Выполнена оценка основных факторов надежности работы системы тоннель – подземная среда. Показано, что гидрогеологические условия имеют особое значение при строительстве и эксплуатации подземных сооружений в Санкт-Петербурге. Проанализировано гидродинамическое воздействие региональных и локальных водоносных горизонтов на развитие и активизацию таких процессов, как перетекание подземных вод, плывуны, прорывы напорных вод, деформации подземных сооружений. Установлено влияние гидрохимических условий на формирование агрессивности подземной среды по отношению к конструкционным и гидроизоляционным материалам подземных сооружений. По- казано негативное воздействие деятельности подземной микробиоты на разрушение железобетонных и чугунных обделок.
Проанализировано влияние природных и техногенных факторов на эксплуатационную надежность функционирования перегонных тоннелей метрополитена, проложенных в верхнекотлинских глинах венда. Отмечено, что трещиноватость этих глин изучалась еще на стадии изысканий первых линий метро. Подчеркивается, что интенсивность трещиноватости глин усиливается в тальвеговых зонах погребенных долин, в пределах которых отмечается повышение количества течей в обделках тоннелей. Исследовано влияние гидродинамических и гидрохимических условий напорного вендского водоносного комплекса, залегающего ниже вмещающей толщи, на деформации и разрушение обделок. Экспериментально изучено снижение прочности глин при их взаимодействии с жидкими фазами. Приведен химический состав водных вытяжек из проб разрушенных конструкционных материалов и натечных форм. Показано значение биокоррозии в разрушении конструкционных и гидроизоляционных материалов, в том числе битумов. Предложены способы защиты тоннельных конструкций от биокоррозии.
Рассмотрены особенности разрушения конструкционных материалов подземных транспортных сооружений в зависимости от специфики инженерно-геологической, гидрогеологической и геоэкологической обстановки подземного пространства Санкт-Петербурга. Проанализированы основные варианты размещения перегонных тоннелей и характер протекающих процессов деградации конструкционных материалов обделок в условиях интенсивного влияния гидродинамики и гидрохимии водоносных горизонтов, природного и природно-техногенного газообразования, а также микробной активности в подземном пространстве. Приведены результаты химических анализов разрушенных конструкционных материалов и новообразований. Исследован видовой и родовой состав микроорганизмов, участвующих в коррозионных процессах конструкционных материалов.
Проанализированы основные природные и техногенные факторы, определяющие формирование и деятельность в подземном пространстве Санкт-Петербурга различных форм микробиоты. Приведены данные по характерной микрофлоре погребенных болот, способствующей развитию микроорганизмов в подстилающих грунтах. Рассмотрены процессы, оказывающие влияние на генерацию окислительно-восстановительных и кислотно-щелочных условий в подземном пространстве, и жизнедеятельность различных физиологических групп микроорганизмов. На конкретных примерах прослежены особенности разрушения кирпичной кладки фундаментов, а также железобетонных и чугунных обделок некоторых транспортных тоннелей. Приведена сравнительная оценка химического состава водных вытяжек из разрушенных конструкционных материалов и новообразований (сталактитов и высолов). Охарактеризован метаболизм различных форм бактерий и микромицетов, который приводит к разрушению строительных материалов.
Яковлевское месторождение КМА известно большими запасами и высоким качеством железных руд, которые являются продуктом химического выветривания железистых кварцитов в допалеозойское время. Богатые железные руды (БЖР) представляют собой недоуплотненные разности с высокой пористостью и даже макропористостью. Глубина их залегания более500 м. В статье проведен анализ гранулометрического состава, физических свойств и параметров прочности различных типов БЖР. Выполнен расчет допустимого гидродинамического напора с учетом мощности целика (53 м) при различной ширине пролета одиночной выработки. Дан прогноз времени перетекания подземных вод из вышележащего нижнекаменноугольного водоносного горизонта на горизонт –370 м. Сделаны выводы о негативном влиянии перетекания подземных вод, приводящем к вторичному увлажнению БЖР, резкому снижению их прочности, что создает условия для формирования прорывов.
Проанализированы инженерно-геологические условия площадки проектируемой компрессорной станции «Береговая», при этом особое внимание обращено на эндогенные и экзогенные геологические процессы и явления, которые будут определять безопасность эксплуатации станции. Рассмотрены особенности физико-механических свойств флишевой толщи, выделены наиболее слабые и водонеустойчивые разности пород – мергели. Показано, что в мергельных отложениях при их дополнительном увлажнении наиболее вероятно формирование поверхностей скольжения оползневых смещений. Даются примеры возможных мероприятий по обеспечению защиты компрессорной станции от опасных геологических процессов.
