1.ДИПЛОМ Алексеев М.О. 455гр (1207710), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

В данном дипломном проекте выбран георадиолакационный метод обследования земляного полотна, так как данный метод обладает невысокой стоимостью работ, большой производительностью и технологичностью. Георадиолокация обеспечивает непрерывность измерений и достаточно четко устанавливает положение границ разделов грунта.

4.3 Технология георадарного обследования земляного полотна

Задачей проведения полевых работ методом георадиолокации являлось обследование поперечного профиля железнодорожной насыпи [7].

Задача построения грунтового разреза решается последовательно и состоит из следующих основных этапов: [7]

1) подбора комплекта аппаратуры, соответствующей решаемой задаче;

2) проведения георадарного обследования по технологии георадарного профилирования;

3) выделения границ раздела грунтов на радарограммах;

4) определения скоростей распространения радиоволн в каждом грунтовом слое;

5) преобразования исходного временнóго разреза в глубинный разрез.

Важно четко понимать, что радиосигнал низкой частоты позволяет обеспечить большую глубину зондирования, но при этом разрешающая способность уменьшается. Увеличение центральной частоты антенны приводит к уменьшению глубины обследования, но при этом позволяет увеличить разрешающую способность георадара (рис. 4.3).

При проведении обследования использовался георадар ЛОЗА в комплекте с антеннами длиной 1.5 метра с центральной частотой сигнала 100 МГц для максимальной глубины зондирования 10м. Временная развертка сигнала составляла 512 нс, частота дискретизации – 1 ГГц.

Обследуемый участок разбивается на георадарные профили. Схема объекта с обозначенными профилями, наименования профилей, расстояния между ними и характерными точками на местности заносятся в полевой журнал. Кроме того, для каждого выполняемого профиля, в журнал заносится дополнительная информация: направление перемещения георадара, шаг обследования, длина антенн, длина записи (временная развертка) и необходимые параметры георадара (вид записи, ослабление сигнала и т.д.).

Рис. 4.3 Зависимость влияния центральной частоты антенного блока георадара на информативную глубину разреза

Перед проведением полевых работ выполняется подготовка обследуемых профилей. Участки расчищаются от травы и кустарника, убираются крупные металлические объекты вблизи профиля. Объекты железнодорожного пути, провода ЛЭП, металлические конструкции заносятся на схему обследования.

Вдоль оси обследования укладывается фиберглассовая рулетка. Установка антенн георадара на поверхность земли осуществлялась без воздушного зазора между поверхностью и антенной. После проведения полевых работ, полученные, радарограммы сохраняются в памяти компьютера.

Вдоль поперечного профиля выполняется испытание в модификации георадарного профилирования с постоянным расстоянием между антеннами георадара и шагом обследования.

Задачи камеральной обработки георадарных данных, состояли в определении положения границ раздела сред на радарограмме и в определении глубины расположения этих сред [7].

4.3.1 Построение скоростной модели

Георадарное зондирование на переменной базе – это такая технология георадарного обследования, при которой расстояние между антеннами георадара последовательно изменяется от 0 до 10-15 метров [7].

Георадарное зондирование выполняется в одной из двух модификаций. В первом случае обе антенны одновременно разносятся друг от друга. Вторая модификация приводит к несколько более достоверным результатам, но, в то же время, чуть более трудоемка. Принята вторая модификация, (рис. 4.4). Шаг антенны равен 20 см.

В отличие от георадарного профилирования георадарное зондирование на переменной базе выполняется не на всем протяжении исследуемого объекта, а лишь в некоторых местах. При выборе этих мест следует руководствоваться следующими рекомендациями:

Во-первых, зондирование следует выполнять там, где имеется известная информация о грунтовых слоях (например, в местах бурения скважин).

Во-вторых, зондирование следует проводить на тех участках, где границы между грунтовыми слоями практически горизонтальны. Чем сильнее наклонены границы, тем большие погрешности будут внесены при дальнейшем построении грунтовой модели. Для того, чтобы выявить места с горизонтальными границами, необходимо провести предварительное обследование методом георадарного профилирования.

Рис. 4.4 Схема проведения георадарного зондирования на переменной базе; положение передающей антенны неизменно; черные прямоугольники – положение передатчика, серые прямоугольники – положение приемника.

В-третьих, в каждой зоне с уникальными инженерно-геологическими условиями должно быть выполнено хотя бы одно испытание методом георадарного зондирования.

Для объектов, в которых инженерно-геологическая ситуация постоянна, достаточно выполнить небольшое количество (два-три) испытания методом георадарного зондирования на переменной базе. При обследовании земляного полотна железных и автомобильных дорог при одинаковых инженерно-геологических условиях на всем участке выполняется несколько испытаний на наиболее свободном от помех поперечном профиле в различных сечениях: на основной площадке, берме, по оси канавы, а также несколько проверочных испытаниях на других поперечных профилях [7].

Выполняются продольное и поперечное обследования земляного полотна методом георадарного зондирования на подошве левого и правого откоса и на основной площадке (рис. 4.5). Использовался георадар ЛОЗА-Н в комплекте с антеннами длиной 1.5 метра, центральная частота испускаемого сигнала составляла 100 МГц, временная развертка – 512 нс. Приемная антенна оставалась неподвижной, передающая перемещалась с шагом 0.2 м в направлении от приемной антенны для поперечного обследования и 0.5 м для продольного обследования. Точки годографа располагаются на основной площадке насыпи и на существующей берме.

Рис. 4.5 Поперечный профиль железнодорожной насыпи. Стрелками обозначены сечения, в которых проводилось георадарное

зондирование

4.3.2 Преобразование временного разреза в глубинный разрез

Преобразование временного разреза в глубинный осуществляется последовательно, для каждой границы между слоями. В приблизительных расчетах глубина границы может быть найдена по формуле

, (4.4)

где hi – глубина текущей границы, м; hi–1 – глубина предыдущей границы, м (при расчете первой границы принимается равной 0); ti – время прихода волны, отраженной от текущей границы, нс (считывается по радарограмме); ti-1 – то же для предыдущей границы, нс (при расчете первой границы принимается равным нулю) [7].

Существуют и другие, более сложные методики расчета, учитывающие расстояние между антеннами и дополнительные осложняющие факторы.

Кроме того если георадарный профиль пройден по негоризонтальной поверхности (например насыпь), требуется высотная привязка радарограммы к рельефу местности.

4.4 Оценка экономической эффективности применения геофизических методов при обследовании земляного полотна

В данном пункте приведена оценка экономической эффективности обследования основания железнодорожного земляного полотна. В нем приведены сметы на каждое георадиолокационное обследование и смета на инженерно-геологические изыскания. В связи с отсутствием норм и расценок на проведение геофизического обследования железнодорожного земляного полотна, были приняты нормы и расценки на геофизическое обследование автомобильных дорог.

Территориальные сметные нормативы для Хабаровского края разработаны на кафедре «Железнодорожный путь» ДВГУПС на базе аналогичных норм для Москвы в уровне цен по состоянию на 1 января 2000 года. К этим нормам добавлены затраты на амортизацию оборудования (материальные ресурсы) георадаром «Лоза». Нормативный срок службы георадаров принят 10 лет. Рабочий период в теплое время года равен 8 месяцам.

Таблица 4.1

Расценка на геофизическое обследование автомобильных дорог

Состав работ:

1. Ограждение места производства работ.

2.Определение георадарных профилей (продольных и поперечных).

3.Ввод данных для обследования, контроль поступающей с георадара

информации.

4.Сборка-разборка антенных блоков.

5. Проходы георадаром.

6. Сохранение информации и перебазировка.

Согласно табл. 4.1, прямые затраты на геофизическое обследование автомобильных дорог георадаром «Лоза» в уровне цен по состоянию на 1 января 2000 г. составляют 519,01 руб.

В виду того, что в смете отражены все расценки в уровне цен по состоянию на 1 января 1991, расценка на геофизическое обследование также была приведена к базисному уровню 1991 г. и составила 52,96 руб.

Смета на георадиолокационное обследование на КМ8704 ПК 2+40 – ПК 3+40 представлена в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Смета георадиолакационного обследования на участке КМ8704 ПК2+40–ПК 3+40

№	Наименование работ	Ед. изм.	Основание	Расчет			Сумма, руб.
				Объемы	Расценки	Районный коэффициент перехода от цен 1982 г. к ценам 1991 г.
1	2	3	4	5	6	7	8
Применяемые коэффициенты: К1 = 1.15 – СБЦ-1999, табл. 3 § 5 – к итогу сметной стоимости изысканий при их выполнении в районах РФ, для которых установлены районные коэффициенты. К2 = 1.15 – СБЦ-1999, Общие указания, п. 7 – к итогу сметной стоимости при выполнении изысканий организациями, производящим выплаты, связанные с предоставлением льгот лицам, работающим в районах Хабаровского края. К3 – 44.12 – инфляционный коэффициент на I квартал 2017 г по письму Минстроя России от 20 марта 2017 г. № 8802-ХМ/09
I. Полевые работы
1	Георадарное профилирование. Общая длина профилей 350 м.	1 км	СТО 01 - 2013	0,35	52,96		18,54
Итого полевых работ								18,54
II. Камеральные работы
2	Составление отчета	%	СБЦ 1999, табл.87 § 3	18,54	18		3,34
Итого камеральных работ								3,34
III. Прочие расходы
7	Внешний транспорт при расстоянии до 1000 км и сроках до 1 мес. 30,8%	%	СБЦ-1999, табл. 5 § 4	18,54	30,8		5,71
8	Организация-ликвидация работ, 6%	%	СБЦ-1999, п. 13общих указаний	18,54	6		1,11
Итого прочих расходов								6,82
Всего по смете в ценах 1991 г (БАЗИСНАЯ ЦЕНА)								28,7
Итого с учетом коэффициентов K1 и K2 (K=1.3)								37,31
Итого с учетом инфляционного коэффициента К3								1646,12
НДС 18%								296,301
ИТОГО: тысяча девятьсот сорок два рубля								1942,42

Смета на инженерно-геологические изыскания на участке КМ8704 ПК2+40 – ПК 3+40 представлена в табл.4.3.

Таблица. 4.3

Смета на инженерно-геологические изыскания на участке КМ8704 ПК 2+40–ПК 3+40

№	Наименование работ	Ед. изм.	Основание	Расчет			Сумма, руб.
				Объемы	Расценки	Районный коэффициент перехода от цен 1982 г. к ценам 1991 г.
1	2	3	4	5	6	7	8
Применяемые коэффициенты: К1 = 1.15 – СБЦ-1999, табл. 3 § 5 – к итогу сметной стоимости изысканий при их выполнении в районах РФ, для которых установлены районные коэффициенты. К2 = 1.15 – СБЦ-1999, Общие указания, п. 7 – к итогу сметной стоимости при выполнении изысканий организациями, производящим выплаты, связанные с предоставлением льгот лицам, работающим в районах Хабаровского края. К3 – 44.12 – инфляционный коэффициент на I квартал 2017 г по письму Минстроя России от 20 марта 2017 г. № 8802-ХМ/09
I. Полевые работы
1	Ударно-канатное бурение скважин диаметром 168 мм, глубиной до 10 м по поперечникам через 100 м. Объем бурения 40 м. Всего 4 скважин.	м	СБЦ-1999, табл. 19 § 2	40	19,7		788
2	Обследование откоса. путем проходки шурфов сечением 2,0 м². Всего один шурф на поперечнике глубиной по 1,0 м. Объем проходки 6 м.	м	СБЦ-1999, табл. 27 § 1	6	27,1		162,6
3	Отбор монолитов грунтов в интервале 0-2 м в благоприятный период года	1 монолит	СБЦ-1999 г., табл. 57 §1	12	22,9		274,8
4	Крепление скважин трубами диаметром до 168 мм, глубина скважин до 10м	м	СБЦ-1999 г., табл. 20 §9	40	5,5		220
Итого полевых работ							1445,4

Окончание таблицы 4.3

1	2	3		4		5		6		7			8
II. Камеральные работы
5	Камеральная обработка материалов буровых работ, категория сложности I. 40 м		м		СБЦ-1999, табл. 87 § 3		40		7						0,28
6	Составление программы работ		1 прог.		СБЦ-1999, табл. 81 § 3		1		500						500
	Составление отчета		%		СБЦ-1999, табл. 87		500,28		16						80,04
Итого камеральных работ														580,32
III. Прочие расходы
7	Содержание основной изыскательской базы		1 месяц		СБЦ-1999 г., табл. 101 §1		1800		1						1800
8	Внутренний транспорт		%		СБЦ-1999 г., табл. 4 §1		1445,4		11,25						162,61
9	Внешний транспорт при расстоянии до 1000 км и сроках до 1 мес.		%		СБЦ-1999, табл. 5 § 4		1962,6		30,8						604,48
10	Организация-ликвидация работ		%		СБЦ-1999, п. 13 Общих указаний		604,48		6						36,27
Итого прочих расходов														2603,4
Всего по смете в ценах 1991 г (БАЗИСНАЯ ЦЕНА)														4629,1
Итого с учетом коэффициентов K1 и K2 (K=1.3)														6017,8
Итого с учетом инфляционного коэффициента К3														265506
НДС 18%														47791
ИТОГО: семьсот сорок две тысячи двести девяносто восемь рублей														313297

Стоимость одной скважины составляет рублей.

Характеристики

Список файлов ВКР