СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx1

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 01.09.2013, 18:49   #1 (ссылка)
Crow indian
 
Аватар для Admin


Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 42
Сообщений: 28,791
Поблагодарил: 397 раз(а)
Поблагодарили 5851 раз(а)
Фотоальбомы: 2566
Записей в дневнике: 647
Загрузки: 672
Закачек: 274
Репутация: 126089

Тема: [04-2013] Геофизическое обследование объектов инфраструктуры


Геофизическое обследование объектов инфраструктуры


В.В. ПУПАТЕНКО, канд. техн. наук, Ю.А. СУХОБОК, И.В. ПУПАТЕНКО, аспиранты

В основе проектирования земляного полотна и других объектов инфраструктуры лежит достоверная информация, получаемая при инженерно-геологическом обследовании. Контроль качества строительства земляного полотна позволяет избежать значительных эксплуатационных расходов, выявляя потенциально опасные участки и отклонения от проекта. К сожалению, сокращение финансирования инженерно-геологических обследований зачастую приводит к необходимости пересмотра проектных решений в процессе строительства и необоснованным затратам при эксплуатации объекта.

Снизить стоимость инженерногеологического обследования можно, используя наряду с традиционными (бурение, шурфование, проходка выработок) менее дорогие геофизические методы (сейсмические, георадиолокационные, элек-тро- и магниторазведка и др.).

В настоящее время кафедра «Железнодорожный путь, основания и фундаменты» ДВГУПСа хорошо оснащена буровыми установками (ручными, мотобурами, установками на базе автомобилей «Урал»). Образцы грунтов исследуют в автоматизированном режиме аппаратным комплексом «АСИС» с протоколированием хода испытаний и выдачей основных характеристик грунтов в полном соответствии с действующими нормативными документами. Кроме того, специалисты кафедры выполняют весь спектр сейсмического и вибродинамического обследования, электроразведку, георадиолокацию (несущая частота 25 МГц — 1,7 ГГц). Также имеется комплект лицензионной документации. Это позволяет осуществлять инженерно-геологические и геофизические изыскания различной сложности и стоимости.

Основной проблемой при использовании геофизических методов остается качество интерпретации результатов. Основные ограничения каждого из методов связаны с переходом от скоростного разреза к глубинному, т.е. с определением координат границ слоев грунта или выделенных зон неоднородностей. При обработке результатов не только желательно, а во многих случаях необходимо проверять и взаимодо-полнять данные разных обследований, применять комплексный подход, включающий в себя совместное использование сейсмических методов, а также георадиолокацию и электроразведку.

Малоглубинная сейсмическая томография на основе точного теоретического решения или более простого инженерного [1, 2] даст возможность локализовать зоны неоднородностей в грунтах земляного полотна и его основания в соответствии с распределением скоростей продольных и поперечных волн (рис. 1).


В качестве примера приведем результаты восстановления скоростного распределения на поперечном профиле земляного полотна под дополнительный путь, отсыпанного на откосе существующей насыпи. Значения скоростей поперечных и продольных волн дают возможность рассчитать прочностные и деформационные характеристики грунтов, например, их плотности (3].

Следует отметить, что традиционная интерпретация результатов малоглубиниой томографии часто не позволяет определить границы разнородных слоев с достаточной точностью, которая определяется длиной волны, возбуждаемой в среде и регистрируемой в диапазоне частот системы «источник—приемник». Как правило, для возбуждения волн используют путевой молоток или кувалду. В этом случае сигнал источника соответствует области низких частот звукового диапазона, а длина волны составляет несколько метров. При использовании пьезоизлучателей разрешающая способность метода значительно повышается.

Иногда дополнительную информацию можно получить, зная траектории сейсмических лучей, по которым построен скоростной разрез (рис. 2). При наличии в основании насыпи скоростного или высокоскоростного слоя (грунты скальные или в мерзлом состоянии, уровень грунтовых вод и др.) траектории различных лучей разреза проходят по верхней границе скоростного слоя. При сопоставлении этой информации с результатами геора-дарного профилирования удалось проследить, в частности, положение границы мерзлых грунтов для земляного полотна на объектах в Якутии.

Таким образом, с помощью малоглубинного сейсмотомографиче-ского обследования можно формировать расчетные схемы земляного полотна и его основания с непрерывным распределением прочностных и деформационных характеристик грунтов. Применяя метод конечных элементов в упруго-пластической постановке, прогнозируют деформации земляного полотна и проектируют конструкции для его усиления.

Следует отметить, что метод преломленных волн, широко применяемый для литологического расчленения грунтовой толщи, имеет ограничения, связанные с наклоном слоев грунта, а также с обязательным увеличением скорости по глубине грунтового разреза. С помощью малоглубинной сейсмотомографии часто удается обойти эти ограничения за счет включения в скоростной разрез лучей, проходящих по нижним границам слоев, даже если скорости распространения лучей в них ниже, чем в верхних.

Георадарное обследование дает возможность получить совершенно иные результаты: выделить отдельные слои грунтов, границы зон обводнения, подземные коммуникации и сооружения железнодорожной инфраструктуры. Перейти от временного разреза к глубинному сложнее, чем в сейсмических методах, поскольку требуются увязка с результатами бурения или дополнительные операции по определению скоростных характеристик слоев грунта, которые устанавливают, обрабатывая данные георадар-ного зондирования. При этом увеличение количества слоев грунта в исследуемом разрезе резко усложняет процесс обработки. Известны принципы интерпретации геора-дарного зондирования двухслойной среды [4].Для такой модели выведены уравнения прямолинейных и гиперболических годографов различных типов волн.

При прослеживании волн на радарограмме (рис. 3) достаточно точно определяют скорость и диэлектрическую проницаемость верхнего слоя грунта и на основе этих данных переходят к глубинному разрезу. При обследовании объектов железнодорожной инфраструктуры такие задачи решают относительно часто, например, при определении осадки однородной насыпи на слабом или протаивающем основании.

Однако приходится сталкиваться со значительно более сложными грунтовыми средами. Так, на одном из участков Дальневосточной дороги выполнены несколько продольных георадарных профилей, а также георадарное зондирование отсыпанной из крупнообломочного материала бермы, в основании которой залегают обводненные песчаные грунты, илы и галечник.

В результате обобщения модели двухслойной среды построена модель многослойной среды с постоянным значением скорости в каждом слое, выведены уравнения годографов преломленных (головных) и отраженных волн (рис. 4).

При скоростном анализе полученного годографа выделили четыре грунтовых слоя с различными скоростями распространения электромагнитных волн. Продольный профиль земляного полотна по берме переведен из временного разреза в глубинный, выявлены координаты границ слоев грунта насыпи и основания (рис. 5).

Таким образом, с помошыо интерпретации результатов георадар-ного профилирования с использованием многослойной модели получают глубинный разрез даже без бурения и шурфования на объекте. Анализ информации при сейсмической томографии и георадарном профилировании дает возможность качественно литологически расчленить грунтовую толщу.


Разработанные в ДВГУПСе методики интерпретации данных малоглубинной сейсмотомографии и георадарного обследования позволяют формировать при комплексном обследовании модель земляного полотна и основания с четким выделением различных слоев и, кроме того, с непрерывным распределением прочностных и деформа-
ционных характеристик грунтов, с зонами неоднородностей как в поперечном, так и в продольном профиле (объемная модель).

Используя эти методы на различных объектах строительства, специалисты кафедры решали задачи контроля плотности грунтов земляного полотна, положения нижней границы насыпи на просадочном или оттаивающем основании. На объектах эксплуатируемого земляного полотна выявляли локальные неоднородности, зоны обводненного грунта, определяли размеры ранее построенных объектов, объемов скрытых работ. На участках мостовых и тоннельных переходов, применяя георадарное профилирование, удается установить отметки дна рек при обследовании льда в зимний период. С каждым годом перечень решаемых геофизическими методами задач расширяется.

Список литературы

I. Пупатенко В.В., Пупатенко И.В., Тенирядко Н.И. Построение скоростного распределения при сейсмотомо-графическом обследовании железнодорожного земляного полотна // Академический вестник УРАЛНИИПРО-
ЕК'Г РААСН. Вып. I. — Екатеринбург, 2011. С. 80-82.

2. Пупатенко В.В., Пажениев Я.В. Распределение плотности в объемной модели железнодорожного земляного полотна // Вестник РГУПСа. Вып. 1. — Ростов-на-Дону, 2011. С. 153—159.

3. Пупатенко В.В., Паженцев Я.В. Комплексное обследование насыпей в Якутии / В.В. Пупатенко, Я.В Пажен-пев // Путь и путевое хозяйство. — 2009. - № 9. С. 25-26.

4. Bohidar R.N., Hermance J.F. The GPR refraction method // Geophysics, vol. 67, no. 5, 2002. p. 1474-1485.

5. Пузырев H.H. Временные поля отраженных воли и метод эффективных параметров. — Новосибирск: Наука, 1979.

Пупатенко Виктор Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Железнодорожный путь, основания и фундаменты» ДВГУПСа. E-mail: pvv@festu. kltv.ru

Сухобок Юрий Андреевич, аспирант кафедры «Железнодорожный путь, основания и фундаменты» ДВГУПСа. E-mail: yusukhobok@festu.kh v. г и

Пупатенко Илья Викторович, магистр техники и технологии, аспирант Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАИ (Новосибирск). E-mail: pupatenko@gm
__________________
Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com
Admin вне форума   Ответить с цитированием 12
Старый 30.08.2015, 08:35   #2 (ссылка)
Робот
 
Аватар для СЦБот


Регистрация: 05.05.2009
Сообщений: 2,402
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 73 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: Тема перенесена


Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin
СЦБот вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
=Распоряжение= № 2821р от 29.12.2011 - Об утверждении Порядка определения стоимости строительства объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта и других объектов ОАО "РЖД" ПУМА 2011 год 1 20.04.2022 08:57
[РЖД ТВ] Традиционный осмотр объектов инфраструктуры начался на Забайкальской дороге Admin Новости на сети дорог 0 31.08.2012 11:07
[РЖД ТВ] За 585 дней до зимней олимпиады 585 студентов начали работу по возведению объектов транспортной инфраструктуры Admin Новости на сети дорог 0 05.07.2012 08:20
[Фотоматериалы] Примеры монтажа различных объектов инфраструктуры технологической связи Андрей13 Связь на железнодорожном транспорте 1 21.05.2012 04:51
[Новости РЖД] На Восточно-Сибирской магистрали обсудили безопасность работы объектов инфраструктуры Admin Новости на сети дорог 0 01.04.2012 17:44

Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 01:24.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4