В работе представлены результаты полевых экспериментов, демонстрирующих возможность обнаружения потери стабильности конструкций зданий по данным, полученным на сваях и основании зданий методом стоячих волн. Анализ вертикальных стоячих волн сжатия-растяжения в свае под действием шумов позволяет контролировать ее длину и качественное закрепление нижнего конца. В результате на обследуемых объектах обнаружено 49 висячих свай или 9,86%. Установлены зоны повышенных амплитуд, которые соответствуют скрытым трещинам и повышенным зонам напряжения в конструкциях. Показана эффективность метода для диагностики устойчивости конструкций зданий.
Идентификаторы и классификаторы
Больше четверти верхнего слоя земной коры Северного полушария находится в мёрзлом состоянии. Многолетнемёрзлые грунты в России занимают 60–65% территории или 11 млн км2 [1, 2] и практически всю территорию Ямало-Ненецкого автономного округа. На ней воздвигнуто подавляющее большинство городов, посёлков и инфраструктурных объектов. При текущем тренде потепления климата к 2050 году несущая способность грунтов уменьшится ещё на 25% и более [3]. При строительстве объектов и дальнейшей эксплуатации используются устаревшие нормы и правила [4-6]. Кроме того, эксплуатационные нормы носят рекомендательный характер и зачастую не выполняются эксплуатирующими организациями.
Список литературы
1. Brown J., Ferrians Jr, O.J., Heginbottom J.A. and Melnikov E.S. (1997). Circum-Arctic map of permafrost and ground-ice conditions (p. 45). Reston, VA: US Geological Survey.
2. Brown J., Ferrians, Heginbottom J.A. and Melnikov E. (2002). Circum- Arctic Map of Permafrost and Ground-Ice Conditions, Version 2. [online]. Boulder, Colorado USA. NSIDC: National Snow and Ice Data Center, DOI: 10.7265/skbg-kf16. (Accessed 20 Apr. 2023).
3. Стрелецкий Д.А., Шикломанов Н.И., Гребенец В.И. Изменение несущей способности мёрзлых грунтов в связи с потеплением кли- мата на севере Западной Сибири // Криосфера Земли. – 2012. – Vol. XVI. – № 1. – С. 22-32.
4. СП 25.13330.2020. Свод правил. Основания и фундаменты на вечно- мерзлых грунтах. СНиП 2.02.04-88 (утв. и введен в действие Приказом Минстроя России от 30.12.2020 № 915/пр) (ред. от 31.05.2022).
5. Постановление Госстроя РФ от 27.09.2003 № 170 (с изм. от 22.06.2022) «Об утверждении Правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда» (зарегистрировано в Минюсте РФ 15.10.2003 № 5176) [электронный ресурс] / КонсультантПлюс: http://www.consultant.ru/ URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_44772/ (дата обращения: 03.11.2023).
6. Шеин А.Н. Обзор научных и производственных работ по изучению многолетнемёрзлых пород в естественных и антропогенных условиях / А.Н. Шеин, Я.К. Камнев // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. – 2020. – № 3 (108). – С. 42–50. DOI: 10.26110/ ARCTIC.2020.108.3.007.
7. Громадский А.Н. Дистанционный контроль за температурным режимом вечномерзлых грунтов под зданиями г. Салехарда / А.Н. Громадский, С.В. Арефьев, Н.Г. Волков, Я.К. Камнев, А.И. Синицкий // Научный вестник ЯНАО. – 2019. – № 3. – С. 17–21. DOI: 10.26110/ ARCTIC.2019.104.3.003.
8. Kamnev Y.K., Filimonov M.Y., Shein A.N., Vaganova N.A. Automated Monitoring The Temperature Under Buildings With Pile Foundations In Salekhard (Preliminary Results). GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY. 0; https://doi.org/10.24057/2071-9388-2021-021.
9. Filimonov, M.Y.; Kamnev, Y.K.; Shein, A.N.; Vaganova, N.A. Modeling the Temperature Field in Frozen Soil under Buildings in the City of Salekhard Taking into Account Temperature Monitoring // Land 2022, 11 (7), 1102. https://doi.org/10.3390/land11071102.
10. System of automated geocryological monitoring (2021) [online] Available at: https://monitoring.arctic.yanao.ru/ (Accessed 20 Apr. 2021 in Russian).
11. Расширение сети автоматизированного температурного мониторинга грунтов под объектами капитального строительства на территории г. Салехарда в 2022 г. / В. А. Паламарчук, А. Н. Шеин, Е. С. Королева [и др.] // Строение литосферы и геодинамика : Материалы XXX Всероссийской молодежной конференции, Иркутск, 16–21 мая 2023 года. – Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2023. – С. 212-215.
12. Шеин А.Н., Филимонов М.Ю., Ваганова Н.А., Леопольд Я.К. Теплотехнические расчёты для оснований двух зданий в г. Салехарде с учётом температурного мониторинга мёрзлых грунтов // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. – 2023. (121). – № 4. – С. 21–36. Doi: 10.26110/ARCTIC.2023.121.4.002.
13. Колесников Ю.И., Федин К.В. Прямое определение резонансных свойств верхней части разреза по микросейсмам: натурный эксперимент // Технологии сейсморазведки. – 2017. – № 3. – С. 5-21.
14. Kolesnikov Y.I., Fedin K.V. Detecting underground cavities using microtremor data: physical modelling and field experiment // Geophys Prospect. 2018. Vol. 66. Iss. 2. P. 342-353.
15. Колесников Ю.И., Федин К.В., Нгомайезве Л.О. Влияние сезонных изменений резонансных свойств приповерхностных грунтов на сейсмобезопасность сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2019. – № 3. – С. 57–64.
16. Kolesnikov, Y. I. Direct determination of resonant properties of near-surface sediments using microtremor / Y. I. Kolesnikov, К. V. Fedin, L. Ngomayezwe // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2019. – Vol. 125. – P. 105739. – DOI 10.1016/j.soildyn.2019.105739.
17. Хайкин С.Э. Физические основы механики. – М.: Наука, 1971. – 752 с.
18. Eponeshnikova L., Dergach P., Duchkov A. Reducing the Cost of Microseismic Monitoring for Ensuring Safety in Mining // 82nd EAGE Annual Conference and Exhibition Workshop Programme (Amsterdam, The ёNetherlands, December 8-11, 2020): Abstracts. – Amsterdam, 2020. P. 1-5.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье представлены основные сведения о втором международном научном онлайн семинаре «Актуальные вопросы изучения арктических и субарктических экосистем в условиях глобальных изменений природной среды и климата», состоявшемся по инициативе государственного автономного учреждения Ямало-Ненецкого автономного округа «Научный центр изучения Арктики» (г. Салехард) 15 и 16 декабря 2023 года: цель семинара, состав организаторов, участников и слушателей, тематика докладов, основные предложения по дальнейшей научной деятельности и возможным перспективам проведения следующего семинара.
В статье представлены данные по изучению уникальных свойств почв Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), их формирование в условиях северного климата и влияние на экосистемы. Работа проведена в Приуральском районе ЯНАО на трех экологических профилях. Авторы отмечают высокое содержание глинистых минералов и органических соединений, которые придают почвам сорбционные свойства и плодородие. Статистический анализ выявил среднюю положительную корреляцию между кислотностью почв и содержанием гумуса. Вертикальный экологический профиль изменения свойств почв и растительных сообществ отражает влияние рельефа на распределение типов почв и видов растений. Богатство гумуса и меньшая кислотность характерны для почв горной тундры.
В работе представлены результаты комплексной оценки гидроэкологической обстановки на участках рек Котутояха и Пякупур. Установлено, что водные объекты подвержены влиянию нефтегазового комплекса, осуществляющего добычу и транспортировку нефти в южной части Ямало-Ненецкого автономного округа. В результате нефтеразлива произошло загрязнение рек нефтью. В месте разлива и в нескольких точках ниже по течению наблюдается высокая концентрация нефтепродуктов в воде, однако постепенно их концентрация снижается. Качество воды изменяется от чрезвычайно грязной и очень грязной до умеренно загрязненной. В донных отложениях на обследуемом участке загрязнения нефтепродуктами не зафиксировано, что связано с особенностями их гранулометрического состава и краткосрочностью загрязнения. Авторами разработаны рекомендации улучшения экологической обстановки на водных объектах и рационализации использования имеющегося водноресурсного потенциала.
В работе представлены результаты исследования ледников ИГАН, Анучина и Фотогеодезистов в 2023 г. Получены данные о характеристиках снежного покрова в пределах поверхности ледника ИГАН. Массив полученных данных радарных снегомерных измерений свидетельствует о практически неизменном количестве зимних осадков на протяжении последних лет. Это позволяет сделать вывод о том, что основной причиной интенсивного сокращения ледников Полярного Урала является солнечная радиация в летний период. В августе 2023 г. нами отмечено, что северная (каровая) и южная (присклоновая) части ледника ИГАН разделились физически на два отдельных ледника. Баланс массы 2022/2023 года был отрицательным. На леднике ИГАН обустроена сеть абляционных реек. Ледники Анучина и Фотогеодезистов значительно уменьшились в размерах, но продолжают существовать.
В статье проанализирована степень влияния природно-климатических факторов, присущих районам Крайнего Севера, на процесс строительства. Идентифицированы возможные риски реализации инвестиционно-строительных проектов в условиях Крайнего Севера. Выполнен качественный анализ идентифицированных рисков и осуществлено ранжирование рисков по степени опасности риска. Разработан план реагирования на наступление рисков, характерных для строительства в районах Крайнего Севера.
Апробирована методика по диагностике работоспособности систем и устройств термостабилизации грунтов с использованием тепловизоров в условиях городской застройки. Получены результаты работоспособности сезоннодействующих установок под объектами мониторинга и проведен анализ их эффективности.
Издательство
- Издательство
- НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИЗУЧЕНИЯ АРКТИКИ
- Регион
- Россия, Салехард
- Почтовый адрес
- 629007, Ямало-Ненецкий АО, г Салехард, ул Республики, д 20, офис 203
- Юр. адрес
- 629007, Ямало-Ненецкий АО, г Салехард, ул Республики, д 20, офис 203
- ФИО
- Громадский Артем Николаевич (ДИРЕКТОР)
- Контактный телефон
- +7 (___) _______