Регистрация / Вход
Прислать материал

Контроль состояния мерзлых грунтов методом термостимулированной акустической эмиссии для обеспечения безопасности при освоении месторождений полезных ископаемых и строительстве в условиях криолитозоны

Фамилия
Михаил
Имя
Зайцев
Отчество
Геннадьевич
Номинация
Горное дело
Институт
Горный институт
Кафедра
Физических процессов горного производства и геоконтроля
Академическая группа
ГФ-2-14
Научный руководитель
к.т.н., доц. Новиков Е.А.
Название тезиса
Контроль состояния мерзлых грунтов методом термостимулированной акустической эмиссии для обеспечения безопасности при освоении месторождений полезных ископаемых и строительстве в условиях криолитозоны
Тезис

Обеспечение устойчивости геотехнических сооружений, строящихся и эксплуатирующихся в условиях криолитозоны, или проходка обводненных участков массива путем их замораживания (создания ледопородного ограждения –ЛПО) до окончания возведения постоянной крепи невозможны без надежной информации о динамике промерзания и оттаивания толщи грунтов. Последнее может быть вызвано как естественными процессами (суточные и сезонные колебания температур, экстремальные климатические явления и др.), так и неверным выбором режима заморозки при создании ЛПО, локальным растеплением в ходе строительных или добычных работ и т.п. Традиционно задача контроля мерзлых грунтов решалась с помощью комплекса геофизических и других методов критическими недостатками которых являются: сложность однозначной интерпретации (УЗ прозвучивание, георадилокация и др.), ограниченная по объему область контроля (температурные и деформационные измерения), сложность оконтуривания зон незамерзания (гидрологические наблюдения). Одно из перспективных направлений решения этой проблемы заключается в использовании пассивных акустических методов. Одним из них является метод термостимулированной акустической эмиссии (ТАЭ). Этот метод уже показал свою применимость для оценки параметров структуры, свойств и состояния горных пород, но работы по его адаптации для исследования мерзлых грунтов до настоящего времени начаты не были. В данной работе, на основе цикла оригинальных исследований получены и проанализированы закономерности ТАЭ у находящихся под действием различных механических нагрузок грунтов в функции от степени их промерзания. Показана универсальность этих закономерностей для грунтов отличающегося вещественного состава и степени обводненности. Созданы способы (патенты РФ №№ 2580316, 2581188) контроля ЛПО и массива мерзлых грунтов. Разработан свободный от влияния помеховых факторов (зернистость, неравномерность влагосодержания и т.п.) численный критерий, позволяющий выполнить прогноз скорости потери несущей способности у находящихся в напряженном состоянии мерзлых грунтов при их локальном оттаивании. Это открывает возможность использование метода ТАЭ, например, для оценки безопасности возведения в условиях криолитозоны отапливаемых сооружений или газонефтетрубопроводов.