Розроблено нові методи формування геотехнічних характеристик природних і техногенних грунтових масивів з нестійкими міцнісними показниками та періодичною структурою. Вирішено наукове та прикладне завдання збільшення надійності експлуатації будівель і споруд через підвищення несучої здатності та стійкості масивів і зсувних схилів із залученням цементуючих сумішей і високопродуктивної техніки обробки грунтів енергією вибуху, що має важливе значення в сучасних умовах геотехнічного підземного будівництва. На основі математичного моделювання розвитку вибухової порожнини за присутності в зарядній свердловині тампонуючого розчину розглянуто явище пульсаційного зростання - зниження величини середнього гідростатичного тиску у вибуховому імпульсі в часі, що призводить до збільшення загальної тривалості вибухового імпульсу та механічного ефекту вибуху та дозволяє регулювати параметри хвилі тиску в грунті залежно від міцнісних параметрів жорсткої перепони, фізико-механічних параметрів грунтового середовища та геометрії споруди.

Проаналізовано процес глибокого руйнування грунту землерийними робочими органами. Обгрунтовано раціональні параметри багатоярусного землерийного робочого органа (БЯЗРО), який грунтується на рівності масових витрат грунту в суміжних ярусах. Розроблено методику інженерного розрахунку БЯЗРО. Виготовлено БЯЗРО для прокладання підземних комунікацій та проведено польові випробування, в результаті яких підтверджено підвищення його ефективності. Аналіз економічної ефективності показав, що реалізація БЯЗРО для прокладання підземних комунікацій забезпечує зниження енергоємності на 43,1 %, а матеріалоємності - на 52,3 %.

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.

Розкрито основні поняття про інженерні мережі. Розглянуто основні схеми, споруди та обладнання, способи прокладання інженерних мереж населених пунктів і підприємств. Висвітлено конструктивні особливості та основні принципи розміщення водопровідних, каналізаційних, теплових, газових та електричних мереж і споруд. Охарактеризовано особливості переходів інженерних мереж через штучні та природні перешкоди, зокрема залізничні та шосейні магістралі, надземні та наземні переходи та ін. Викладено основи сумісного розміщення інженерних мереж на території міста. Наведено основні заходи з безпеки праці під час будівництва та експлуатації мереж і споруд.

Запропоновано нові підходи до керування обваленням пластів нерозчинних порід під час розмивання підземних ємностей у кам'яних солях. На підставі теоретичних та експериментальних досліджень напружено-деформованого стану пластів встановлено граничні умови обвалення пластів, що дозволило визначити параметри навантаження під час руйнування нерозчинних відкладів гірських порід. Запропоновано технології спорудження підземних сховищ у кам'яних солях, ефективність яких підтверджена практикою.

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.

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.

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.

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.

Обгрунтовано доцільність використання бетонних сумішей рухомістю 4 - 6 см для підвищення величини зчеплення арматури з бетоном. Проаналізовано технології зведення підземних споруджень засобом "стіна в грунті". Виявлено причини зниження зчеплення з арматурою, що обумовлено домішкою глинистих часток. Наведено методику проведення досліджень. Оптимізовано технологічні режими електрообробки під час використання сумішей різної рухомості та зміни в'язкості глинистого розчину. Проведено порівняльний аналіз результатів досліджень зміни величини зчеплення арматури з бетоном за лабораторних та натурних умов.

Розроблено ефективну технологію безфутлярної прокладки теплопроводів закритим способом. Проаналізовано особливості тепло- та гідроізолювальних матеріалів, застосованих для будівництва тепломереж. Установлено, що найбільш ефективними серед них є поліуретан, який використовується як теплоізолювальний матеріал та поліетилен, що виконує гідроізолювальні функції. Досліджено ефективність технології закритого способу будівництва мікротунелей різного призначення з використанням сучасних машин і обладання. Охарактеризовано взаємодію обробки теплопроводу з оточуючим грунтовим масивом за використання безфутлярної прокладки. На підставі результатів дослідження існуючих конструктивних і технологічних рішень прокладки безканальних теплопроводів відкритим способом і футлярних теплопроводів закритим способом, аналізу єдиної дефоромованої системи обробка - масив розроблено конструкцію та технологію безфутлярної прокладки теплопроводів закритим способом.

Теоретично визначено параметри поширення направлених коливань у разі використання вібронагнітальних технологій бетонування монолітних стін у грунті. Виявлено закономірності впливу технологій на процес утворення антифрикційного шару на каналоутворювачах та обмежувачах захваток бетонування та протифільтраційного екрана на стінках траншеї. Розглянуто інноваційні технології та обладнання для зведення монолітних і протифільтраційних стін у грунті, що дозволяють використати бетонні суміші рухливістю від 2 до 12 см, створити попередню напругу, покращити зчеплення арматури з бетоном, полегшити процес витягування обмежувачів захваток і каналоутворювачів, інтенсифікувати процес створення протифільтраційного екрана на стінках траншеї, відмовитися від дорогих заповнювачів. Встановлено можливість експрес-контролю процесу утворення протифільтраційного шару на стінках траншеї.

Розроблено технологію використання українських бентонітів у разі безтраншейної прокладки інженерних комунікацій за методом горизонтально-спрямованого буріння. Оптимізовано технологічні властивості спеціальних розчинів і вдосконалено технологію прокладки. Проведено комплексні дослідження щодо підбору складу спеціальних глинистих розчинів та їх технологічних властивостей. Розроблено оптимальний склад, що забезпечує необхідні технологічні показники розчину на основі українських бентонітів. На підставі результатів досліджень розроблено організаційно-технологічні рекомендації щодо вдосконалення технології прокладки комунікацій за методом горизонтально-спрямованого буріння. Розроблено типову технологічну карту стосовно використання українських бентонітів за умов безтраншейної прокладки інженерних комунікацій.

Досліджено вплив техногенних навантажень на зміни кількісного й якісного складу мікробних угруповань грунтів, прилеглих до підземних металевих споруд. Вперше запропоновано можливий розподіл функцій між групами мікроорганізмів, які складають корозійнонебезпечне угруповання, в загальному корозійному процесі. Виявлено трофічні механізми, за рахунок яких можливе підтримання якісного сталого складу угруповання мікроорганізмів та високого рівня швидкості біокорозійного процесу. Доведено, що ступінь корозійних руйнувань підземних споруд може бути оцінений без розкопування об'єкта та проведення поверхневого огляду, а базуючись лише на визначенні складу мікробних метаболітів у прилеглих грунтах. Виявлено синергетичний ефект у разі спільної дії корозійно активних бактерій декількох систематичних груп. Вперше теоретично обгрунтовано та дослідно підтверджено, що вибір значення величини потенціалу катодного захисту залежить від складу аніонів грунту, в якому експлуатується споруда. Визначено вимоги щодо властивостей інгібіторів, які можуть застосовуватись для захисту підземних металевих комунікацій від мікробної корозії.

Розглянуто загальні питання й умови використання підземного простору великих міст, охарактеризовано технологічні елементи й особливості будівництва об'єктів транспортної та комунальної інфраструктури - автомобільних, залізничних, комунікаційних і пішохідних тунелів мілкого та глибокого закладання. Висвітлено особливості спорудженя перегінних і станційних тунелів метрополітену, шахтних стволів, допоміжних обслуговуючих виробок.

Досліджено якісний склад природного угрупування гетеротрофних бактерій, яке зруйнувало бутилкаучуковий шар покриття Полікен 980-25. Визначено питоме продукування синтезу екзополімерного комплексу (ЕПК), загальну кількість білку та вуглеводів у ЕПК за різних моделей росту. Вивчено моносахаридний склад ЕПК. Встановлено, що моносахаридний склад ЕПК біоплівки більш різноманітний, ніж у планктоні, ксилоза була виявлена тільки у ЕПК біоплівок моно- та бінарних культур. Показано, що міцність до розриву захисного покриття Полікен 980-25 під впливом біоплівок, які сформовані моно- та бінарними культурами значно знижуються. Проаналізовано, що механізм біодеградації бутилкаучукового шару під впливом моно- та бінарної біоплівок відбувається внаслідок окисної деструкції. Запропоновано можливий механізм біодеградації бутилкаучукового шару покриття Полікен 980-25.

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

Изложены результаты исследований по расчету и проектированию подземных сооружений мелкого заложения. Рассмотрены различные теории расчета и проектирования конструкций из железобетона - как монолитных, так и сборных - для различных грунтовых условий и горных пород, в основу которых положены современные достижения науки и техники в области инженерных сооружений, практики подземного строительства и экспериментальных исследований. Даны рекомендации по выбору рациональных методов расчета конструкций подземного сооружения мелкого заложения и способов строительства в сложных инженерно-геологических условиях. Приведены многочисленные примеры, облегчающие сложные расчеты и проектирование конструкций подземных сооружений.

Обобщен теоретический и экспериментальный материал по теории расчета, проектирования и возведения геотехнических инженерных сооружений с использованием материалов по гидрологии, гидромеханике, гидравлике, динамике подземных вод, теории движения грунтовых вод и др. Рассмотрено напряженно-деформированное состояние массивов при оползневых явлениях и математически смоделированы системы движения массива. Приведены расчеты и варианты проектирования подпорных стен и стен подвалов, стен подземных сооружений и противофильтрационных завес, подземных сооружений на карстовых породах и опускных колодцев. Описаны особенности движения подземного водного раствора, нагретого высокой температурой от тепловых сооружений; рассмотрена химическая термодинамика в горных породах. Проведен расчет тоннеля сечения с учетом сейсмических воздействий по электронному варианту.

Запропоновано варіанти укладання комплектів комунікацій в технологічних порожнинах у грунті, виконаних безтраншейним способом, і виконано порівняльну оцінку необхідної мінімальної площі поперечного перерізу порожнини у грунті. Запропоновано варіант робочого устаткування і принципові варіанти робочих органів для утворення технологічних порожнин у грунті комбінованим способом буріння і уторування грунту.