Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсификация строительства, усиление внимания к охране окружающей среды требуют постоянного увеличения объемов, повышения скорости инженерно-геологических (ИГ) исследований и изысканий. Действующие организационные и экономические методы стимулируют уменьшение их относительной стоимости. Продукт ИГ производства, отражающий свойства геологической, среды,- ИГ информация - формализуется, свертывается, стандартизируется. Те же процессы, как констатировалось на совещании, посвященном анализу нечисленной информации (г.Львов, 1986), постепенно приводят к снижению её качества. Соответственно снижается качество проектирования, строительства подавляющего большинства инженерных сооружений, природоохранных мероприятий.
После ХХУП съезда КПСС повышение качества продукции научной и производственной деятельности стало генеральной линией развития хозяйства страны. В специальном постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по коренному повышению качества продукции" от 2 июля 1986 г. всем министерствам и ведомствам поручено разработать целевые научно-технические программы по повышению качества и надежности продукции на I986-1990 гг. и на период до 2000 года, предусмотрев в них: развитие фундаментальных и прикладных исследований по проблемам качества и надежности; повышение уровня метрологического обеспечения производства; повышенные требования к организации производства, оборудованию и инструменту, средствам контроля и измерений.
При ИГ исследованиях используют разнообразные методы оценки характеристик геологической среды, стандартные и нестандартные средства измерений. Многие теоретические и методические проблемы повышения их качества и эффективности обсуждались на состоявшейся в 1980 г. ІУ Всесоюзной инженерно-геологической конференции, освещались в публикациях. Однако изучению структуры, свойств,качества оперативной ИГ информации (И.С.Комаров, 1972) уделено не-заслужено мало внимания. Еще бытует мнение, даже среди некоторых специалистов по обработке ИГ информации, широко использующих методы математического анализа, теории вероятностей, о её весьма
высоком качестве и, как следствие, о достаточно хорошем, безошибочном "видении" свойств грунтов, геологической среды, уело-, вий строительства сооружений, несмотря на то, что первые же эксперименты выявили в результатах параллельных анализов грунтов, выполненных разными организациями,"... очень значительные расхождения ..." (Ф.Б.Котлов, 1947). Как показали последующие исследования Л.В.Иванова (1954), В.Н.Огоноченко (1971,1984), В.В. Дмитриева (1980,1984,1986), Д.Милевски (1977), T.Boromisza (1984) и др., это положение сохраняется.
Неопределенность качества,точности оперативной ИГ информации о геологической среде порождает неопределенность состояния изучаемого объекта, пространственной и временной изменчивости его параметров. Неясны нормативные и расчетные значения характеристик, существенность корреляции между, ними, прогнозы, а следовательно, также контролирующие и управляющие мероприятия. Полагая "Исследование качества инженерно-геологической информации" своевременным, следуя постановлениям ЦК КПСС и правительства, АН СССР включила эту проблему в координационный план научно-исследовательских работ на 1986-1990 гг. (код 3.1.13.7.4), а разработку методики оценки точности результатов инженерно-геологических исследований Научный совет по инженерной геологии и гидрогеологии АН СССР утвердил одним из научных инженерно-геологических направлений на ХП пятилетку и до 2000 года.
Цель и задачи работы. Целью работы явилась разработка основ теории оценки оперативной ИГ информации и реализация результатов в объеме и составе, необходимых для решения ряда практических задач ИГ изысканий и исследований.
Основные задачи работы:
философский и методологический анализ проблемы оценки оперативной ИГ информации;
исследование её состава, структуры и свойств;
разработка теоретических основ и методики анализа точности различных видов оперативной ИГ информации;
реализация разработанных теоретических и методических положений для оценки точности различных видов информации;
разработка теории и методов контроля её точности;
- аиылиз принципов, направлений и возможностей использова
ния полученных результатов для решения производственных и науч
но-исследовательских ИГ задач.
Научная новизна работы. Выполненные исследования позволили получить следующие новые научные результаты:
рассмотрены роль и место оперативной ИГ информации в структуре ИГ изысканий и исследований, определены её содержание и объем, уточнено понятие оперативная ИГ информация;
исследованы и уточнены состав, структура и свойства оперативной ИГ информации;
рассмотрены основные формы отражения, используемые пои отборе оперативной ИГ информации;
сформулирована система теоретических положений оценки точности оперативной ИГ информации;
исследована структура и предложена классификация погрешностей определения характеристик геологической среды;
найдены обоснованные оценки точности многих широко используемых характеристик геологической среды, полученных органолеп-тическими методами, счетом и измерением;
выявлены особенности формирования и исследованы свойства погрешностей, возникающих в процессе отбора характеристик геологической среды;
разработан проект массива стандартных образцов физических характеристик грунтов;
предложены методы контроля точности оперативной ИГ информации, получаемой путем представления, органолептического анализа, счета и измерения;
разработаны методика и технология контроля и управления результатами работы ИГ лаборатории.
На зашиту выносятся:
система теоретических положений о составе, свойствах и структуре оперативной ИГ информации;
методы и результаты исследования структуры и конкретные значения погрешностей определения различных видов оперативной ИГ информации;
методы и технология контроля точности оперативной ИГ информации;
- б -
- принципы и направления практического использования результатов оценки точности оперативной ИГ информации для решения ИГ задач, управления её качеством.
Обоснованность полученных результатов. В работе обобщены результаты более 40 тыс. полевых и лабораторных определений характеристик строения, свойств и движения геологической среды, полученных путем представления, счета, измерения, органолептиче-ского анализа, а также многочисленные отечественные и зарубежные материалы. Отдельные результаты проверялись использованием независимых методов определения характеристик, сопоставлением со стандартными и действительными значениями. Практически во всех елучаях точность получаемых данных контролировалась статистическими методами. Использовались расчеты на ЭВМ, зксперименталжая проверка и анализ результатов внедрения выполненных разработок.
Практическая ценность работы и- реализация результатов. Данные, полученные в процессе исследований, позволяют снять неопределенность значителжой части оперативной ИГ информации. Разработанные автором методы контроля обеспечивают получение характеристик геологической среды требуемого качества. Их целесообразно внедрить в практику ИГ изысканий и. исследований, ИГ подготовки и обучения в научных и учебных ИГ организациях, занимающихся получением, обработкой и изучением оперативной ИГ информации. Они обеспечат более рациональное использование трудовых и мате-риалжых ресурсов в. процессе ИГ работ, расширят возможности изысканий и исследований, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений. Использование результатов при ИГ изысканиях для обоснования проекта, рабочей документации и в процессе строи тельства сооружений Серпуховского ускорительно-накопительного комплекса позволили получить только в одной организации за счет повышения качества ИГ информации экономический.эффект в 1985-1986 гг. - 224,4 тыс.р. (справки о внедрении от 25.12.1985 г., 5.03.1986 г. и 24.03.1987 г.). Контроль качества лабораторных Ж' работ Горьковского изыскательского отделения института Атомэнер-гопроект дает возможность получить годовой экономический эффект 68,8" тыс.р. Распространение этого опыта в сотнях ИГ организацчй страны обеспечит экономический эффект в миллионы рублей.
Результаты выполненных исследований целесообразно использовать при разработке новых и совершенствовании имеющихся методов получения оперативной ИГ информации, при составлении ГОСТов, нормативных и методических документов. Некоторые из полученных результатов включены в ГОСТ 5180-84, однако они могут использоваться значительно шире, т.к. содержат сведения о точности многих характеристик геологической среды, необходимых для обоснования методик и обеспечения требуемой точности её изучения.
Организация централизованного общесоюзного контроля качества оперативной ИГ информации представляется одной из первоочередных современных задач. В работе решены практически все вопросы, необходимые для его реализации. Для оценки точности характеристик свойств грунтов сконструированы установки, позволяющие изготовлять квазиоднородные образцы песчаного (авторское свидетельство № 1227970 от 3.01.1986) и глинистого грунтов. Изучен и предложен -к использованию проект массива стандартных образцов влажности, плотности, плотности частиц, границ текучести и раскатывания суглинков. Разработана "Инструкция по контролю качества лабораторных анализов грунтов", которая использовалась с.лабораториях институтов: Гидропроект, ГПИ-І, Мосгипротранс и производственных организациях: Мособлгеотрест, ГО Стройизыскания, Горьковском и Киевском отделениях Атомэнергопроекта и др.
Полученные результаты внедрены в процесс обучения студентов - гидрогеологов й-У курсов дневного и вечернего отделений МГРИ при чтении курсов "Грунтоведение" и "Инженерно-геологические исследования". Они включены в опубликованную методическую литературу по практическим занятиям и курсовому проектированию.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Ш (Ленинград, 1976), ІУ (Ростов-на-Дону, 1980), -У (Свердловск, 1984) Всесоюзных конференциях по инженерной геологии, на заседаниях комиссий Научного Совета -по инженерной геологии и гидрогеологии АН СССР в 1982 г. (Киев, Каунас), 1985 г. (Одесса), 1986 г. (Москва, Львов), 1987 г. (Новочеркасск), на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГРИ в 1973-1975, 1978, 1979, 1981-1988 гг., на ІУ Московской городской конференции молодых ученых
и специалистов-геологов (Москва, 1974), на научно-практических семинарах в 1974 г. (Москва), 1977 г. (Пермь), 1978, 1979, 1981, 1982 гг. (Киев), 1983 г. (Новочеркасск), 1985 г. (Москва), 1985 г. (Ташкент).
Методика оценки точности определения показателей физико-ме-хани .еских свойств грунтов экспонировалась на ВДНХ (1987) и Строительной выставке (1988) и была удостоена бронзовой и серебряной медалей.
Публикации. По теме диссертации автором опуоликовано более 50 работ.
Объем работы. Диссертация сострит из введения, 6 глав и заключения общим объемом 44'4 страницы,в т.ч. иллюстрационного материала 80 страниц и 70 таблиц. Список литературы включает 246 наименований.
Работа основывается на' более чем 40 тыс.определений разнообразных характеристик геологической среды, выполненных в инженерно-геологических лабораториях, производственных и нау«но-исследовательских организациях ВСЕРИНГЕО,
Гидрогеологической'экспедиции 16 района ПО Гидроспецгеология,
Гипрокаучука, Гипрониимаша» Гидропроекта, Госгорхимпроекта,
ГПИ-1,'ГПИ-7, ГСПИ, .МГРИ, МГУ, Мосгипроводхоза, Мосгипротранса,
Мосгоргеотреста, Мособлгеотреста,_ ПНИМИСА, Рос-
гипроводхоза, ПГО Центргеология, Союзпромтранс-
ниипроекта, Фундаментпроекта, ЦНИИПромзернопроекта, ЦТИСИЗА, Энергопроекта. Обращаясь за помощью в эти коллективы, автор постоянно ощущал понимание и поддержку, за что сражает им свою признательность еще раз.
Исследования по теме диссертации преимущественно выполнялись на кафедре инженерной геологии МГРИ, в производственных подразделениях ГСПИ. Всём товарищам, особенно Д.И.Бережнову, М.М.Нестоянову, В.С.Соколову, А.М.Акатовой, Е.А.Зеленцовой, Л.В. Курделовой, Е.А.Лега, И.А.Стрельчикову, Н.М.Чернявской автор приносит глубокую благодарность. Искреннюю благодарность автор выражает Е.Н.Коломенскому, И.С.Комарову, Е.М.Пашкину, В.Т.Трофимову, Л.А.Ярг, с которыми на разных этапах исследований советовался, обсуждал дискуссионные положения работы.
Самую искреннюю признательность и глубокую благодарность автор приносит инициатору работ по теме диссертации Г.К.Бондари-ку, советами и вниманием которого автор пользовался постоянно.
