Наведено деякі результати досліджень механіків Казахстану з проблем підземних споруд за останні сорок років. Відображено результати робіт з механіки стосовно низки спеціальних об'єктів.

Наведено результати досліджень і новітніх розробок провідних наукових центрів світу з проблеми мікробної корозії (МК) підземних споруд. Розглянуто питання біогеохімічної діяльності бактерій циклу сірки у зв'язку з МК. Викладено сучасні уявлення про агресивність грунтів, запропоновано нові підходи до вивчення МК у біоплівках. Розглянуто можливі біохімічні засади формування агресивного мікробного угруповання грунтів, а також мікробіологічні аспекти активного та пасивного захисту підземних споруд.

Приведены результаты исследований и новейших разработок ведущих научных центров мира по проблемам микробной коррозии (МК) подземных сооружений. Освещены вопросы биогеохимической деятельности бактерий цикла серы в связи с МК. Изложены современные представления об агрессивности почв, предложены новые подходы к изучению МК в биопленках. Рассмотрены возможные биохимические основы формирования агрессивной группировки почв, а также микробиологические аспекты активной и пассивной защиты подземных сооружений.

Розглянуто питання ремонту та відновлення конструкцій каналізаційних колекторів. Наиведено фактори, що знижують довговічність надійної експлуатації колекторів. Зроблено аналіз методів відновлення конструкцій. Установлено, що одним із ефективних методів є зведення вторинних обробок із монолітно-пресованого бетону з установкою антикорозійних та антифільтраційних покриттів. Розроблено методику розрахунку тиску пресування бетонної суміші у разі використання розробленого автором пристрою радіально-осьового пресування. Запропоновано технологічні, технічні та організаційні рішення щодо підвищення ефективності ремонтно-відновлювальних робіт у каналізаційних колекторах із застосуванням монолітно-пресованого бетону.

Розроблено методику розрахунку положистих куполів підземних будинків з обліком температурно-вологісних впливів і реальної роботи матеріалів. Визначено температурно-вологісні режими роботи будівельних конструкцій у субтропічному поясі за даними регіональної класифікації кліматичних зон, запропоновано розрахункові залежності річного ходу основних параметрів середовища (потенціалу вологості та температури), сформульовано межові умови задач тепло-вологопровідності. Розраховано розподіл потенціалу вологості за товщиною залізобетонних оболонок, що частіше зустрічаються у разі однобічного висихання. Запропоновано методику визначення напружень від усадки та набухання шляхом введення еквівалентних температур. Наведено методику розрахунку куполів, що дозволяє враховувати фізичну нелінійність залізобетону - тріщини та повзучість. Встановлено, що повзучість бетону істотно впливає на розподіл зусиль у системі, складеної з тонкостінного купола та масивної кільцевої балки. Розглянуто методику розрахунку покрить - оболонок підземних будинків із плоским прямокутним контуром. Розроблено кінцево-різницеву модель положистої оболонки двоякої кривизни, а також алгоритм і програму SHELL для ПК. Проведено числові дослідження температурно-усадочних напружень у залізобетонних прямокутних оболонках на прикладі розрахунку оболонки розміром 12 <$Etimes> 12 м. Доведено, що оболонка переносу у процесі зміни вологісного режиму до повного висихання, проходить стадії з більш високим рівнем напружено-деформованого стану, ніж кінцеве.

Запропоновано конструкцію траншейної огорожі у разі виконання робіт за складних геологічних і несприятливих умов, використання якої дозволяє підвищити надійність кріплення стін траншей в обводнених грунтах, створити усередині траншеї вільний простір для виконання монтажних робіт, захистити від атмосферного впливу працюючих у траншеях за даних умов, забезпечити безпечні умови праці, підвищити продуктивність та зниження вартості будівництва.

Висвітлено питання спорудження об'єктів з метою зберігання нафти, нафтопродуктів, природних і зріджених газів. Подано класифікацію і показано призначення різних типів нафтобаз. Розглянуто конструкції сталевих і залізобетонних резервуарів, газгольдерів. Особливу увагу приділено монтажу, вибору машин, механізмів та оснащення з метою проведення даних робіт. Описано прогресивний метод зберігання вуглеводнів - підземний. Окреме місце відведено спорудженню терміналів і морських нафтобаз.

Розглянуто моделювання як структурний компонент проектної творчості архітектора. Досліджено особливості поведінки людей у підземному архітектурному середовищі. Здійснено аспектний аналіз ситуаційності в архітектурі підземного середовища. Висвітлено просторову концептуалізацію моделі підземної архітектури. Визначено межі підземного архітектурного простору з використанням засобів моделі "замкненого простору". Наведено концептуальні схеми універсальної моделі підземної архітектури як провідної форми проектного моделювання.

Проведено аналіз стану топографо-геодезичного та геоінформаційного забезпечення інженерних комунікацій (ІК) в експлуатаційних системах. Обгрунтовано вибір масштабу картографічних матеріалів, точність топографо-геодезичного та картографічного забезпечення. Наведено методику застосування геоінформаційної системи (ГІС) для експлуатації ІК. Розроблено класифікатор, умовні позначення, методику реалізації системи керування базами даних Oracle, просторово-часове моделювання генерації запитів у ГІС ІК, встановлено вимоги щодо забезпечення топологічності об'єктів. Створено геоінформаційну технологію на базі реляційної моделі просторових даних ІК з використанням прикладних ГІС-продуктів для здійснення просторово-часового аналізу стану ІК.

Встановлено закономірності проходження геомеханічних і дифузійно-фільтраційних процесів, розроблено наукові принципи технічної діагностики та зведення геокомпозитної конструкції в системі споруда - геологічне середовище. Обгрунтовано технологію відновлення і підвищення стійкості заглиблених і підземних споруд у зонах інтенсивної фільтрації. Зокрема, методами математичного моделювання та експериментальних досліджень встановлено: закономірності зміни у часі напружено-деформованого стану, розвитку корозійно-руйнівних процесів у бетонній оболонці, формування порожнин в геологічному середовищі за оболонкою заглиблених (підземних) споруд в зонах інтенсивної фільтрації, залежність міцності зчеплення геокомпозитних матеріалів з бетоном від складу тампонажної суміші.

Проведено оцінку ризику виникнення надзвичайних ситуацій за інженерно-сейсмогеологічними показниками стану геологічного середовища. Викладено методику визначення дійсного руху коливальних систем як основи динамічної паспортизації споруд. Проаналізовано сучасні методи розрахунку основ і фундаментів будівель на сейсмостійкість. Розглянуто питання конструктивного захисту житлових будинків масових серій, що експлуатуються за умов просідаючих грунтів сейсмонебезпечних територій України. Визначено вплив регіональних структурно-динамічних факторів геологічного середовища на сейсмічну безпеку будівництва. Висвітлено проблеми проектування та конструювання багатоповерхових будинків у сейсмічних зонах.

Проведена оценка риска возникновения чрезвычайных ситуаций по инженерно-сейсмологическим показателям состояния геологической среды. Изложена методика определения действительного движения колебательных систем как основы динамической паспортизации сооружений. Проанализированы современные методы расчёта основ и фундаментов строений на сейсмоустойчивость. Рассмотрены вопросы конструктивной защиты жилых домов массовых серий, эксплуатируемых в условиях проседающих почв сейсмоопасных территорий Украины. Определено влияние региональных структурно-динамических факторов геологической среды на сейсмическую опасность строительства. Освещены проблемы проектирования и конструирования многоэтажных домов в сейсмических зонах.

Розроблено теоретичні засади створення та функціонування електромагнітної інформаційно-вимірювальної системи (ЕМ ІВС) для обстежень стану комплексного захисту від корозії підземних магістральних трубопроводів. Побудовано математичну модель та досліджено інформативні ознаки ЕМ поля підземного трубопроводу, вибрано вимірювані параметри. Запропоновано методи та технічні засоби визначення координат і безконтактних вимірювань змінних і постійних струмів, що протікають підземним струмопроводом, а також методи визначення розподілу вздовж траси густини струму катодного захисту, перехідного опору труба-земля та його складових (грунту, ізоляції, поляризації) за безконтактними вимірами змінної складової струму та додатковими контактними вимірами постійних і змінних напруг. Розроблено структуру, алгоритми та засоби технічного забезпечення ЕМ ІВС, створено апаратуру типу БІТ-КВП для безконтактних вимірювань струмів з метою передачі даних у комп'ютер, програми обробки та відображення інформації. Наведено методику оперативного визначення параметрів ізоляційного покриття та електрохімічного захисту в системі комплексних обстежень технічного стану трубопроводів для виявлення найбільш імовірних місць корозії та запобігання пошкодженням підземних трубопроводів.

Наведено результати досліджень з вдосконалення технології приготування спеціальних розчинів на основі глин Черкаського родовища, шляхом модифікації обладнання, розробки та використання технологічного регламенту. Розроблено технологічні рекомендації та технологічну карту на приготування спеціальних розчинів на основі бентонітів Черкаського родовища, модифікованих домішками як імпортного, так і українського виробництва, для використання їх за безтраншейної прокладки комунікацій методом горизонтально-направленого буріння. Наведено результати виробничої апробації та впровадження на реальних об'єктах прокладання інженерних комунікацій.

Приведены методики расчета степени агрессивности газово-биогенной эксплуатационной среды и прогнозирования зон коррозионного поражения в канализационных каналах на примере дренажно-комуникационного тоннеля г. Ашгабат.

Рассмотрены современные уникальные технические решения по строительству и реконструкции подземной инфраструктуры городов в зарубежной практике (на примере исследования опыта США). Предложена классификация различных объектов инфраструктуры, рассмотрены современные строительные технологии и способы реконструкции. Особое внимание уделено проблемам организации производственных работ в условиях плотной городской застройки. Приведены сведения о технологии строительства напорных туннелей для водоснабжения города. Проанализированы некоторые современные технологические решения строительства метрополитена мелкого заложения в условиях плотной городской застройки. Рассмотрены методы использования и хранения подземной термальной энергии в городской инфраструктуре и приведены сведения по строительству и реконструкции подземных инженерных коммуникаций. Показаны структурные особенности комплекса "Мост-туннель", связывающего районы, разделенные морским заливом в штате Вирджиния (США).

Проанализированы проблемы строительства подземных объктов в нестабильных условиях, прогнозирование которых затруднительно или невозможно из-за большого числа взаимодействующих факторов. Раскрыты принципы проектирования и строительства в условиях геологических опасностей. Рассмотрены меры по улучшению стабильности забоя, снижению воздействия внезапных выбросов породы и землетрясений, специфические особенности обеспечения устойчивости крупных полостей. Уделено внимание подземному строительству в обводненных породах и применению в них предварительного и последующего тампонажа, замораживающей технологии.

Освещен зарубежный опыт использования естественных подземных структур и строительства сооружений различного назначения под землей. Предложена классификация подземных объектов и приведены характерные примеры. Рассмотрены современные способы подземного хранения энергетических ресурсов и складирования радиоактивных отходов. Рассмотрены основные этапы создания и формирования стратегического нефтяного резерва США. Показаны возможности использования термальной энергии и рассмотрены различные системы хранения тепла. Приведено описание хранилищ природного газа и нефтепродуктов, подземных угольных складов, гидроаккумулирующих и пневмоаккумулирующих электростанций. Охарактеризованы научные подземные структуры, в частности физические лаборатории США и других стран мира.

Рассмотрены основные принципы и практика зарубежного управления подземным строительством. Описаны общие для отрасли подходы к планированию и организации управления, дизайну и строительному производству, определению стоимости и продолжительности работ. Особое внимание уделено контрактной практике и разрешению споров и разногласий, возникающих при потенциальных изменениях контрактных условий. Приведены особенности управления подземным строительством, связанные с геотехнической обстановкой производства работ. Даны примеры управления особо сложными проектами, включающими многочисленные объекты различного назначения и параметров. Установлено, что строительная область является одной из наиболее подверженных рискам с разными происхождением и последствиями, в том числе, катастрофическими. Описаны методология управления строительными рисками, их качественная и количественная оценки, подчеркнуты особенности минимизации рисков для поземных проектов, иллюстрированные конкретными примерами.

Рассмотрены основные принципы и практика зарубежного опыта управления подземным строительством. Описаны общие для отрасли подходы к планированию и организации управления, дизайну и строительному производству, определению стоимости и продолжительности работ. Особое внимание уделено контрактной практике и разрешению споров и разногласий, возникающих при потенциальных изменениях контрактных условий. Приведены особенности управления подземным строительством, связанные с геотехнической обстановкой производства работ. Даны примеры управления особо сложными проектами, включающими многочисленные объекты различного назначения и параметров. Описаны методология управления строительными рисками, их качественная и количественная оценки, подчеркнуты особенности минимизации рисков для подземных проектов, иллюстрированные конкретными примерами.

Изложены методология разработки и примеры реализации природоохранных мероприятий, применяемых при подземном строительстве. Показано его воздействие на оседание земной поверхности и состояние объектов на ней, описан механизм деформации пород, обрушений туннелей, провалов поверхности при авариях. Раскрыты возможности использования отходов подземного строительства и горнодобывающего производства и их размещения в выработанном пространстве угольных и рудных шахт. Даны сведения о природоохранных преимуществах бестраншейной технологии строительства и реконструкции подземных инженерных сетей по сравнению с традиционными методами. Раскрыто взаимодействие породного массива и выполняемого в нем строительства. Определены факторы, влияющие на качество подземного воздуха и способы его улучшения. Описаны противошумовые мероприятия, а также методы предотвращения обрушения горных выработок и препятствования притокам и прорывам воды.

Досліджено напрями розвитку техніки та технологій для прокладання підземних інженерних комунікацій. Розроблено наукові основи створення та дії нових черв'якоподібних підземнорухомих пристроїв, які грунтуються на виявленому в процесі біонічного аналізу поступальному розпірно-дискретному русі, з метою зменшення зростаючої з глибиною енерговитратності технологічного процесу. Розроблено нові енергоощадні технічні засоби, в яких реалізовано такий рух. Обгрунтовано створення багатофункціональних біомехатронних підземнорухомих пристроїв підвищеної ефективності, в яких передбачається об'єднання трьох різних за своєю фізичною природою складових: біомеханічної, електротехнічно-електронної та комп'ютерної для керування рухом. Запропоновано технічні рішення та запатентовано підземнорухомі пристрої з автоматичними системами керування дискретним переміщенням, швидкості руху та вирівнювання траєкторії.