<<

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Аэрокосмические методы могут применяться не только на предпроектпых стадиях, как это считалось всего лишь несколько лет назад, но и на всех этапах функционирования транспортной сети.

Комплекс методов, включающий в себя МКФС, АФС, МАФС и ТИКА'С, обеспечивающий различный уровень детальности получаемой информации и полноты данных, создает основу современной информационной технологии для создания принципиально нового качественного уровня проектных решений.

На рис. 86 отображена технологическая схема комплексного аэрокосмического зондирования в транспортном строительстве. Рассмотрим ее основные блоки.

В этой технологии сохраняется большое значение аэрокосмических методов на этапе предпроектных разработок. Основное внимание здесь придается МКФС как источнику получения большого объема информации о природных условиях района предполагаемого строительства. Особая роль на этапе ТЭО строительства отводится многовариантному проектированию. Использование МКФС обеспечит в относительно короткие сроки составление специальных инженерно-геологических карт в масштабах 1:50 000—1:100 000, позволяющих оценить и сравнить природные условия различных вариантов трассы. Карты должны содержать количественную оценку вероятности развития и активизации опасных природных процессов и их возможного влияния на устойчивость сооружений (сейсмической опасности, характера и степени тектонической раздробленности, наледной опасности, селеопасности, вероятности развития обвально-осып- пых и оползневых процессов, условий лавинообразования и др.). На основе подобных оценочных карт могут быть составлены синтетические карты районирования территорий по инженерно- геологическим условиям и пригодности территории для транспортного строительства. В структуре ТЭО МКФС позволяют получать до 60% инженерно-геологической информации.

В сфере решения природоохранных задач МКФС также обеспечивают значительный уровень полноты информации.

С их помощью могут быть составлены специализированные карты экологической направленности, на которых отражается состояние природной среды района предполагаемого строительства и дается оценка социально-экологической напряженности в зоне

Прогнозирование и оценка состояния ГТС в условиях активного проявления сейсмичности и тектонической раздробленности, карста, оползней, едва - лов,лавин,селей,,заболачивания, засоления , перевевания песков, мерзлотных процессов

alt="" />

alt="" />

              L              —

Рис.

86. Технологическая схема комплексного аэрокосмического зондиро-

вания Земли с использованием авиационной и космической техники для обос-

нования проектирования, строительства и эксплуатации транспортных соору-

жений и охраны окружающей среды в районах их эксплуатации

предполагаемого влияния транспортного сооружения на среду обитания. На картах такого типа обязательно отражается весь комплекс природно-хозяйственных характеристик, определяющих условия строительства и эксплуатации транспортных сооружений, в том числе участки земной поверхности, которые по своим флористическим, фаунистическим, почвенным и другим характеристикам требуют принятия особых мер для сохранения при проектировании сооружений. Примерами подобных зон могут быть заповедные леса, пути концентрации и миграции животных, зимовальные ямы, кормовые базы, нерестилища, пожароопасные участки лесов и т. д. С помощью комплекса предлагаемых карт можно рационально проложить трассу, предсказать возможные нарушения природной среды и дать рекомендации по минимизации этих нарушений.

На стадии проектирования транспортных сооружений целесообразно применение МАФС. Использование многозональных

аэрофотоснимков позволит с инженерно-геологической и топографогеодезической точек зрения обосновать размещение трассы сооружения на местности, вывести ее за пределы неблагоприятных для строительства и эксплуатации участков, а при невозможности этого — обосновать мероприятия по инженерной защите. По данным МАФС могут быть составлены фотосхемы и фотопланы, по точности не уступающие традиционным, составляемым по АФС [5]. Возможности МАФС обеспечивают получение информации о состоянии и активности ЭГП, развитие которых связано с динамикой влажности и плотности грунтов, что может быть реализовано в составлении специальных прогнознооценочных карт в масштабах 1:10 000—1:25 000, например карты активности оползневых процессов, лавинной опасности и частоты схода лавин, закарстованности территорий и др.

Если на этапе ТЭО использование МКФС может значительно снизить объемы наземных рекогносцировочных инженерногеологических изысканий и обосновать наиболее рациональное их проведение и размещение в полосе варьирования трассы на последующей стадии, то при изысканиях на стадии проектирования применение МАФС не столько будет способствовать сокращению объемов наземных работ, сколько использоваться как дополнительный метод, обеспечивающий повышение полноты и достоверности информации. .Поэтому, говоря о стоимости изыскательских работ, не следует уповать на ее снижение за счет применения МАФС, что скорее всего наоборот будет сопровождаться некоторым их удорожанием за счет проведения аэросъемки и обработки ее материалов.

На стадии выполнения рабочих чертежей на наиболее сложных по комплексу природных условий участках, главным образом с аномальным развитием процессов тепло-, влаго-, массо- переноса в грунтовых толщах (активное проявление мерзлотных процессов, заболачивание и подтопление сооружений, оползни, просадки и др.), целесообразно проведение крупномасштабных (1:5000—1:10 000) ТИКА С и МАФС с борта вертолета или легкого самолета (количество и размеры этих участков определяются на предыдущем этапе работ). По результатам дистанционного зондирования при изысканиях для обоснования рабочей документации могут быть составлены детальные прогнозные инженерно-геологические и инженерно-гидрологические карты, схемы и планы, которые применимы для обоснования конкретных проектных решений по конструкции и инженерной защите сооружений, мероприятий по охране окружающей среды и производству земляных работ.

Таким образом, всего 4—5 лет назад среди новых методов дистанционного зондирования на уровне практического использования была лишь космическая фотосъемка и сфера ее применения ограничивалась предпроектными разработками. В настоящее время-, имея па вооружении комплекс новых методов, можно реализовать его на всех стадиях проектно-изыскательских работ.

В сфере строительства комплексное применение аэрокосмических методов может стать одним из способов повышения безопасности строительных работ и обоснования дополнительных мероприятий по инженерной защите, целесообразность в которых часто возникает в ходе строительства.

Примером может служить опыт сооружения Северо-Муйского тоннеля, в процессе которого дополнительно изучали инженерно-геологические условия тоннеля с использованием комплексного аэрокосмического зондирования. Именно благодаря этому комплексу появилась возможность обосновать объемы водопонижающих работ, более точно оценить сложность проходческих работ на непройденных участках, предусмотреть «барьерные» места при подходе к зонам сложных разломов, дать их классификацию по опасности проходки [5].

Все это в конечном итоге снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций и в сопоставлении е имеющимся опытом строительства на пройденных аналогичных участках дает возможность определить реальные сроки завершения работ и затраты. Подобные ситуации будут возникать не только при строительстве тоннелей, но и других сложных объектов в труднодоступных регионах, где по разным причинам не представляется возможным своевременно, т. е. в процессе проектно-изыскательских работ, обеспечить необходимый уровень полноты информации о природных условиях района строительства.

В сфере эксплуатации транспортных сооружений возможности аэрокосмических методов сводятся к обеспечению оперативного геотехнического контроля состояния как самих сооружений, так и находящихся во взаимодействии с ними компонентов геологической среды. Известно, что построенное сооружение в зависимости от того, на какой стадии оно находится (временная или постоянная эксплуатация, реконструкция), по-разному взаимодействует с геологической средой, приобретая в ходе этого взаимодействия состояния, изменчивость которых влияет на общую устойчивость и функционирование как геотехнической системы в целом, так и отдельных ее элементов. Имеющийся комплекс методов аэрокосмического зондирования позволяет оперативно выявлять, оценивать, прогнозировать эти состояния, предупреждать критические ситуации, обосновывать мероприятия по инженерной защите и определять затраты на их реализацию. Последнее обеспечивается путем составления дежурных карт контроля состояний геотехнической системы, причем в зависимости от типа и протяженности объекта, характера задачи, используемых аэрокосмических методов направленность таких карт меняется.

В настоящее время созданы и апробированы методики составления различных дежурных карт (опасности состояния ГТС, уровня инженерной защиты, устойчивости, прогнозирования критических ситуаций в состоянии ГТС [68].

Важным направлением использования комплексного аэрокосмического зондирования при строительстве и эксплуатации транспортных сооружений являются экологические аспекты геотехнического контроля. В частности, решение такой задачи, как определение объемов работ по рекультивации земель, нарушенных в процессе строительства дорог большой протяженности, наиболее эффективно на основе применения аэрокосмических методов. В самые ближайшие годы одним из завершающих и важнейших этапов дорожного строительства, определяющим возможность сдачи объектов в эксплуатацию, станет экологическая экспертиза, в задачи которой войдет экологический контроль состояния транспортных ГТС. Основной задачей этого вида работ будет оценка последствий, которые вызвали (или могут вызвать) результаты строительства на состояние окружающей среды с точки зрения возможности нарушения экологического баланса.

Таким образом, развитие аэрокосмических методов в транспортном строительстве в ближайшие годы будет углубляться по рассмотренным выше направлениям. В перспективе решение еще одной проблемы, успех которой будет всецело определяться глубиной проработки всех направлений аэрокосмического зондирования: формирование регионально-отраслевого банка данных о функционировании транспортных ГТС. Решение этой проблемы будет связано с организацией и осуществлением опережающих полигонных исследований на перспективных объектах. В основу этих полигонных исследований планируется положить идею мониторинга, призванного обеспечить создание информационной базы данных для разработки системы управления состояния транспортных ГТС [5, 59, 65]. Подробно проблемы и технология аэрокосмического мониторинга геотехнических систем рассмотрены автором в специальной монографии (А. Л. Ревзон. Картографирование состояний геотехнических систем. М.: Недра, 1992). 

<< |
Источник: Ревзон А. Л.. Космическая фотосъемка в транспортном строительстве. 1993

Еще по теме ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ:

  1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕРЕСАХ НАУКИ И ПРАКТИКИ
  2. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ