Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Железнодорожный путь»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

________А.В. Соколов

«____»________2016 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЗАЛЕГАНИЯ ПОГРЕБЕННЫХ ЛЬДОВ НА СТ. ЧИЛЬЧИ ДВОСТЖД МЕТОДОМ ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ

Пояснительная записка к дипломному проекту

Д 230506 457 ПЗ

Разработал студент _______ А.Ю. Слугин

(подпись)

«___»________2016 г.

Консультант по разделу

«Безопасность жизнедеятельности»

(доцент, к.т.н.) _______ К.В. Пупатенко

(подпись)

«___»________2016 г.

Консультант

(профессор, д.т.н.) _______ С.М. Жданова

(подпись)

«___»________2016 г.

Руководитель

(доцент, к.т.н.) _______ Ю.А. Сухобок

(подпись)

«___»________2016 г.

Нормоконтроль

(доцент, к.т.н.) _______ Ю.А. Сухобок

(подпись)

«___»________2016 г.

Хабаровск – 2016

Задание

Abstract

Determination of occurrence of zones of buried ice station Chilchi Far Eastern Railway by GPR / Degree project / Slugin A.Y. – Khabarovsk FESTU, 2016.

The total amount of the degree draft 81 of the pages, including 73 pages of the main text, 40 drawings, the list of the used sources contains 28 names.

Degree project is dedicated to the actual problem of determining the occurrence of zones of buried ice at the base of the railway roadbed on permafrost sites spread.

To solve this problem, and traditional geophysical survey techniques were analyzed and as a basic GPR method was chosen.

Specialized software was developed for the simulation of GPR survey. Сriteria for the existence of zones of buried ice are detected by the program. According to the selection criteria in several cross-section profiles of the considered the base of the railway subgrade soil layers were isolated, and was delineated layer of ground ice. It was calculate the cost of the geophysical survey area and considered conclusions about the cost-effectiveness of GPR method in the given conditions.

Measures for the conservation of fossil ice at the base of the railway subgrade.

The basic safety precautions when carrying out geophysical survey and determined the level of exposure to electromagnetic radiation in the GPR operator.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА. ВЫБОР МЕТОДА ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ 8

1.1 Постановка задачи 8

1.2 Описание объекта обследования 8

1.2.1 Климатическая характеристика объекта 8

1.2.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия 10

1.2.3 Сейсмическая характеристика 11

1.3 Обзор методов обследования основания железнодорожного земляного полотна 12

1.3.1 Традиционные методы 12

1.3.2 Сейсмические методы 15

1.3.3 Электрометрические методы 16

1.3.4 Георадиолокационный метод 18

1.3.5 Сравнение методов обследования основания ЖД земляного полотна 23

2 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОРАДАРНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ОСНОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 25

2.1 Постановка задачи 25

2.2 Описание проекта GprMax 26

2.3 Описание программного комплекса 27

2.3 Результаты тестирования программного комплекса 33

2.4 Результаты моделирования георадарного обследования на участках наличия ископаемых льдов в зоне распространения вечномерзлых грунтов 36

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЗАЛЕГАНИЯ ПОГРЕБЕННЫХ ЛЬДОВ НА СТ. ЧИЛЬЧИ 42

3.1 Технология выполнения полевых работ методом георадиолокации 42

3.2 Построение скоростной модели обследуемой среды 43

3.3 Построение грунтовых разрезов по продольному профилю и поперечным профилям 45

3.4 Оценка экономической эффективности обследования основания железнодорожного земляного полотна 49

4 ВАРИАНТЫ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОХРАНЕНИЮ ИСКОПАЕМЫХ ЛЬДОВ В ОСНОВАНИЯ ЖД ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 57

5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ МЕТОДОМ ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ 64

5.1 Факторы, влияющие на безопасность при проведении полевых испытаний 64

5.2 Основные меры безопасности при проведении полевых испытаний 67

5.3 Определение уровня воздействия электромагнитного излучения на оператора 74

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 79

введение

Большинство объектов земляного полотна Северного широтного хода Дальневосточной железной дороги находятся в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов. Зачастую приходится иметь дело с ископаемыми подземными льдами. В таком случае возникает задача сохранения этих льдов. Решение данной задачи требует применение индивидуального проектирования, стоимость которого выше в сравнении с применением групповых решений для земляного полотна. Применение традиционных методов обследования земляного полотна (бурение и т.д.) позволяет приблизительно определять границы ископаемых льдов, что в свою очередь ведет к увеличению стоимости и сроков реализации проекта. Поэтому, на сегодняшний день, весьма актуальным является применение геофизических методов обследования земляного полотна для получения более точных результатов.

В данном проекте рассмотрен участок с погребенными подземными льдами на станции Чильчи Дальневосточной железной дороги. На нем были проведены работы по обследованию земляного полотна как инженерно-геологическим методом, так и геофизическим. Кроме того, предложены мероприятия по сохранению ископаемых льдов.

В первом разделе рассмотрен район расположения участка, его климатическая характеристика, инженерно-геологические и гидрологические условия, сейсмические характеристики. Также рассмотрены методы, применяемые при обследовании земляного полотна. Приведены достоинства и недостатки каждого метода и выполнено их сравнение.

Во втором разделе предложено программное обеспечение, разработанное для моделирования результатов георадарного обследования оснований железнодорожного земляного полотна. Приведено его описание и показаны результаты его тестирования, а также результаты моделирования георадарного обследования на участках наличия ископаемых льдов в зоне распространения вечномерзлых грунтов.

В третьем разделе рассматривается методика определения зон залегания погребенных льдов на ст. Чильчи методом георадиолокации. Приводится технология выполнения полевых испытаний; выполнены построения скоростной модели обследуемой среды и грунтовых разрезов по поперечным профилям; произведена оценка экономической эффективности обследования оснований земляного полотна методом георадиолокации.

В четвертом разделе предложены мероприятия по сохранению ископаемых льдов в основании железнодорожного земляного полотна.

В пятом разделе разобраны вопросы безопасности жизнедеятельности: приведены вредные и опасные производственные факторы при выполнении геофизического обследования, рассмотрена техника безопасности при выполнении такого вида обследования, выполнен расчет электромагнитного излучения на оператора георадара.

1 Общее описание объекта. Выбор метода геофизического обследования

1. Постановка задачи

При возведении земляного полотна в зимнее время в теле насыпи могут образовываться мерзлые линзы. Такое явление может привести к перерывам в движении поездов, в виду значительных осадок основания насыпи, которые образуются в следствии оттаивания мерзлых линз. Во избежание неблагоприятных последствий такого явления, целесообразно применение такого метода обследования оснований, которой позволил бы наиболее точно определить наличие, а при возможности, оконтурить мерзлые линзы в теле насыпи, следить за изменением их размеров и контролировать процесс оттаивания грунтов.

В данном разделе приведено общее описание объекта и выполнено сравнительное описание методов, применяемых для решения данной задачи.

1. Описание объекта обследования

1.2.1 Климатическая характеристика объекта

Тындинский район располагается в умеренном тепловом поясе. Климат района резко континентальный с муссонными чертами.

По строительно-климатическому районированию территория относится к I-Д климатическому подрайону.

Климатическая характеристика составлена по материалам многолетних наблюдений. Средние многолетние характеристики получены по данным наблюдений на ближайшей к району проектирования метеостанции Тында Амурской области в пределах периода 1951 - 2011 гг. Абсолютные величины выбраны за тот же период непосредственно из рядов наблюдений.

Средняя многолетняя годовая температура воздуха имеет положительное значение и составляет -5,5^оС. Среднегодовая амплитуда колебаний температуры воздуха составляет 46,7^оС. В табл. 1.1 представлена среднемесячная и среднегодовая температура воздуха за многолетний период наблюдений.

Таблица 1.1

Средняя месячная и годовая, абсолютная максимальная и минимальная температура воздуха, ^оС

Продолжительность холодного периода составляет 168 дней.

Ветровой режим Тындинского района Амурской области характеризуется преобладанием ветров западного (39%) и северного (22%) направлений.

В течение года распределение осадков неравномерно. На теплый период приходится 90,7% годовой суммы осадков. За холодный период выпадает 53,1 мм.

Суточный максимум осадков с указанием года, когда он был отмечен, представлен в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Суточный максимум осадков, мм

1.2.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия

В геологическом отношении район участка относится к Становой складчато-блоковой системе, к Олекмо-Нюкжинскому геокриологическому району сплошного распространения вечномерзлых пород и располагается на границе двух нагорий – Олекмо-Чарское и Алданское. Глубоко врезанные, занятые марями долины крупных и средних рек (Хани, Олекмы, Нюкжи) в результате температурной инверсии и других особенностей микроклимата, подвергаются сильному охлаждению, что способствует формированию на таких элементах местности довольно низкой температурой вечномерзлых грунтов.

Гидрогеологические условия территории определяются тремя основными факторами:

• повсеместным развитием многолетнемерзлых пород;

• резким преобладанием в геологическом строении трещиноватых метаморфических, метаморфизованных и интрузивных образований;

• незначительным распространением и малой мощностью четвертичных отложений, приуроченных к долинам водотоков.

Мерзлотно-гидрогеологические условия района сложные, что обусловлено с одной стороны наличием многолетней мерзлоты, с другой – очень большой невыдержанностью как водоупорных (мерзлых и монолитных) толщ, так и поровых и трещинных коллекторов подземных вод.

Исходя из геологического строения и мерзлотных особенностей, в пределах района выделены:

• водоносный криогенно-таликовый горизонт нерасчлененных четвертичных аллювиальных отложений;

• водоносная зона трещиноватости в кристаллических породах (метаморфических нижнего протерозоя и интрузивных раннего протерозоя и раннего мела).

1.2.3 Сейсмическая характеристика

Район работ относится к 7-балльной зоне, что соответствует карте ОСР-97-А 10% вероятностью превышения указанных значений сейсмичной интенсивности в течении 50 лет, к 8-балльной зоне по карте ОСР-97-В, предназначенной для объектов повышенной ответственности, к 9-балльной зоне по карте ОСР-97-С. По сейсмическим свойствам согласно [1] грунты площадки относятся к II категории - твердомерзлые грунты при температуре выше минус 2 ºС при строительстве и эксплуатации по принципу I (сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии).

Факторами, повышающими сейсмическую опасность, на освоенной территории являются: наличие тектонических зон, сезонное промерзание и оттаивание грунтов под оголенной поверхностью до глубины 2,93 м. Факторами, снижающими сейсмическую опасность, являются: преобладание в геологическом разрезе инертных пород.

1. Обзор методов обследования основания железнодорожного земляного полотна

В настоящее время, особенно актуальной является проблема разработки современных методов и технических средств диагностики железнодорожного земляного полотна. Это связано с повышением нагрузок вагонов и скоростей движения поездов. В такой ситуации, процесс накопления остаточных деформаций в пути будет развиваться значительно быстрее, что требует высокой оперативной работы по распознанию возникающих в пути процессов, а также прогнозировании отказов.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР