Методологія оцінювання геотехнічних ризиків міської забудови в умовах воєнних впливів та відновлення територій
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/86.286Ключові слова:
геотехнічний ризик, міська забудова, воєнний вплив, ґрунтовий масив, напружено-деформований стан, осідання, деформації, стійкість, взаємодія «ґрунт–фундамент–споруда», числове моделювання, геотехнічний моніторингАнотація
Мета. Розроблення науково-методичного підходу до комплексного оцінювання геотехнічних ризиків міської забудови на територіях, що зазнали воєнних і пов’язаних із ними техногенних впливів, з урахуванням трансформації стану ґрунтового масиву та взаємодії системи «ґрунтовий масив–фундамент–споруда».
Методика. Застосовано системний та порівняльний аналіз сучасних підходів до оцінювання геотехнічних ризиків, взаємодії системи «ґрунтовий масив–фундамент–споруда» та зміни стану ґрунтового масиву під впливом воєнних і техногенних чинників. Використано структурно-логічне та концептуальне моделювання послідовної трансформації стану території, експертне ранжування факторів ризику та розроблення алгоритму їх комплексного оцінювання із залученням інженерних вишукувань, аналізу напружено-деформованого стану та геотехнічного моніторингу.
Результати. Запропоновано алгоритм оцінювання геотехнічного ризику, що включає аналіз історії території, комплексні інженерні вишукування, формування актуальної геотехнічної моделі, оцінювання НДС, визначення потенційних механізмів втрати стійкості, оцінювання впливу на існуючу забудову та вибір інженерних заходів. Визначено перспективний напрям подальших досліджень, пов’язаний із числовим моделюванням послідовної трансформації стану ґрунтового масиву під дією воєнних і техногенних факторів.
Наукова новизна. Встановлено закономірний зв’язок між характеристиками ґрунтового середовища, вразливістю споруди, інтенсивністю небезпечних процесів і рівнем ризику. На цій основі запропоновано комплексну модель оцінювання та алгоритм її реалізації зі зворотним зв’язком між результатами моніторингу і розрахунковою геотехнічною моделлю.
Практична значимість. Запропонований підхід може бути використаний під час інженерно-геологічних обстежень, реконструкції та нового будівництва на територіях, що зазнали воєнних впливів. Його застосування забезпечує виявлення найбільш небезпечних геотехнічних факторів, обґрунтування обсягів додаткових вишукувань, вибір розрахункових моделей і параметрів моніторингу, а також підтримує прийняття інженерних рішень щодо відновлення забудови та підвищення безпеки будівель і споруд.
Посилання
1. World Bank, Government of Ukraine, European Commission, United Nations. Ukraine – Fourth Rapid Damage and Needs Assessment (RDNA4): February 2022 – December 2024. Washington, DC: World Bank, (2025). https://documents.worldbank.org/en/publication/documents-reports/documentdetail/099022025114040022
2. Khrapatova, I., Strizhelchik, G., Shokarev, V., Liapin, O., & Bondarenko, O. (2025). Geotechnical risks in the reconstruction of buildings and structures affected by explosions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1499(1), 12019. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1499/1/012019
3. Bogusz, W., Caplane, C., Hard, D. (Ed.) et al. (2024). Implementation of Design during Execution & Service Life: Guidelines for the application of the second generation of Eurocode 7: Geotechnical design. Luxembourg: Publications Office of the European Union. https:// doi.org/10.2760/8383117
4. Estaire, J., Muralha, J., Segalini, A., Johansson, E., Nuijten, G., & Heintz, R. (2023). Rock engineering design in tomorrow's geotechnical toolbox: Eurocode 7 – Ground properties (EN 1997-2:2024). Geomechanics and Tunnelling, 16(5), 510–523. Portico. https://doi.org/10.1002/geot.202300023
5. Литвин О. (2024). Оцінка взаємодії будівлі з основою методом скінченних елементів із використанням даних компресійних випробувань ґрунтів. Основи і фундаменти, 49, 69–76. https://doi.org/10.32347/0475-1132.49.2024.69-76
6. Lei, Z., Wu, B., Wu, S., Nie, Y., Cheng, S., & Zhang, C. (2022). A material point-finite element (MPM-FEM) model for simulating three-dimensional soil-structure interactions with the hybrid contact method. Computers and Geotechnics, 152, 105009 https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2022.105009
7. Xiong, H., Qiu, Y., Shi, X., Wang, X., & Chen, X. (2024). Arching development above active trapdoor: insight from multi-scale analysis using FEM–SPH. Acta Geotechnica https://doi.org/10.1007/s11440-023-02148-0
8. Xu, J., Yu, Z., Li, Y., & Ni, J. (2026). Effects of foundation types on structural response to tunnelling in sand: a numerical investigation. Computers and Geotechnics, 190, 107723. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2025.107723
9. Patrício, J. D., Gusmão, A. D., Ferreira, S. R. M., Silva, F. A. N., Kafshgarkolaei, H. J., Azevedo, A. C., & Delgado, J. M. P. Q. (2024). Settlement Analysis of Concrete-Walled Buildings Using Soil–Structure Interactions and Finite Element Modeling. Buildings, 14(3), 746. https://doi.org/10.3390/buildings14030746
10. Freisinger, J., Radišić, M., Taddei, F., & Müller, G. (2022). Dynamic response of three-dimensional rigid and flexible foundations on layered soils with local inhomogeneities. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 153, 107007. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.107007
11. Ручківський В. (2024). Дослідження впливу нового будівництва на напружено-деформований стан ґрунтової основи фундаментів існуючої забудови. Основи і фундамен-ти, 49, 62–68. https://doi.org/10.32347/0475-1132.49.2024.62-68
12. Mohamed G. I. Shaaban, Mamdouh A. Kenawi, Abdel-Aziz A. Senoon & Mostafa A. Abd El-Naiem. (2023). Effects of excavation and construction sequence on behavior of existing pile groups. Innovative Infrastructure Solutions, 8, Article 223. https://doi.org/10.1007/s41062-023-01193-8
13. Bahuguna, A., & Firoj, M. (2022). Numerical simulation of seismic response of Slope–Foundation–Structure interaction for mid–rise RC buildings at various locations. Structures, 44, 343–356. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.08.011
14. Berchun, Y., & Kaliukh, I. (2025). Application of geodetic methods to refine boundary conditions in digital twins of war-damaged multi-story buildings. EUREKA: Physics and Engineering. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2025.003951
15. Bozkurt, S., & Akbas, S.O. (2023). Finite element-based geotechnical risk analysis for anchor-supported deep excavations. Arabian Journal of Geosciences, 16, Article 470. https://doi.org/10.1007/s12517-023-11463-5
16. Amendola, C., & Pitilakis, D. (2022). Urban scale risk assessment including SSI and site amplification. Bulletin of Earthquake Engineering, 21(4), 1821–1846. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01575-w
17. Hryhorovskyi, P., Osadcha, I., Jurelionis, A., Basanskyi, V., & Hryhorovskyi, A. (2022). A BIM-Based Method for Structural Stability Assessment and Emergency Repairs of Large-Panel Buildings Damaged by Military Actions and Explosions: Evidence from Ukraine. Buildings, 12(11), 1817. https://doi.org/10.3390/buildings12111817
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
