Геотехника

Инфраструктура относится к совокупности систем и услуг, которые обеспечивают необходимую основу для успешного осуществления деятельности в стране или регионе. Большая часть инфраструктуры, такой как дороги, железные дороги, мосты и туннели, является физической и многократно используется в нашей повседневной жизни. Эта инфраструктура также распространяется на сеть скрытых коммуникаций, таких как линии электропередач и связи, водопроводные и газовые трубы, дренажные и канализационные системы. Эти виды инфраструктуры обычно используются реже и скрыты от наших глаз.

Инфраструктура, с одной стороны, составляет основу современной экономики, а с другой стороны, подобно капиллярной сети, облегчает связи между различными компонентами. Инвестиции в инфраструктуру способствуют экономическому росту и считаются одним из критериев развития. Часть технических исследований по развитию инфраструктуры, а также ее правильная защита и обслуживание осуществляются с помощью геофизического оборудования. Геофизическое оборудование всегда считается незаменимым инструментом в исследованиях и обслуживании сооружений.

Существуют различные геофизические приборы, которые могут быть использованы для изучения и исследования инфраструктуры. Геофизические исследования предоставляют структурную информацию малого или большого масштаба о земле и ее геотехнических характеристиках. Одним из основных преимуществ геофизических исследований является то, что информацию можно получить для большого объема земли, а не только для одной точки. По сравнению с бурением, геофизические методы являются неразрушающими, которые могут предоставить ценную информацию за меньшее время, чем другие методы.

Из различных геофизических методов три метода — сейсмика, георадар и геоэлектрика — наиболее часто используются в геотехнических исследованиях. Другие геофизические методы, такие как магнитометрия, электромагнетизм и гравиметрия, используются редко. Тип задачи и исследуемые цели определяют метод, а также используемое оборудование. Для решения некоторых задач и достижения желаемых целей использование нескольких методов и комбинирование их результатов является неизбежным. Комбинированное использование нескольких геофизических методов одновременно обычно приводит к повышению точности.

Применение сейсмического метода в геотехнических исследованиях:

Сегодня сейсмический метод стал стандартным испытанием для некоторых геотехнических исследований, и это испытание обязательно должно быть выполнено. Например, определение типа грунта с помощью сейсмических исследований на основе «Норм проектирования зданий на сейсмостойкость, стандарт 2800» во многих случаях является обязательным. Сейсмические испытания в скважинах, а также поверхностные сейсмические испытания методом MASW (многоканальный анализ поверхностных волн) широко используются в качестве стандартного метода определения типа грунта. Кроме того, сейсмический метод используется для исследований по выявлению разломов, исследований сооружений, дифференциации слоев грунта, выявления пустот и т. д. в комбинации с другими геофизическими методами. Также после возведения сооружения различные факторы могут влиять на его целостность. Одним из факторов, который может привести к повреждению инфраструктуры и сооружений, являются вибрации и колебания, возникающие в результате деятельности окружающей среды. Вибрации от проходящего метро, контролируемых взрывов и строительных работ, таких как проходка туннелей, могут повлиять на целостность сооружения. Это имеет удвоенное значение для защиты исторических зданий. Сейсмическое оборудование помогает специалистам измерять интенсивность сейсмических волн в местах расположения этих сооружений и изучать их влияние.

Существуют различные сейсмические установки, которые могут быть использованы для целей сейсмических работ в скважинах и на поверхности. Это оборудование имеет различные параметры, которые могут быть выбраны и использованы в зависимости от целей исследований.

Применение геоэлектрического метода в геотехнических исследованиях:

Геоэлектрический метод основан на измерении электрического сопротивления грунта. Характеристики, которые вызывают изменение электрического сопротивления грунта, могут быть изучены и идентифицированы этим методом. Обеспечение отсутствия разрушительных и нежелательных явлений, таких как пустоты и разломы, а также идентификация водонасыщенных или рыхлых слоев, являются одними из вопросов, которые должны быть изучены до строительства сооружений. Неправильное исследование может привести к пагубным последствиям и большим потерям в будущем. Выявление разломов или пустот на пути туннелей или под сооружениями должно быть изучено, чтобы в случае их существования были приняты необходимые меры. Также неизбежна информация о наличии водонасыщенных или рыхлых слоев до начала строительства. Геоэлектрический метод является эффективным инструментом для изучения и идентификации вышеупомянутых явлений. С помощью этого метода может быть получена ценная информация о пустотах, разломах, уровне грунтовых вод, рыхлых слоях, а также о глубине коренного ложа. Различные геоэлектрические приборы были созданы для проведения геоэлектрических исследований, и специалисты могут использовать их для проведения исследований. Этот метод также используется для определения скорости коррозии грунта и определения наилучшего места для заземляющего колодца. Определение скорости коррозии грунта является одним из обязательных испытаний на месте прокладки водопроводных, нефте- и газопроводов.

Применение георадарного метода в геотехнических исследованиях:

Помимо исследований, которые проводятся до строительства сооружения, после его возведения также всегда необходимы уход и ремонт. Исследование поведения и исследования для обеспечения целостности сооружения и правильного выполнения работ являются испытаниями, которые проводятся специалистами периодически после возведения сооружения. Метод георадара, основанный на отправке и приеме электромагнитных волн, широко используется в геотехнических исследованиях как до, так и после строительства сооружения в качестве неразрушающего геофизического метода. Этот метод используется для выявления скрытых полостей и каналов в сочетании с геоэлектрическим и сейсмическим методами. Кроме того, в построенных сооружениях, где невозможно применение геоэлектрического и сейсмического методов из-за ограничений по пространству, этот метод применим и будет по-прежнему эффективен.

Георадарный метод имеет меньше эксплуатационных ограничений и более высокую скорость выполнения по сравнению с другими методами, и по этой причине его применение расширяется день ото дня. К наиболее важным применениям этого метода относятся сканирование дорог, сканирование взлетно-посадочных полос аэропортов, сканирование железных дорог, исследование бетона, исследования туннелей и корпусов сооружений. Различные георадарные установки с различными характеристиками были разработаны и изготовлены для геотехнических применений.