Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/1.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/1. С. 13–20. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/1-13-20 17 Воздействия приводят к следующим разрушениям и потерям функциональности ГТС: – потеря устойчивости низового откоса ограждающего сооружения; – потеря фильтрационной прочности грунтов конструкций ГТС; – отказ водорегулирующих систем и перелив воды (селеобразных шламов и отходов) через гребень ограждающих сооружений; – разрушение конструкций ГТС и образование проранов. Решение проблемы предотвращения аварий ГТС осложняется тем обстоятельством, что процессы повышенной фильтрации, возникающие и развивающиеся в теле сооружений, на начальных этапах визуально и традиционными методами не фиксируются. Перерастая в дальнейшем в фильтрационно-деформационные зоны, эти процессы проявляются в виде интенсивных протечек и размывов нижнего склона, т. е. фактически создают чрезвычайную ситуацию с реальной угрозой аварии, требующую безотлагательного принятия защитных и укрепляющих мер. Обоснование применения современных методов исследований Вышесказанное предопределяет применение комплексных исследований, содержащих, наряду с традиционными инженерно-геологическими, гидрогеологическими и геодезическими [8], современные методы, позволяющие выявить и, самое главное, трассировать зоны повышенной фильтрации на ранних стадиях их формирования. Такие исследования, включающие в себя георадарные подповерхностные зондирования [9], сейсмотомографию [10], компьютерное геофлюидомеханическое моделирование, GPS геодезические измерения, спутниковые оптические и радарные снимки, выполняются Горным институтом КНЦ РАН [11]. Следует особо подчеркнуть, что применение современных георадарных технологий подповерхностного зондирования, интегрированных в систему традиционных наблюдений, позволяет оперативно и с высоким разрешением трассировать плоскости дренирующих вод, а также идентифицировать скрытые зоны повышенной фильтрации. Для целей проведения комплексных исследований ГТС авторами развивается системная их структура, учитывающая геолого-геофизические особенности региона расположения ГТС и включающая современные методы натурных измерений потенциально-опасных зон соответствующими методами контроля, прогнозных расчетов и компьютерного моделирования, экспертных оценок природных и техногенных воздействий на ГТС в целях прогнозирования и обнаружения на ранних стадиях признаков возникновения опасных фильтрационно-деформационных процессов для принятия управляющих решений и превентивных мероприятий (рис. 3). Рис. 3. Структура системных комплексных исследований ГТС с применением современных методов Fig. 3. The structure of the system complex research of hydrotechnical structures using modern methods В развитие методологических подходов, изложенных в работе [11], авторами систематизированы методы и средства для проведения мониторинга соответствующих параметров геолого-геофизической среды, Компьютерное моделирование и инженерно - аналитические расчеты Оценка текущего и прогнозного состояния ГТС Изучение силового воздействия Измерения смещений и деформаций Исследования геолого - геофизической среды КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ГТС Сейсмические методы Сейсмические методы Георадио - локационная съемка Георадио - локационная съемка Сейсмо - логические методы Сейсмо - логические методы Гидро - геологические методы Гидро - геологические методы Геодезические измерения Геодезические измерения Спутниковые определения Спутниковые определения Геомеханические методы Геомеханические методы Современная геодинамика Современная геодинамика Гидро - метеорология Гидро - метеорология База данных и параметров Поверх - ностная Подповерх - ностная Анализ сейсмичес - ких событий Методы сейсмо - логии Гидроло - кационная съемка Гидрологи - ческие измерения Пьезомет - рические измерения Нивелиро - вание Полигоно - метрия Спект - ральная съемка Микросей - смическое профили - рование Сейсми - ческая съемка Интерфе - рометри - ческиие методы Радиоло - кационная съемка Ветровые нагрузки Осадки и паводки Разломная тектоника Современ - ные дви - жения зем - ной коры Опреде - ление НДС Опреде - ление свойств