Способ определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты

Изобретение относится к области геодезического пространственного мониторинга инженерных сооружений и природных объектов и может быть использовано как для наблюдений за осадками и деформациями инженерных сооружений, так и природных объектов (бугров, провалов, холмов, склонов, оползней и т.п.). Заявлен способ определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты, включающий создание планово-высотного обоснования, закрепление точек по периметру бугра пучения, выполнение геодезических измерений. Согласно изобретению вышеупомянутые точки по периметру бугра пучения располагают и закрепляют строго по сторонам света север, запад, юг, восток, выполняют бурение скважин, расположенных на вершине бугра пучения, подошве бугра пучения. По закрепленным точкам определяют георадаром примерную границу подземной составляющей бугра пучения, бурение выполняют до определения точных границ подземной составляющей бугра пучения. Выполняют определение координат X, Y, Z всех закрепленных точек и пробуренных скважин, опускают в пробуренные скважины термокосу и выполняют измерение температуры. Передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, выполняют построение цифровой модели бугра пучения. В этой же программе модель наружного контура бугра пучения совмещают с моделью, построенной по результатам предыдущих измерений наружного контура бугра пучения вечной мерзлоты. В автоматическом режиме определяют величину деформации и направления наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величины и направления деформаций наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты. 4 ил.

 

Данный способ относится к области геодезического пространственного мониторинга инженерных сооружений и природных объектов и может быть использован как для наблюдений за осадками и деформациями инженерных сооружений, так и природных объектов (бугров, провалов, холмов, склонов, оползней и т.п.).

В ГОСТ 24846-2012 «Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений», Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2012 г. № 599-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24846-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г. , в нем приводятся методы измерения вертикальных и горизонтальных перемещений, а также методы измерения наклонов фундаментов зданий и сооружений. Этот ГОСТ взят за прототип.

Для определения горизонтальных перемещений фундаментов зданий и сооружений ГОСТ 24846-2012 предлагает использовать следующие методы или их комбинации: створные наблюдения, методом отдельных направлений, триангуляция, фотограмметрия. Допускается применять методы трилатерации и полигонометрии.

Для определения вертикальных перемещений фундаментов зданий и сооружений ГОСТ 24846-2012 предусматривает использование следующих методов или их комбинаций: геометрическое нивелирование, тригонометрическое или гидростатическое нивелирование, фотограмметрия.

Наклон фундамента (или здания, сооружения в целом), в соответствии с ГОСТ 24846-2012 следует измерять одним из следующих методов или их комбинированием: проецирования, координирования, измерения углов или направлений, фотограмметрии, механическими способами с применением кренометров, прямых и обратных отвесов.

Недостатком этих способов является высокая трудоемкость, кроме того, данные способы предполагают проведение контроля геометрических параметров в дискретных точках, что не позволяет достоверно оценить геометрические параметры наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты, а значит и определить величину деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты в целом. Также, данные способы предполагают наличие человеческого фактора в процессе измерений, что так же ведёт к снижению достоверности и точности.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности и достоверности определения величины и направления деформаций наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты с применением комплекса цифровой аппаратуры в состав которой входят: электронный тахеометр, ГНСС аппаратура и цифровая термокоса.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты, включающем создание планово-высотного обоснования, закрепление точек по периметру бугра пучения, выполнение геодезических измерений, согласно изобретению выше упомянутые точки по периметру бугра пучения располагают и закрепляют строго по сторонам света север, запад, юг, восток, выполняют бурение скважин, расположенных на вершине бугра пучения, подошве бугра пучения, по закрепленным точкам определяют георадаром примерную границу подземной составляющей бугра пучения, бурение выполняют до определения точных границ подземной составляющей бугра пучения, выполняют определение координат X, Y, Z всех закрепленных точек и пробуренных скважин, опускают в пробуренные скважины термокосу и выполняют измерение температуры, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, выполняют построение цифровой модели бугра пучения, в этой же программе модель наружного контура бугра пучения совмещают с моделью, построенной по результатам предыдущих измерений наружного контура бугра пучения вечной мерзлоты, в автоматическом режиме определяют величину деформации и направления наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты.

Способ поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена схема расположения точек для выполнения измерений.

На фиг. 2 представлена схема бугра пучения вечной мерзлоты с указанием точек расположения комплекса цифровой аппаратуры

На фиг.3 представлена схема выполнения измерений электронным тахеометром.

На фиг.4 представлена схема определения высоты электронным тахеометром

Предлагаемый способ выполняют следующим образом.

На исследуемом участке создают планово-высотное обоснование. По периметру бугра пучения закрепляют точки, причем строго по сторонам света север, запад, юг, восток (фиг.1 точки 1, 2, 3, 4), определяют координаты X, Y, Z этих точек с помощью ГНСС аппаратуры.

Для определения примерных границ подземной составляющей предлагается в направлении север, юг, запад, восток использовать отечественный георадар ОКО-2. (фиг.1, фиг.2 точки 10, 11, 12, 13).

При определении границ распространения подземной составляющей бугра пучения вечной мерзлоты необходимо осуществить бурение скважин с помощью отечественного бурового станка, входящего в состав приборного комплекса. Таким образом происходит достоверное определение глубины подземной толщи вечной мерзлоты бугра пучения и одновременный контроль данных георадара (при необходимости, количество станций, может быть увеличено до 8 еще 4 по направлениям юго-запад, северо-запад, северо-восток, юго-восток).

При выполнении геопространственного мониторинга больших и средних бугров пучения для определения крутизны скатов формы бугров необходимо определить пространственные координаты в точках расположенных на средней высоте. Высоту бугра пучения над поверхностью земли и расположение точек предлагается определять электронным тахеометром, фиг.3, фиг.4.

В точке, на вершине бугра пучения и по границе подземной составляющей предлагается пробурить вертикальную скважину для определения наличия многолетнемерзлых пород и расположения в ней термокосы. Последняя позволяет выполнить измерения температуры внутри бугра пучения и ее зависимости от глубины, выполнить сравнение с наружными показаниями. Полученные геопространсвенные данные позволят построить 3D-модель бугра пучения наземной и подземной составляющих.

Измерения предлагается выполнять 4 раза в год; в летний, зимний, осенний и весенний периоды. Показания термокосы, в совокупности с результатами геодезических, геологических, георадарных данных позволят осуществить прогноз жизненного цикла бугра пучения (построение продольных профилей по заданным направлениям, рост бугра, подтаивание, образование таликов и т.п.). Все данные должны быть сведены в единый программный комплекс для обработки цифровых данных, и создания единой базы данных. Это необходимо для обеспечения безопасного размещения коридора линейных коммуникаций и инженерных сооружений при обустройстве нефтегазовых месторождений в районах Крайнего Севера.

В случае, когда съемку бугра пучения, для его пространственного мониторинга, невозможно выполнить с использованием ГНСС наблюдений измерения выполняются с применением электронного тахеометра методом свободной станции, фиг. 3.

Координаты каждой съемочной станции определяются ГНСС- методом, а в качестве связующих используются точки, определенные при проведении рекогносцировки. Для контроля определения координат выполняются избыточные измерения. ГНСС - наблюдения выполняются статическими методами, хотя иногда можно применять и кинематические. Это зависит от требуемой точности определения координат, времени, типа приемника, транспортных средств и наличием путей перемещения между определяемыми точками.

В случае если с точки свободной станции есть прямая видимость на два и более пункта геодезической сети, то координаты станций определяются из обратной линейно-угловой засечки или обратной угловой засечки, режим обратной засечки предусмотрен во всех современных моделях электронных тахеометров, также из засечки выполняется определение отметки станции.

Точность определения координат из обратной засечки зависит от геометрии построения. Исходные точки должны находиться на достаточном отдалении друг от друга, горизонтальный угол между направлениями на исходные точки должен иметь допустимое значение.

После измерения засечки на исходные пункты выполняется тахеометрическая съемка.

Одновременно с измерением засечек и тахеометрической съемкой бугра пучения выполняется определение его высоты фиг.4.

Способ определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты, включающий создание планово-высотного обоснования (ПВО), закрепление точек по периметру бугра пучения, выполнение геодезических измерений, отличающийся тем, что вышеупомянутые точки по периметру бугра пучения располагают и закрепляют строго по сторонам света север, запад, юг, восток, выполняют бурение скважин, расположенных на вершине бугра пучения, подошве бугра пучения, по закрепленным точкам определяют георадаром примерную границу подземной составляющей бугра пучения, бурение выполняют до определения точных границ подземной составляющей бугра пучения, выполняют определение координат X, Y, Z всех закрепленных точек и пробуренных скважин, опускают в пробуренные скважины термокосу и выполняют измерение температуры, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, выполняют построение цифровой модели бугра пучения, в этой же программе модель наружного контура бугра пучения совмещают с моделью построенной по результатам предыдущих измерений наружного контура бугра пучения вечной мерзлоты, в автоматическом режиме определяют величину деформации и направление наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокации, в частности к устройствам обнаружения отраженных от объектов сигналов с помощью бортовой аппаратуры летательного аппарата. Техническая задача, поставленная в заявленном изобретении, состоит в создании устройства, обеспечивающего обнаружение отраженных сигналов от объектов излучения, измерении технических характеристик сигналов, регистрации магнитного поля на участках земной поверхности и в атмосфере для исключения помех на пути распространения радиоволн от передатчика с компенсацией вариаций магнитных полей до объекта излучения и обратно, с учетом вариации магнитного поля Земли, с внесением необходимых компенсационных поправок, с одновременным уменьшением уровня помех и резким уменьшением уровня боковых лепестков спектра сигнала.

Изобретение относится к электромагнитным методам исследования земных недр. Сущность: способ геоэлектроразведки основан на зондирующем просвечивании толщи пород.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для селекции ложных воздушных целей по поляризационным характеристикам отраженных сигналов. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильной селекции современных ложных воздушных целей типа MALD за счет использования поляризационного признака, неподдающегося имитации современными ложными целями типа MALD.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных, в том числе, ответных помех. Достигаемый технический результат - компенсация импульсной помехи, при исключении компенсации сигналов, отраженных от цели.

Изобретение относится к области геофизических методов исследований, проведения геофизических работ, в частности к высокочастотной электроразведке. Способ георадиолокационного зондирования включает подачу на исследуемую среду с излучающей антенны сверхширокополосных импульсов метрового и дециметрового диапазона электромагнитных волн, прием приемной антенной электромагнитных импульсов, регистрацию отраженного электромагнитного поля от границ с различной величиной контраста относительной диэлектрической проницаемости среды, возбуждаемого в исследуемой среде зондирующими импульсами источника электромагнитного поля в передающей антенне, сохранение полученных данных на электронном носителе, обработку полученных данных в специализированных программных пакетах и анализ радарограмм с визуализацией объекта исследования в виде локальных либо протяженных объектов, причем дополнительно создают в исследуемой среде фоновое поле, накладывающееся на полученную волновую картину поля георадара.

Изобретение относится к средствам межскважинных геофизических исследований. Сущность: сстема состоит из скважинных излучателя (102) и приемника (103), предназначенных для проведения радиоволновых просвечиваний межскважинного пространства, измерительно-управляющего модуля (105), связанного через ретрансляторы (104) с излучателем (102) и приемником (103) посредством оптоволоконного кабеля, и средства позиционирования излучателя и приемника в пространстве.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных и ответных помех. Достигаемым техническим результатом является компенсация импульсной помехи, принятой с боковых направлений боковыми лепестками диаграммы направленности антенны, и прием сигналов в главном луче без компенсации сигналов, отраженных от цели.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных, в том числе ответных, помех. Достигаемый технический результат - компенсация импульсной помехи, при сохранении условий приема сигналов, отраженных от цели.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях разведки огневых позиций противника. Достигаемый технический результат – повышение точности определения времени сопровождения цели.

Использование: для подповерхностной радиолокации. Сущность изобретения заключается в том, что восстановление радиоголограмм подповерхностных объектов, находящихся в средах с неровной поверхностью, включает в себя ступенчатое изменение сигнала в заданном диапазоне частот с равномерным шагом в диапазоне где kmin=0,72; kmax=0,81; D - диаметр антенны; c - скорость света, количество отдельных частот в диапазоне от fmin до fmax не менее пяти, автоматическое выравнивание амплитудно-частотной характеристики, при этом создается цифровая карта рельефа неровной поверхности среды с использованием датчика глубины, позволяющего измерять расстояние, соответствующее каждому пикселю получаемого датчиком глубины оптического изображения, рассчитывается радиоголограмма поверхности с использованием полученного рельефа неровной поверхности среды, рассчитывается разностная радиоголограмма (разность между экспериментальной и расчетной радиоголограммами), по разностной радиоголограмме вычисляется радиоизображение подповерхностного объекта методом обратного распространения.

Изобретение относится к области исследования тепловых свойств частиц твердых материалов при повышенных температурах. При осуществлении способа измельчают частицы твердого материала, изготавливают смесь, смешивая в заданной пропорции измельченные частицы твердого материала с материалом-заполнителем, максимально удаляя воздух из смеси, формируют твердый образец смеси, определяют объемные доли компонентов образца для исследований - воздуха, измельченных частиц твердого материала и материала-заполнителя.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды и рациональному природопользованию, а именно к способам оценки экологического состояния окружающей среды с помощью биоиндикации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению применительно к повышению урожайности за счет уменьшения количества в почвах аллелотоксинов (токсикоза почв) путем внесения в почвы различных веществ.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания грунта. Способ испытания грунта методом статического зондирования, включающий периодическое погружение зонда в массиве грунта с остановками и измерение сопротивления грунта внедрению зонда во времени.

Изобретение относится к области мелиорации земель. В способе определения наименьшей влагоемкости (НВ) черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типов почвообразования адаптируют аналитическое определение наименьшей влагоемкости почвы – сложно определяемого почвенного параметра по экспериментально устанавливаемым почвенным характеристикам – значениям содержания в почве физической глины ((Wг)i, % МСП) и гумуса ((gгум)i, %), плотности сложения почвы (γi, т/м3) и мощности гумусового горизонта (hгум, м) с использованием зависимостей: для определения послойных значений НВ почв (WHB)i, % МСП: где i - номер почвенного слоя; - средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, т/м3; для определения среднепрофильных значений НВ % МСП: а) в случае проведения измерений по слоям одинаковой мощности: , б) при проведении погоризонтных измерений (WHB)i с разной мощностью генетических горизонтов по зависимости вида: , где j - глубина рассматриваемого профиля, м; n - количество слоев почвы одинаковой мощности; hгор A, hгор В1, hгор В2, hгор Вс - мощность генетических горизонтов А, В1, В2 и Вс в пределах рассматриваемого метрового почвенного профиля, м; в) при известных средних или осредненных значениях по: .

Лизиметр // 2709475
Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод.

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению. Полевой бесконтактный профилограф содержит массивное основание, на которое установлен стержень.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для определения уровня заселенности почв грибами родов Pythium, Fusarium и Helminthosporium возбудителей питиозной, фузариозной и обыкновенной корневых и прикорневых гнилей сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к агрохимии, предназначено для использования в растениеводстве при расчете оптимальных доз калийных удобрений, вносимых в почвы под сельскохозяйственные культуры.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано в системе мониторинга окружающей среды в зоне освоения нефтегазовых месторождений в районах Крайнего Севера.

Изобретение относится к мониторингу работоспособности датчиков транспортного средства. Способ мониторинга работоспособности датчиков транспортного средства содержит этапы, на которых принимают посредством процессора дорожной станции первые данные с транспортного средства, принимают вторые данные с одного или более датчиков, один из которых встроен в дорогу.

Изобретение относится к области геодезического пространственного мониторинга инженерных сооружений и природных объектов и может быть использовано как для наблюдений за осадками и деформациями инженерных сооружений, так и природных объектов. Заявлен способ определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты, включающий создание планово-высотного обоснования, закрепление точек по периметру бугра пучения, выполнение геодезических измерений. Согласно изобретению вышеупомянутые точки по периметру бугра пучения располагают и закрепляют строго по сторонам света север, запад, юг, восток, выполняют бурение скважин, расположенных на вершине бугра пучения, подошве бугра пучения. По закрепленным точкам определяют георадаром примерную границу подземной составляющей бугра пучения, бурение выполняют до определения точных границ подземной составляющей бугра пучения. Выполняют определение координат X, Y, Z всех закрепленных точек и пробуренных скважин, опускают в пробуренные скважины термокосу и выполняют измерение температуры. Передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, выполняют построение цифровой модели бугра пучения. В этой же программе модель наружного контура бугра пучения совмещают с моделью, построенной по результатам предыдущих измерений наружного контура бугра пучения вечной мерзлоты. В автоматическом режиме определяют величину деформации и направления наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величины и направления деформаций наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты. 4 ил.

Наверх