Апробация комплекса сейсмических и электрических методов геофизики для решения задач мониторинга состояния мерзлых пород в основании здания на свайном фундаменте

В условиях городской застройки г. Салехарда опробован комплекс методов, включающий электротомографию (ЭТ), георадиолокацию (ГРЛ), сейсморазведку на преломленных волнах (МПВ), на поверхностных волнах (MASW) и с выделением стоячих волн для решения геокриологических задач и мониторинга состояния мерзлых пород в основании здания. В качестве эталонного объекта было выбрано жилое здание на свайном фундаменте, построенного по первому принципу строительства и оборудованного системой непрерывного геотермического мониторинга. Установлено, что методы ЭТ, МПВ и MASW неэффективны в условиях железобетонного свайного фундамента в ростверке и бетонной стяжки пола со слоем рыхлого насыпного грунта под ним. Лучший результат показали георадиолокация на частотах 150 и 400 МГц и сейсморазведка с выделением стоячих волн. Комплекс этих методов рекомендуется для определения положения кровли мерзлых пород под зданиями, определения фактической длины свай, качества их закрепления, оценки обводненности грунтов в околосвайном пространстве, оценке остаточного ресурса здания.

1. Аузин А.А., Зацепин С.А. Определение геометрических характеристик свайных конструкций геофизическими методами // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: Материалы 43 сессии Международного научного семинара им. Д.Г. Успенского. – Воронеж, ООО ИПЦ «Научная книга», 2016. – С. 24–27.

2. Аузин А.А. Обследование фундаментов инженерных сооружений геофизическими методами // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: Материалы 47 сессии Международного научного семинара им. Д.Г. Успенского. – Воронеж, ООО ИПЦ «Научная книга», 2020. – С. 25–28.

3. Ефремов В.Н., Дроздов А.В. Изменения геокриологического состояния насыпных ГТС в Западной Якутии и оптимизация их мониторинга комплексом электроразведочных методов геофизики // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. – 2016. – № 3 (83). – С. 36–42.

4. Зыков Ю.Д., Кошурников А.В., Погорелов А.А., Сизых Е.М., Бек Д.Д., Усов А.М., Лучко М.В., Просунцов К.С., Скобелев А.Д., Смагин М.К. Роль и место электромагнитных зондирований при решении геокриологических задач // Первая международная научно-практическая конференция по электромагнитным исследованиям «Геобайкал–2010». – Иркутск, 2010. – 2 с.

5. Капустин В.В. Разработка способов комплексных геофизических исследований грунтов, геотехнических и строительных конструкций: автореф. дис. …канд. физ.-мат. наук. – М.: МГУ, 2008. – 25 с.

6. Колесников Ю.И., Федин К.В. Применение пассивного метода стоячих волн в инженерной сейсмике: физическое моделирование и натурный эксперимент // Технологии сейсморазведки. – 2016. – № 2. – С. 83–91.

7. Мельников В.П., Скворцова А.Г., Малкова Г.В., Дроздов Д.С., Пономарева О.Е., Садуртдинов М.Р., Царев А.М., Дубровин В.А. Результаты изучения геокриологических условий арктических территорий с помощью сейсмических методов // Геология и геофизика. – 2010. – № 51 (1). – С. 171–180.

8. Румянцев А.А., Сергеевцев Е.Ю. Вибрационные испытания 16-этажного жилого дома объемно-блочной конструкции // Вестник МГСУ. – 2012. – № 5. – С. 98–102.

9. Рычков С.П. MSC.visual NASTRAN для Windows. – М.: НТ Пресс, 2004. – 552 с.

10. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных // Разведка и охрана недр. – 2008. – № 12. – С. 46–48.

11. McDowell P.W., Barker R., Butcher A.P., Culshaw M.G., Jackson P.D., McCann D.M., Skip B.P., Matthews S.L., Arthur J.C.R. Geophysics in engineering investigations. – Ciria, London, 2002. – 266 p.

12. Serdyukov A.S., Yablokov A.V., Duchkov A.A., Azarov A.A., Baranov V.D. Slant f-k transform of multichannel seismic surface wave data // Geophysics. – 2019. – Vol. 84 (1) – P. 19–24, doi: 10.1190/geo2018-0430.1.

13. Yablokov A.V., Serdyukov A.S., Loginov G.N., Baranov V.D. An artificial neural network approach for the inversion of surface wave dispersion curves // Geophysical Prospecting. – 2021. – Vol. 69 (7). – P.1405–1432, doi: 10.1111/1365-2478.13107.