автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Применение георадарных технологий мониторинга грунтов в условиях Среднего Приобья

На правах рукописи

005004442 #

/ Н /1

Л ■

------

у

ГЕНЗЕ ДМИТРИИ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОРАДАРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МОНИТОРИНГА ГРУНТОВ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРИОБЬЯ

Специальность 05.23.02 - «Основания и фундаменты, подземные сооружения»

- 1 ДЕК 2011

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень 2011

005004442

Диссертационная работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменском государственном архитектурно-строительном университете» на кафедре «Автомобильные дороги и аэродромы».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шуваев Анатолий Николаевич доктор технических наук, профессор Казарновский Владимир Давидович кандидат технических наук, доцент Ашихмин Олег Викторович

Ведущая организация: ОАО «Гипротюменнефтегаз»

Защита диссертации состоится «20» декабря 2011. в 10Ш час. на заседании диссертационного совета Д 212.272.01 при Тюменском государственном -' архитектурно-строительном университете по адресу: 625001, г. Тюмень, ул. ' Луначарского, 2, тел./факс 8 (34-52) 46-15-69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре Тюменского государственного архитектурно-строительного университета по адресу: 625001, г.Тюмень, ул.Луначарского, 2. Автореферат разослан « » // .

Ученый секретарь диссертационного совета

Пронозин Я. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. Актуальность работы

Территория . Среднего Приобья представлена сложными грунтово-геологическими условиями (переувлажненные грунты, вечная и островная мерзлота, заболоченные и засоленные грунты и т.д.). Для строительства земляных сооружений необходимо учитывать физико-механические характеристики как материковых грунтов ненарушенной : структуры в основаниях, так и грунтов, нарушенной структуры в теле возводимых грунтовых сооружений.

. В настоящее время на стадии обследования линейных сооружений используются разрушающие. и неразрушающие способы определения физических свойств грунтов.

Определение физико-механических показателей, а также дефектов грунтовых массивов при. разрушающем способе производится взятием образцов материалов посредством бурения. Окончательные результаты получают только после проведения лабораторных исследований, требующих большой трудоемкости и значительных затрат времени. Такая методика не. позволяет оперативно получить полный объем информации для назначения надежных способов и методов строительно-монтажных работ и сдерживает строительный процесс на длительное время. .

Неразрушающие способы основаны на различных геофизических методах. Их применение позволяет сократить или устранить необходимость бурения, но требует наличия современной техники и методики, позволяющей долучать информацию в течение нескольких часов.

Одним из наиболее перспективных геофизических методов -является георадарная съемка. Но существенный недостаток этого метода заключается в том, что для получения окончательных результатов оператору необходимо провести трудоемкую камеральную обработку (дешифровку) георадарной съемки. ,

Объект исследования: грунтовые насыпи строительных площадок, земляное полотно автомобильных, железных дорог и гидротехнических сооружений. . ■

Предмет исследования: закономерности прохождения электромагнитных волн в грунтовом массиве.

Цель работы

Установление закономерностей влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных колебаний и разработка алгоритма обработки сигналов георадарной съемки для упрощения дешифровки радарограмм. Основные задачи исследований:

1. Проанализировать современные способы и методы мониторинга грунтовых оснований и массивов;

2. Уточнить математическую модель влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных волн;

3. Провести лабораторные и полевые исследования грунтов при помощи подповерхностного зондирования для уточнения теоретической модели;

4. Разработать алгоритмы автоматизированной обработки результатов георадарной съемки для упрощения процедуры дешифровки радарограмм. Методы решения задач. При решении поставленных задач

использовались методы, существующие в рамках классической физики, геофизики, механики грунтов, математического моделирования, натурного моделирования и эксперимента, теории вероятности и математической статистики, с широким применением компьютерных технологий.

Натурные работы проводились на реальных объектах в Тюменской области.

Научная новизна:

1. Уточнены факторы, влияющие на прохождение электромагнитных волн в грунте с учетом его компонентов;

2. Получена зависимость диэлектрической проницаемости грунта от его влажности;

3. Предложен алгоритм по определению влажности грунта на основе уточненной формулы зависимости диэлектрической проницаемости грунта от содержания воды.

Основные защищаемые положения:

1. Математическая модель зависимости диэлектрической проницаемости грунта от содержания воды;

2. Алгоритм определения содержания воды в грунте;

3. Методика определения содержания воды в грунте. Практическая ценность данной работы:

1. Использование для проведения полевых изысканий и мониторинга промышленных площадок и грунтовых насыпей автомобильных и железных дорог в зоне вечной мерзлоты, на заболоченных территориях и в обычных условиях как грунтов нарушенной, так и ненарушенной структуры;

2. Определение физико-механических свойств грунтов и деформации насыпи, объемы грунтовых штабелей, уложенных на слабые основания;

3. Проведение контроля качества устройства промышленных площадок и грунтовых насыпей автомобильных и железных дорог.

Реализация результатов работы:

Научные и практические результаты диссертационной работы использованы при строительстве, обследовании и паспортизации на объектах следующих организаций:

1. ТНК-Уват, 2007- 2011гг. (грунтовые площадки и штабели, автомобильные дороги на Усть-Тегусском и Урненском месторождениях);

2. Salym Petroleum Development, 2010г. (автомобильные дороги на Западно-Салымском, Верхне-Салымском, Ваделупском месторождениях);

3. Управление автомобильных дорог ХМАО, 2005г. (автомобильная дорога г. Ханты-Мансийск - пос. Горноправдинск; автомобильная дорога г. Тюмень - г. Ханты-Мансийск);

4. Администрация г. Тюмени, 2010 - 2011 гг. (улицы г.Тюмени, берег р.Тура);

5. Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при выполнении дипломных работ, в курсе лекций «Реконструкция автомобильных дорог» у студентов по специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы», специализация «Автомобильные дороги».

Апробация работы:

1. Научно-методические семинары кафедры «Автомобильные дороги и аэродромы», в 2003-2010 гг.;

2. Выставка ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 8-10.11.2006, г. Тюмень;

3. Выставка ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 13-16.11.2007, г. Тюмень;

4. Конференция «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения», Казань, КГ АСУ, 2008;

5. Научно-методические семинары в ООО «Логические системы», г. Москва, г. Жуковский, г. Раменское, 2005-2010 гг.

По материалам диссертационных исследований опубликовано 10 печатных работ, из них 2 в журналах из списка ВАК. Личный вклад автора:

1. Уточнение математической модели влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных волн;

2. Разработка методики проведения лабораторных и полевых исследований;

3. Проведение и получение результатов лабораторного и натурного эксперимента, их анализ и обобщение;

4. Уточнение теоретической математической модели путем введения эмпирических коэффициентов, учитывающих особенности грунтов Среднего Приобья;

5. Уточнена методика дешифровки радарограмм для определения влажности при помощи георадарного зондирования.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, библиографического списка, включающего 109 наименований. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунка, 7 таблиц. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы основные задачи исследования и цель исследования.

В первой главе выполнен анализ существующих способов определения физических свойств грунтов.

При разрушающем способе определение прочностных и физических показателей и дефектов грунтовых массивов производится взятием образцов материалов в процессе бурения на большом расстоянии друг от друга. В условиях Среднего Приобья на территории, где имеется большое количество слабых грунтов как сплошного, так и островного расположения, такая методика не позволяет иметь полный объем информации, что может повлиять на качество принимаемых инженерных решений.

Инженерная сейсморазведка - один из основных методов изучения упруго-прочностных параметров грунтовых толщ и материалов конструкций зданий и сооружений. Для получения данных необходимо расставить сеть датчиков на определенной площади. Соответственно, данную методику не целесообразно применять для обследования линейных сооружений ввиду большой трудоемкости.

Электроконтактное динамическое зондирование применяется для детального изучения разреза в точке до глубины 10-11 метров и определения физико-механических свойств грунтов. Ошибка в идентификации засоленных песков вносит погрешность в значение физико-механических характеристик из-за неправильного выбора вида расчетных зависимостей. Это связано с тем, что засоленные песчаные грунты по своей проводимости электрического тока становятся аналогичными суглинкам и глинам.

Георадиолокационные исследования верхней части геологического разреза до глубины 30 м позволяют детально изучать неоднородности в толще грунтов по периферии и внутри контура обследуемых сооружений: это дает возможность вести поиск зон обводнения и суффозионного выноса грунтов. Георадиолокация является бесконтактным высокочастотным

электромагнитным методом, обладающим рядом преимуществ перед другими геофизическими методами. Основным преимуществом является большая производительность метода при георадарной съемке. Но камеральная обработка производится вручную и занимает много времени у оператора.

Сравнив указанные выше методы, с учетом экономического фактора, было ввшвлено, что георадиолокация является более перспективным вариантом.

Проанализированы результаты работ, проведенных другими исследователями (Владов М.Л., Старовойтов A.B., Кулижников A.M., Topp G.C., Davis J.L. Annan A.P.). Все они носят эмпирический характер.

Таким образом, подведем итог выше сказанному:

1 .Разрушающий способ не отвечает объективной реальности, надежность полученных данных по всему линейному объекту находится на низком уровне, так как согласно действующим нормативным документам бурение скважин осуществляется на значительном расстоянии друг от друга;

2.Болыпинство геофизических способов также показали неудовлетворительные результаты, так как весьма трудоемки и в большинстве своем находят применение только на локальных объектах;

3.Георадарное зондирование является наиболее перспективным методом, позволяющим в реальном времени видеть качественную информацию об обследуемом объекте в виде радарограмм, но для получения количественных показателей необходимо затратить много времени на ручную камеральную обработку;

4.Существующие методы определения физических свойств грунтов при помощи георадарного зондирования имеют существенный недостаток, так как носят эмпирический характер, соответственно, их применение ограничено районом, где они были разработаны. Грунты на различных территориях имеют свои отличительные характеристики и, соответственно, расчет по

предложенным зависимостям будет давать погрешность ввиду отсутствия привязки к условиям Среднего Приобья.

Как результат выше изложенного были сформулированы цель и задачи работы.

Вторая глава посвящена теоретическим предпосылкам.

Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту и длину волны, которая зависит от скорости распространения излучения.

Грунты являются весьма сложными природными многофазными образованиями (особенно мерзлые и вечномерзлые), состоящими из различных по своим свойствам компонентов. Эти компоненты в разном фазовом состоянии (твердом, идеально пластичном, жидком, газообразном) взаимно между собой связаны и могут рассматриваться как однокомпонентные (сплошные) тела лишь при определенных условиях - например, в данном объеме мерзлого грунта отсутствует во времени перераспределение отдельных фаз грунта.

Принцип действия георадаров заключается в излучении электромагнитных волн и анализе их отражения от различных границ. Соответственно, необходимо разобраться, каким образом грунтовый массив влияет на прохождение и отражение электромагнитных волн.

диэлектрическая проницаемость е

— — — о

МАТЕРЕЛ пески СУПЕСЬ СУГЛИНОК ГЛУНА ВОДА СВОБОДНАЯ ВОД» СВЯЗАНАЯ ЛЕД КАЛЬЦИТ доломит ПЕСЧАНИК юдрцт КА5ЛИЦИТ, БАЗАЛЬТ

МИНИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ 4 6 9 16 81 2 3.2 7.6 6,8 4.5 -) 4.4 15,6 62

МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ 9 16 25 30 8,5 7,8 4.7 4.7 4,9 6

Рис.1. Диэлектрическая проницаемость грунтов и минералов

В георадиолокации при допущении о малости потерь в среде скорость распространения электромагнитных импульсов V напрямую связана с действительной частью относительной комплексной диэлектрической проницаемости среды:

V =~, где: 0)

у/е

с- скорость света в вакууме;

е- действительная часть относительной комплексной диэлектрической проницаемости среды.

Контраст диэлектрической проницаемости в слоях определяет отражательную способность границ и способность объектов к образованию

дифрагированных волн вместе с линейными размерами поверхности локальных объектов, отнесенными к длине волны.

Из материалов многочисленных лабораторных и натурных экспериментов следует, что в диапазоне метровых волн действительная часть комплексной диэлектрической проницаемости 8 а, следовательно, и скорость распространения электромагнитных волн V незначительно зависят от частоты и минеральной части грунтов, но очень сильно зависят от их влажности.

На диаграмме (рис.1) хорошо видно, что диэлектрическая проницаемость грунтов может отличаться в 2-2,5 раза, но в то же время минералы, из которых состоят эти грунты, имеют меньший интервал значений. Например, диэлектрическая проницаемость песков 4-9, а основной составляющий минерал песка - кварц 4,5-4,7.

Как показал анализ влияния на диэлектрическую проницаемость различных факторов и материалов, в нашем случае наиболее подходящей является математическая зависимость Лихтенекера, которая была разработана для смесей различных материалов и независимо от их состояния имеет вид:

п

^=П^У\где: (2)

¡=1

еэ - диэлектрическая проницаемость грунта;

ег диэлектрическая проницаемость 1 фазы грунта;

Ф, - объемная часть 1 составляющей фазы.

В нашем случае грунт это тоже смесь, и в классическом представлении грунты относятся к сложным многофазным Системам, в которые входят:

1. Твердые минеральные частицы;

2. Вода в связанном и свободном (жидком) состоянии;

3. Газообразные компоненты (пары, газы);

4. Включения льда.

Кроме того, необходимо отметить изменение физических свойств всех фаз грунта в зависимости от температурных условий. Это прежде всего относится к жидкой фазе, где наблюдается переход из жидкой фазы в твердую или газообразную.

Рассмотрев выражение (2), с учетом наличия фаз грунта, получаем:

= х(с,ед)Фм Xх (егт)Ф-. (3)

Диэлектрическая проницаемость воздушной среды равна 1, поэтому газообразной средой можно пренебречь, как мало влияющей. Выражение (3) принимает вид:

^гр = (О*"" х{8лед)Ф-" X (£вод)Ф'°> . (4)

Таким образом, на прохождение электромагнитной волны в грунте будут влиять минеральные частицы грунта, вода и лед. При этом агрегатное состояние воды зависит от температуры. Для мерзлых грунтов выражение (4) остается неизменным, а для талых грунтов оно принимает вид:

Следовательно, на прохождение электромагнитной волны в грунте будут влиять минеральные частицы, из которых состоит грунт, включения льда (при отрицательных температурах) и вода.

На диэлектрическую проницаемость оказывают влияние следующие факторы:

минеральные частицы

• составляющая горная порода; • твердость;

• удельная поверхность; • гигроскопичность материала;

« плотность; • температура.

В результате анализа, было обнаружено, что на диэлектрическую проницаемость минеральных частиц указанные факторы оказывают влияние в пропорции: составляющая горная порода - 91%, плотность - 8 %, а на долю остальных факторов приходится около 1 %. В связи с этим к расчетам принимаются первые две составляющие, как оказывающие подавляющие влияние на диэлектрическую проницаемость.

вода

» вид воды; в температура.

• наличие солей;

В свою очередь, вода делится на несколько видов - прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. При этом диэлектрическая проницаемость прочносвязанной и рыхлосвязной воды равняется ~2, а размеры водяной пленки оцениваются в несколько десятков молекул, т.е. ее влияние на свойства грунтов минимально по сравнению со свободной -81.

Температура оказывает влияние либо при отрицательных температурах и вода, соответственно, преобразуется в лед, либо при высоких значениях (более 50° С). Для общих условий можно пренебречь температурным фактором, так как в грунтах ненарушенной структуры в основании земляных сооружений в пределах нескольких метров, так и в грунтах нарушенной структуры, в конструкции самих сооружений такие температуры не встречаются.

Таким образом, оказывать влияние будет свободная вода и степень ее минерализации.

лед

в давление; « температура.

Давление оказывает влияние только при больших значениях, в обычных условиях его можно не учитывать. Влияние температуры начинает сказываться при больших отрицательных значениях (-100° С) в сочетании с высоким давлением.

С учетом того, что елед = 3,17, формула (4) приобретает вид:

^ = (6) \Уо - общая влажность в долях;

\У„г - влажность, определяемая водой, остающейся в талом состоянии при температуре начала равновесной кристаллизации в долях.

Для учета эмпирических данных вводим коэффициенты:

*«, -(К^-^Мк^ хЗД7(^\где: (7)

кI - коэффициент, учитывающий плотность минерала;

кг - коэффициент, учитывающий минерализацию воды.

Соответственно выражение (5) преобразуется:

(8)

Рассматривая теоретические предпосылки, получили:

1. Грунтовый массив представляет собой сложную многофазную структуру, состоящую из минеральных частиц, воды, включений льда и газов. Каждая фаза оказывает различное влияние на прохождение электромагнитных волн;

2. В результате анализа выявлено, что газовая составляющая грунтового массива не оказывает существенного влияния на прохождение электромагнитных волн;

3. Частным случаем является грунтовый массив без включений льда. В этом случае на прохождение электромагнитной волны влияют только минеральные частицы и вода;

4. Наиболее существенное влияние на диэлектрическую проницаемость грунта оказывает его влажность (свободная вода);

5. Разработана математическая модель зависимости диэлектрической проницаемости грунта от фаз его составляющих.

Третья глава посвящена лабораторным и полевым исследованиям.

Лабораторные исследования были выполнены при помощи лотковых испытаний для проверки предложенной математической модели.

Работы проводились в лабораторных условиях с применением лотка, который представляет собой деревянную конструкцию, размером 4,5x1,5x1,0 м, состоящую из трех ячеек, квадратной формы. Размеры лотка взяты из расчета привязки к конструкции дороги. Материал, из которого изготовлен лоток, взят из расчета на то, что дерево не дает помех при работе с георадаром, т.к. не искажает электромагнитных волн, в отличии, например, от металла.

В ходе работы грунт увлажнялся перед каждым испытанием на 2-3%, перемешивался и уплотнялся. После этого производилась георадарная съемка и отбор проб на влажность и плотность согласно ГОСТ 5180-84 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».

На рис. 2 показана зависимость диэлектрической проницаемости от влажности при постоянной плотности. На графике четко прослеживается прямо пропорциональная зависимость диэлектрической проницаемости от влажности. Среднеквадратическое отклонение равно 5„ = 0,29, коэффициент вариации равен Си = 4,46%, коэффициент корреляции равен г = 0,66.

На рис. 3 показана зависимость диэлектрической проницаемости от плотности при постоянной влажности. На графике видно, что при увеличении

плотности незначительно уменьшается электромагнитная проницаемость. Среднеквадратическое отклонение равно 6Р = 0,03, коэффициент вариации равен Ср — 1,69%, коэффициент корреляции равен г = - 0,27.

6,5 6

4,5

♦ ♦ *

♦ #

♦♦ « ИГ ( % >

♦ *** * г ♦ 0.1 ?4\У + с ф Т ""81

< # ♦ ♦ т ф*

4 6 8 10

Влажность грунта %

12

14

Рис.2. Зависимость диэлектрической проницаемости от влажности

л 4.8 &

£

1 4.6 В

14.4

с «

I 4.2

2 4

- ?,8

♦

Ф

■ » * ♦ > ф Ф Ф ♦ ♦ ♦ < >

г = -0.5293р + 5.04^ ♦ » * < ф #■ ♦ ♦

♦ ♦ ♦ < ♦ ♦ ♦ ♦

1.3 1.4 1,5 1,6 1,7

Плотность грунта р, т/см5

1,8

1.9

Рис.3. Зависимость диэлектрической проницаемости от плотности

Таким образом, при испытании песков четко наблюдается зависимость между диэлектрической проницаемостью и влажностью, а также слабая связь между диэлектрической проницаемостью и плотностью. Ряд показателей, которые были проанализированы в диссертационной работе, не показали значимой зависимости.

После получения результатов лабораторных исследований, для большего приближения к реальным условиям, было принято решение о проведении полевых исследований. Для этого была подготовлена площадка без металлических предметов, которые могли бы повлиять на ход опыта. На ней был выкопан лоток, в который помещен исследуемый грунт. Размеры лотка: длина 4 м, ширина 1 м, глубина I м. Георадарная съемка производилась антенными блоками АБ-1200 и АБ-400.

В результате полевых исследований были получены данные, которые подтвердили зависимость, выявленную в ходе лабораторных испытаний (рис.4). Коэффициент корреляции составил г = 0,58. После этого полученные зависимости проходили уточнение на различных объектах в Тюменской области.

По результатам экспериментов были подобраны коэффициенты для формулы (8) с учетом минимального среднекиадратического отклонения и коэффициента вариации, в зависимости от плотности грунта, результаты представлены в таблице 1.

16

А

| 10 5 8

я

¡е

| с

5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Влажность \¥, %

1---р=1,60 г/см3 4— -р=1,75 г/см3

2------р=1,65 г/см3 5 -—--р=1,80 г/см3

3 —>_™_ р=1,70 г/см3

Рис.4. Зависимость диэлектрической проницаемости от влажности при постоянной плотности

Таблица !

Подбор коэффициентов____

Плотность, г/см Кч - коэффициент учитывающий плотность К2 - коэффициент химического состава воды

1,50-1.59 1,26 0,24

1.60-1,69 1,25 0.20

1,70-1,79 1,19 0,22

1.80-1.89 1,17 0,33

Проанализировав выражение (8) и выразив \"/0 получили зависимость:

Кемш ■ (9)

| «

Щ'мш)) 1

Таким образом:

1.Выполненые и изложенные в настоящей главе результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические предположения, обозначенные во второй главе;

2. Результаты лабораторных и полевых исследований позволили подобрать коэффициенты к ранее предложенной теоретической зависимости;

3. Определена зависимость георадарных импульсов от содержания воды в грунтах (8).

Четвертая глава посвящена уточнению области применения и методике определения влажности.

При обследовании локальных объектов можно применять все способы, указанные в 1-й главе (использование данных бурения и отбора кернов, сейсморазведку, электроконтактное динамическое зондирование, георадиолокацию), но у первых способов будет преимущество - на небольшой площади надежность результатов будет превосходить надежность, полеченную при помощи георадаров.

При обследовании линейных объектов георадилокация имеет больше преимуществ. Остальные способы предназначены для локальных обследований, и на протяженных объектах они требуют больше трудозатрат и времени, а также значительно увеличивают объем необходимых капиталовложений. В свою очередь георадилокация выигрывает с увеличением протяженности объекта. Количество необходимых скважин можно сократить после проведения георадарной съемки и выделения однотипных участков.

Таким образом, георадарное зондирование эффективнее применять при обследовании линейных сооружений.

Проанализировав технические характеристики георадаров, приходим к выводу: с увеличением глубины зондирования возрастает разрешающая погрешность по глубине, т.е. точность данного прибора уменьшается. Следовательно, для определения влажности при помощи георадаров необходимо ограничить максимальную глубину для обследования до 1 м, при строительстве и реконструкции линейных сооружений толщина отсыпаемых слоев находится же в пределах 0,5 м. При этом, проведение съемки производится последовательно на каждом отсыпанном слое.

Для определения влажности грунта применяем формулу (9), при этом нам необходимо получить диэлектрическую проницаемость грунта. Диэлектрическую проницаемость при помощи георадаров можно определить несколькими способами, ниже описаны некоторые из них.

Диэлектрическая проницаемость среды позволяет судить о физических свойствах грунта и линейных размерах подповерхностных целей. Типичная для локальных целей картина в виде гиперболы (рис. 5) дает возможность легко

Рис.6. Определение диэлектрической проницаемости при известной толщине слоя

Если на профиле присутствует граница сред и известна толщина слоя (рис.6), можно определить диэлектрическую проницаемость грунта по формуле (1). Значение толщины слоя уточняется при помощи скважин (1-2 на км).

Перспективным направлением является использование линейки из нескольких георадаров (многоканальный георадар). Причем, при этом обеспечивается прием сигналов от одного передатчика на всю линейку приемников. Такой метод позволит за один проход получить многомерное томографическое изображение подповерхностного слоя земли высокого разрешения. Получение многомерной информации подповерхностного слоя позволяет существенно улучшить возможности обнаружения подповерхностных объектов.

Рис.5. Гиперболический метод определения диэлектрической проницаемости

определить диэлектрическую проницаемость однородной среды (грунта). Значение диэлектрической проницаемости, соответствующее форме гиперболы, отобразится в правом нижнем углу окна программного комплекса Оео8сап32 (рис. 5).

Ниже приведена блок-схема алгоритма определения влажности при помощи георадаров (рис. 9).

Рис.7. Радарограмма по оси автомобильной дороги «Комкор» ПК 181-183

После проведения георадарной съемки производится определение диэлектрической проницаемости по одной из вышеуказанных методик. Для большей достоверности эти данные уточняются по результатам контрольного бурения, которые необходимо произвести в одном месте при однородных грунтовых условиях (рис.7). Но при неоднородном геологическом разрезе (рис.8) количество скважин увеличивается. Данные бурения позволяют уточнить вид грунта и подобрать нужные расчетные параметры.

Рис.8. Радарограмма по оси автомобильной дороги г.Ханты-Мансийск - пос. Горноправдинск ПК 57-55

По определенной диэлектрической проницаемости, используя полученную зависимость (9) производится расчет влажности. Предложенную зависимость можно применять для решения прямой и обратной задачи: прямая задача - по определяемой диэлектрической проницаемости вычислять влажность грунта, зная вид грунта (определяется по данным одной скважины). Кроме того, можно решать обратную задачу - при известной влажности получать более точные данные о толщине конструктивных слоев. Данная задача решается при контроле качества выполнения работ. Путем отбора проб грунта на влажность уточняются объемы выполненных грунтовых работ.

Рис.9. Алгоритм определения влажности (блок-схема)

Таблица 2

Сопоставление полученных результатов

Полученная влажность, %

п/п Местоположение контрольной точки Диэлектрически проницаемосп По результатам расчета По стандартной методике Погрешность,'

Усть-Тегусское месторождение

1. Подъезд к кусту №2 ГЖ4+00 6,41 13,43 12,7 5,44

2. Подъезд к кусту №2 ПК6+00 6,57 15,65 14,7 6,04

3. Подъезд к ДНС ПКЗ+00 6,3 11,88 12,3 3,58

4. Подъезд к ДНС ПК4+00 6,31 12,02 12,4 3,18

5. Подъезд к ДНС ПК5+00 13,29 12.6

6. Подъезд к УПН ПК2+00 10,15 9,5 6,38

7. Подъезд к УПН ПКЗ+50 6,10 8,98 9,4 4,72

8. Подъезд к УПН ПК4+00 6,22 10,73 10,1 5,85

9. Подъезд к УПН ПК6+50 6.38 13,01 12 7,76

10. Подъезд к кусту №3 11К5+00 6,04 8,09 9,1 12.50

Средняя погрешность 6,06

В таблице 2 показано сопоставление результатов определения влажности при помощи георадара и по стандартной методике (ГОСТ 5180-84.). Работы производились на объектах Усть-Тегусского месторождения ООО «ТНК-Уват». В результате сопоставления полученных результатов средняя погрешность составила 6%.

20

40 60

Влажность \Л/, %

80

100

120

Рис. 10. Зависимость влажности песчаного грунта от известной диэлектрической проницаемости

120 100 80 60 40

20

к. \ Ч

2 /

4-" —-3 "^"СГ ....... ,-5

0.4 0.5 0,6 0,7 0.8 0,9

Относительная влажность \Л/Л/Ут

Пески пыпеватые Супесь легкая Супесь пылеватая, тяжелая пылеватая

Суглинок легкий, тяжелый Суглинок легкий пылеватый, тяжелый пылеватый Глины

Рис.11. Зависимость модуля упругости от относительной влажности

По определенной влажности (рис.' 10), зная влажность на границе текучести (\УТ), используя известные зависимости (Пособие по проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (к СНиП 2.05.02-85)), можно косвенным путем судить о модуле упругости грунта (рис.11).

•Значения модуля ' упругости, Полученного косвенным путем, сопоставлялось со значениями, полученными' при помощи длиннобазового рычажного прогибомера КП-204 (таблица 3); работа проводилась на объектах Усть-Тегусского месторождения ООО «ТНК-Уват».

. ч ' • : V ...............Таблица 3

. Сопоставление полученных результатов -

п/п Местоположение контрольной точки Полученный модуль упругости, МПа Погрешность, % :.

По результатам расчета По стандартной методике

1 Подъезд к кусту №2 ПК4+00 63 75 16

2 Подъезд к кусту №2 ПК5+00 66 73 10

3 Подъезд к кусту №2 ПК6+00 61 76 20

. 4. Подъезд к ДНС ПК1+00 57 70 19 . ■

'5 . -Подъезд к ДНС ПКЗ+00 60 . 67 11

6 ■ Подъезд к ДНС ПК4+00 63 80 22

7 Подъезд к ДНС ПК5+00 58 64. 10

Средняя погрешность 15

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Проведен анализ современных способов и методов мониторинга грунтовых

' оснований и массивов. Выявлены их недостатки, перспективные

возможности георадарных технологий с учетом последующих доработок.

2. Уточнена математическая модель влияния фазовых составляющих грунта на диэлектрическую проницаемость, выявлены наиболее значимые факторы и предложены два эмпирических коэффициента, позволяющих учесть их влияние.

3. Получены эмпирические зависимости на основе проведенных лабораторных, лотковых и полевых исследований грунтов.

4. Разработаны алгоритмы обработки сигналов с целью автоматизации определения влажности грунтов с погрешностью 6%, позволяющие сократить сроки дешифрирования радарограмм в несколько раз, а также определять косвенным путем модуль упругости с погрешностью 15% по известным зависимостям.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованные ВАК 1 .Гензе Д.А. Диэлектрическая проницаемость грунтов нарушенной структуры / Гензе Д.А., Шуваев А.Н. //Вестник ТГАСУ. - 2011. - №1. - С. 200-206.

2.Гензе Д.А. Зависимость диэлектрической проницаемости грунтов от их влажности / Гензе Д.А. // Научно-технический вестник Поволжья. - 2011. -№2. - С.74-77.

Публикации в других изданиях

3.Гензе Д.А. Применение георадаров при обследовании улиц Тюмени / Гензе Д.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А., Карпеев Д.В. // «Строительный вестник Тюменской области». - 2003. - №2. - С. 68 -69.

4.Гензе Д.А. Региональные нормативные документы / Гензе Д.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А. // «Строительный вестник Тюменской области». - 2003. - №4 -С. 88-89.

5.Гензе Д.А. Проблема дешифрирования георадарного зондирования / Гензе Д.А., Шуваев А.Н. // «Строительный вестник Тюменской области». - 2005 -№1. - С. 111.

6.Гензе Д.А. Георадарные исследования по определению нижней границы насыпи на болоте / Гензе Д.А., Санников С.П., Куюков С.А. // Сб. науч. тр., лосвящ. 35-летию ТюмГАСУ. - Тюмень: Экспресс: ТюмГАСУ, 2006. -С. 72-75. 7.Опыт применения георадарного зондирования для обследования автомобильных дорог /Шуваев А.Н., Куюков С.А., Санников С.П., Гензе Д.А. // Сборник научных трудов «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения, Казань, КГАСУ, 20Q8. -С. 18.

8.Гензе Д.А. Георадарное зондирование в строительстве (аэропорт Менделеево, Южно-Курильск) / Гензе Д.А. // Аэропорты. Прогрессивные технологии. -2009,-№2.-С. 11-12.

9.Гензе Д.А. Устройство земляного полотна автомобильных дорог всех технических категорий в зимнее время в условиях ХМАО-Югры / Шуваев А.Н., Куюков С.А., Панова М.В., Замятин A.B., Санников С.П., Тестешев A.A., Гензе Д.А., Девятков A.A., Девятков П.А. // Система нормативных документов СТО ОАО «ХДМС», Сургут, 7.5-015-2009. -34 с.

Ю.Гензе Д.А. Математическая модель диэлектрической проницаемости грунтов ненарушенной структуры / Гензе Д.А., Шуваев А.Н. // Нефть и газ. - 2010. -№6,-С.111-114.

Формат 60x841/16 Бумага тип №1. Усл. Печ. Л. 1,5. Тираж 100 экз. 625001, Тюмень, ул. Луначарского 2 Тюменский государственный архитектурно-строительный университет

Введение.

Глава 1.Состояние вопроса.

1.1.Способы определения физических свойств.

1.2.Физические основы метода георадиолокации.

1.3.Область применения.

1 АСуществующие способы определения физических свойств грунта при помощи георадаров.

Глава 2. Теоретическая часть.

2.1 .Распространение электромагнитных волн.

2.2. Мерзлые грунты как многокомпонентные и многофазные системы взаимно связанных частиц.

2.3. Распространение электромагнитных волн в грунтовом массиве.

Глава 3. Лабораторные и полевые исследования.

3.1. Лабораторные исследования.

3.1.1. Методика испытаний.

3.1.2. Дешифровка.

3.1.3. Исследование влияния физических свойств грунта на параметры электромагнитной волны.

3.2. Лотковые испытания.

3.3. Полевые испытания.

3.4. Анализ эмпирических зависимостей.

Глава 4. Область применения и методика определения влажности при помощи георадаров.

4.1 .Определение области применения.

4.2.Определение диэлектрической проницаемости.

4.3.Достоверность полученных результатов.

Территория Среднего Приобья представлена сложными грунтово-геологическими условиями (переувлажненные грунты, вечная и островная мерзлота, заболоченные и засоленные грунты и т.д.). Для строительства земляных сооружений необходимо учитывать физико-механические характеристики как материковых грунтов ненарушенной структуры в основаниях, так и грунтов нарушенной структуры в теле возводимых грунтовых сооружений.

В процессе проектирования оценка устойчивости и прочности инженерных сооружений производится на основе анализа физико-механических параметров грунтов, как в основании, так и в искусственных грунтовых массивах (насыпях). В этом случае приходится иметь дело как с грунтами ненарушенной так и нарушенной структур резко отличающихся изменением физико-механических свойств в процессе воздействия на них воды и температуры.

Поэтому полная и достоверная информация характеристики грунтов предопределяет качество проектирования и обеспечивает повышенную надежность инженерных сооружений.

В настоящее время на стадии обследования линейных сооружений используются разрушающие и неразрушающие способы по определению физических свойств грунтов.

Определение физико-механических показателей, а также дефектов грунтовых массивов при разрушающем способе производится взятием образцов материалов посредством бурения. Окончательные результаты получают только после проведения лабораторных исследований, требующих большой трудоемкости и значительных затрат времени. Такая методика не позволяет оперативно получить полный объем информации для назначения надежных способов и методов строительно-монтажных работ и сдерживает строительный процесс на длительное время.

В течении последних 15 лет в практике строительства применяются геофизические методы исследования грунтов. В применении различных геофизических методов тоже есть много недостатков. Одним из перспективных геофизическим методом является георадиолокация, которая позволяет получать линейные результаты, при этом основная работа сводится в настоящее время не на полевые работы, а на довольно сложную и трудоемкую камеральную обработку выполняемую оператором вручную. Радиолокация может обеспечить получение непрерывной и достоверной информации. Основной фактор, по которому можно выявить свойства материала при помощи георадиолокации это его диэлектрическая проницаемость (е). Сложность заключается в том, что на значение диэлектрической проницаемости оказывает очень много факторов. Грунт относится к четырехфазной системе, поэтому необходимы точные данные о диэлектрической проницаемости каждой из фаз с учетом изменения внешней среды.

Грунты являются весьма сложными природными многофазными образованиями, состоящими из различных по своим свойствам компонентов, находящихся в разном фазовом состоянии (твердом, идеально пластичном, жидком, газообразном), взаимно между собой связанных, которые могут рассматриваться как однокомпонентные (сплошные) тела лишь при определенных условиях, например, когда в данном объеме мерзлого грунта отсутствует во времени перераспределение отдельных фаз грунта.

Для условий Среднего Приобья наибольший интерес представляют как вечномерзлые грунты находящиеся в основании так и сезонно мерзлые грунты грунтовых массивов.

Исследования по определению физических свойств грунтов при помощи георадаров проводились многими учеными, среди которых: Владов M.JI., Старовойтов A.B., Кулижников A.M., Topp G.C., Davis J.L. Annan A.P. и другие.

Однако, до настоящего времени применение георадаров для определения физических свойств грунтов не получило в нашей стране должного распространения. Одной из причин, сдерживающих широкое применение георадаров в практике, являются значительные сложности при дешифровке радарограмм, особенно по определению физических параметров грунта. При этом решающими факторами являются:

1. Наличие в среде слоев с резкими изменениями диэлектрической проницаемости приводит к искажению отраженных сигналов;

2. Обработка радарограмм производится оператором в «ручном режиме», при этом возможны погрешности за счет человеческого фактора

Поэтому целью данной работы является - Установление закономерностей влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных колебаний и разработка алгоритма обработки сигналов георадарной съемки для упрощения дешифровки радарограмм.

Основные задачи исследований:

1. Проанализировать современные способы и методы мониторинга грунтовых оснований и массивов;

2. Уточнить математическую модель влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных волн;

3. Провести лабораторные и полевые исследования грунтов при помощи подповерхностного зондирования для уточнения теоретической модели;

4. Разработать алгоритмы автоматизированной обработки результатов георадарной съемки для упрощения процедуры дешифровки радарограмм Объект исследования:

Грунтовые насыпи строительных площадок, земляное полотно автомобильных, железных дорог и гидротехнических сооружений. Предмет исследования:

Закономерности прохождения электромагнитных волн в грунтовом массиве.

Методы решения задач. При решении поставленных задач использовались методы, существующие в рамках классической физики, геофизики, механики грунтов, математического моделирования, натурного моделирования и эксперимента, теории вероятности и математической статистики, с широким применением компьютерных технологий.

Натурные работы проводились на реальных объектах в Тюменской области.

Научная новизна:

1. Уточнены факторы, влияющие на прохождение электромагнитных волн в грунте с учетом его компонентов;

2. Получена зависимость диэлектрической проницаемости грунта от его влажности;

3. Предложен алгоритм по определению влажности грунта на основе уточненной формулы зависимости диэлектрической проницаемости грунта от содержания воды.

Основные защищаемые положения:

1. Математическая модель зависимости диэлектрической проницаемости грунта от содержания воды;

2. Алгоритм определения содержания воды в грунте;

3. Методика определения содержания воды в грунте. Практическая ценность данной работы:

1. Использование для проведения полевых изысканий и мониторинга промышленных площадок и грунтовых насыпей автомобильных и железных дорог в зоне вечной мерзлоты, на заболоченных территориях и в обычных условиях как грунтов нарушенной, так и ненарушенной структуры;

2. Определение физико-механических свойств грунтов и деформации насыпи, объемы грунтовых штабелей, уложенных на слабые основания;

3. Проведение контроля качества устройства промышленных площадок и грунтовых насыпей автомобильных и железных дорог. Реализация результатов работы:

Научные и практические результаты диссертационной работы использованы при строительстве, обследовании и паспортизации на объектах следующих организаций: l.THK-Уват, 2007- 2011гг. (грунтовые площадки и штабели, автомобильные дороги на Усть-Тегусском и Урненском месторождениях);

2.Salym Petroleum Development, 2010г. (автомобильные дороги на Западно-Салымском, Верхне-Салымском, Ваделупском месторождениях);

3.Управление автомобильных дорог ХМАО, 2005г. (автомобильная дорога г. Ханты-Мансийск - пос. Горноправдинск; автомобильная дорога г. Тюмень - г. Ханты-Мансийск);

4.Администрация г. Тюмени, 2010- 2011гг. (улицы г.Тюмени, берег р.Тура);

5. Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при выполнении дипломных работ, в курсе лекций «Механика грунтов» по специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство» и «Реконструкция автомобильных дорог» у студентов по специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы», специализация «Автомобильные дороги».

Апробация работы:

1 .Научно-методические семинары кафедры «Автомобильные дороги и аэродромы», в 2003-2010 гг.;

2.Выставка ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 8-10.11.2006, г. Тюмень;

3. Выставка ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 13-16.11.2007, г. Тюмень;

4.Конференция «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения», Казань, КГАСУ, 2008;

5.Научно-методические семинары в ООО «Логические системы», г. Москва, г. Жуковский, г. Раменское, 2005-2010 гг.

Личный вклад автора:

1. Уточнение математической модели влияния физических свойств грунтов на параметры электромагнитных волн;

2. Разработка методики проведения лабораторных и полевых исследований;

3. Проведение и получение результатов лабораторного и натурного эксперимента, их анализа и обобщения;

4. Уточнение теоретической математической модели путем введения эмпирических коэффициентов, учитывающих особенности грунтов Среднего Приобья;

5. Разработка алгоритма определения влажности при помощи георадарного зондирования.

По материалам диссертационных исследований опубликовано 10 печатных работ, из них 2 в журналах из списка ВАК.

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1.Гензе Д. А. Диэлектрическая проницаемость грунтов нарушенной структуры / Гензе ДА, Шуваев А.Н. //Вестник ТГАСУ. - 2011.- №1.-С. 200-206.

2.Гензе Д.А. Зависимость диэлектрической проницаемости грунтов от их влажности / Гензе Д.А. // Научно-технический вестник Поволжья. - 2011. -№2. - С.74-77.

Публикации в других изданиях

3.Гензе Д.А. Применение георадаров при обследовании улиц Тюмени / Гензе Д.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А., Карпеев Д.В. // «Строительный вестник Тюменской области». - 2003. - №2. - С. 68 -69.

4.Гензе Д.А. Региональные нормативные документы / Гензе Д.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А. // «Строительный вестник Тюменской области». - 2003. -№4. - С. 88-89.

5.Гензе Д.А. Проблема дешифрирования георадарного зондирования / Гензе Д.А., Шуваев А.Н. // «Строительный вестник Тюменской области». -2005. -№1,- С. 111.

6.Гензе Д.А. Георадарные исследования по определению нижней границы насыпи на болоте / Гензе Д.А., Санников С.П., Куюков С.А. // Сб. науч. тр., посвящ. 35-летию ТюмГАСУ.-Тюмень: Экспресс: ТюмГАСУ, 2006. - С. 72-75.

7. Опыт применения георадарного зондирования для обследования автомобильных дорог /Шуваев А.Н., Куюков С.А., Санников С.П., Гензе Д.А. // Сборник научных трудов «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения, Казань, КГ АСУ, 2008. - С. 18.

8.Гензе Д.А. Георадарное зондирование в строительстве (аэропорт Менделеево, Южно-Курильск) / Гензе Д.А. // Аэропорты. Прогрессивные технологии. - 2009. - №2. - С. 11-12.

9. Гензе Д.А. Устройство земляного полотна автомобильных дорог всех технических категорий в зимнее время в условиях ХМАО-Югры / Шуваев А.Н., Куюков С.А., Панова М.В., Замятин A.B., Санников С.П., Тестешев A.A., Гензе Д.А., Девятков A.A., Девятков П.А. // Система нормативных документов СТО ОАО «ХДМС», Сургут, 7.5-015-2009. - 34 с.

10. Гензе Д.А. Математическая модель диэлектрической проницаемости грунтов ненарушенной структуры / Гензе Д.А., Шуваев А.Н. // Нефть и газ. -2010. - №6. - С.111-114.

выводы и результаты:

1. Проведен анализ современных способов и методов мониторинга грунтовых оснований и массивов, в результате которого выявлены их недостатки, перспективные возможности георадарных технологий с учетом последующих доработок.

2. Уточнена математическая модель влияния фазовых составляющих грунта на диэлектрическую проницаемость, выявлены наиболее значимые факторы и предложены два эмпирических коэффициента, позволяющих учесть их влияние.

3. Получены эмпирические зависимости на основе проведенных лабораторных, лотковых и полевых исследований грунтов.

4. Разработаны алгоритмы обработки сигналов с целью автоматизации определения влажности грунтов с погрешностью 6%, позволяющие сократить сроки дешифрирования радарограмм в несколько раз, а также определять косвенным путем модуль упругости с погрешностью 15% по известным зависимостям.

1. Акимов А.Т.Геофизические методы изучения мерзлых толщ в СССР/ Акимов А.Т./, Мельников В.П., Фротлов А.Д.- М.: 1979. 50 с.

2. Акимов А.Т.Экспериментальное радиолокационное зондирование многолетнемерзлых грунтов/ Акимов А.Т., Клишес Т.М., Трепанов Г.В. // Реф. Сб. ЦНИИИС Госстроя СССР. Сер. 2 Инж. Изыскания в строительстве. 1976. Вып. 5(46). - С. 6 - 11.

3. Астанин Л.Ю. Характеристики радиолокационных объектов при использовании широкополостных сигналов. / Астанин Л.Ю. // Радиотехника М.: 1984. - №11. С. 19 - 24.

4. Беляев В.В. Обнаружение объектов средствами нелинейной радиолокации / Беляев В.В., Маюнов А.Т., Разиньков С.Н. // Радиотехника. 2003. - № 10. - С. 24-26.

5. Беляев В.В. Состояние и перспективы развития "нелинейной" радиолокации / Беляев В.В., Маюнов А.Т., Разиньков С.Н. // Зарубеж. радиоэлектроника. Успехи соврем, радиоэлектроники. 2002. - № 6. -С. 59-78.

6. Богатырев Е.Ф. Результаты радиолокационного подповерхностного зондирования мерзлых пород // Теория и техника радиолокации и радиосвязи. Рига, 1988. - С. 35 - 37.

7. Богородский B.B. Электрические характеристики песчаного грунта и радиолокационный поиск грунтовых вод / Богородский В.В., Трепанов Г.В., Федоров Б.А. и др. // Водные ресурсы. 1974. - №4. - С.122-127.

8. Богородский В.В.Электрические свойства многолетнемерзлых пород и поглощение радиоволн в них / Богородский В.В., Трепанов Г.В., Федоров Б А, и др. //Изв. АН СССР. Физика Земли. -1971. №6. С. 86-88.

9. Бурда С.Н.Определение влажности грунтов при обследовании автомобильных дорог георадарами/ Бурда С.Н., Кулижников A.M. // Георадары, дороги-2002: междунар. науч.-практ. конф. Архангельск: АрхГТУ, 2002. - С. 59 - 66.

10. Бурканов Е.Е. Георадары PROEX неразрушающая диагностика автомобильных дорог/ Бурканов Е.Е. // Строит, материалы, оборуд., технологии XXI века. - 2008. - № 5(112). - С. 46 - 47.

11. Беляев В.В., Маюнов А.Т., Разиньков С.Н. Обнаружение объектов средствами нелинейной радиолокации / Беляев В.В., Маюнов А.Т., Разиньков С.Н. //Радиотехника. 2003. - № 10. - С. 24-26.

12. Велли Ю.Я., Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах / Велли Ю.Я., Докучаева В.В., Федоров Н.Ф., Ленинград «Строийиздат» 1977. -652 с.

13. Владов М.Л. Введение в георадиолокацию / Владов М.Л., Старовойтов

14. A.B. / Издательство Московского университета, 2004 -153 с.

15. Георадар Трот" // Приборы. 2002. - № 11(29). - 18 с.

16. Георадары, дороги 2000: Материалы Международного научно-технического семинара. - Архангельск: Изд-во Архангельск, гос. техн. ун-та, 2000. - 104 с.

17. Георадары, дороги 2002. Материалы международной научно-практической конференции. Издательство Архангельского государственного технического университета, 2002 - 94 с.

18. Гидрогеология. Курс лекций Стендфорского университета Электронный ресурс.: Режим доступа: http://geohydrology.ru/index.php/ -Загл. с экрана, (07.02.10).

19. Глазунов В.В. Георадиолокационное зондирование при поисках и разведке месторождений песка/ Глазунов В.В., Ефимова Н.Н // Разведка и охрана недр. 2001. - № 3. - С. 42 - 44.

20. Глушков В.Г.Радиолокационное зондирование / Глушков В.Г., Чижов А.Н. // Методика инж.-геолог. Исслед. И картирования области вечной мерзлоты. Тез. Докл. Науч. Семинара -Якутск, 1972. вып. 2. -С. 13 -14.

21. Гринев А.Ю. Многоканальный сверхширокополосный короткоимпульсный радар подповерхностного зондирования / Гринев А.Ю., Андриянов A.B., Багно Д.В. // Успехи соврем, радиоэлектроники. 2009.- № 1 - 2,- С. 19- 28.

22. Гринёв А.Ю., Многоканальный сверхширокополосный короткоимпульсный радар подповерхностного зондирования/ Гринёв А.Ю., Андрианов A.B., Багно Д.В. // Широкополосные и сверхширокополосные сигналы и системы. Сборник статей / Под. ред.

23. А.Ю. Гринёва. М.: Издательство «Радиотехника», 2009. - С. 19 - 28.

24. Грунты. Классификация: ГОСТ 25100-95. Взамен ГОСТ 25100-82: введен 01.07.1996, М., 1996. - 12 с.

25. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик: ГОСТ 5180- 84 Взамен ГОСТ 5180 - 75, ГОСТ 518178, ГОСТ 5182- 78, ГОСТ 5183- 77: введен 01.07.1985, М., 1985. -19 с.

26. Емилсон Д. Один из методов определения влажности в грунте земляного полотна с помощью вРЯ / Емилсон Д., Фриборг Д. // Георадары, дороги 2002: материалы междунар. науч.-практ. конф. -Архангельск: АГТУ, 2002. - С. 83 - 88.

27. Ершов ЭД, Общая геокриология/ Ершов Э.Д М. «Недра» 1990, - 550с.

28. Задериголова М.М. Радиоволновой метод в инженерной геологии и геоэкологии. М; Изд-во Москов. ун-та, 1998. - 320 с.

29. Защинский Л. А. К интерпретации данных радиолокационного зондирования подповерхностных геофизических объектов и земных покровов / Защинский Л.А., Марков Н.Г. // 13-я Всесоюз. Конф. по распростр. Радиоволн, Горький. Докл. 42, М.; 1981. С. 235 - 237.

30. Золоторев В.П. Измерение глубины залегания грунтовых вод в песчаных отложениях методом радиолокационного зондирования / Золоторев В.П., Кофман Л.И., Сычев Г.Н., Финкелыптейн М.И. // Водные ресурсы. 1982. - №4. - С. 176 - 179.

31. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты: ВСН 84-89 Взамен ВСН 84- 75, Дополнения № 1к ВСН 84- 75, ВСН 201- 85: введен 30.03.1889, М., 1989.- 122 с.

32. Изюмов C.B. Теория и методы георадиолокации./ Изюмов C.B., Дручинин C.B. //Учеб. Пособие, М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2008. 196 с.

33. Изюмов C.B., Геофизическое исследование с использованием георадаров серии "ТР-ГЕО" / Изюмов C.B., Дручинин C.B., Чернокалов А.Г. и др. // РОБТ. 2001. - № 8. - С. 24 - 27.

34. Изюмов C.B., Дручинин C.B., Вознесенский A.C. Теория и методы георадиолокации: учеб. пособие для вузов. М.: Горн, книга, Изд-во Моск. гос. горн, ун-та, 2008. - 196 с.

35. Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов ВСН 156- 88: Взамен ВСН 156- 69: введен 01.03.1889, М., 1989.- 16 с.

36. Калмыков А.И. Возможности исследования подповерхностных объектов с помощью радиолокационного зондирования / Калмыков А.И., Тимченко А.И., Щербинин И.Н. //Препринт АН УССР. Институт радиофизики и электроники. 1990 . - №13. - С. 1-25.

37. Капустин В.В. Георадарное исследование техногенных грунтов // Разведка и охрана недр. 2009.- №3.- С.43 - 46.

38. Киселев И.Ф. Методика измерения диэлектрических свойств некоторых почво-грунтов на высоких частотах./ Киселев И.Ф. // Вестник МГУ. Серия Биология, почвоведение. №2. - 1973. - 67 с.

39. БашНИИстроя, 3- 5 окт. 2006. Т.З. Уфа, 2006. - С. 169 - 176.

40. Костылев A.A. Идентификация радиолокационных целей при использовании сверхширокополосных сигналов: методы и приложения. / Костылев A.A. // Зарубежная радиоэлектроника. 1984.- №4- С. 75-104.

41. Кретов В.А. Результаты совместного визуального и радарного наблюдения за состоянием покрытия и земляного полотна / Кретов

42. B.А., Глазков В.Ю., Пушников H.A., Лаврухин СВ. // Труды ГПРОСДОРНИИ. 2000. - Вып. 10. - С. 93 - 96.

43. Кулижников A.M. Георадарные технологии в проектах автомобильных дорог/ Кулижников AM//Дороги России XXI века.- 2003.- №4.- С. 70-72.

44. Кулижников A.M. Использование георадаров в дорожной отрасли Финляндии (по материалам семинара в Рованиеми)/ Кулижников A.M., Шабашева МА //Наука и техника в дор. отрасли.- 2000.-№2.- С. 29-31.

45. Кулижников A.M. Назначение ремонтных работ по результатам георадарных обследований / Кулижников A.M., Белозеров A.A., Бурда

46. C.Н. // Дороги России XXI века. 2003. - №4. - С. 70 - 73.

47. Кулижников А. В. разведку с георадаром. Статья вторая/ Кулижников А. В. //Автомоб. дороги. 2002. - №2. - С. 10 - 11.

48. Кулижников А.М «Рентген» для магистралей / Кулижников А.М, Ясюлевич Н., Эсик В., Уемлянин А. // Автомоб. дороги. 1998. -№ 12,- С. 12-13.

49. Кулижников A.M. В разведку с георадаром. Статья пятая/ Кулижников A.M. //Автомоб. дороги. 2002.- №5.- С. 72-73.

50. Кулижников A.M. В разведку с георадаром. Статья третья/ Кулижников A.M., Бурда С.Н. // Автомоб. дороги. 2002. - №3. - С. 70 - 71.

51. Кулижников A.M. В разведку с георадаром. Статья четвертая / Кулижников AM, Белозеров АА // Автомоб. дороги, 2002. - №4. - С. 46 - 47.

52. Кулижников A.M. В разведу с георадарам. Статья первая / Кулижников A.M. //Автомоб. дороги. 2002. - №1. - С. 78 - 79.

53. Кулижников A.M. Использование георадаров в дорожной отрасли Финляндии (по материалам семинара в Рованиеми)/ Кулижников A.M., ШабашеваМА //Шукай техника в дорожной отрасли.- 2000.- №2.- С. 29-31.

54. Кулижников A.M. Почему буксует георадарный контроль/ Кулижников A.M., Пушников H.A. // Автомоб. дороги. 2003. - №9. - С. 16-17.

55. Кулижников A.M. Георадарные технологии в проектах автомобильных дорог/КулижниковАМ //ДорогиРоссииXXIвека.- 2003.- №4,- С. 70- 72.

56. Кулижников A.M. Георадары в дорожном строительстве/ Кулижников A.M., Шабашева М.Л.//Автомоб. дороги: Обзорн. информ. /Информавтодор; Вып. 2. М., 2000. - 51 с.

57. Кулижников A.M. Опыт применения георадарных технологий в дорожном хозяйстве/ Кулижников A.M., Лушников H.A., Белозеров A.A.// Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. информ. / ФГУП

58. Информавтодор". Вып.2. М., 2004. - 108 с.

59. Кулижников A.M., Георадарные методы определения влажности грунтов земляного полотна/ Кулижников A.M., Белозеров A.A. // Дороги и мосты. 2005,- Вып.13/1.-С. 185 - 193.

60. Лещанский Ю.И. Электрические параметры песчаного и глинистого грунтов в диапазоне сантиметровых, дециметровых и метровых волн / Лещанский Ю.И., Лебедев Г.Н., Шумилин В.Д. // Изв. Вузов СССР. Сер. Радиотехника. 1971. Т. 14. - №4. - С. 562 - 569.

61. Лушников H.A. Метод радиолокационного контроля состояния дорожных одежд и земляного полотна/ Лушников H.A., Лаврухин С.В. // Труды ГПРОСДОРНИИ. М. - 1998. - Вып. 9. - С. 101 - 104.

62. Макеечева И.В. Дорожный рентген. Георадиолокационные исследования при дорожном строительстве и диагностике состояния дорог/Макеечева ИВ.//Строит, техника и технологии.- 2001.- №5.- С. 38- 39.

63. Методические рекомендации по применению георадаров при обследовании дорожных конструкций. М.: Росавтодор, 2004. Введены в действие письмом Росавтодора № ОС-28/477 от 28.01.2004. -37 с.

64. Миронов В.А. Прогрессивные методы инженерно-геологических изысканий при строительстве автомобильных дорог на болотах / Миронов В.А., С.А.Тер-Терян // сборник Дороги и мосты Выпуск 16/2 Москва 2006 С. 57 - 59.

65. Монахов В.В. Возможности метода георадиолокации при обследовании состояния покрытий автодорог и аэропортов // Геопрофи 2006. №3 -С. 10-14.

66. Неразрушающие испытания конструкций с большой производительностью дорожного покрытия автодорог и аэропортов ЕШАБАК/АивсиИ 8АЯЬ. Б.г. - 2 с.

67. Нерадовский Л.Г. Методические возможности георадиолокации мониторинга: состояния мёрзлых грунтов / Нерадовский Л.Г., Омельяненко A.B., Фёдорова Л.Л. // Горный инфор. анал. бюллетень, МГГУ. 2004. - №7. - С. 44 - 47.

68. Омельяненко A.B. Георадилокационные исследования многолетнеиерзлых пород/ Омельяненко A.B. Федорова Л.Л. // Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2006. 136 с.

69. Омельяненко A.B. Научно-методические основы георадиолокации мерзлых горных пород: дис. . д-ра техн. наук: 25.00.08, 25.00.22. -Якутск, 2001. 359 с. - РГБ ОД, 71 02-5/219-7.

70. Помозов В.В Георадары серии «ОКО» / Помозов В.В, Поцепня O.A., СемейкинНП и др.// Разведка и охрана недр.- 2001.- №3.- С.26-28.

71. Помозов В.В. Георадар как универсальный поисковый прибор/ Помозов В.В., Семейкин Н.П // Спец. техника. 2001. - № 2. - С. 2 - 6.

72. Помозов В.В. Радиотехнический мониторинг балластной призмы и земляного полотна железнодорожных путей: дис. канд. тех. наук. : 05.12.04 защищена 25.06.10/ Помозов В.В. Москва, 2010. - 185 с.

73. Пособие по проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (к СНиП 2.05.02-85) / СоюздорНИИ. М.: Стройиздат, 1989. - 98 с.

74. Проектирование нежестких дорожных одежд: ОДН 218.046-01. -Взамен ВСН 46-83: введен 01.01.2001,М., 2001.- 98 с.76. «Радиотехнический прибор подповерхностного зондирования (георадар) ОКО-2 ». Техническое описание . 2009. 86 с.

75. Редькин Б.А. Теоретические и экспериментальные исследования комплексной диэлектрической проницаемости почв в УКВ диапазоне / Редькин Б А. //Радиотехника и электроника, т20. - №1. -1975. - С. 164 - 166.

76. Семейкин Н.П. Развитие георадаров серии «Око-2» // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. 2003. - № 9. - С. 68 - 69.

77. Семенов B.C. Электромагнитное зондирование подстилающей поверхности и верхнего слоя грунта с целью их контроля и диагностики // Изв. Вузов. Физика. 1998. - Т.41, № 8. - С. 62 - 75.

78. Солдовиери Ф. Два метода определения диэлектрической проницаемости грунта на основании георадиолокационных данных / Солдовиери Ф., Персико Р., Головко М.М., Почанин Г.П. // Успехи соврем. Радиоэлектроники. 2009. - № 5. - С. 60 - 73.

79. Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания: Госстрой России, М.: - 2006, - 130 с.

80. Старостин Е.Г., Определение количества незамерзшей воды по кинетике кристаллизации. Криосфера Земли, 2008, т. ХП, № 2. С. 60-64.

81. Страстлев В.Г. Методы обработки сигналов при подповерхностном радиоэлектронном зондировании. / Страстлев В.Г. // Зарубежная радиоэлектроника. 1991. -№1. - С. 95 - 105.

82. Тезисы докладов четверой международной научно-практической конференции Инженерная Георадар 2004. /Издательство Московского университета, 2004. -107 с.

83. Тезисы международной научно-практической конференции Инженерная Геофизика- 2005 г. Геленджик, ГНЦ «Южморгеология», 2005.-256 с.

84. Федоров С.Н., Характеристики электромагнитного поля, рассеянного подповерхностным объектом в системе с РСА/ Федоров С.Н., Федоров H.H. //Радиотехн. тетр. 1991. - № 1. - С. 51 - 55.

85. Физическая энциклопедия Электронный ресурс.: Энциклопедический ресурс по физике. Электрон, дан. (более 4000 статей). - Режим доступа: http: http://www.femto.com.ua/- Загл. с экрана, (12.03.10).91

86. Фикс М.Е. Подповерхностное зондирование // Радиоэлектроника за рубежом: Обзоры. Вып.3(43). М.:- 1990.- С. 32-63.

87. Финкелыптейн М.И. Основы радиолокации / Финкельштейн М.И Учебник для вузов.—2-е изд., перераб.идоп.- М.: Радио и свжь, 1983.- 536с.

88. Финкельштейн М.И. Подповерхностная радиолокация как эффективное средство зондирования природной среды./ Финкельштейн М.И. //Тезисы докл. Всесоюз. Конф. по стат. Методам обработки данных дистанц. Зондир. Окружающей среды, Рига, 1986. С. 4 - 6.

89. Финкельштейн М.И. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии / Финкельштейн МИ, Кугев В А, Золотарев BXL//. -М: Недра, 1986. -128 с.

90. Финкельштейн М.И. Радиолокационное зондирование грунтовых вод под слоем песка / Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Власов О.П. // ДАН СССР 1974. - №6. - С. 1427 - 1429.

91. Финкельштейн М.И., Подповерхностная радиолокация. / Финкельштейн М.И.// Москва «Радио и связь» 1994. 216 с.

92. Финкельштейн М.И.Радиолокация слоистых земных покровов/ Финкельштейн МИ, Мендельсон В J1, Кугев В А//. М:Сов. Радио, 1977. -151 с.

93. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов./ Цытович H.A. // Москва «Высшая школа» 1973.-448 с.

94. Черняк Г.Я., Радиоволновые методы исследования в гидрогеологии и инженерной геологии/ Черняк Г.Я., Мясковский О.М.//. М.: Недра, 1973.- 175 с.

95. Шуваев А.Н. Применение георадаров в дорожной отрасли/ Шуваев А.Н., Панова М.В., Помозов A.B. // Строит, вестн. Тюменской обл. -2003.- № 1(22).- С. 78-79.

96. Annan А. P., Davis J.L. Impulse radar soundings in permafrost/Radio Science. 1976 /- v. 11. N4. - P. 383 - 394.

97. Annan A.P, Davis J.L., Gendzwill D. (1988): Radar sounding in potash mines, Saskatchewan, Canada. (Geophysics, vol. 53, P. 1556 1564).

98. Carcione J.M. (Nov.- Dec. 1996): Ground-penetrating radar: wave theory and numerical simulation in lossy anisotropic media. (Geophysics, vol. 61, n. 6, P. 1664- 1677).

99. GeoScan 32. Программа управления георадаром и визуализации получаемых данных: Иллюстрированное руководство пользователя. -Жуковский: Логис, 2000- 2005. 132 с.

100. Rubin L.A., Fowler J.C. (1977): Ground probing radar for delineation of rock features. (Enginnering Geology, vol. 12, P. 163 170).

101. VIII Харківська конференція молодих науковців «Радіофізика та електроніка, біофізика» 25-27.11.2008р/ Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України- Харків, 2008 176 с.