Представлены краткие сведения о тоннелях и их видах, способах сооружения и методах геодезического обоснования строительных работ. Описаны формы и размеры поперечных сечений тоннелей. Рассмотрен комплекс инженерно-геодезических работ, обеспечивающих заданную точность проходки тоннеля, сбойки отдельных его частей, сооружения вспомогательных штолен, стволов, вентеляционных каналов. Особое внимание уделено обоснованию необходимой точности отдельных видов работ и предрасчету ожидаемых погрешностей сбоек. Все расчеты основаны на теории погрешностей измерений. Приведены сведения о некоторых видах инженерно-геодезических работ при строительстве метрополитена.

Визначено фізико-механічні властивості глинистих грунтів і зроблено аналітичну оцінку їх деформування під час проходки станційних та інших виробок. Розроблено методику розрахунку уніфікованих збірних залізобетонних обробок для горизонтальних і вертикальних виробок. Запропоновано високоефективні нові технології проведення станційних виробок та інших (силової тягової підстанції, блоку технічних приміщень) шахтних стволів, що дозволило будувати їх з високою якістю. Оцінено техногенно-екологічну безпеку під час будівництва нових ліній Київського метрополітену. Технічні документи (проекти виробництва робіт, паспорти, інструкції) вміщено у проектах і широко використано під час спорудження виробок великого перерізу Сирецько-Печерської лінії Київського метрополітену.

Проаналізовано транспортні задачі гірських доріг та інженерних споруд, визначено технічні вимоги та розкрито поняття про атмосферу гір. Розглянуто поняття гідро-, морфо-, літо- та біотехносфери гір, висвітлено властивості та надано класифікацію гірських порід. Розглянуто особливості будівництва гірських доріг, закономірності розробки гірничих виробок і буропідривних робіт, а також принципи використання цих закономірностей у ході розробки кар'єрів кам'яних матеріалів і будівництва тунелів, метрополітенів і гірських доріг і споруд. Наведено відомості про сучасні речовини, заряди, установки, способи та засоби їх використання під час проведення буропідривних робіт.

Проведено аналіз напруженого стану кріплення тунелю мілкого закладання та масиву порід, що його оточує, залежно від ширини розподілу навантаження по денній поверхні. Навантаження прийнято рівномірно розподіленим. Масив представлено як пружний шар з отвором, підкріпленим пружним кільцем або без нього. Обчислення проведено для трьох різних діаметрів отвору за однакової глибини закладання - посередині шару. Задачу розв'язано за допомогою методу граничних елементів.

Досліджено напружений стан кріплення тунелю мілкого закладання та масиву порід, що його оточує. Для розв'язання задачі застосовується один із варіантів методу граничних елементів - метод фіктивних навантажень. Наведено результати розрахунків у разі зміни геометричних параметрів задачі.

Розроблено нові методи формування геотехнічних властивостей приконтурного шару й обробки тунелів роликовим ущільненням з урахуванням механічної анізотропії оброблюваних середовищ з метою вирішення актуальної науково-практичної проблеми керування несучою здатністю основ тунелю та підвищення міцності матеріалів монолітної обробки. Запропоновано наукові засади енергоресурсозберігальної технології формування нових властивостей грунтів і матеріалів обробки на основі комплексного врахування закономірностей розвитку силових і деформаційних процесів і зміни фізико-механічних властивостей середовищ, що оброблюються роликовим ущільненням, в умовах зведення підземної комунікаційної споруди. Результати досліджень дозволяють прогнозувати напруження та тиски, що виникають у зонах дії робочих органів, а також розробити методику розрахунку головних параметрів процесів формування геотехнічних властивостей приконтурного масиву і зведення монолітної обробки тунелю роликовим ущільненням у різних умовах будівництва. Загальний економічний ефект, одержаний при впровадженні результатів теоретичних та експериментальних досліджень, проведених у рамках даної роботи, становить близько 8 100 грн на один метр тунелю.