CC BY
3ВЫДАЮЩИЙСЯ УЧЁНЫЙ В ОБЛАСТИ МЕХАНИКИ МЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ
Иннокентий Николаевич Вотяков родился 20 марта 1923 г. в с. Шаманово Братского района Иркутской области в семье крестьянина. В 1937 г. все крепкие трудолюбивые мужчины-сибиряки были причислены к кулакам и репрессированы. Отец Иннокентия Николаевича так и не вернулся из заключения, а мать с четырьмя сыновьями в 1938 г. переехала в Якутск. В 1941 г. И. Н. Вотяков успешно окончил среднюю школу и поступил в Якутский государственный педагогический институт на физико-математический факультет. Он очень переживал, что его, как сына «врага народа», не взяли в армию. После окончания института он работал преподавателем физики и математики в Якутском речном техникуме.
В 1947 г. однокашник Иннокентия Николаевича по институту Ариан Ильич Кузьмин (впоследствии - доктор наук, почётный академик Академии наук Республики Саха (Якутия)), уговорил его перейти на работу в Якутскую научно-исследовательскую мерзлотную станцию (ЯНИМС) Института мерзлотоведения им. В. А. Обручева СО АН СССР С этого момента Иннокентий Николаевич начал свою исследовательскую деятельность в мерзлотоведении.
За последующие 27 лет И. Н. Вотяков прошёл путь от младшего научного сотрудника до кандидата геолого-минералогических наук, руководителя лаборатории, ведущего специалиста института по теоретическим и прикладным вопросам инженерного мерзлотоведения.
Первые его самостоятельные исследования были посвящены изучению осадок при оттаивании многолет-немёрзлых грунтов естественной структуры. Одновременно он начал заниматься новым в то время вопросом - исследованием фазового состава воды в мёрзлых грунтах естественной структуры, сначала дилатометрическим, а затем - калориметрическим методами.
В небольшом коллективе мерзлотной станции лаборантов не было, за исключением одного наблюдателя за температурой грунтов под городскими зданиями. Все экспериментальные исследования (от подготовки
Р. В. Чжан,
доктор техническких наук;
О. И. Алексеева, кандидат технических наук DOI: 10.24412/1728-516Х-2023-1-114-116
образцов, проведения наблюдений до анализа полученных материалов) выполнялись самим И. Н. Вотяковым. Опыты проводились при отрицательной температуре в подземной лаборатории, уже имевшейся в то время в ЯНИМС, а также в обычных стационарных условиях.
С 1950 г. им было начато комплексное изучение физико-механических свойств многолет-немёрзлых грунтов естественного сложения. В комплекс входили исследования прочности мёрзлых грунтов при длительном воздействии нагрузки, осадки при оттаивании и уплотнении, определение фазового состава воды в зависимости от разновидности грунтов, их влажности и температуры. Наряду с лабораторными работами, в 1950-1952 гг. он начал проводить и широкие полевые определения физико-механических свойств многолетнемёрзлых грунтов на территории Лено-Амгинского междуречья, Олёкминского и Орджоникидзевского районов ЯАССР. Для их выполнения в экспедиционных условиях требовались мини-лаборатории, которые И. Н. Вотяков создавал своими руками в каждом пункте проведения работ. Так, для проведения исследований при отрицательной температуре, в многолетнемёрзлых грунтах приходилось отрывать глубокие шурфы и оборудовать их двойной крышкой, а над шурфом ставить палатку.
Уже за первые восемь лет лабораторных и экспедиционных исследований физико-механических свойств многолетнемёрзлых грунтов естественной структуры И. Н. Вотяковым был получен большой объём экспериментальных данных, статистическая обработка и обобщение которых позволили ему установить ряд фундаментальных закономерностей изменения свойств грунтов в зависимости от их вещественного состава и температуры. Весь оригинальный материал И. Н. Вотяков обобщил в своей кандидатской диссертации «Некоторые закономерности изменения физико-механических свойств многолетнемёрзлых грунтов Центральной Якутии в зависимости от их состава и температуры». Защита диссертации состоялась в 1956 г. на заседании
Иннокентий Николаевич Вотяков (1923-1974 гг.)
Определение осадок при оттаивании горячим штампом (г. Мирный, 1956 г.). В центре - И. Н. Вотяков
Специализированного совета при Институте мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР (г. Москва), где ему была присвоена учёная степень кандидата геолого-минералогических наук. Позднее материалы диссертации были дополнены им новыми данными и обобщены в монографии «Физико-механические свойства много-летнемёрзлых грунтов Центральной Якутии», которая вышла в издательстве АН СССР в 1961 г.
В последующие годы И. Н. Вотяков продолжал экспериментальные исследования по более широкой программе и одновременно принимал непосредственное участие в инженерно-геокриологическом изучении осваиваемых районов месторождений алмазов в г. Мирном (1956-1959 гг.), а также Удоканского месторождения медных руд (1962-1963 гг.). Большой объём работ был выполнен им по трассам магистральных газопроводов в Западной Сибири (Мессояха - Норильск) и Якутии (Тас-Тумус - Якутск). Особое внимание он уделял вопросам прогнозирования возможных осадок при оттаивании разрушенных мёрзлых коренных пород и крупноскелетных грунтов. Все определения проводились им в натурных условиях методом послойного оттаивания грунтов до глубины 10 м с применением горячего штампа оригинальной конструкции. Эти трудоёмкие опыты выполнялись в зимнее время, чтобы избежать оплавления стенок шурфа и просачивания надмерзлотных вод.
Экспериментальные методы определения осадок оттаивающих грунтов являются трудоёмкими и дорогостоящими и не всегда осуществимы в экспедиционных условиях, поэтому И. Н. Вотя-ковым был проведён детальный анализ
всех существующих расчётных формул. На основании этого им была предложена расчётно-эмпирическая формула для вычисления осадки при оттаивании многолетнемёрзлых грунтов Якутии (1975). Итоговые результаты своих исследований он опубликовал в ряде своих статей и совместно с Н. А. Цыто-вичем и В. Д. Понамарёвым в «Методических рекомендациях по исследованию осадок оттаивающих грунтов».
Исключительно большое внимание И. Н. Вотяков уделял экспериментальным и теоретическим исследованиям по выявлению природы незамёрзшей воды в мёрзлых грунтах. Он впервые поставил вопрос и теоретически объяснил существование непосредственной количественной связи незамёрзшей воды в мёрзлом грунте при данной отрицательной температуре с максимальной гигроскопической влажностью грунта.
В 1969 г. за заслуги в области инженерного мерзлотоведения Высшей аттестационной комиссией АН СССР И. Н. Вотякову было присвоено учёное звание старшего научного сотрудника по специальности «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение».
Весьма успешно работал он и в области термореологии мёрзлых грунтов, которая являлась новым инженерным направлением в геокриологии. Результаты этих исследований, характеризующихся глубиной и оригинальностью постановки и интерпретации результатов, до сих пор представляют значительный научный и практический интерес.
Чрезвычайно обширный и содержательный в научном отношении экспериментальный материал, обработанный И. Н. Вотяковым с позиций теории вероятности
В экспедиции (Мирнинский р-он, Западная Якутия, 1958 г.). Второй справа - И. Н. Вотяков
Одна из последних фотографий И. Н. Вотякова (1974 г.). Фото из домашнего архива
и статистики, позволил ему пересмотреть и по-новому истолковать многие, очень существенные вопросы инженерной геокриологии, выявить новые закономерности в изменении физико-механических свойств мёрзлых и оттаивающих пород в зависимости от изменения условий среды.
Последнее крупное обобщение результатов своих исследований И. Н. Вотякова в монографии «Физико-механические свойства мёрзлых и оттаивающих грунтов Якутии» (1975) должно было стать основой докторской диссертации, но вышло из печати через год после его кончины.
В этой фундаментальной работе им предложены:
- эмпирические формулы для определения основных физических характеристик и осадок при оттаивании многолетнемёрзлых грунтов на основании одной только их суммарной влажности (льдистости);
- классификация основных разновидностей грунтов Якутии по фазовому составу воды в зависимости от их температуры;
- корреляционная связь между количественным содержанием незамёрзшей воды в мёрзлых грунтах и их гигроскопической влажностью;
- результаты экспериментальных исследований структурных преобразований, происходящих в мёрзлых и оттаивающих грунтах при изменении температуры;
- анализ результатов экспериментальных исследований по определению деформаций мёрзлых грунтов в зависимости от степени их дисперсности и перепада температуры;
- особенности термореологических свойств мёрзлых грунтов на основании интерпретации структурных преобразований;
- результаты исследований длительной прочности и ползучести мёрзлых грунтов и льда на основе их реологических свойств;
- более высокие допускаемые нагрузки на мёрзлые грунты и льды по сравнению с существующими нормами.
Монографии И. Н. Вотякова и его опубликованные статьи широко используются в проектно-изыскатель-ской практике Крайнего Севера. Обладая хорошим стилем изложения, И. Н. Вотяков участвовал в редактировании сборников и монографий, помогал своим молодым коллегам.
В производственных характеристиках, сохранившихся в личном деле, руководством института указывается, что основные черты характера И. Н. Вотякова - творческая самовыразительность, целеустремлённость, вдумчивость и скромность. Именно таким останется в памяти своих коллег и исследователей этот самобытный учёный-мерзлотовед, достигший выдающихся результатов в изучении механики мёрзлых грунтов.
Я<РХШ Ж(УФСРЪ1Х<МЪ1СЛ(ЕЖ
До сих пор не уделено серьёзного внимания такому кардинальному вопросу: Какие законы лежат в основе того парадоксального факта, что явления различных классов, относящихся к технике, живой природе и обществу, развиваются и действуют на основе одних и тех же общих принципов функционирования?
П. К. Анохин
Любой, кто обладает способностью видеть красоту, никогда не стареет.
Франц Кафка
