Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор проблемы
1.1 Метрополитен - скоростная транспортная система 7
1.2 Методика проведения инженерно-геологических исследований за рубежом и в России 9
1.3 Оценка сложности инженерно геологических условий 16
Глава 2 Природно-техническая система «геологическая среда - сооружения эстакадного метрополитена»
2.1 Природно-техническая среда 28
2.1.1 Искусственная подсистема «опоры эстакадного метрополитена» 36
2.2 Сфера взаимодействия 37
2.2.1 Инженерно-геологические условия западной, юго-западной и южной части города 37
2.2.2 Инженерно-геологические условия северной и северо-западной части города 42
2.2.3 Инженерно-геологические условия северо-восточной и восточной части города 47
2.2.4 Инженерно-геологические условия речных долин рек Москвы и Яузы 49
Глава 3 Типизация геологической среды
3.1 Принципы районирования территории г. Москвы 55
3.2 Обоснование принятой схемы типизации 69
3.3 Типизация геологической среды территории г. Москвы по условиям строительства эстакадного метрополитена с неглубоким заложением свай 76
3.4 Типизация геологической среды территории г. Москвы по условиям строительства эстакадного метрополитена с глубоким заложением свай 78
3.5 Методика проведения инженерно-геологических изысканий для проектирования эстакадного (легкого) метрополитена 82
Глава 4 Геолого-экономическая оценка условий строительства эстакадного (легкого) метрополитена 99
Заключение 111
Список литературы 113
- Методика проведения инженерно-геологических исследований за рубежом и в России
- Инженерно-геологические условия западной, юго-западной и южной части города
- Типизация геологической среды территории г. Москвы по условиям строительства эстакадного метрополитена с неглубоким заложением свай
- Геолого-экономическая оценка условий строительства эстакадного (легкого) метрополитена
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях развития инфраструктуры городов и жилого строительства, остро стоит проблема развития различных видов скоростных транспортных систем. Это монорельсовая транспортная система, скоростная транспортная система (Шереметьево - Москва-Сити), мини-метро, легкое (эстакадное) метро. Необходимость в скоростном транспорте ощущается в большинстве крупных городов мира [2]. Все возрастающий поток всех видов транспорта тормозится существующей системой улиц. Наземный городской транспорт перестает удовлетворять потребности населения в перевозках. Конечным результатом строительства метро, тоннелей и эстакад является высвобождение дополнительных площадей в пределах городской застройки, сокращение времени на поездки в отдаленные и труднодоступные районы города, повышение жизнеспособности городского хозяйства. Эстакадный метрополитен является наиболее дешевым в строительстве видом скоростного транспорта, и достаточно быстрым по времени его сооружения. Однако, в нашей стране, нет методик проведения инженерно-геологических изысканий под данный вид строительства, не проведена типизация геологической среды относительно заглубления свай и нет увязки сооружения эстакадного метрополитена со стоимостными показателями строительства.
Цель работы.
Целью диссертационной работы является научно-методическое обоснование инженерно-геологических исследований для проектирования и строительства эстакадного метрополитена и геолого-экономической оценки стоимости строительства эстакадного метрополитена.
Основные задачи работы:
систематизация и анализ российских и зарубежных технологий и методик проведения инженерно-геологических изысканий;
анализ методик типизации геологической среды;
разработка методики проведения комплексных инженерно-геологических изысканий для строительства эстакадного метрополитена в г. Москве;
4
4) разработка методик проведения функционального районирования
геологической среды с учетом сложности инженерно-геологических условий и стоимостных показателей строительства для опор со свайными ростверками мелкого и глубокого заложения.
Методика работ: В основу диссертации положены материалы инженерно-геологических изысканий ОАО «Метрогипротранс», ГУЛ «Мосгоргеотрест», ОАО «Гидроспецгеология», ЦГИ (филиал института «Гидропроект»), ОАО «Ленметрогипротранс», ЗАО «Геодизонд», ООО «Велко»* и других организаций, которые были собраны, систематизированы и изучены применительно к эстакадному метрополитену; литературные и фондовые материалы различных организаций по рассматриваемой территории и по различным городам СНГ и за рубежом. В процессе работы изучена природно-техническая система «геологическая среда - опоры эстакадного метрополитена» при мелком и глубоком заложении свайного поля; изучены методы типизации и функционального районирования геологической среды в зависимости от типа сооружения, сложности инженерно-геологических условий и стоимостных показателей; выполнен анализ технологий и современных способов проведения инженерно-геологических изысканий в России и за рубежом (Франция, Германия). Научная новизна. Впервые выполнены:
1) систематизация данных об инженерно-геологических условиях строительства
эстакадных метрополитенов в г. Москве с различным заглублением свай;
2) проведена инженерно-геологическая типизация территории г. Москвы и
выявлены инженерно-геологические закономерности и стоимостные показатели,
которые необходимо учитывать при строительстве подобных сооружений;
3)выполнено районирование территории г. Москвы с точки зрения строительства
эстакадного метрополитена на основе функционального подхода;
обоснована методика проведения комплексных инженерно-геологических изысканий в крупных городах в условиях плотной городской застройки на основе проведенного районирования;
проведена геолого-экономическая оценка территории г. Москвы для строительства эстакадного метрополитена.
Практическая значимость. Материалы исследований, приведенных в диссертации практически внедрены в производство инженерно-геологических изысканий в организациях ОАО «Метрогипротранс», ООО «Велко», ЗАО «Геодизонд». В данный момент идет разработка поправок и дополнений к СНиП 32-02-2003 «Метрополитены» и к СП 32-105-2004 «Метрополитены» и материалы диссертации, возможно, будут использованы в данных документах. Использование материалов по типизации геологической среды территории г. Москвы для проектирования и строительства эстакадных метрополитенов позволит сделать своевременный и обоснованный, экономически оправданный выбор трассы эстакадного метрополитена, направленность и объемы инженерно-геологических изысканий, предусмотреть необходимость применения комплексных геофизических методов с использованием новейших технологий и новейшего программного обеспечения.
Личный вклад автора. Автор непосредственно принимала участие в проведении инженерно-геологических изысканий, проектировании и сопровождении строительства первого в России эстакадного метрополитена (Бутовская линия эстакадного (легкого) метрополитена) в 2000-2002 г.г.,; в проектировании и проведении первого этапа инженерно-геологических изысканий под проектируемую Солнцевскую линию эстакадного метрополитена, участка эстакады в районе Крылатское и Хорошевского шоссе в 2002-2005 г. г.
В настоящее время (2006 г.) принимает участие в проведении аналогичных работ в г, Москве (проектирование скоростной транспортной системы Москва-Сити-Шереметьево); г. Санкт-Петербург, Рига (Латвия), Белград (Сербия).
Апробация работы Основные положения диссертации были представлены на V международной конференции «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования» (Санкт-Петербург, 2005 г.) и на международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005), а также на конференции Росстроя (Москва, 2006 г.). Предложенная методика проведения инженерно-геологических изысканий была опробована на Солнцевской линии эстакадного метрополитена и для проектирования эстакады в Крылатском. В настоящее время методика
проходит апробацию в г. Рига, а также предложена для изучения геологической среды в г. Белград.
Публикации. Основные положения диссертации были опубликованы в № 8/1 «Метро и тоннели» (2003 г.), № 1.04 «МетроИнвест» (2004 г.) и в №2 (17) «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования» (2005 г.), а так же в сборнике докладов международной конференции «Высотное строительство» (32, 2006 г.), «Геофизический вестник» (№7/2006).
Основные защищаемые положения На защиту выносятся:
1. Структура и характер функционирования природно-гехнической системы
«эстакадный метрополитен - геологическая среда», которые определяются
взаимодействием различных типов геологической среды с проявлениями
различных инженерно-геологических процессов и сооружениями (сваями)
опор эстакадного метрополитена многообразных конструкций с заглублением
свай от 8 до 50 м, нагрузками на сваи от 900 до 30000 тс.
Методика инженерно-геологической типизации территории г. Москвы под строительство эстакадного метрополитена, базирующаяся на функциональном подходе с учетом специфики свайных фундаментов опор в конкретных геологических условиях;
Комплексирование и оптимизация методов инженерно-геологических изысканий, позволяющая получить необходимое и достаточное количество информации на 1 километр трассы предполагаемого строительства эстакадного метрополитена;
Структура и объем работ Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения. Работа содержит 112 страниц текста и 15 графических приложений. Список литературы состоит из 71 наименования.
Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г.-м.н.
Пендину В.В. за помощь в работе над диссертацией, сотрудникам отдела
инженерной геологии ОАО «Метрогипротранс», сотруднику ООО «Велко» к. т. н.
Федотову С.А., сотруднику ГУЛ «Мосинжпроект» Квашнину В.А.
Методика проведения инженерно-геологических исследований за рубежом и в России
Методика инженерно-геологических исследований - логическая система научных знаний о способах и приемах производства, накопления и обработки инженерно-геологической информации, о технологии процесса инженерно-геологических изысканий. Объектом методики является процесс проведения инженерно-геологических изысканий: его технология, структура, методы и приемы производства, накопление и обработка инженерно-геологической информации. Теоретические основы методики составляют логическую структуру системы научных знаний [18;25;38]. Инженерно-геологические изыскания являются производственным процессом и регламентируется методическими и нормативными документами [58;59;60;61;62]. Предмет методики составляют знания о способах изучения структуры и свойств геологической среды. Исходя из предмета, методику инженерно-геологических изысканий можно определить как логическую систему знаний о приемах и способах производства, накопления и обработки инженерно-геологической информации. Технология включает знания о комплексировании методов, организации и рациональной последовательности инженерно-геологических работ, способах обоснования их объемов и пространственного размещения. Целью строительного проектирования является разработка проекта на различных этапах, обеспечивающих безопасное возведение и долговечную эксплуатацию сооружения. Продуктом любых геологических исследований является информация о литосфере, ее структуре, свойствах и процессах. Инженерно-геологические изыскания под строительство эстакадного метрополитена имеют свою специфику, определяемую следующими особенностями производства изысканий в крупных городах: 1. Сложность выполнения изысканий в связи с густой городской застройкой и многочисленными подземными коммуникациями. Зачастую приходится проводить инженерно-геологические изыскания не там где необходимо и предусмотрено программой, а там, где это реально возможно. 2.
Значительная протяженность линий эстакадного метрополитена и, соответственно, частая изменчивость инженерно-геологических условий по трассам. Это обстоятельство затрудняет организацию изысканий. 3. Необходимость достаточно сложного прогнозирования негативных инженерно-геологических процессов, развивающихся под влиянием строительства [32;33;50;51]. Геологическая среда является динамичной системой, изменяющейся не только в геологическом масштабе времени, но и в реальном времени существования объектов города. Проектирование сооружений необходимо вести с учетом возможных изменений геологической среды. В связи с тем, что в нашей стране, нет опыта проведения инженерно-геологических изысканий и проектирования сооружений эстакадного метрополитена; методика проведения изысканий не отработана. В то же время от качества инженерно-геологических изысканий зависит степень достоверности исходной информации для проектирования.
При проведении изысканий определяются все особенности территории предполагаемого строительства линии метрополитена, степень безопасности технологии его возведения, необходимость и объем проведения предупредительных мероприятий. Все вышеперечисленное определяет стоимость, успех строительства и надежность функционирования сооружения при дальнейшей эксплуатации. Основной чертой инженерно-геологических изысканий является их комплексность. В мире пока не существует универсальных способов исследования окружающей среды, и лишь применение совокупности методов инженерно-геологических изысканий позволяет получить исчерпывающую информацию о природной среде. Всесторонняя и правильная оценка инженерно-геологических условий строительства определяет качество проектирования и производство строительных работ при сооружении метрополитенов. Целью инженерно-геологических изысканий является получение достоверной инженерно-геологической информации на различных этапах проектирования: -получение данных о геологическом, геоморфологическом и тектоническом строении предполагаемой трассы сооружения; - получение данных о гидрогеологических условиях; - получение данных о физико-механических свойствах грунтов; - определение химического состава подземных вод и грунтов, их агрессивности и коррозионной активности (к бетонам, к различным металлам); - прогнозирование негативных инженерно-геологических процессов и явлений. Инженерно-геологические изыскания должны охватывать всю трассу предполагаемого строительства, учитывая глубину сферы взаимодействия. Сооружения эстакадного метрополитена активно и разнообразно взаимодействуют с геологической средой, образуя специфические природно-технические системы. Методика проведения инженерно-геологических изысканий под строительство эстакадного метрополитена за рубежом (Германия, Франция) существенно отличается от методики проведения инженерно-геологических изысканий в России [52;63]. В связи с тем, что приведенные выше страны не очень большие по площади, то там достаточно полно проведена типизация инженерно-геологических условий. Перед проведением работ поднимаются карты и разрезы по интересующим участкам и составляется общая картина инженерно-геологических условий. Далее начинается более детальное исследование участка работ. Основной упор за рубежом делается на экологичные методы. Очень развиты геофизические исследования. Новейшая аппаратура и комплексирование геофизических методов (сейсмика продольными и поперечными волнами, акустика, электрическое профилирование, радары; зондирование наносекундными импульсами; геофизические исследования в скважинах), а также современное программное обеспечение дают возможность с помощью только геофизических методов достаточно полно исследовать участок предполагаемого строительства. Для определения свойств грунтов используют, как правило, статическое и динамическое зондирование. Уровень развития технического оборудования для инженерно-геологических изысканий в Германии позволяет отбирать пробы грунта для определения их физических свойств непосредственно из зонда установки зондирования. После проведения геофизических работ и зондирования, материалы обрабатываются и отмечаются наиболее проблемные участки, которые могут быть исследованы при помощи проходки горных выработок, в частности шурфов и скважин. В скважинах также применяются геофизические и телеметрические исследования. Количество скважин, закладываемых для инженерно-геологических изысканий минимально. По окончании полевых работ проводятся камеральные работы с увязкой данных всех используемых методов.
Инженерно-геологические условия западной, юго-западной и южной части города
Область умеренных новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с преобладанием устойчивых поднятий занимает западную, юго западную и южную часть города. По характеру рельефа это ледниковая, преимущественно моренная, фрагментами флювиогляциальная, среднеплейстоценовая равнина. Абсолютные отметки поверхности моренной равнины колеблются от 190 до 250 м. Рельеф равнины в целом пологоволнистый, сильно и глубоко расчлененный. Густота расчленения достигает 3.0 км/км и более, а глубина расчленения составляет в среднем 15-3 Ом/км. Наиболее возвышенная часть области - Тешюстанская возвышенность. Общий перепад высот здесь достигает 120 м, а максимальная глубина расчленения - 75 м/км . Крутизна склонов вблизи подмываемого правого берега р. Москвы и крутых оврагов достигает 20 и более. Небольшие участки флювиогляциальной равнины расчленены значительно меньше: густота расчленения не превышает 1.0-2.0 км/км2, а глубина расчленения колеблется от 20 до 25 м/км . Уклоны поверхности большей частью составляют 1.5-3.0 . Геологический разрез юго-западной части города на интересующую нас глубину сложен мощной (150-170 м) песчано-глинистой толщей пород мезозойского и четвертичного возраста. Мезозойские отложения в нижней части разреза представлены глинистыми породами средней и верхней юры, залегающими на верхнекаменноугольных карбонатных породах. Верхнюю часть разреза юрских отложений слагают глинистые пески, местами переходящие в сильно песчаные глины или глинистые алевролиты. Повсеместно на верхнеюрских песках залегают меловые отложения мощностью до 80 м, представленные преимущественно песками тонко- и мелкозернистыми, пылеватыми и слабоглинистыми, часто водонасьпценными, плотными. Пески обладают ничтожно малым сцеплением и легко разжижаются и оплывают при очень малых разрушающих напряжениях. При определенных условиях меловые пески склонны к проявлению пльшунных свойств, что существенно осложняет строительство в описываемой области.
Только в этой части территории г. Москвы в разрезе меловых отложений встречаются слои глин и глинистых алевритов мощностью до 20 м. Глины тяжелые, пылеватые, плотные, влажные, практические не набухающие. При механическом воздействии эти породы в результате нарушения структурных связей теряют связность и оплывают, что также может осложнять строительство. Заканчивается геологический разрез юго-западной части Москвы толщей четвертичных пород, представленных переслаиванием моренных суглинков и глин, водно-ледниковых песков и супесей, аллювиальных и озерных песков и суглинков, общая мощность которых увеличивается от 5-Ю м на Теплостанской возвышенности до 20, редко до 30 м на приводораздельных склонах. В области также почти повсеместно распространены покровные суглинки, образующие маломощный (1-2, местами до 3-4 м) чехол. Гидрогеологические условия данной области характеризуются распространением в ее пределах водоносного комплекса мезозой-кайнозойских отложений, представленного несколькими горизонтами. Гидравлическая связь между четвертичными, меловыми и юрскими горизонтами почти везде отсутствует. До начала интенсивного освоения территории мезозой-кайнозойский водоносный комплекс бьш представлен в основном горизонтами, уровенная поверхность которых располагалась в меловых и сетуньско-донских песках на глубинах от 3-5 (на склонах) до 20-30 м (на водоразделах). Вышележащие водоносные горизонты в водно-ледниковых, аллювиальных и озерных отложениях и покровных суглинках встречались только в виде линз. В настоящее время в районах массовой застройки повсеместно прослеживаются два, а на отдельных участках и три водоносных горизонта, приуроченных к относительно хорошо проницаемым прослоям. Амплитуда изменений уровней грунтовых вод составляет 2-4, а на отдельных участках - более 5 м и носит явно техногенный характер. Кроме того, распространение с поверхности слабопроницаемых моренных и покровных суглинков весьма благоприятно для образования верховодки, залегающей обычно на глубине 2-3 м. Выдержанный региональный водоупор, представленный мощной толщей юрских глин, залегает на глубине от 60 до 130 м в зависимости от рельефа. Совокупность геолого-гидрогеологических условий области обусловила развитие в ее пределах определенных геологических и инженерно-геологических процессов. Наиболее характерными из них до интенсивного освоения территории были овражная эрозия, плоскостной смыв, мелкие оползни по бортам оврагов и мелких речек, образование верховодки на водоразделах. В процессе строительного освоения области планировка территории и засьпжа оврагов привели к затуханию плоскостного смыва и оврагообразования.
Одновременно засьпжа оврагов и речек обусловила возникновение линейной суффозии вдоль засыпанных водотоков. Развитие этого процесса вызывает оседание поверхности земли на локальных участках, сопровождающееся деформациями асфальтовых покрытий, подземных коммуникаций. По особенностям строения четвертичных отложений в области выделено три группы инженерно-геологических районов. Прежде всего обособляются районы, где с поверхности залегают моренные суглинки московского и донского оледенений (в рельефе - моренная равнина). Московская морена представлена красно-бурыми суглинками и супесями, песчанистыми, грубыми, известковистыми, с прослоями песка различной мощности, с включением гальки и валунов. Мощность суглинков колеблется от 1-2 до 10 м. Угол внутреннего трения суглинков изменяется от 18 до 20, а сцепление составляет 0.05 МПа. Донская морена представлена сероватыми или коричневыми суглинками, в меньшей степени глинами и супесями, с редкими линзами песков, с включениями (до 30 %) гравия, гальки и валунов. Отмечается увеличение известковистости суглинков с глубиной. Мощность отложений в среднем составляет 10-15 м.
Типизация геологической среды территории г. Москвы по условиям строительства эстакадного метрополитена с неглубоким заложением свай
Типизация территории г. Москвы проведена на основе карты инженерно-геологического районирования территории г. Москвы масштаба 1:25000. Для построения карты типизации геологической среды в дальнейшем автором настоящей работы была проведена типизация этих районов по признакам, описанным в предыдущей главе, и было выделено 9 типов строения геологической среды. В соответствии с принятой схемой типизации выделяются одно, двух- и трехслойные грунтовые толщи. Однослойные толщи могут быть сложены моренными суглинками мощностью до 25 м или флювиогляциальными песками общей мощностью до 25-30 м, а также прибрежно-морскими песками мелового возраста. Грунтовые толщи, сложенные моренными (1.2; 2,2) суглинками, представлены отложениями московской и днепровской морен. Сходство физико-механических свойств этих морен позволяет объединить их в один тип строения геологической среды. Для данного типа характерно развитие подпора грунтовых вод, выпора глинистого материала и коррозии.
Примерами могут служить Бутовская линия эстакадного (наземного метрополитена) и частично проектируемая Солнцевская линия. Воды преимущественно гидрокарбонатно-сульфатные, калышево-магниевые, неагрессивные к бетонам. Температура подземных вод не превышает 10 С. Грунтовые толщи, сложенные песками различного генезиса (1.1; 2.1; 2.3; 2.4), различаются по зернистости, плотности, прочностным характеристикам. Эти различия, заставляют разделить песчаные грунтовые толщи на три типа, первый из которых сложен аллювиальными и флювиогляциальными песками московского межледниковья (1.1), второй - флювиогляциальными песчано-супесчаными породами московско-днепровского и окско-днепровского межледниковья (2.1; 2.3), третий - меловыми песками (2.4). Близкие физико-механические свойства аллювиальных и флювиогляциальных песков московского межледниковья позволяют объединить эти две разновидности толщ в один тип (1.1). При заглублении свай эстакадного метрополитена в этом типе сваи опираются на породы ниже уровня грунтовых вод (в аллювиальных отложениях - Митино). Уровень грунтовых вод залегает на глубине 12-15 м. В пределах данного типа широко развиты заболачивание территории, подъем УГВ, а также встречаются техногенные загрязнения. Следующий тип представлен толщей флювиогляциальных четвертичных отложений московско-днепровского и окско-днепровского межледниковья, залегающих на меловых песках и супесях (2.4).
Последний тип приурочен к тем отложениям, где сваи эстакадного метрополитена чаще всего проходят в меловых отложениях ниже УГВ, в результате чего широко развиты процессы коррозии. Все воды имеют температуру до 11 С и неагрессивны или слабоагрессивны к бетонам. Подводя итог можно отметить негативные геологические и инженерно-геологические процессы, с которыми сталкиваются строители и которые характерны для определенных толщ.
Геолого-экономическая оценка условий строительства эстакадного (легкого) метрополитена
Каждая наука должна иметь систему своих категорий (категориальный базис). Под категорией следует понимать такое широкое понятие, в котором отображены наиболее общие и существенные признаки, связи и отношения предметов объективного мира [49].
Основными категориями инженерной геологии являются: грунт, горная порода, изменчивость, неоднородность, экзогенный геологический процесс, геологическое тело, поле геологического параметра и многие другие. Поскольку знания человека в процессе научной деятельности постоянно развиваются и изменяются, то и категориальный базис нельзя рассматривать как нечто постоянное. Он должен быть гибким, подвижным, динамичным и чутко реагировать на новые идеи и подходы, реализуемые в науке. Следует отметить, что категориальный базис инженерной геологии в последнее время значительно пополнился новыми категориями. Это вызвано тем, что инженерная геология переживает новый этап своего развития, связанный, как нам представляется, с широким внедрением в нее системного подхода и количественных методов анализа и синтеза информации. Появились новые для инженерной геологии категории, такие, например, как инженерно-геологическая система, природно-техническая система, система пунктов получения информации, литомониторинг, управление природно-технической системой и многие другие.
С нашей точки зрения, назрела насущная необходимость включить в категориальный базис инженерной геологии такие категории, как изоморфизм и изомерность инженерно-геологических условий.
Под изоморфизмом некоторых объемов литосферы понимается тождественность их структур и взаимно однозначное соответствие свойств (компонентов инженерно-геологических условий). Здесь следует отметить, что, строго говоря, абсолютно изоморфных объектов в природе не существует, так как каждая точка геологического пространства обладает бесконечным количеством свойств и вероятность их взаимно однозначного соответствия даже в двух точках стремится к нулю. Более корректно было бы здесь говорить о гомоморфном (т. е. неоднозначном) соответствии. Однако если считать изоморфными (квазиизоморфными) объекты, выделяемые на основе тех или иных классификаций, то в зависимости от масштаба и целевого назначения исследований объектам будет присуща различная степень изоморфизма инженерно-геологических условии. В качестве примера набора изоморфных в инженерно-геологическом отношении объемов литосферы можно привести классификацию геологических тел Г. К. Бондарика или схемы инженерно-геологического районирования И. В. Попова [45], И. С. Комарова [31], В. Т. Трофимова [55].
Так, например, изоморфизм геологических тел в ранге стратиграфо-генетических комплексов будет определяться тем, что эти тела образовались в одно время, в результате единого процесса седиментации (или диагенеза) и в единой физико-географической обстановке, что привело к одинаковым структурам поля геологического параметра. Изоморфизм геологических тел более низкого ранга, основывается на едином минеральном составе слагающих его отложений, что соответственно приводит к однородности геологических полей минерального состава и т. д. Следовательно, изоморфными в инженерно-геологическом отношении следует считать объемы литосферы со взаимно однозначным соответствием свойств, рассматриваемых в качестве критериев выделения таких объемов, на соответствующем уровне детальности.
Значение понятия изоморфизма заключается в том, что если два объекта исследования изоморфны в инженерно-геологическом отношении, то изучение одного из них в значительной мере можно вести на основе имеющегося уже знания о другом. Понятие изоморфизма в неявной форме всегда использовалось в инженерной геологии. На нем основано большинство инженерно-геологических классификаций [49].
Однако изоморфизм является частным случаем более общего понятия — изомерности. Изомерностъ предполагает, что имеющие одинаковую в заданном отношении оценку объемы литосферы могут существенно различаться по отдельным компонентам инженерно-геологических условий. Изоморфные объекты всегда изомерны, так как их свойства и структуры тождественны. Примером изомерности может служить следующая ситуация: одна из областей слабо расчленена, недренирована и в связи с этим сильно заозерена и заболочена. Для другой области характерно существенное расчленение рельефа и как следствие этого отсутствие заболоченных участков. Если рассматривать эти области с точки зрения прокладки трубопроводов, то при освоении первой из них необходимо провести следующий комплекс инженерных и инженерно-мелиоративных мероприятий: устройство лежневых дорог, организация стока с применением поверхностных сточных лотков и канав, мерзлотных валиков, вертикальных дренажей, балластировка трубопроводов и т. п. Во второй области необходимы другие мероприятия: строительство мостов, виадуков, организация противоэрозионных мер и др. С экономической точки зрения эти мероприятия могут оказаться равнозначными. В этом проявляется изомерностъ таких областей. Однако по отдельным компонентам инженерно-геологических условий рассматриваемые области существенно различны и поэтому неизоморфны. Примерами изомерности могут служить также берега водохранилищ, сложенные разными породами и имеющие разную высоту, но одинаковую величину переработки; грунты различного минерального и гранулометрического состава, дающие одинаковую осадку под нагрузкой; различные в инженерно-геологическом отношении участки, требующие одного объема изысканий и т. д.
