Автор: Капустин Владимир Викторович
Название работы: Разработка способов комплексных геофизических исследований грунтов, геотехнических и строительных конструкций
|
Присвоенная ученая степень: кандидат физико-математических наук
Специальность: 25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поиска и разведки полезных ископаемых.
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
доцент доктор физико-математических наук Владов Михаил Львович;
Оппонент:
профессор доктор физико-математических наук Ампилов Юрий Петрович;
кандидат технических наук Ильин Михаил Михайлович;
Место защиты:
Дата защиты: 17 декабря 2008 г.
Издательство: Москва
Количество страниц:
Язык: русский
Содержание работы:
Основные положения.
Глава 1. Обзор инженерных задач, решаемых с применением геофизических методов.
Глава 2. Наземные методы исследований: обзор существующих методов и предложения по их дальнейшему совершенствованию.
Глава 3. Скважинные методы исследований: обзор и разработка дополнительных возможностей.
Глава 4. Расширение класса моделей сред на основе решения прямых задач и описания полей различной физической природы с целью построения методик исследования строительных конструкций.
Глава 5. Разработка дополнительных приемов обработки полевых данных.
Заключение.
Публикации по теме диссертации.
|
Реферат:
Актуальность исследования.
Увеличение темпов и масштабов строительства напрямую связано с внедрением в практику новых методов и технологий, которые в свою очередь обеспечивают решение все более сложных
строительных задач. При проведении строительства в крупных мегаполисах в настоящее время значительную роль приобретают инженерно-геофизические исследования, что связано с
техническими и организационными трудностими, возникающими при проведении работ другими методами.
Цель работы
Целью настоящей работы является развитие способов решения ряда инженерно-геофизических задач с использованием наземных и скважинных сейсмометрических и георадарных методов
для создания основ технологии инструментальных исследований, используемых при инженерно-геологических изысканиях, в процессе сопровождении строительства и эксплуатации сооружений.
Основные задачи исследований:
1. Изучение современного состояния методов инженерной геофизики и обзор инженерных задач, наиболее часто встречающихся в практике строительства.
2. Изучение возможностей решения инженерных задач наземными и скважинными геофизическими методами и их дальнейшее развитие.
3. Создание методик исследования строительных и геотехнических конструкций на основе математического моделирования акустических полей.
4. Разработка усовершенствованных приемов обработки полевых данных, способствующих решению поставленных задач.
5. Опробование и применение разработанных методик на объектах крупного городского строительства.
Основные защищаемые положения:
1. Разработаны и опробованы наземные методики исследования грунтов, строительных и геотехнических конструкций, позволяющие оценивать их состояние в период строительства и
эксплуатации.
2. Разработаны и опробованы скважинные методики исследования грунтоцементных и бетонных массивов, позволяющие оценивать их основные прочностные и деформационные характеристики.
3. Разработаны и опробованы новые эффективные методики оценки вибродинамических воздействий на грунты и конструкции.
4. Получены численные решения прямых задач расчета акустических волновых полей в строительных и геотехнических конструкциях, с учетом влияния вмещающей среды.
5. Разработаны усовершенствованные методы обработки сейсмоакустических и георадарных данных, позволяющие рассматривать более широкий класс интерпретационных моделей.
Научная новизна:
1. Предложен ряд оригинальных методик с использованием волн направляемого типа (волны Рэлея, Стоунли, гидроволны и т.п.) для исследования грунтов, строительных и геотехнических
конструкций, позволяющих проводить исследования в рамках внедряемых современных строительных технологий.
2. Построены математические модели для описания волновых полей в строительных и геотехнических конструкциях с учетом влияния вмещающей среды.
3. Получены и проанализированы численные решения уравнений движения для предложенных математических моделей с целью изучения кинематических и динамических особенностей волновых
полей.
4. Для определения динамических и кинематических параметров волновых полей при решении инженерных задач предложено использование оригинальных методов обработки с применением
атрибутного-анализа, вейвлет-анализа и методов обработки и сегментации изображений.
Практическая значимость.
В рамках данной работы разработаны методики, используемые для решения широкого круга инженерных задач, которые опробованы и нашли применение в настоящее время на объектах
городского строительства. По результатам данной работы в настоящее время в ряде организаций проводится разработка технологических регламентов, мероприятий по организации контроля
качества производимой продукции и корректировка нормативной базы. Необходимость разработки предлагаемых методик обусловлена усложнением строительных задач и внедрением новых
строительных технологий.
Апробация результатов исследования. Основные результаты докладывались автором на следующих мероприятиях:
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА-2005 Дополнительные возможности компьютерной обработки георадарных и сейсмических данных, Капустин В.В. (Инжстройизыскания).
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОФИЗИКА-2006 Применение скважинных акустических и радарных методов для решения инженерных задач. Капустин В.В. (Инжстройизыскания), Помозов В.В., Семейкин Н.П.
(ООО "Логические Системы")
Опыт применения площадной георадарной съемки для обнаружения и изучения локальных и линейно-протяженных объектов. Капустин В.В. (ООО ИнжСтройИзыскания), Владов М.Л. (МГУ
им. М.В. Ломоносова)
ИНЖЕНЕРНАЯ И РУДНАЯ ГЕОФИЗИКА - 2007
Возможности акустических методов при обследовании строения и состояния строительных конструкций. Капустин. В. В., Ушаков А. Л. , Бакайкин Д. В., (ООО ИнжСтройИзыскания)
Некоторые особенности обработки данных, используемые при георадарных исследованиях строительных конструкций. Капустин В.В., Строчков Ю.А. (ООО ИнжСтройИзыскания )
ИНЖЕНЕРНАЯ И РУДНАЯ ГЕОФИЗИКА - 2008
Применение георадарных и акустических методов при обследовании железобетонных свайных конструкций. Семейкин Н.П. (ООО ЛогиС), Капустин В.В. (ООО ИнжСтройИзыскания)
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 7 научных статьях и 4 сборниках материалов к научно-практическим конференциям.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Содержит 195 страниц машинописного текста, 128 рисунков и библиографический список использованных
литературных источников из 48 наименований, из которых 5 иностранных.
Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю Владову М.Л. за помощь и поддержку при написании данной работы. Автор высоко ценит помощь, оказанную
Калининым В.В. при обсуждении основных результатов данной работы. Автор выражает признательность Вознесенскому Е.А., Шалаевой Н.В., Старовойтову А.В., Гайнанову В.Г. и другим
сотрудникам кафедры сейсмометрии и геоакустики за ценные замечания и конструктивную критику, руководителям ООО НПО КОСМОС Чернякову А.В. и Богомоловой О.В., руководителям
ООО ИнжСтройИзыскания Калиничеву А.В., Батагову Б.А., Гавриленко В.В. за оказанную помощь при разработке и внедрении ряда методов, руководителям ООО Логические системы
Семейкину Н.П. и Помозову В.В. и руководителю НПЦ Геотех Монахову В.В. за помощь в аппаратурном оснащении, руководителям ЗАО Триада-Холдинг Шилину А.А. и Кириленко А.М.,
руководителю лаборатории свайных фундаментов (НИИОСП) Ястребову П.И. за предоставленную возможность решения интересных задач и получения ценного материала. Огромное спасибо
всем коллегам, которые участвовали совместно со мной в написании публикаций, докладов и получении материалов. Светлая память Аркадию Васильевичу Калинину, под руководством
которого начались данные исследования.
|
Библиография:
1. Капустин В.В., Дополнительные возможности компьютерной обработки георадарных и сейсмических данных, Разведка и охрана недр, 2005/12, С-26-31. 2. Капустин В.В. Применение сейсмических и акустических технологий при исследовании состояния подземных строительных конструкций, Технологии сейсморазведки, 2008/1, С-91-99. 3. Капустин В.В., Строчков Ю.А., Некоторые особенности обработки георадарных данных при исследовании строительных конструкций, Разведка и охрана недр, 2008/1, С-22-25. 4. Капустин В.В., Ушаков А.Л., Бакайкин Д.В., Применение акустических методов для обследования строительных конструкций, Разведка и охрана недр, 2008/1, С-25-28. 5. Капустин В.В. Методика изучения особенностей распространения акустических волн в бетонных сваях с использованием методов численного моделирования , Вестник Московского университета, Сер. 4, Геология, 2008/3, С-65-70. 6. Черняков А.В., Богомолова О.В., Капустин В.В., Владов М. Л., Калинин В.В. Контроль качества геотехнических конструкций, созданных методом струйной цементации, Технологии сейсморазведки, 2008/3, С 97-103. 7. Капустин В.В. Акустическиие методы контроля качества свайных фундаментных конструкций., Разведка и охрана недр, 2008/12 ( в печати).
|
|
