інженерної геології почали розвиватися з кінця 19 ст.

1880 інженер і геолог В. Пеннінг (1838–1902; Велика Британія) опублікував книгу «Інженерна геологія» (англ. «Engineering geology»). На початку 20 ст. геолог Ч. П. Беркі (1867–1955; США) працював над кількома інженерними проєктами (водопостачання м. Нью-Йорка, гребля Гувера). Перший підручник з інженерної геології видано 1914 [автори Г. Райс (1871–1951) і Т. Л. Ватсон (1871–1924; обидва — США)]. 1921 геолог Р. В. Брок (1874–1935; Канада) започаткував перші навчальні програми з геологічної інженерії. Інженер і геолог К. Терцагі (1883; тепер Чехія — 1963; США) опублікував праці «Механіка ґрунтів» (англ. «Soil mechanics»; 1924), «Будівельна механіка ґрунтів» (англ. «Construction mechanics of soils»; 1925), «Інженерна геологія» (англ. «Engineering geology»; 1929, у співавторстві).

1928 у США сталася техногенна катастрофа — прорив дамби Сент-Френсіс у штаті Каліфорнія, зведеної з метою створення резервуара для водопостачання м. Лос-Анджелеса. Катастрофа привернула увагу світової громадськості до необхідності наукового обґрунтування робіт, пов’язаних із великими інженерними проєктами.

В  У к р а ї н і   виокремлюють три етапи розвитку інженерної геології:

• 1923–1945 — виникнення інженерної геології як самостійної наукової галузі, що сформувалася з ґрунтознавства й інженерної геодинаміки;
• 1946–1978 — закладання основ наукового напряму в інженерній геології — регіональної інженерної геології;
• від 1978 — сучасний період розвитку інженерної геології, на якому розробляють і вирішують комплексні проблеми інженерно-будівельної діяльності з використанням природних матеріалів літосфери (геотехніка), покликані мінімізувати негативні наслідки інженерної діяльності людини в геологічному середовищі, розробку питань раціонального використання й охорони тієї частини геологічного середовища, у якій здійснюється інженерно-господарча діяльність людини.

Вагомий внесок у розвиток інженерної геології здійснили вчені А. Бабинець, Є. Бруксер (1887–1965; тепер Україна), М. Демчишин (1934–2021; Україна), К. Маков, Г. Стрижельчик (нар. 1940; Україна), О. Фаловський (1909–2007; Україна) та інші.

Характеристика

Предмет досліджень

Інженерна геологія вивчає ґрунти, геологічні умови і динаміку верхніх горизонтів земної кори в зв’язку з інженерною діяльністю людини (будівництвом, створенням гідротехнічних споруд та їхньою експлуатацією, прогнозуванням можливих ситуацій і наслідків). На підставі спеціальних досліджень інженерна геологія визначає найбільш сприятливі місця для планового будівництва, заходів зі зміцнення стійкості споруд, кількісні розрахунки можливих навантажень, шляхи усунення наслідків прорахунків у процесі будівництва (включно з розвитком зсувів, підтоплення, більш високої за прогнозовану сейсмічність тощо). Інженерна геологія досліджує питання охорони геологічного середовища як частини екологічної системи; відіграє провідну роль у спостереженнях та розрахунках літомоніторингу.

Інженерна геологія пов’язана з іншими науками як геологічного, так і негеологічного циклів: мінералогією, літологією, петрографією, динамічною геологією, геофізикою, геохімією, інженерною гідрогеологією, мерзлотознавством.

Інженерна геологія широко використовує теоретичні досягнення і методи фізики, механіки, математики, хімії, теоретичної механіки та механіки будівельної.

Завдання

Основні завдання інженерної геології:

• дослідження сучасної морфології і закономірностей формування інженерно-геологічних умов у будівельних проєктах;
• прогнозування змін у процесі інженерно-господарської діяльності;
• інженерно-геологічне обґрунтування захисних заходів, що забезпечують раціональне освоєння територій, надр Землі і охорону довкілля.

Для вирішення завдань інженерної геології використовують натурні спостереження, польові та лабораторні експерименти, моделювання, аналітичні розрахунки, режимні стаціонарні спостереження тощо.

Структура

Складники інженерної геології:

• ґрунтознавство;
• інженерна геодинаміка;
• регіональна інженерна геологія.

Ґрунтознавство вивчає склад, будову та якості ґрунтів, закономірності їхнього формування в процесі інженерної діяльності людини. Інженерна геодинаміка досліджує механізм, геологічні причини і закономірності розвитку в геологічному середовищі природних та інженерно-геологічних процесів у зв’язку з інженерно-господарською діяльністю.

Регіональна інженерна геологія вивчає будову і властивості геологічного середовища різних структурних зон земної кори, закономірності формування їхніх інженерно-геологічних умов та просторово-часових змін у зв’язку з інженерною діяльністю.

Інженерно-геологічні роботи

Явища і процеси, що є результатом взаємодії геологічного середовища з інженерною спорудою, називають інженерно-геологічними. Під час інженерно-геологічних досліджень вивчають розповсюдження, склад, умови залягання, походження, вік, товщину, інженерно-геологічні властивості гірських порід і підземних вод, а також сучасні геологічні та інженерно-геологічні процеси.

Інженерно-геологічні вишукування та дослідження проводять:

• для житлової, комерційної та промислової забудови;
• для державних і військових установ;
• для громадських об’єктів (системи зливової каналізації, електростанції (зокрема вітрові), лінії електропередач, очисні споруди, трубопроводи, залізниці, мости, автомобільні дороги, аеропорти тощо);
• для розробки шахт і кар’єрів, дамб хвостосховищ, рекультивації шахт і проходки гірничих виробок та залізничних і автодорожніх тунелів;
• для відновлення водно-болотних угідь і середовища існування;
• для місць утилізації небезпечних відходів виробництва;
• для берегової інженерії;
• для морського стоку, бурових платформ, підводних трубопроводів, підводних кабелів тощо.

Головні завдання інженерно-геологічних та геодинамічних досліджень:

• вивчення геоструктурних, геоморфологічних та гідрогеологічних умов і сучасних геологічних процесів;
• визначення властивостей гірських порід для забезпечення ефективного проєктування і нормальної експлуатації інженерних споруд.

Результати інженерно-геологічних досліджень повинні забезпечувати можливість кількісного прогнозування взаємодії об’єктів із середовищем: можливі величини просідань будівель і споруд; фільтраційні втрати води із каналів та водосховищ; розмір руйнування берегів рік, водосховищ і морів, а також враховувати ефективність захисту території, де будуть розташовані об’єкти будівництва, від руйнівної дії сучасних геодинамічних процесів.

Література

1. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас, 2004. Т. 1. 640 с.
2. Glossary of Geology / Ed. by K. K. Neuendorf, J. P. MehlJr, J. A. Jackson. New York : Springer, 2005. 779 p.
3. Price D. Engineering Geology: Principles and Practice. Berlin : Springer, 2008. 450 p.
4. Інженерна геологія // Шмиг Р. А., Боярчук В. М., Добрянський І. М. та ін. Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури. Львів : [б. в.], 2010. С. 103.
5. Venkat Reddy D. Engineering Geology. New Delhi : Vikas Publishers, 2010. 658 p.
6. Prinz H., Strauß R. Abriss der Ingenieurgeologie. 5 aufl. München : Elsevier, 2011. 682 p.
7. Vallejo L., Ferrer, M. Geological Engineering. Leiden : CRC Press, 2011. 678 p.
8. Перешлюга І. Р. Цікава інженерна геологія. Тернопіль : Навчальна книга — Богдан, 2015. 232 с.
9. Стрижельчик Г. Г., Егупов В. Ю., Храпатова И. В. Инженерная геология. Харьков : Харьковский национальный университет строительства и архитектуры ; Типография Мадрид, 2017. 484 с.
10. Суярко В. Г., Величко В. М., Гаврилюк О. В. та ін. Інженерна геологія (з основами геотехніки). Харків : Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. 278 с.
11. Genske D. Ingenieurgeologie: Grundlagen und Anwendung. 3 aufl. Berlin : Springer, 2021. 728 p.

Автор ВУЕ

В. С. Білецький

Покликання на цю статтю: Білецький В. С. Інженерна геологія // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Інженерна геологія (дата звернення: 11.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 25.09.2024