Опытно-методические геофизические и буровые работы для изучения геометрии, состояния и свойств скрытых фундаментов

В настоящее время большинство предприятий (заводов) ведут свою деятельность в зданиях, построенных во времена Советского Союза. В связи с этим появилась необходимость оценки состояния цехов и их дальнейшей реконструкции. Целью проведенного исследования являлась оценка состояния несущих конструкций здания химического завода, включая подземные фундаменты. После проведения шурфования некоторых подземных железобетонных конструкций несущей части исследуемого здания было определено несоответствие реальных геометрических параметров конструкций с их проектными характеристиками (согласно проектным документам). Для изучения состояния несущей конструкции в виде скрытых фундаментов без остановки производства были при влечены геофизические методы в комплексе с бурением малогабаритной установкой и дальнейшим отбором кер на образцов фундамента. Высокая плотность наземного технологического оборудования, наличие электрических кабель-каналов, водосточных коллекторов и других подземных коммуникаций являлись основными проблемами при проведении работ. В рамках опытно-методических работ использовались следующие геофизические методы: градиентометрия, частотное электромагнитное зондирование, электротомография, сейсмоакустика и георадиолокационное зондирование. Бурение алмазной коронкой диаметром 96 мм со съемным керноприемником обеспечивает практически стопроцентный выход керна с минимальной деформацией опорной конструкции. В результате проведенной работы были определены геометрические параметры подземных опор по данным георадиолокации и электротомографии, отобраны образцы фундамента и определены их физико-механические свойства, что в дальнейшем позволило определить марку бетона.

1. Санфиров И.А., Ярославцев А.Г., Степанов Ю.И., Прийма Г.Ю., Чугаев А.В. Комплексирование инженер но-геофизических методов при исследованиях фундаментов // Разведка и охрана недр. 2006. № 12. С. 32–36. EDN: KUYFRD.

2. Soupios P.M., Georgakopoulos P., Papadopoulos N., Saltas V., Andreadakis A., Vallianatos F., et al. Use of engineering geophysics to investigate a site for a building foundation // Journal of Geophysics and Engineering. 2007. Vol. 4. Iss. 1. P. 94–103. https://doi.org/10.1088/1742-2132/4/1/011.

3. Gutiérrez-Martín A., Yenes J.I., Fernández-Hernández M., Castedo R. Stabilization methodology in foundation soils by ERT-3D application in Estepona, South Spain // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. Iss. 10. P. 1–19. https://doi.org/10.3390/app11104455.

4. Аузин А.А., Каратаев Д.Д. Обследование зданий и сооружений геофизическими методами // Георадар 2023: сборник тезисов науч.-практ. конф. (г. Москва, 22–24 марта 2023 г.). М.: Издательский дом «Академия естествознания», 2023. С. 90–94. EDN: CGUUJM.

5. Колесников В.П., Пригара А.М., Татаркин А.В. Комплексные геофизические исследования состояния грунтов основания и фундаментов инженерных сооружений // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2011. № 11. С. 89–91. EDN: OIGDZD.

6. Гуляев А.Н., Осипова А.Ю., Щапов В.А. Неоднородность грунтов в основании фундаментов как основная причина повреждений зданий в Екатеринбурге // Архитектон: известия вузов. 2011. № 4. С. 187–193. EDN: ONAFLV.

7. Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. М.: Недра, 1986. 126 с.

8. Нерадовский Л.Г. Оценка теплового состояния криолитозоны России методами электромагнитного зондирования: монография. М.: Издательский дом «Научное обозрение», 2014. 333 с. EDN: VZUFFN.

9. Зайцева Н.М., Исабекова Б.Б., Клецель М.Я. Определение параметров грунта для расчета его удельного электрического сопротивления // Электротехника. 2015. № 5. С. 41–47. EDN: TODIKP.

10. Шкиря М.С., Ланкин Ю.К., Терешкин С.А., Лазурченко А.В., Давыденко Ю.А. Применение наземных геофизических исследований методом электротомографии в составе инженерно-геологических изысканий подтапливае мой территории одного из жилых районов г. Иркутска // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 11. С. 160–170. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/11/3766. EDN: EKMNKE.

11. Olomo K.O. Pre-foundation studies using vertical electrical sounding and soil sample analysis // Journal CleanWAS. 2023. Vol. 7. Iss. 1. P. 1–7. https://doi.org/10.26480/jcleanwas.01.2023.01.07.

12. Лаломов Д.А., Глазунов В.В. Оценка коэффициента фильтрации песчано-глинистых грунтов на основе со вместной интерпретации данных методов сопротивления и георадиолокации // Записки Горного института. 2018. Т. 229. С. 3–12. https://doi.org/10.25515/PMI.2018.1.3. EDN: YQCXLP.

13. Olayanju G.M., Mogaji K.A., Lim H.S., Ojo T.S. Foundation integrity assessment using integrated geophysical and geotechnical techniques: case study in crystalline basement complex, southwestern Nigeria // Journal of Geophysics and Engineering. 2017. Vol. 14. Iss. 3. P. 675–690. https://doi.org/10.1088/1742-2140/aa64f7.

14. Gryaznova E.M. Geophysical methods in survey and geotechnical monitoring of foundations and underlying soils // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia – 2021 (Novosibirsk, 11–14 May 2021). Cham: Springer Nature, 2021. Vol. 2. P. 1443–1449. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96383-5.

15. Пичугина А. Н., Ковин О.Н. Оценка возможностей метода электротомографии для локации подземных бе тонных трубопроводов на основе физического и математического моделирования // Теория и практика разведочной и промысловой геофизики: сборник научных трудов IX Междунар. науч.-практ. конф. (г. Пермь, 18–19 ноября 2021 г.). Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2021. Т. 4. С. 140–146. EDN: UUOBKD.

16. Коринько И.В., Пилиграмм С.С., Эпоян С.М., Смирнова Г.Н., Хадимаг А.А. Комплексная диагностика состояния сетей водоснабжения и водоотведения // Водоочистка. 2016. № 4. С. 29–33. EDN: WARBEP.

17. Бобачев А.А., Модин И.Н. Электротомография со стандартными электроразведочными комплексами // Разведка и охрана недр. 2008. № 1. С. 43–47. EDN: IIRRUJ.

18. Дмитриев А.Г., Мироманов И.А., Тирский О.Н. Использование геофизических методов при обследовании толстых бетонных покрытий // Российский геофизический журнал. 2006. № 43-44. С. 143–146. EDN: ZSZKGP.

19. Бондарев В.И. Сейсмический метод определения физико-механических свойств нескальных грунтов // Ека теринбург: Изд-во УГГГА, 1997. 220 с.

20. Гинодман А.Г., Голосов В.П., Гранит Б.А. Опыт изучения малоглубинных объектов сейсморазведкой // Вест ник МГСУ. 2013. № 6. С. 77–85. EDN: QGRYSD.