History of development and classification of engineering-geological survey technologies for construction

Инженерные изыскания для строительства являются видом строительной деятельности, а инженерно-геологические изыскания представляют собой один из основных видов изыскательских работ, которые сопровождают все основные этапы жизненного цикла строительных объектов. По сути, инженерно-геологические изыскания являются производственным технологическим процессом, обеспечивающим комплексное изучение инженерно-геологических условий территории размещения строительного объекта. При решении различных изыскательских задач используются разнообразные методы, методики, технологии и технические средства.

1.1. Постановка проблемы

В методологическом отношении в научной среде вопросы «методики» инженерно-геологических изысканий для строительства проработаны намного подробнее, нежели вопросы «технологии». Это отчасти связано с тем, что само понятие «технология» является весьма многогранным и в настоящее время из-за постоянного развития довольно часто переосмысливается, дополняется, а также насыщается новыми смыслами.

Термин «технология», рассматриваемый применительно к изыскательской деятельности, необоснованно обходится современными терминологическими инженерно-геологическими словарями и учебной литературой.

В нормативно-технической документации методика и технология инженерно-геологических изысканий регламентируются по-разному.

Например, СП 47.13330.2016 в равной степени уделяет внимание вопросам методики и технологии выполнения изыскательских работ. Однако изданный в его развитие СП 446.1325800.2019 практически полностью обходит стороной вопросы технологии изысканий, и исключение составляют лишь вопросы технологии геофизических исследований.

Вопросы общей истории развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства в научной литературе практически не освещены, а логически структурированные классификации этих технологий отсутствуют.

Всё это обуславливает актуальность затронутой в работе темы.

1.2. Научная новизна

Представленная тематика ранее не привлекала пристального внимания отечественных исследователей, и прежде в ходе научных исследований затрагивались лишь отдельные аспекты технологического обеспечения изыскательских работ. Для понимания современного технологического уровня инженерно-геологических изысканий и оценки тенденций его развития в будущем необходим анализ эволюции изыскательских технологий. «Усваивая опыт прошлого, исследуя настоящее, наука устремлена в будущее»

Данная работа по новому раскрывает историю развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства и является одной из первых попыток изучения их классификации.

1.3. Цели и задачи

Целью данной работы является изучение истории технологического развития инженерно-геологических изысканий для строительства, оценка нынешнего состояния и ближайших перспектив этого технологического развития, а также разработка системы классификации технологий инженерно-геологических изысканий на основе разных классификационных признаков.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- изучение основных этапов развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства;

- выявление специфики отечественных инженерно-геологических технологий;

- выделение по разным классификационным признакам основных групп технологий инженерно-геологических изысканий.

1.4. Методы исследования

Историческое исследование производилось на основе анализа, систематизации и обобщения собранных литературных изыскательских данных. При изучении истории развития инженерно-геологических технологий для строительства авторами применялся ретроспективный анализ. Рассмотрение этапов развития инженерно-геологических технологий осуществлялось на примере нашей страны.

Во многих научных источниках по изыскательской тематике не очевидна принципиальная разница в терминах «методика» и «технология», т.е. различия между ними оказываются практически размытыми.

В понимании авторов, методика инженерно-геологических изысканий представляет собой совокупность методов и приемов инженерно-геологического обеспечения строительства.

Применительно к инженерно-геологическим изысканиям технология представляет собой сложную систему организационных мер, совокупности производственных приёмов и операций, и их взаимодействия, направленных на решение различных инженерно-геологических задач. Понятие технология тесно связано с применяемыми техническими средствами, оборудованием и инструментами.

Технология выстраивает цепочку алгоритмизированных действий, соблюдение и выполнение которых гарантирует получение запланированного результата. Фактически технологию можно определить как пошаговую инструкцию или подробный рецепт достижения цели с указанием необходимых параметров. Образно говоря, методика обозначает общее направление движения, по которому следует двигаться изыскателю для получения запланированного результата, а технология указывает нужный для этого подробный маршрут.

История развития инженерно-геологических технологий в нашей стране имеет свою выраженную специфику. Во многом на это повлияло то обстоятельство, что в советское время отечественные изыскатели находились в некоторой изоляции от возможности постоянного и тесного взаимодействия и обмена опытом с изыскателями из многих зарубежных стран, а также широкого использования зарубежных технологий и технических средств. Ввиду этого отечественная изыскательская отрасль длительное время весьма плодотворно развивалась относительно независимо и автономно. Сопутствующее активное развитие инженерно-геологических технологий в нашей стране способствовало крупным достижениям отечественных изыскателей, обеспечившим возможность возведения многочисленных технически сложных и уникальных по значению и масштабу зданий и сооружений, заслуженно получивших мировое признание, в том числе в сложных инженерно-геологических условиях.

В разное время инженеры-геологи для решения конкретных изыскательских задач применяли различные инженерно-геологические технологии ведения работ, которые с течением времени постоянно обновлялись, прогрессировали и развивались. Фактически этапы развития инженерно-геологических технологий в изыскательской отрасли совпадают с основными этапами общего технологического развития во всех сферах человеческой деятельности. Здесь будет уместным выделить следующие этапы развития и распространения технологий в изыскательской отрасли: ручных; механических; автоматизированных; компьютерных; коммуникационных; информационных цифровых технологий

Основные этапы развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства показаны на рис. 1. История развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства охватывает без малого период двух веков. Инженерная геология как наука возникла только в 20–30-х годах ХХ века. Однако накопление практических знаний и опыта инженерно-геологического обеспечения строительных работ началось задолго до формирования этой науки. Наиболее ранней датой возникновения одной из первых технологий, фактически относящейся к инженерно-геологической изыскательской тематике, по-видимому, является 1836 год. Эта дата связана с появлением и практическим применением технологии ручного зондирования грунтов с помощью вдавливаемых щупов. Суть указанной технологии была изложена в книге служащего корпуса инженеров путей сообщения, подполковника М.С. Волкова «Записка об исследовании грунтов земли, производимом в строительном искусстве»

Рисунок 1 - Основные этапы развития технологий инженерно-геологических изысканий для строительства

DOI:10.60797/IRJ.2025.154.13.1

Display full sizeDownload image

Развитие изыскательских технологий коснулось различных вопросов получения, накопления, обработки, отображения и представления инженерно-геологической информации, что отмечено в

[3]

,

[5, С. 23–24]

,

[7, С. 187]

,

[8]

. По сути, на протяжении всей обозримой истории формирования и модернизации изыскательских технологий отмечается их теснейшая связь с разработкой новых и совершенствованием существующих технических средств ведения изыскательских работ.

Существенный вклад в развитие изыскательских инженерно-геологических технологий сделан и отечественными, и зарубежными специалистами. Все заимствованные отечественными специалистами зарубежные технологии были ими доработаны и адаптированы под национальные особенности. Обращает на себя внимание также то обстоятельство, что с момента появления новой инженерно-геологической технологии и до её широкого применения обычно проходит довольно большое время.

В связи с тем, что в рамках настоящей работы невозможно охватить и учесть всё разнообразие используемых при инженерно-геологических изысканиях технологий, авторами учтены лишь основные из них.

По широкому спектру методов инженерно-геологических изысканий существуют различные классификации

Перечень существующих и применяемых на практике технологий инженерно-геологических изысканий чрезвычайно велик. По разным классификационным признакам правомерно выделить следующие основные группы технологий инженерно-геологических изысканий:

- по отношению к материальным объектам: материальные и нематериальные;

- по выполняемой роли: основные, вспомогательные, обслуживающие;

- по назначению и характеру использования: получения, накопления и обработки, отображения и представления инженерно-геологической информации;

- по динамике развития: прогрессивные, развивающиеся, устоявшиеся, устаревшие;

- по уровню автоматизации: ручные, механизированные, автоматизированные, автоматические;

- по наличию стандартов: стандартизованные, нестандартизованные;

- по сфере применения: управленческие, производственные, информационные, коммуникационные;

- по характеру и широте распространения: типовые (массовые), уникальные;

- по новизне: традиционные, инновационные;

- по характеру считывания и обработки данных: аналоговые, цифровые;

- по типу необходимых ресурсов: энергоёмкие, капиталоёмкие, наукоёмкие, трудоёмкие;

- по месту (стране) разработки: отечественные, зарубежные, совместные.

Совокупность представленных классификаций по разным признакам (основаниям) фактически образуют систему классификаций технологий инженерно-геологических изысканий.

Наибольшее внимание с точки зрения её практической важности заслуживает классификация технологий по назначению и характеру использования.

Также необходимо обратить внимание на то, что практически всегда решение конкретных инженерных изыскательских задач достигается реализацией определенной совокупности технологий.

Изучение истории развития и разработка классификации технологий инженерно-геологических изысканий для строительства могут способствовать их дальнейшему совершенствованию и общему технологическому развитию изыскательской деятельности.

В настоящее время изыскательская отрасль довольно чутко и достаточно оперативно реагирует на все существующие в стране и мире главные технологические тренды. При этом внимание отрасли обращено на активное развитие цифровых технологий, и как их разновидности — технологий обработки изыскательских данных с использованием искусственного интеллекта.

Инженерно-геологические технологии с использованием искусственного интеллекта позволяют расширить возможности раннего распознавания проявления и классифицирования опасных геологических процессов, прогнозного моделирования их развития, а также контроля качества изыскательских работ.

Сейчас в изыскательской отрасли отмечается активное сближение и совмещение производственных и информационных технологий.

Важным и перспективным направлением изыскательской отрасли является роботизация изыскательского технологического процесса, что особенно важно при работах в труднодоступных и стесненных условиях.

Фактически основные современные направления дальнейшего совершенствования инженерно-геологических технологий связаны с решением комплекса задач повышения полноты и качества изыскательской информации, уровня гибкости (адаптивности) технологического обеспечения и безопасности работ, а также ресурсосбережения.