Строительство и развитие крупного города требует объективно оценивать экологическую обстановку и правильно управлять ею путём наблюдения за объектами, способными оказывать на неё негативное воздействие и, при необходимости, корректировать режим их эксплуатации.

Проектирование любого инженерного объекта и на территории города, и на неосвоенных площадях начинается с изучения природных условий участка будущего строительства. Этот этап называется «инженерно-геологические изыскания для обоснования строительства», он проектируется и выполняется специалистами по инженерной геологии. Результатом инженерно-геологических изысканий является разработка рекомендаций, позволяющих принимать корректные и обоснованные проектные решения. Такие рекомендации даются на основе всестороннего изучения природных условий участка изысканий, важной составляющей частью которого являются различные испытания грунтов, выполняющиеся, как правило, в лабораторных условиях.

Основной целью отдела инженерных изысканий является выполнение инженерно-геологических, инженерно-экологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на этапе проектирования строительства любого инженерного объекта. В распоряжении отдела находится лаборатория по испытаниям грунтов и горных пород, горно-проходческий сектор, камеральная группа.

В соответствии с Положением о лаборатории по испытанию грунтов, основным её назначением является определение физико-механических свойств грунтов для обоснования строительства инженерных сооружений в соответствии с СНиП 10-01-94 “Система нормативных документов в строительстве. Основные положения”; СНиП 11-02-96 “Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”; Государственными стандартами. Оборудование для лабораторных испытаний грунтов позволяет проводить исследования с применением прогрессивных методов, современных приборов и оборудования, обеспечивающих высокое качество получаемых результатов, наибольшую производительность труда и сокращение продол­жи­тель­ности лабораторных работ.

В состав лаборатории по испытанию грунтов входит:

• комплект испытательного оборудования,
• комплект средств измерения,
• комплект вспомогательного оборудования.

Измерительно-вычислительный комплекс АСИС

 Измерительно-вычислительный комплекс АСИС – это автоматизированный многофункциональный комплекс, предназначенный для лабораторных испытаний немерзлых и мерзлых грунтов, а также горных пород с целью определения их прочностных и деформационных свойств.

Комплекс АСИС представляет собой совокупность функционально объединенных  механических устройств (приборов), измерительной системы и программного обеспечения ПО ИВК «АСИС».

Основные функции

• автоматическое управление процессом испытаний (нагружением и разгрузкой) образцов грунта в устройствах, входящих в его состав;
• воздействие на испытываемые образцы вертикальными и горизонтальными нагрузками;
• измерения вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих на образцы; измерения вертикальных, горизонтальных и радиальных деформаций образцов;
• обработка результатов измерений, выполнение вычислений и определение характеристик прочности и деформируемости грунтов;
• архивирование и визуализация результатов измерений и вычислений.

Испытания грунта методом компрессионного сжатия по ГОСТ 12248-96 проводят для определения коэффициента сжимаемости , модуля деформации , структурной прочности на сжатие , коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации и для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов с показателем текучести  0,25, органоминеральных и органических грунтов, относительного суффозионного сжатия  и начального давления суффозионного сжатия для засоленных (содержащих легко- и среднерастворимые соли) песков (кроме гравелистых), супесей и суглинков.

 

Устройство компрессионного сжатия

 

В процессе автоматизированных испытаний измеряются параметры:

Датчик силы	Вертикальное напряжение             0,2 кПа
Датчики давления	Поровое и боковое давление  0,05 кПа
Датчик вертикальных перемещений LVDT	Осевая деформация 0,001%
Электропневматический контроллер давление-объем	Создание и контроль обратного давления  0,1 кПа

 

В опытах на прямой срез (по ГОСТ 12248-96 одноплоскостной срез) прочность грунта определяется его сопротивлением сдвигу при действии касательных напряжений при таком состоянием грунта, когда максимальное касательное напряжение остается постоянным на плоскости среза. В зависимости от конструкции приборов плоскость среза может быть горизонтальной или наклонной. Определяют три различных значения прочности: пиковое, критическое (или предельное) и остаточное.

Эти параметры могут быть определены с использованием приборов прямого среза конструкции ООО «Геотек».

 

Прибор одноплоскостного среза с деформацией среза до 25 мм

 

 

Датчики и контролируемые параметры

Датчик силы   Нормальное напряжение      0,2 кПа

Датчик силы   Касательное напряжение      0,05 кПа

Датчик горизонтальных перемещений LVDT       Деформация сдвига     0,001%

 

Стабилометр для нагружения осевой нагрузкой с заданной скоростью деформации от 0,01 до 5 мм/мин

Датчики и контролируемые параметры:

Датчик силы       Вертикальное напряжение   0,2 кПа

Датчики давления        Поровое и боковое давление         0,05 кПа

Датчик вертикальных перемещений LVDT     Осевая деформация     0,001%

Датчик радиальных перемещений LVDT        Радиальная деформация       0,001%

Электро-пневматический контроллер давление/объем      Объемная деформация          0,001 кПа (2 мм3)

Электро-пневматический контроллер давление/объем      Создание и контроль обратного и порового давления   0,1 кПа.

 

В состав комплекта испытательного оборудования также входит оборудование для определения основных физических свойств грунтов по ГОСТ 5180-84:

• оборудование для определения гранулометрического состава грунтов по ГОСТ 12536-79 (набор сит),
• прибор для определения предела пластичности методом прессования по ГОСТ 5180-84.

Для отдела геодезии и маркшейдерии приобретён комплекс геодезического оборудования. Его состав подобран таким образом, что может быть полностью обеспечен начальный этап инженерных изысканий для строительства – топогеодезическая съёмка предполагаемого участка строительства, на основе которой проводится планирование дальнейших инженерно-геологических изысканий.

 

GPS/ГЛОНАСС/Galileo приемник Topcon GR-5

 

 Технические характеристики Topcon GR-5:

• Число каналов - 226 универсальных;
• Отслеживаемые сигналы - GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, Compass, SBAS(WAAS/EGNOS/MSAS);
• Запись данных - Карта памяти SD/SDHC (Secure Digital High-Capacity) с возможностью расширения до 32 Гб
• Коммуникационные порты - 1 Bluetooth, 1 последовательный, 1 USB, 1 питание
• Интерфейсы - TPS, NMEA, RTCM, CMR, CMR+, BINEX
• Точность в "режиме реального времени" (RTK)
• в плане 10 мм + 1,0 мм/км
• по высоте 15 мм + 1,0 мм/км
• Модемы - Встроенный TxRx радиомодем, работающий одновременно как на прием, так и на передачу дифференциальных поправок;
• Встроенный GSM/GPRS модем - доступ через SIM-карту
• Пыле- и влагозащита - IP66
• Рабочая температура - °С -40° - +70°
• Электропитание - 2 съемные Li-Ion батареи с возможностью горячей  замены, 3900 мАч, 7.2 В

 

Тахеометр Spectra Precision Focus 8

 

Технические характеристики Spectra Precision Focus 8:

•  Операционная система    Windows CE
• Дальность измерения до призмы      3000 м
• Дальность измерения без отражателя        270 м
• Минимальное измеряемое расстояние       1,5 м
• Точность измерения на призму        ± (2 мм +2 ррм)
• Увеличение зрительной трубы 30х (18х/36х с дополнительными окулярами)
• Угловая точность   2"
• Точность измерения без отражателя          ±(3+2 ppm)
• Рабочий диапазон компенсатора      ±3,5'
• Время работы        12 ч. (непрерывные измерения расстояний и углов); 26 ч. (измерения расстояний и углов каждые 30 сек); 28 ч. (непрерывные измерения углов)
• Центрир        лазерный
• Рабочая температура      от -20 до +50°C
• Пыле- и влагозащищенность   IP66
• Питание        Li-ion аккумулятор 2 шт
• Целеуказатель        Коаксиальный, красный
• Дисплей         QVGA, TFT LCD, 320x240,с подсветвой
• Габаритные размеры      149х145х306 мм

 

Цифровой нивелир Leica SPRINTER 50

 

Технические характеристики Leica SPRINTER 50:

• Точность (среднеквадратичная погрешность на 1 км двойного хода), мм      - 2,0 со штрих-кодовой рейкой, 2,5 с инженерной рейкой
• Увеличение зрительной трубы, х            - 24
• Диапазон измерения расстояний   - 2-100 м
• Точность измерения расст. по высокоточной рейке           - 10мм/10м
• Минимальное расстояние фокусировки, м    - 0,5
• Изображение    - прямое
• Угол поля зрения       - 2°
• Диаметр объектива, мм      - 36
• Цена деления круглого уровня   - 10'/2мм
• Компенсатор    - магнитный демпфер
• Рабочий диапазон компенсатора - 10'
• Размеры прибора (ДхШхВ в мм)         - 219x196x178
• Вес, кг     - 2,55
• Водозащищенность   - IP55
• Дисплей   - LCD, 128х104 пикселя
• Стандартные программы измерений   - Измерение расстояний и превышений
• Клавиатура      - Кнопка включения, кнопка измерения
• Диапазон рабочих температур, °C           -10°C до +50

 

 

Стоимость лабораторных испытаний грунтов

 

§	Наименование определений	Состав определений
1	Плотность и влажность	Плотность, влажность, плотность сухого грунта, коэффициент пористости, степень влажности
2	Консистенция при нарушенной структуре	Влажность, границы текучести и раскатывания. Расчет показателя консистенции
3	То же, при ненарушенной структуре	То же, что в § 3 с определением пределов пластичности пенетрацией
4	Полный комплекс определений физических свойств для грунтов с включениями частиц диаметром более 1 мм (свыше 10 %)	Плотность и влажность, границы текучести и раскатывания. Плотность частиц грунта. Гранулометрический анализ ситовым методом и методом ареометра. Расчет плотности сухого грунта, коэффициента пористости, степени водонасыщения и показателя консистенции
5	То же, для грунтов с включением частиц диаметром более 1 мм (менее 10 %)	То же, что в § 8 за исключением ситового метода при гранулометрическом анализе
6	Сокращенный комплекс физико-механических свойств грунта при консолидированном срезе с нагрузкой до 0,6 МПа	Плотность и влажность, границы текучести и раскатывания. Плотность частиц грунта. Гранулометрический анализ ситовым методом и методом ареометра. Консолидированный срез под нагрузкой до 0,6 МПа - 4 точки. Влажность и плотность до и после опыта
7	То же с нагрузкой до 2,5 МПа	То же, что в § 11 со срезом при нагрузках до 2,5 МПа
8	То же, при неконсолидированном срезе и нагрузкой до 0,6 МПа	То же, что в § 11
9	Сокращенный комплекс физико-механических свойств грунта. Показатели сжимаемости и сопутствующие определения при компрессионных испытаниях по одной ветви с нагрузкой до 0,6 МПа (или определение просадочности)	Плотность и влажность, границы текучести и раскатывания, плотность частиц грунта. Гранулометрический анализ методом ареометра. Определение показателей сжимаемости по одной ветви с наблюдением за консолидацией. Плотность и влажность до и после опыта
10	То же, с двумя ветвями нагрузки до 0,6 МПа	То же, что в § 17 для двух образцов, отобранных из одного монолита
11	Сокращенный комплекс физико-механических свойств грунта. Показатели сжимаемости и сопутствующие определения при компрессионных испытаниях по одной ветви с нагрузкой до 2,5 МПа (или определение просадочности)	То же, что в § 17 с нагрузкой сжатия до 2,5 МПа, с наблюдением за консолидацией - 9 точек
12	То же, по двум ветвям с нагрузкой до 2,5 МПа для определения относительной просадочности и начального просадочного давления	То же, что в § 18 с определением показателей сжимаемости по двум ветвям для 18 точек с наблюдением за консолидацией
13	Полный комплекс физико-механических свойств грунта с определением сопротивления грунта срезу (консолидированный срез) под нагрузкой до 0,6 МПа	Плотность и влажность, границы текучести и раскатывания, плотность частиц грунта. Гранулометрический анализ методом ареометра. Сопротивление срезу с нагрузками до 0,6 МПа - 4 точки. Влажность и плотность до и после опыта. Показатели сжимаемости по одной ветви с нагрузкой до 0,6 МПа с наблюдением за консолидацией - 6 точек. Плотность и влажность до и после опыта
14	То же, с нагрузкой до 2,5 МПа	То же, что в § 25 с нагрузкой среза и сжатия до 2,5 МПа. Срез - 8 точек. Сжатие - 9 точек с наблюдением за консолидацией
15	То же, с определением сопротивления грунта срезу (неконсолидированный срез) и компрессионными испытаниями с нагрузкой до 0,6 МПа	То же, что в § 25

 

Георадарные исследования: Революция в неразрушающем контроле

Георадарные исследования представляют собой инновационный метод неразрушающего контроля, который находит широкое применение в различных областях, включая геологию, инженерное строительство, археологию и даже поиски и спасательные операции. Этот технологический подход основан на использовании электромагнитных волн для получения информации о структуре и состоянии объектов под землей или другими материалами. Давайте ближе рассмотрим, как работают георадарные исследования и какие возможности они предоставляют.

Принцип работы георадаров

Георадар (геоэлектрический радар) работает на основе принципа отправки коротких импульсов электромагнитных волн в землю или другой среды и измерения времени, за которое отраженный сигнал возвращается обратно к прибору. Путем анализа задержки и характеристик отраженного сигнала, георадар позволяет определить глубину, форму и даже физические свойства объектов под поверхностью.

Применение в инженерном строительстве

Георадарные исследования имеют революционное значение в инженерном строительстве. Одним из ключевых применений является исследование грунта и фундаментов. Георадар позволяет определить слоистость грунта, выявить участки с недостаточной плотностью или наличие воды, что позволяет инженерам принимать обоснованные решения относительно выбора фундаментальных решений.

Роль в археологии и геологии

Георадарные исследования активно применяются в археологии для поиска подземных структур и артефактов без необходимости разрушительных раскопок. Также они используются для исследования геологических образований, определения состава грунтов и распределения подземных вод.

Безопасность и спасение

В сфере поиска и спасения георадарные исследования помогают обнаруживать людей под завалами зданий или обломками, что может быть критически важным для операций по спасению жизней.

Высокая точность и широкий спектр применения

Главным преимуществом георадарных исследований является их способность предоставить высокоточную информацию о подземных объектах без необходимости физического воздействия на окружающую среду. Это делает их незаменимым инструментом в множестве отраслей, где точные данные о состоянии под поверхностью имеют критическое значение.

Георадарные исследования – это уникальная технология, которая открывает новые горизонты для неразрушающего контроля и исследований. Способность видеть под землей и другими материалами позволяет сэкономить время, ресурсы и снизить риски в различных областях, начиная от строительства и геологии, и заканчивая археологией и поисками и спасением. С постоянным развитием технологий георадарных исследований можно ожидать ещё более захватывающих и инновационных применений этого метода в будущем.