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.

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.

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.

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.

Проаналізовано сучасні технології прокладання інженерних комунікацій та виявлено тенденції їх удосконалення. Встановлено, що для розподільних мереж за стислих міських умов перспективним є комбінований метод створення горизонтальних свердловин грунтопроколювальними установками статичної дії. Обгрунтовано основи створення свердловин комбінованим методом та встановлено раціональні області використання технологій, які його реалізують. Розглянуто особливості створення горизонтальних свердловин. Розроблено теоретичні основи комбінованого методу. Встановлено силові характеристики основних технологічних операцій. Наведено результати випробування натурного зразка грунтопроколювальної установки та експериментального робочого обладнання. Наведено реальні значення опору грунтів у процесі їх проколу та ущільнення, зусилля протягування кільцевих ножів та очисних дисків, желонок. Запропоновано методологію вибору та розрахунку параметрів робочого обладнання.

Одержано експериментальні підтвердження правильності проведених раніше теоретичних термодинамічних розрахунків електрорушійної сили корозійних реакцій, індукованих грунтовими мікроорганізмами. Висловлено гіпотезу щодо можливого механізму стимулювання мікробноіндукованої корозії хлоридними іонами. Одержані результати дозволяють виявити причини малої ефективності режимів катодного захисту, які застосовуються під час експлуатації підземних споруд, у випадках активного залучення грунтових мікроорганізмів у корозійні процеси.

Приведены расчеты, позволяющие обосновать выбор рекомендуемых диапазонов потенциалов катодной зашиты подземных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной биокоррозионной активности грунтов. Справедливость предлагаемых расчетов подтверждена результатами лабораторного модельного эксперимента по изучению влияния потенциала катодной защиты на гидрогеназную активность сульфатредуцирующих бактерий.

Викладено результати досліджень стійкості підземних виробок та поведінки породного масиву за наявності ослаблених зон, а також сейсмічних явищ. Для цього застосовано аналітичні методи, фізичне та числове моделювання, методи теорії ймовірності. Приділено увагу аналізу світового досвіду підземного будівництва, техніко-економічним і екологічним аспектам корисного використання об'ємів геологічного середовища. Розглянуто технологічні схеми поєднання підземного будівництва з видобуванням корисних копалин, а також з використанням підземних об'єктів для інженерного захисту міських територій. Наведено приклади проектування та будівництва підземних споруд в Україні.

Вперше розроблено основні принципи створення багатоярусних грунтозахисних робочих процесів з урахуванням агротехнічних вимог щодо грунтового середовища: принцип незалежності роботи попередніх грунторозроблюючих органів від наступних, рівність площ поперечного перерізу та витрат грунту, який зрізується і транспортується у між'ярусному просторі робочого органу. З урахуванням особливостей поярусного руйнування середовища вперше отримано математичні моделі критичної глибини різання, довжини лемеша, форми грунтового ядра ущільнення, визначено кути зсуву грунту у поздовжній площині, обгрунтовано закони розподілу тиску грунту на робочі поверхні грунторозроблюючих органів та умови транспортування його із зони різання кожного ярусу з мінімальним ущільненням. Науково обгрунтовано принципово нові багатоярусні робочі органи безтраншейних укладачів відвального і безвідвального типів, які дозволяють у зоні їх дії захистити грунт від переущільнення, ерозійних процесів, а також зберегти гумусовий горизонт і знизити енергоємність робочого процесу.

Викладено результати дослідження рухомого навантаження НК-80 (статична постановка) на напружено-деформований стан конструкції колонної станції мілкого закладення із варіацією глибини. Доведено, що до глибини закладення, яка дорівнює 10 м, вплив цього навантаження можна не враховувати, а розрахунки вважати перевірочними.

Предложена методика расчета погрешностей установки первичных преобразователей (ПП), которые используются в индукционных устройствах для контроля изоляции инженерных коммуникаций. Получены аналитические зависимости погрешности установки от пространственных углов ориентации и начального смещения ПП. Выполнен численный расчет суммарной погрешности для определенных типов ПП.

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.

Досліджено вплив на грунтове середовище традиційного безтраншейного робочого обладнання. На основі встановленої фізичної суті процесу глибокого різання талих грунтів обгрунтовано конструкцію двоярусного безтраншейного укладача підземних комунікацій, яка забезпечує більшу продуктивність технологічного процесу та усуває шкідливий техногенний вплив на грунтове середовище.

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.

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 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.

Проведены сравнительные исследования разработки горизонтальной скважины методом прокола и продавливания грунта.

Обгрунтовано можливості одержання спеціальних глинистих розчинів на основі української сировини для безтраншейного прокладання комунікацій методом горизонтально-спрямованого буріння шляхом модифікації бентоніта в системі бентоніт - вода - домішки. Розроблено методику підбору складу спеціальних глинистих розчинів, яка набула польшого розвитку в технології прокладання комунікацій методом горизонтально-спрямованого буріння. Одержано комплекс експериментально-статистичних моделей, які описують основні реологічні та технологічні властивості модифікованих розчинів, виготовлених з глинопорошків на основі української сировини. Уперше встановлено закономірності змін властивостей спеціальних таких глинистих розчинів від виду та кількості хімічних домішок іноземного та вітчизняного виробництва, а також часу перемішування розчину. Визначено ділянку раціональних складів спеціальних глинистих розчинів для безтраншейного прокладання з урахуванням результатів моделювання.

Біоплівки - високоорганізовані угруповання, сформовані мікроорганізмами одного або декількох видів і складаються з активно функціонуючих клітин, клітин, які знаходяться у стані спокою, а також форм, що не культивуються. В огляді наведено дані щодо формування біоплівок і чинників, які впливають на процес їх розвитку. Розглянуто механізми утворення біоплівок у бактерій і методи, пов'язані з одержанням і вивченням мутантів бактерій, дефектних стосовно утворення біоплівок. Обговорено роль екзополімерів у структурі й функціонуванні біоплівок.

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.