Георадиолокационные исследования при решении задач инженерной геофизики

2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...............................................................4
ГЛАВА 1. Объекты и методы геофизических исследований инженерных сооружений.............................................................8
1.1. Характеристика объектов исследований..............................9
1.2. Задачи и методы инженерной геофизики.............................30
ГЛАВА 2. Метод георадиолокации........................................33
2.1. История развития высокочастотных радиоволновых методов...........33
2.2. Физические основы метода георадиолокации.........................35
2.2.1. Диэлектрические свойства вещества........................35
2.2.2. Распространение радиоволн в веществе.....................38
2.3. Применение метода георадиолокации в инженерной геофизике.........46
ГЛАВА 3 Численное моделирование электромагнитных свойств многокомпонентных сред................................................54
3.1. Алгоритмы численного моделирования диэлектрических
свойств многокомпонентных сред........................................54
3.2. Электромагнитные свойства компонентов............................62
3.3. Моделирование электромагнитных свойств неконсолидированных песчано-глинистых отложений...........................................68
3.4. Модели электромагнитных свойства бетона..........................84
Выводы................................................................95
ГЛАВА 4. Численное моделирование волновых электромагнитных полей 97
4.1. Основные способы расчета волновых электромагнитных полей.........97
4.2. Огражсние и преломление плоской электромагнитной волны на границе сред..................................................................98
4.3. Численное моделирование электромагнитных волновых нолей
объектов инженерной геофизики в лучевом приближении ..................102
4.3.1. Общая схема решения прямой задачи метода георадиолокации во временной области...........................................102
4.3.2. Одномерная прямая задача...................................104
4.3.3. Двумерная прямая задача....................................110
4.4. Динамические модели волновых электромагнитных полей................116
4.5. Выводы.............................................................132
ГЛАВА 5. Решение задач инженерной геофизики
методом георадиолокации............................................... 134
5.1. Методика георадиолокационной съемки................................134
5.2. Обработка данных георадиолокации...................................137
5.3. Примеры решения задач инженерной геофизики.........................139
5.3.1. Оценка состояния бетонных и железобетонных сооружений......139
5.3.2. Геоэкологические исследования водохранилища
“Озеро Сестрорецкий разлив”...................................164
5.3.3. Изучение автодорог с помощью метода георадиолокации........177
5.3.4. Георадиолокационные исследования дна Большого озера
Екатерининского парка с целью обнаружения “подземной галереи” ... 184
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................189
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................192
магистрального значения диаметром свыше 400 мм укладываются не ближе 7-8 м от зданий.
По газовым сетям транспортируется газ низкого, среднего и высокого давления (условные границы 0-200, 201-7000, 7001-20000 мм водяного столба). Уличные газовые сети бывают транзитные - из труб диаметром от 300 мм и выше, и разводящие - из труб диаметром - 100 -300 мм. Для прокладки городских водопроводов допускается применение стальных труб марок " 10", ”20", ст.2 и ст.4. Укладываемые в земле стальные трубы покрывают противокоррозионной защитой. •'Грубы газопровода обычно укладываются параллельно поверхности улиц, с уклоном 0,005. Глубина заложения 1,2-1,7 м до верха трубы.
Удаление воды с городских территории
Сточные воды городов разделяются на три основные категории: хозяйственнобытовые, производственные и атмосферные. При общесплавной системе канализации все гри категории сточных вод отводят по одной сети труб. При раздельной системе устраивают две сети груб и каналов, одна система канализации - хозяйственнобытовая, а другая называется водостоками, ливневой или дождевой канализацией.
Качал и зациониая сеть
Во всех видах канализационных сетей вода движется без напора (самотеком). Сечения груб уличной канализационной сети, принимающей загрязненные воды из дворовых сетей через контрольные колодцы, постепенно увеличиваются. Грубы уличной сети, соединяясь между собой на перекрестках, по мере возрастания их диаметров переходят в магистральные сети или канализационные коллекторы, собирающие воды нескольких соседних районов города или бассейнов. Материал для канализационных труб должен быть водонепроницаемым, химически устойчивым и механически прочным. Этим условиям удовлетворяют: 1) керамиковые раструбные трубы диаметром от 125 до 600 мм; 2) чугунные раструбные трубы диаметром от 125 до 200 мм; 3) кирпичные трубы диаметром от 800 до 2000 мм; 4) железобетонные трубы диаметром 1,5 м и выше с обкладкой внутри кирпичом (защитная рубашка).
Глубина заложения труб канализации у здания принимается не менее 1,8-2,0 м и для начальной уличной сети - не менее 2,20-2,30 м. Минимальные диаметры труб хозяйственно-бытовой канализации принимаются для дворовых и внутриквартальных сетей 150 мм, а для уличных сетей - 200 мм.
По всей длине канализационной системы над осью трубопровода устраиваются смотровые колодцы, располагаемые на значительном расстоянии друг от друга, но не более 40-50 м для уличных сетей и 100 м для магистральных сетей. Уличные канализационные сети располагаются на расстоянии около 5-6 м от линии застройки. Канализационные трубы могу г быть размещены под тротуарами при ширине их не менее 7,5-8,0 м. При меньшей ширине тротуаров канализационные сети укладываются под проезжей частью улицы, параллельно борту, на расстоянии не менее 1,5 м от него.
Дренажи
Основное назначение дренажной системы - снижение уровня грунтовых вод. Дренажи представляют собой уложенные по уклону дырчатые гончарные трубы или деревянные короба, засыпанные вокруг щебнем на толшину 20-40 см. Иногда дырчатые грубы заменяют обычнььми товарными, железобетонными или асбоцементными трубами с незаделанными стыковыми соединениями. Вывод дренажных вод производится в водосточные уличные сети или в водоприемник. Глубина заложения дренажных труб определяется горизонтом грунтовых вод и необходимой степенью его ПОНИЖС'ИИЯ. Для устройства дренажей применяют трубы диаметром от 100 до 150 мм.
Заключение речек и ручьев в трубы
Заключенные в трубы реки и ручьи входят в систему дождевой канализации. Размеры труб и каналов зависят от бассейнов и условий стоков. Для отводов небольших ручьев достаточны монолитные железобетонные каналы 1,5-2 метра. В некоторых случаях устраивают каналы больших сечений.
Тепчоспабжеи не
Теплосеть состоит из двух напорных труб: по одной из них (прямой) горячая вода поступает к потребителю и по другой (обратной), после отдачи тепла, охлажденная вода возвращается к теплоцентрали. Для теплопроводов применяют стальные покрытые изоляционными материалами трубы. Используют прокладку труб в проходных, непроходных каналах, бесканальнуто прокладку. Углубление тепловых сетей от поверхности земли или дорожного покрытия принимают (не менее): до верха перекрытых каналов и тоннелей - 0,5 м; до верха перекрытых камер - 0,3 м; до верха оболочки бссканальной прокладки - 0,7 м.