Контроль и оценка геодинамической устойчивости при геотехническом мониторинге на основе применения фазометрических систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Панькина Екатерина Сергеевна

• Панькина Екатерина Сергеевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Панькина Екатерина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ И МЕТОДОВ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГЕОДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЕОТЕХНИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ

1.1 Влияние геодеформационных процессов на геотехническую устойчивость технических и жизнеобеспечивающих объектов

1.2 Выделение и совместный контроль параметров геодеформационных процессов при геотехническом мониторинге

1.3 Принципы геоэлектрического геодеформационного контроля грунтового основания

1.4 Инклинометрический геотехнический контроль с применением акселерометрических преобразователей

1.5 Комплексирование геоэлектрических и сейсмоакустических методов геодинамического контроля

1.6 Актуальность и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ОСНОВЕ СЕТИ АКСЕЛЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ИНКЛИНОМЕТРОВ И ПРИМЕНЕНИЯ ФАЗОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

2.1 Выделение и прогнозный анализ данных геодинамического контроля на основе алгоритмов регрессионной обработки

2.2 Принципы выделения фазовой информационной составляющей геодинамических сигналов в системах геотехнического мониторинга

2.3 Алгоритм решения обратной задачи инклинометрического контроля

2.4 Регрессионные алгоритмы выделения тренда и прогнозный анализ данных инклинометрического контроля

2.5 Оценка фазовой погрешности гониометрического контроля на базе акселерометрических преобразователей

ГЛАВА 3. ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

3.1 Выделение ключевых объектов и построение прогнозной функции развития деструктивных геодинамических процессов

3.2 Модель информационно-аналитического обеспечения геодинамического контроля

3.3 Принципы построения модели временных рядов геотехнического мониторинга

3.4 Алгоритмы обработки данных геодинамического контроля

3.5 Прогнозная оценка влияния геодинамических рисков на геотехническую устойчивость объектов

3.6 Синхронизация данных инклинометрического и геодинамического контроля

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Оценка напряженно-деформированного состояния грунта на основе совместной обработки геоэлектрических и сейсмоакустических сигналов геодинамического контроля

4.2 Натурное геоэлектрическое моделирование геодинамического контроля приповерхностных неоднородностей

4.3 Результаты экспериментальных геодеформационных исследований на макете-модели системы локального геодинамического контроля

4.4 Экспериментальное исследование фазометрического метода при контроле земляного полотна железной дороги

4.5 Тестирование метода комплексного автоматизированного мониторинга в системе геотехнического контроля реального природно-технического объекта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты внедрения результатов диссертационного исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Контроль и оценка геодинамической устойчивости при геотехническом мониторинге на основе применения фазометрических систем»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время значительно увеличивается площадь территорий, вовлекаемых в хозяйственную деятельность человека. Это приводит к необходимости использования территорий, имеющих в своем составе неустойчивые геодинамические структуры и природные аномалии, раннее признававшиеся непригодными для хозяйственной деятельности вследствие ряда технологических причин. Примерами проявлений опасных геодинамических процессов являются оползни, обвалы, лавины, сели, штормовые нагоны, суффозионные воронки и карстовые провалы, землетрясения, наводнения. Это приводит к наличию значительных рисков потери устойчивости природно-технических систем (ПТС), увеличивая при этом вероятность катастрофических бифуркационных переходов в виду возрастающей техногенной нагрузки на природную среду. На практике это ограничивает планируемые сроки эксплуатации технических и жизнеобеспечивающих объектов, а также к увеличению вероятности появления аварийных ситуаций с возможными техногенными и экологическими последствиями.

В настоящее время это является серьезной проблемой в случае расположения сложных народнохозяйственных объектов в зонах активного проявления экзогенных и искусственных неустойчивых геодинамических процессов, а также в сейсмически активных районах. Поэтому задача создания систем автоматизированного геотехнического мониторинга, включающая как контроль техногенных объектов, так и геодинамический контроль природной среды и литосферы является очень актуальной для предупреждения техногенных и экологических катастроф в ПТС.

Степень разработанности темы. Существенный вклад в исследование и построение систем геотехнического мониторинга внесли Абалаков А.Д., Аникеев А.В., Боголюбова Н.П., Борисов Е.К., Брудер М., Вознесенский Е.А., Герман С.Г.,

Гринин А.С., Грязнов О.Н., Гуляев Ю.П., Дайман С.Ю., ДеСимон Л.Д., Жданов М.С., Золотарев В.П., Ильичев В.А., Иноземцев В.К., Королев В.А., Кузичкин О.Р., Кутепов В.М., Осипова В.И., Марченко П.Е., Магницкий В.А., Мазур И.И., Суздалева А.Л., Уильямс Р., Хенли Э.Дж., Черпа О.М., Чартер М., Шашкин, А.Г. и др.

Однако, несмотря на накопленный значительный опыт, при его практическом применении в строительстве не всегда изыскания проводятся в необходимом объеме и качестве из-за высокой стоимости предполагаемых работ и человеческого фактора. Вследствие чего предполагаемые деформационные процессы в грунтах и их возможная природная и техногенная активизация не учитываются в полной мере. В случае возможного нарушения строительных нормативов на территориях со сложной гидрогеологической обстановкой, вероятность появления негативного влияния на объекты от деформации грунтов резко возрастает. Следует отметить еще одну проблему, естественно возникающую в процессе эксплуатации объектов в таких условиях. Это необходимость организации мониторинговых работ в процессе функционирования объектов в составе ПТС, а также контроль протекающих на территориях объекта деформационных процессов в грунтах. В настоящее время практически все применяемые системы геотехнического мониторинга нацелены на определение только начала опасной для инженерно-технических объектов фазы развития геодеформационных процессов. При этом не регистрируют начальные предшествующие фазы развития деструктивных геодинамических процессов. В связи с этим разработка и создание новых научно -технических разработок, решающих эти задачи в системах геотехнического контроля, является актуальной задачей, как с теоретической, так и с практической точек зрения.

Объект исследования: автоматизированные системы геотехнического мониторинга технических и жизнеобеспечивающих объектов.

Предмет исследования: методы и алгоритмы геотехнического мониторинга на основе совместной обработки данных геотехнического и геодинамического контроля, построенного на применении фазометрического метода.

Цель работы: повышение эффективности систем геотехнического мониторинга объектов в условиях повышенного геодинамического риска за счет разработки методов контроля на основе совместного применения инклинометрических и фазометрических геоэлектрических систем, позволяющих сократить время определения начальных фаз деструктивных процессов при геотехническом мониторинге.

Задачи исследования:

1. Исследование и анализ принципов и методов геодинамического контроля геодеформационных процессов при геотехническом мониторинге

2. Разработка структуры геотехнического мониторинга на основе применения сети акселерометрических инклинометров и фазометрического метода геодинамического контроля

3. Разработка алгоритмов информационно-аналитического обеспечения обработки и анализа данных инклинометрического контроля и фазометрических данных геодинамического контроля

4. Разработка алгоритмов прогнозной оценки геодинамических рисков и геотехнической устойчивости объектов на основе совместной обработки геодеформационных данных.

5. Проведение экспериментальных исследований эффективности применения фазометрического метода при геодеформационном контроле в системах геотехнического мониторинга

Методы исследования: методы теории вероятностей, теории принятия решений, математической статистики, вычислительной математики, математического, имитационного и компьютерного моделирования.

Научная новизна:

1. Предложен новый метод геотехнического мониторинга на основе совместной обработки геодинамических и инклинометрических данных, направленный на повышение информативности и эффективности системы контроля и оценки геодинамической устойчивости объектов.

2. Разработана структура геотехнического мониторинга, отличающаяся совместной синхронной обработкой данных сети акселерометрических инклинометров и фазометрических данных геодинамического контроля для повышения эффективности геотехнического мониторинга.

3. Разработан алгоритм информационно-аналитического обеспечения обработки и анализа данных инклинометрического контроля и фазометрических данных геодинамического контроля, отличающийся направленностью на обнаружение начальной фазы деструктивных геодеформационных процессов.

4. Разработан алгоритм прогнозной оценки геодинамических рисков и геотехнической устойчивости объектов на основе совместной обработки геодеформационных данных, отличающийся выделением ключевых зон и построением прогнозной функции развития деструктивных геодинамических процессов.

Практическая значимость: Заключается в создании системы геотехнического мониторинга на основе комплексирования методов фазометрического геодинамического и инклинометрического контроля, в разработанном программном обеспечении и результатах экспериментальных работ, полученных на объекте мониторинга на карстоопасной территории. Проведено экспериментальное исследование эффективности применения фазометрического метода при геодинамическом контроле в системах геотехнического мониторинга и получены новые экспериментальные результаты, подтверждающие эффективность разработанного подхода.

Результаты диссертационной работы внедрены:

1. При проведении экспериментальных работ на оз. Свято Нижегородской области и геодинамическом моделировании карстово-суффозионных процессов в ОА «НПП «Звукотехника», г. Муром.

2. При разработке системы геотехнического мониторинга в рамках работ, проводимых по проекту МИНОБРНАУКИ 5.3606.2017/ПЧ «Разработка технологии раннего обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в природно-технических системах на основе автоматизированной совместной

обработки разнородных данных геодинамического и геотехнического мониторинга локального и местных уровней».

Область исследований. Содержание диссертации соответствует следующим пунктам паспорта специальности 2.2.8. - «Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды»:

4. Разработка методического, технического, приборного и информационного обеспечения для локальных, региональных и глобальных систем экологического мониторинга природных и техногенных объектов.

6. Разработка алгоритмического и программно-технического обеспечения процессов обработки информативных сигналов и представление результатов в приборах и средствах контроля, автоматизация приборов контроля.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новый метод геотехнического мониторинга на основе совместной обработки геодинамических и инклинометрических данных.

2. Структура геотехнического мониторинга, отличающаяся совместной синхронной обработкой данных сети акселерометрических инклинометров и фазометрических данных геодинамического контроля.

3. Алгоритм информационно-аналитического обеспечения обработки и анализа данных инклинометрического контроля и фазометрических данных геодинамического контроля.

4. Алгоритм прогнозной оценки геодинамических рисков и геотехнической устойчивости объектов на основе совместной обработки геодеформационных данных.

5. Результаты экспериментальных исследований эффективности применения фазометрического метода при геодинамическом контроле в системах геотехнического мониторинга при контроле земляного полотна железной дороги и результаты экспериментальных исследований на карстоопасных объектах.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы были представлены на Международных и Всероссийских конференциях: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies: III

International Scientific Conference, Krasnoyarsk, Russia, 18-20 June 2020; International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering (STCCE - 2020), Kazan, Russian Federation, 29 April - 15 May 2020; XXIII Международная научная конференция «Волновая электроника и инфокоммуникационные системы» (WEC0NF-2020), г. Санкт-Петербург, Россия, 1-5 июня 2020; Proceedings of the 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, 21-23 Sept. 2017.

Работы проводились в рамках следующих грантов:

1. Государственное задание 5.3606.2017/ПЧ «Разработка технологии раннего обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в природно-технических системах на основе автоматизированной совместной обработки разнородных данных геодинамического и геотехнического мониторинга локального и местных уровней». 2017-2019 (руководитель д.т.н., проф. Кузичкин О.Р.).

2. Государственное задание FZWG-2020-0029 «Разработка теоретических основ построения информационно-аналитического обеспечения телекоммуникационных систем геоэкологического мониторинга природных ресурсов АПК». 2020-2022 (руководитель д.т.н., проф. Кузичкин О.Р.).

3. Грант РФФИ №18-48-310025р_а «Исследование и разработка методики автоматизированного комплексного геотехнического мониторинга в зонах активного проявления экзогенных процессов на основе применения фазометрических инклинометрических систем». 2019-2021 (руководитель д.т.н., проф. Кузичкин О.Р.).

4. Грант Президента № МД-1800.2020.8 «Исследование переходных процессов в геотехнических системах и повышение эффективности автоматизированных систем геотехнического мониторинга». 2020 -2022 (руководитель д.т.н., доц. Дорофеев Н.В.).

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 25 научных работах: 6 статей в ведущих рецензируемых

журналах из перечня ВАК; 8 публикаций, индексируемых в базе Scopus/Web of Science; 4 статьи в прочих сборниках, 4 по итогам конференций и 3 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Личный вклад соискателя. Все результаты, отраженные в диссертационной работе и основных положениях, выносимых на защиту, получены автором лично. Исследования по тематике диссертационной работы являлись частью исследований, проводимых в рамках грантов, реализуемых научным коллективом.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы из 116 наименований и приложения. Представлена на 140 страницах, включая 56 рисунков и 7 таблиц.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель работы и основные защищаемые положения, отмечена научная новизна и дана краткая характеристика диссертационной работы. Приведены сведения о публикации, апробации и внедрении результатов работы.

В первой главе проведено исследование и на основе анализа принципов и методов геодинамического контроля геодеформационных процессов при геотехническом мониторинге, обоснована необходимость совместной обработки геодинамических и инклинометрических данных для повышения эффективности геотехнического мониторинга. Исследовано влияние геодеформационных процессов на геотехническую устойчивость технических и жизнеобеспечивающих объектов. Определено, что основой геотехнического контроля является совместная регистрация и анализ параметров в системе «грунтовое основание -фундамент-сооружение». При этом комплексный совместный контроль «грунтовое основание - фундамент-сооружение» как взаимосвязанной системы дает возможность не только выделять отклонения регламентных параметров, но и прогнозировать эксплуатационную устойчивость сооружения при изменении режимов эксплуатации.

Вторая глава посвящена разработке структуры геотехнического мониторинга на основе сети акселерометрических инклинометров и применения фазометрического метода геодинамического контроля. Определены принципы

комплексирования геоэлектрических и сейсмоакустических методов геодинамического контроля выделения фазовой информационной составляющей геодинамических сигналов в системах геотехнического мониторинга. Определено, что эффективным вариантом реализации геоэлектрического контроля при геоэкологическом мониторинге является использование фазометрического метода, идея которого применительно к рассматриваемой проблематике основана на слежении за динамикой изменений фаз регистрируемых геоэлектрических сигналов относительно фазы эталонного высокостабильного колебания.

Третья глава посвящена разработке модели информационно-аналитического обеспечения геодинамического контроля и алгоритмов обработки фазометрических данных геодинамического контроля, а также разработке методики прогнозной оценки геодинамических рисков и геотехнической устойчивости объектов на основе совместной обработки, выделением ключевых объектов и построением прогнозной функции развития деструктивных геодинамических процессов.

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных исследований с применением разработанных положений. Проведены натурное моделирование по изучению разработанного метода контроля напряженно-деформированного состояния грунта на основе совместной обработки геоэлектрических сигналов геодинамического контроля и нагрузки на грунтовое основание.

Проведено модельное исследование применимости разработанного метода при организации геотехнического контроля деформации земляного полотна системы «железнодорожный путь - грунтовое основание». В ходе исследований проводилось моделирование обрушения грунта с регистрацией изменений характеристик сейсмических и электрических сигналов, что дает информацию о начальном этапе обрушения грунта.

В заключении сформулированы основные теоретические и практические результаты работы.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ И МЕТОДОВ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГЕОДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЕОТЕХНИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ

1.1 Влияние геодеформационных процессов на геотехническую устойчивость технических и жизнеобеспечивающих объектов

Устойчивость и надежность функционирования любого инженерного сооружения определяется надежностью его фундамента. При этом оно создает воздействие на грунтовое основание через фундамент через распределенную нагрузку, приложенную к основанию. Это вызывает деформационные процессы в грунте, усложненные действием внешних климатических, гидрологических и геодинамических факторов, приводящие к осадке фундамента и приповерхностной зоны среды вокруг него. Контроль за деформационными процессами в грунтах в основании сооружений согласно нормативным документам должен производится, как в ходе подготовки и проведения строительных работ, так в период всего срока эксплуатации сооружений. При этом для измеряемых геотехнических параметров применяются расчетные нормы, в пределах которых обеспечивается нормальная эксплуатация сооружения и не наблюдаются ненормированные изменения параметров, влияющие на срок эксплуатации сооружения [59].

Так как грунтовое основание можно представить в виде основы, образованной твердыми частицами и жидкого порового наполнителя, то тип деформационных процессов, развивающихся в нем, будут определяться в первую очередь вызывающими их физическими причинами и свойствами указанных составляющих. В настоящее время используют модель зависимости напряженно-деформированного состояния грунта в зависимости от нагрузки [15]. При этом

напряженно-деформационные процессы в основании можно разбить на несколько фаз (рис.1.1).

Рстр начр1ф Я пРедРкр

---- ________^ 1 А г х 4

@ й \

I 0 I II ш

► 00

Рисунок 1.1 - Модель напряженно-деформированного процесса в грунте

основания сооружения

Данная модель выделяет четыре основные фазы напряженно -деформированного процесса в основании сооружения, она имеет обобщенный характер и не учитывает избыточное поровое давление в грунте [76]. При этом фаза упругой деформации (0) ограничена значением структурной прочности Рстр

, предполагающей, что при этих нагрузках в грунте не происходит структурных изменений. Обычно это до 10 % допустимой нагрузки на грунт. При увеличении нагрузки на грунтовое основание начинаются структурные геодинамические изменения в среде, характеризуемые фазами уплотнения (I) , сдвигов (II) и выпоров (III).

Фаза уплотнения хорошо описывается законом уплотнения Терцаги, который определяет линейную зависимость между нагрузкой и суммарной деформацией грунта в основании сооружения.

Фаза сдвига характеризует процессы разрушения по краям сооружений, которые характеризуются значительными сдвиговыми деформациями, вследствие превышения предела прочности начР по условию Кулона-Мора.

Фаза выпора начинается с нагрузки предР1<р, при этом вокруг границы

сооружения происходит выдавливание грунта и следствие этого необратимые деформации в фундаменте сооружения.

Данная модель не учитывает влияние гидрологического режима поверхностных и грунтовых вод в зоне нахождения сооружения. Однако следует отметить, что незапланированное изменение гидрогеологического режима может резко изменить прочность основания и вызвать достаточно серьезные непрогнозируемые деформации фундамента сооружения и соответственно привести к разрушению сооружения. Особенно это опасно при нахождении объектов строительства в зонах с наличием активных экзогенных процессов. Например, при наличии в основании сооружения карстово-суффозионных проявлений (рис. 1.2)

Рисунок 1.2 - Влияние карстово-суффозионных процессов на фундамент

сооружения

Очевидно, для повышения эффективности геотехнического мониторинга сооружений необходим текущий оперативный геодинамический контроль грунтового основания сооружения с дополнительным гидрогеологическим мониторингом зон и режима грунтовых вод [36]. В настоящее время при проведении организации геодинамического контроля на объектах ПТС применяются различные геофизические методы контроля, позволяющие выделять на этапе проектных работ проблемные геодинамические зоны и разрабатывать

мероприятия по дополнительному периодический контроль в процессе всего жизненного цикла объектов ПТС.

Основой геотехнического контроля является совместная регистрация и анализ параметров в системе «грунтовое основание - фундамент-сооружение». В период жизненного цикла ПТС, ее отдельные составные части подвергаются природным и техногенным воздействиям со стороны окружающей среды и внешней техногенной инфраструктуры. Особенно интенсивно эти процессы протекают в условиях плотной застройки. При комплексном воздействии проектных (заложенных на стадии строительства) и дополнительных нагрузок система «фундамент-сооружение» испытывает, в первую очередь, неоднородные деформации, что вызывает в элементах сооружения появление эффектов перераспределения внутренних напряжений и соответственно дополнительных перемещений.

Многочисленные исследование причин, вызывающих потерю несущей способности конструкций объектов ПТС, констатируют, что основной причиной являются внеплановые природно-техногенные воздействия на систему «грунтовое основание - фундамент - сооружение». Это приводит к незапланированной деформации грунтового основания и, как следствие, повреждение фундаментных конструкций и всего объекта в целом.

Для оценки технического состояния конструкций зданий и сооружений осуществляется контроль механических и физических характеристик применяемых при строительстве конструкционных материалов. А также на проектной стадии определяют параметры действующих нагрузок, расчет напряженно-деформируемого состояния элементов конструкций объектов. Своевременное выявление происходящих опасных деформационных процессов и контроль влияния дополнительных воздействий на сооружение позволяют отслеживать изменение технического состояния конструкций с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций, способных привести к серьезным повреждениям вплоть до полной потери несущей способности конструкций объекта, делающую невозможной его дальнейшую эксплуатацию.

Эффективным подходом к решению задач геотехнического контроля является применения методики системного мониторинга «грунтовое основание -фундамент-сооружение», которое проводится на основании применения комплекса измерительных средств: система геоэлектрического контроля на базе многополюсной электроустановки (электротомография), георадарное обследование, акселерометрические и тензометрические сенсоры.

В качестве контролируемых параметров геологической среды грунтового основания выступает геодинамические параметры геоэлектрического разреза в основании сооружения и изменения гидрогеологического режима зоны влияния сооружения. К контролируемым параметрам сооружения относят регламентные геотехнические параметры инженерно-технического сооружения - углы отклонения от вертикали осей сооружения, амплитудно-частотные характеристики вибраций, а также параметры механического напряжения несущих конструкций.

1.2 Выделение и совместный контроль параметров геодеформационных процессов при геотехническом мониторинге

В настоящее время геотехнический мониторинг сооружений проводятся независимо по отдельным группам параметрам. Однако комплексный совместный контроль «грунтовое основание - фундамент-сооружение» как взаимосвязанной системы дает возможность не только выделять отклонения регламентных параметров, но и прогнозировать эксплуатационную устойчивость сооружения при изменении режимов эксплуатации. Следовательно, регистрация и оценка комплексного воздействия множества факторов на элементы геотехнической системы «грунтовое основание - фундамент - сооружение», ставит задачу разработки математической модели, позволяющей выявить влияние динамики параметров геологической среды на динамику контролируемых параметров инженерного объекта. При этом оценка параметров данной модели строится на основе анализа комбинированной передаточной функции.

С точки зрения теории сложных систем, модель объекта геотехнического мониторинга может быть представлена в виде совокупности систем, каждая из которых обладает собственной передаточной функцией (рисунок 1.3)

Рисунок 1.3 - Эквивалентная схема объекта геотехнического

мониторинга

В соответствии с рисунком комбинированная передаточная функция системы «грунтовое основание-фундамент-сооружение» формируется в виде модели геотехнического контроля исходя из особенностей его проведения. Передаточная функция геологической среды грунтового основания строится на основании применяемого метода геоэлектрического контроля. При этом для геодинамического контроля грунтового основания формируется зондирующий сигнал X(х, у, г, /), пропускаемый через геологическую среду в основании сооружения.

На рисунке 1.3 грунтовое основание сооружения представлено как набор параллельно-последовательно соединённых элементарных объектов, каждый из которых характеризуется параметрами к1,р1,, определяющими, в свою очередь,

передаточную функцию элементарного объекта. Это обосновано входящими в состав грунтового основания различными типами грунтов, а также их

неоднородностью. Вариации физических свойств и параметров, определяющих соответствующие слои геологического разреза, приводит к соответствующим вариациям передаточной функции H(p) и, соответственно, к изменению регистрируемого геоэлектрического отклика при применении методов активного геодинамического контроля:

n m

Y (х, y, z, t) = [£П (Hv (P) + AH y (p))] X (x, y, z, t) , (1.1)

i=i j=i

где n - количество слоёв в грунтовом основании, охватываемых токовыми линиями, m - количество вертикальных разделов среды в каждом из слоёв.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Панькина Екатерина Сергеевна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анализ, прогноз и управление природными рисками в современном мире : материалы 9-й междунар. науч.-практ. конф. «ГЕОРИСК-2015», Москва, 12-14 окт. 2015 г. : в 2 т. / РАН, Ин-т геоэкологии им. Е. М. Сергеева, МЧС России, РФФИ ; отв. ред. В. И. Осипов. - Москва : РУДН, 2015. - Т. 1. - 582 с. : ил. : ISBN 978-5-209-06740-5.

2. Ашпиз, Е. С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог / Е. С. Ашпиз. - Москва : Путь-пресс, 2002. - 112 с. - ISBN 588332436-3/7.

3. Боголюбова, Н. П. Физическое моделирование как способ решения прямой задачи электроразведки применительно к сложным средам / Н. П. Боголюбова // Геофизические и сейсмологические исследования при изысканиях для строительства : сборник науч. трудов / Произв. и НИИ по инженерным изысканиям в строительстве ; гл. ред. В. В. Баулин. - Москва, 1987. - С. 14-20.

4. Болдырев, Г. Г. Геотехнический мониторинг / Г. Г. Болдырев, А. А. Живаев // Инженерные изыскания. - 2013. - № 10-11. - С. 22-27.

5. Бондаренко, В. А. Теоретическое исследование спектров вибрации узлов колесных пар мостовых кранов / В. А. Бондаренко // Науковедение : интернет-журнал. - 2016. - Т. 8, № 4 (35). - http://naukovedenie.ru/PDF/04TVN416.pdf (дата обращения: 11.12.2021).

6. Вычислительные математика и техника в разведочной геофизике : справочник геофизика / под ред. В. И. Дмитриева. - 2-е изд., перераб. и доп. -Москва : Недра, 1990. - 497 с. - ISBN 5-247-00637-2.

7. ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений : межгосударственный стандарт : утв. и введен в действие приказом Федер. агентства по техн. регулированию и метрологии от 29.10.2012 г. № 599-ст : дата введения 01.07.2013 / разработан Науч.-исслед., проектно-

изыскательским и конструкторско-технол. ин-том оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) ОАО «НИЦ «Строительство». - Изд. офиц. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 18 с.

8. ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету : межгосударственный стандарт : утв. и введен в действие Постановлением Гос. строит. комитета СССР от 25.03.1988 № 48 : дата введения 01.07.1988 / разработан Центр. науч.-исслед. и проектно-эксперим. интом комплексных проблем строит. конструкций и сооружений им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР. - Изд. офиц. - Москва : Изд-во стандартов, 1989. -9 с.

9. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния : межгосударственный стандарт : утв. и введен в действие приказом Федер. агентства по техн. регулированию и метрологии от 27.12.2012 г. № 1984-ст : введен впервые : дата введения 01.01.2014 / разработан Моск. науч.-исслед. и проектным ин-том типологии, эксперим. проектирования» (ГУП «МНИИТЭП»). - Изд. офиц. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 54 с.

10. ГОСТ Р 22.1.06-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования : госуд. стандарт Рос. Федерации : утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 24.05.1999 г. № 177 : введен впервые : дата введения 01.01.2000 / разработан Центром регион. геофизических и геоэкол. исслед. «ГЕОН», ВНИИ гидрогеологии и инженерной геологии М-ва природных ресурсов РФ. - Москва : Изд-во стандартов, 1999. - 13 с.

11. ГОСТ Р 22.1.12-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования : национальный стандарт Рос. Федерации : утв. и введен в действие Приказом Федер. агентства по техн. регулированию и метрологии от 28.032005 № 65-ст : введен впервые : дата введения 15.09.2005 / разработан ВНИИ по проблемам гражданской обороны и

чрезвычайных ситуаций, комп. «Экономические Программы», УКЦ ФГУ ВНИИ ГОЧС «БАЗИС». - Москва : Стандартинформ, 2005. - 13 с.

12. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 № 190 -ФЗ : ред. от 30.12.2020 № 505-ФЗ // Справочная правовая система Консультант плюс. Разд. «Законодательство». Информ. банк «Российское законодательство (Версия Проф)».

13. Греченева, А. В. Метод получения прогнозных оценок деформационных процессов геологической структуры с учетом многофакторного воздействия / А. В. Греченева, Н. В. Дорофеев // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. - 2015. - № 3 (32). - С. 3-8.

14. Гульков, А. Н. К разработке матричной математической модели оценки состояния природно-технических систем / А. Н. Гульков, А. В. Никитина, О. О. Щека // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13, № 1 (6). - С. 1326-1329.

15. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая спец. курс инженерной геологии) / Б. И. Далматов. - 2-е изд., перераб. и доп. -Ленинград : Стройиздат, 1988. - 415 с. - ISBN 5-274-00374-5.

16. Демиденко, А. Г. Современные технологии для обработки данных инженерно-геологических изысканий / А. Г. Демиденко // Инженерные изыскания. - 2008. - № 3. - С. 64-68.

17. Дмитриев, В. И. Геомагнитные исследования : сборник статей / Междувед. геофизический ком. при Президиуме АН СССР ; отв. ред.: М. Н. Бердичевский, Е. П. Харин. - Москва, 1982. / В. И. Дмитриев, М. Н. Бердичевский // Результаты исследований по международным геофизическим проектам ; № 28

18. Дорофеев, Н. В. Обработка информации геодинамического мониторинга на основе данных географических информационно-аналитических систем / Н. В. Дорофеев, О. Р. Кузичкин, В. Т. Еременко // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2015. - № 3 (129). - С. 9-15.

19. Дорофеев, Н. В. Получение прогнозных оценок изменений параметров геологической среды при комплексной обработке распределённых данных / Н. В.

Дорофеев, Р. В. Романов // Технологии техносферной безопасности. - 2014. - № 5 (57). - Ст. 25. - URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2014-5/03-05-14.ttb.pdf (дата обращения: 12.12.2021).

20. Еманов, А. Ф. Когерентное восстановление полей стоячих волн как основа детального сейсмологического обследования инженерных сооружений / А. Ф. Еманов, В. С. Селезнев, А. А. Бах // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. - 2007. - № 3. - С. 20-24.

21. Еременко, В. Т. Контроль образования техногенных нефтешламовых линз на основе резистивно-акустического метода / В. Т. Еременко, О. Р. Кузичкин, А. А. Быков // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2014. - № 6 (308). - С. 169-176.

22. Жданов, М. С. Теория обратных задач и регуляризации в геофизике / М. С. Жданов ; под ред. И. М. Варенцова ; пер. с англ. С. А. Варенцовой, Е. Ю. Соколовой. - Москва : Науч. мир, 2007. - 710 с. : ил., табл. - ISBN 978-589-176445-3.

23. Жданов, М. С. Электроразведка : учебник для вузов / М. С. Жданов. -Москва : Недра, 1986. - 316 с.

24. Израэль, Ю. А. Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменений состояния окружающей природной среды / Ю. А. Израэль // Метеорология и гидрология. - 1974. - № 7. - С. 3-8.

25. Инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области : территориальные строит. нормы Нижегор. обл. : ТСН 22-308-98 НН : утв. и введены в действие Постановлением Губернатора Нижегор. обл. 30.08.1999 № 267 : дата введения 01.09.1999 / Адм. Нижегор. обл., Комитет архитектуры и градостроительства ; разработаны Гос. предприятием «Противокарстовая и береговая защита». - Изд. офиц. - Нижний Новгород, 1999. - 73 с.

26. Иноземцев, В. К. Бифуркационный критерий устойчивости системы «объект-основание» на базе инкрементальной модели основания / В. К.

Иноземцев, О. В. Иноземцева, К. А. Стрельникова // Строительство и реконструкция. - 2010. - № 1 (27). - С. 16-22.

27. Информационная система мониторинга деформаций гидротехнических сооружений на основе интернет-технологий и микроконтроллеров / В. Е. Марлей, А. В. Макшанов, П. А. Гарибин [и др.] // Автоматика на транспорте. - 2017. - Т. 3, № 1. - С. 54-68.

28. Исследование нелинейных микродинамических свойств грунта и их применение для целей повышения надежности и эффективности обследования зданий, мониторинга при производстве геотехнических работ в особых геологических условиях / С. А. Татаркин, М. А. Шашкин, С. И. Низовцев [и др.] // Приборы. - 2017. - № 3. - С. 14-23.

29. Клевцов, С. И. Прогнозирование работоспособности технического объекта на основе зонной оценки состояния контролируемых параметров / С. И. Клевцов // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2015. - №11 (172). - С. 186-198.

30. Константинов, И. С. Организация систем автоматизированного электромагнитного контроля геодинамических объектов / И. С. Константинов, О. Р. Кузичкин // Известия ОрелГТУ. Информационные системы и технологии. -2008. - № 4-3. - С. 13-16.

31. Коншин, Г. Г. Методы и средства диагностики земляного полотна : учеб. пособие : по дисциплине «Диагностика и усиление железнодорожного пути» для студентов спец. 290900 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» специализации 290905 «Управление техническим состоянием железнодорожного пути» / Г. Г. Коншин ; М-во путей сообщения Рос. Федерации, Моск. гос. ун-т путей сообщения (МИИТ). - Москва : МИИТ, 2004. - 213 с. : ил.

32. Кузичкин, О. Р. Алгоритм формирования прогнозных геодинамических оценок при геоэлектрическом мониторинге суффозионных процессов / О. Р. Кузичкин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008. - № 5. - С. 50-53.

33. Кузичкин, О. Р. Аппроксимация эквивалентных передаточных функций геоэлектрического разреза при геодинамическом контроле / О. Р. Кузичкин //

Методы и устройства передачи и обработки информации. - 2009. - № 11. - С. 172177.

34. Кузичкин, О. Р. Метод повышения геодинамической чувствительности в системе геоэлектрического контроля карстовых процессов / О. Р. Кузичкин, С. А. Финогенов // Методы и устройства передачи и обработки информации. - 2010. -№ 12. - С. 35-37.

35. Кузичкин, О. Р. Методы и устройства обработки информации в системе мониторинга импульсных геомагнитных источников : моногр. / О. Р. Кузичкин. -Москва : САЙН-пресс, 2008. - 165 с. - ISBN 978-5-88070-210-7.

36. Кузичкин, О. Р. Программно-аппаратная организация электролокационных систем при геомониторинге карста / О. Р. Кузичкин // Проектирование и технология электронных средств. - 2006. - № 4. - С. 54-58.

37. Курилов, И. А. Применение компенсационного метода контроля при геодинамическом мониторинге / И. А. Курилов, О. Р. Кузичкин // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2013. - № 3. - С. 50-58.

38. Максименко, Л. А. Современные методы мониторинга технического состояния здания / Л. А. Максименко // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2015. - Т. 1, № 1. - С. 200-203.

39. Марченко, П. Е. Геоинформационные модели и методы интегральной оценки природно-техногенной опасности территориальных систем : специальность 25.00.35 «Геоинформатика» : диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук / П. Е. Марченко. - Нальчик, 2010. - 324 с.

40. Назаров, Д. И. Разрушение конструкций горнотехнического здания, энергетический и бифуркационный анализ / Д. И. Назаров // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - № 7. - С. 95-100.

41. Опыт применения геофизических исследований на деформирующихся участках земляного полотна железных дорог / В. В. Монахов, В. И. Овчинников, А. В. Урусова, А. Н. Савин // Разведка и охрана недр. - 2005. - № 12. - С. 46-49.

42. Орехов, А. А. Организационная структура геоэкологического мониторинга геодинамических объектов / А. А. Орехов, Н. В. Дорофеев //

Технологии техносферной безопасности : науч. интернет-журнал. - 2012. - Вып. 4 (44). - URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2012-4/07-04-12.ttb.pdf (дата обращения: 11.12.2021).

43. Подуст, С. Ф. Экспериментальные исследования шума и вибрации при движении пассажирских и скоростных поездов / С. Ф. Подуст // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2015. - № 2 (58).

- С. 30-35.

44. Полуянов, В. П. Сценарии развития снергетических явлений в природных и техноприродных процессах / В. П. Полуянов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. - 2011. - № 4. - С. 156-160.

45. Применение метода Б. Н. Жемочкина для совместного расчета системы «основание-фундамент-здание» / Н. Ю. Киселев, Л. А. Барталомей, А. М. Караулов [и др.] // Науковедение. - 2017. - Т. 9 : Технические науки, № 4. - Ст. 60TVN417. - URL: http://naukovedenie.ru/PDF/60TVN417.pdf (дата обращения: 11.12.2021).

46. Применение синергетического подхода к задачам территориального планирования / А. В. Потапенко // Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования РААСН по научному обследованию развития архитектуры, градостраительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2017 году : сборник науч. трудов Рос. акад. архитектуры и строительных наук / отв. ред. Г. И Рогунова. - Москва, 2018. - С. 501-508.

47. Пронин, А. П. Влияние железнодорожного транспорта на окружающую природную среду / А. П. Пронин // Автоматика на транспорте. - 2016. - Т. 2, № 4.

- С. 610-623.

48. Расчет столбчатых фундаментов на линейно деформируемом основании по программе SCAD / В. А. Козинов, А. К. Алдунгарова, А. И. Менейлюк, К. М. Самат // Наука и техника Казахстана. - 2016. - № 3-4. - С. 81-88.

49. Руководство по электроконтактному динамическому зондированию грунтов : утв. ЦНИИС Минтрансстроя СССР 16.06.1983 / разраб. под руководством В.Я. Пригоды. - Москва : ЦНИИ МПС, 1983. - 62 с.

50. Снежков, Д. Ю. Автоматизированный мониторинг состояния несущих конструкций зданий / Д. Ю. Снежков, С. Н. Леонович // Вестник Брестского государственного технического университета. Строительство и архитектура. -2017. - № 1 (103). - С. 92-97.

51. Соболев, Е. С. Методика решения обратной задачи расчета осадок плитных фундаментов по данным геотехнического мониторинга / Е. С. Соболев, А. З. Тер-Мартиросян // Интернет-вестник ВолгГАСУ. - 2012. - № 3. - URL: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/SobolevTerMartirosyan-2012_3(23).pdf (дата обращения: 11.12.2021).

52. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* : утв. приказом М-ва строительства и жилищно-коммунального хозяйства Рос. Федерации от 16.12.2016 № 970/пр : дата введения 17.06.2017 / подгот. Науч.-исслед., проектно-изыскательским и конструкторско-технол. ин-том оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова. - Изд. офиц. - Москва : Стандартинформ, 2017. - 220 с.

53. СП 305.1325800.2017. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве : утв. Приказом М-ва строительства и жилищно-коммунального хозяйства Рос. Федерации от 17.10.2017 № 1435/пр : дата введения 18.04.2018 / подгот. Науч.-исслед., проектно-изыскательским и конструкторско-технол. ин-том оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова. - Изд. офиц. - Москва : Стандартинформ, 2017. - 56 с.

54. Спичак, В. В. Магнитотеллурические поля в трехмерных моделях геоэлектрики / В. В. Спичак ; РАН, Объед. ин-т физики Земли им. О. Ю. Шмидта, Ин-т геоэлектромагнитных исслед. - Москва : Науч. мир, 1999. - 203 с. - ISBN 589176-062-2.

55. Страхов, В. Н. Теория приближенного решения линейных некорректных задач в гильбертовом пространстве и его использование в разведочной геофизике / В. Н. Страхов // Известия АН СССР. Физика Земли. - 1969. - № 8. - С. 30-53; № 9. - С. 64-96.

56. Тихонов, В. И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем : учеб. пособие для вузов / В. И. Тихонов, В. И. Харисов. -Москва : Радио и связь : Горячая линия - Телеком, 2004. - 608 с. - ISBN 5-25601701-2.

57. Тюпин, В. Н. Определение параметров вибродинамического (сейсмического) воздействия подвижного состава на окружающие здания и сооружения / В. Н. Тюпин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2013. - № 2 (38). - С. 99-103.

58. Указания по учету динамического воздействия железнодорожных составов на окружающие объекты / под ред. И. А. Уханова. - Ленинград : ЛИИЖТ, 1989. - 117 с.

59. Улицкий, В. М. Геотехническое сопровождение реконструкции городов: обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг / В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин. - Москва : Изд-во АСВ, 1999. - 324 с. - ISBN 5-93093-007-4.

60. Уязвимость субъектов Российской Федерации к природным источникам чрезвычайных ситуаций // Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации / МЧС России, РАН, Роскартография ; под общ. ред. С. К. Шойгу. - Москва, 2005. - С. 35-37.

61. Хиллер, Б. Цифровые инклинометры в системах автоматизированного геодезического мониторинга деформаций / Б. Хиллер // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2015. - № 6. - С. 23-30.

62. Хмелевской, В. К. Основы геофизических методов : учебник для студентов, обучающихся по спец. 020302 «Геофизика» / В. К. Хмелевской, В. И. Костицын ; МГУ им. М.В. Ломоносова, Пермский гос. ун-т. - Пермь : ПермГУ, 2010. - 399 с. - ISBN 978-5-7944-1428-8.

63. Хмелевской, В. К. Электроразведка / В. К. Хмелевской. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : МГУ, 1984. - 421 с.

64. Шашкин, А. Г. Основы мониторинга механической безопасности сооружений при строительстве и эксплуатации / А. Г. Шашкин, В. М. Улицкий // Промышленное и гражданское строительство. - 2017. - № 12. - С. 6-14.

65. Шильнов, А. А. Карстовые ландшафты Тёше-Серёжинского природного района Нижегородской области : специальность 25.00.36 «Геоэкология» : диссертация на соискание ученой степени канд. геогр. наук / А. А. Шильнов. -Москва, 2002. - 263 с. : ил. Shilnov, A.A. The influence of karst on the formation of natural landscapes of the Tesha-Seryozhinsk natural area. Ecology and conservation 2002, 5, 96-99.

66. Экспериментальная динамика сооружений. Мониторинг транспортной вибрации / Е. К. Борисов, С. Г. Алимов, А. Г. Усов [и др.] ; Камчатский гос. техн. ун-т, Профессорский клуб ЮНЕСКО. - Петропавловск-Камчатский : КамчатГТУ, 2007. - 128 с. : ил., карт. - ISBN 978-5-328-00160-1.

67. Электрическое зондирование геологической среды : в 2 ч. / МГУ им. М. В. Ломоносова ; под ред. В. К. Хмелевского, В. А. Шевнина. - Москва : МГУ, 1992. - Ч. 2 : Интерпретация и практическое применение. - 199 с.

68. Электроразведка : справочник геофизика : в 2 кн. / под ред. В. К. Хмелевского, В. М. Бондаренко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Недра, 1989. - 2 кн.

69. Электроразведка методом сопротивлений / МГУ им. М. В. Ломоносова ; под ред. В. К Хмелевского, В. А. Шевнина. - Москва : МГУ, 1994. - 159 с. -(Геология). - ISBN 5-211-03303-5.

70. A 3-axis accelerometer and strain sensor system for building integrity monitoring / J. Santana, R. van den Hoven, C. van Liempd [et al.] // 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference, Beijing, China, 5-9 June 2011 / IEEE ; general chair M. Bao. - Piscataway, NJ, 2011. - Vol. 1. -P. 36-40.

71. A micropower AD-Based interface ASIC for a Capacitive 3-Axis micro-accelerometer / M. Paavola, M. Kamarainen, E. Laulainen [et al.] // IEEE Journal of Solid-State Circuits. - 2009. - Vol. 44, № 11. - P. 3193-3210.

72. A review of micromachined thermal accelerometers / R. Mukherjee, J. Basu, P. Mandal, P. K. Guha. - DOI: 10.1088/1361-6439/aa964d // Journal of Micromechanics and Microengineering. - 2017. - Vol. 27, № 12. - Art. 123002. -URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/aa964d (date of the application: 12.12.2021).

73. Application of a phase-measuring method in the inclinometric systems of geotechnical monitoring / A. V. Grecheneva, O. R. Kuzichkin, N. V. Dorofeev, V. T. Eremenko // Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, 21-23 Sept. 2017 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V.M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, G. Stamatescu. - Bucharest, Romania, 2017. - Vol. 1. - P. 168-171.

74. Application of phase-metric measuring systems for geodynamic control of karst processes / O. Kuzichkin, A. Grecheneva, E. Mikhaleva, N. Dorofeev, M. Baknin // Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2017. - Vol. 12, spec. is. 4. - P. 6858-6863.

75. Blok, H. Wavefield imaging and inversion in electromagnetics and accoustics : lecture notes / H. Blok, M. Oristaglio ; Delft University of Technology, Centre for Technical Geoscience. - Delft : TU Delft, 1995. - 131 p. - (ITS/EM 1995-21).

76. Brinkgreve, B. J. Selection of soil models and parameters for geotechnical engineering application / B. J. Brinkgreve // Soil Constitutive Models: Evaluation, Selection, and Calibration / eds.: J. A. Yamamuro, V. N. Kaliakin ; American Society of Civil Engineers. - Reston, VA, 2005. - P. 69-98. - (Geotechnical special publication ; № 128).

77. Bykov, A. Approximation of equivalent transfer function of the geoelectric section in geodynamic inspection / A. Bykov, O. Kuzichkin // 14th International

Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2014), Albena, Bulgaria, 19-25 June 2014 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.]. - Albena, 2014. - Book 1, vol. 1 : Geology. - P. 421-426.

78. Bykov, A. A. Regression prediction algoritm of suffusion processes development during geoelectric monitoring / A. A. Bykov, O. R. Kuzichkin // Advances in Environmental Biology. - 2014. - Vol. 8, № 5. - P. 1404-1408.

79. Bykov, A. A. Seismoelectric control of geodynamic processes in natural-technical systems / A. A. Bykov, O. R. Kuzichkin // Proceedings of the 2013 IEEE 7th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2013), Berlin, Germany, 12-14 Sept. 2013 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V.M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, J. Sieck. - Berlin, 2013. - Vol. 2. - P. 840-843.

80. Carrying out geodeformation monitoring in karst areas based on accelerometric goniometers / O. Kuzichkin, A. Grecheneva, E. Mikhaleva, N. Dorofeev // Journal of Fundamental and Applied Sciences. - 2017. - Vol. 9, № 1, spec. is. - P. 1871-1884.

81. Carrying out geodeformation monitoring in karst areas based on accelerometric goniometers / O. Kuzichkin, A. Grecheneva, E. Mikhaleva, N. Dorofeev // Journal of fundamental and applied sciences. - 2017. - Vol. 9 № 1S. - P. 1871-1884.

82. Compensation method of geodynamic trend in the systems of geoelectric control / G. S. Vasilyev, O. R. Kuzichkin, A. V. Grecheneva, N. V. Dorofeev // International Journal of Engineering & Technology. - 2018. - Vol. 7, № 4. - P. 36973701.

83. Design and use of highly sensitive induction sensors for geodynamic monitoring / O. R. Kuzichkin, E. S. Mikhaleva, N. V. Dorofeev, A. V. Grecheneva // Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2017. - Vol. 12, № 14. - P. 3644-3648.

84. Determination of the preliminary phase of the facility destruction based on the resistance-acoustic method of control / O. R. Kuzichkin, A. A. Bykov, N. V. Dorofeev,

K. V. Podmasteriev // Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, 21-23 Sept. 2017 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V.M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, G. Stamatescu. - Bucharest, Romania, 2017. - Vol. 1. - P. 200204.

85. Dorofeev, N. Accelerometric method of measuring the angle of rotation of the kinematic mechanisms of nodes / N. Dorofeev, A. Tsaplev, O. Kuzichkin // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 770. - P. 592-597.

86. Dorofeev, N. V. Processing of heterogeneous data in GIAS of geodynamic monitoring / N. V. Dorofeev, O. R. Kuzichkin // Proceedings of the 2015 IEEE 8th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2015), Warsaw, Poland, 24-26 Sept. 2015 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V.M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, G. Stamatescu. - Warsaw, Poland, 2015. - Vol. 2. - P. 33-37.

87. Eriksen, A. improved productivity & reliability of ballast inspection using road-rail multi-channel GPR / A. Eriksen, J. Gascoyne, W. Al-Nuaimy // Railway engineering 2004 : 7th international conference and exhibition, London, UK, 6-7 July 2004 / University of Edinburgh ; ed. by M. C. Forde. - Edinburgh, 2004. - P. 1-5.

88. Eriksen, E. Relativistic dynamics in uniformly accelerated reference frames with application to the clock paradox / E. Eriksen, O. Gron // European Journal of Physics. - 1990. - Vol. 11, № 1. - P. 39-44.

89. Geotechnical monitoring of the objects based on the method of inclinometric control of own frequencies / O. R. Kuzichkin, A. V. Grecheneva, N. V. Dorofeev, V. V. Mishunin // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems (JARDCS). - 2018. - Vol. 10, № 13, spec. is. - P. 616-619.

90. Grecheneva, A. V. Compensation of the accelerometer errors in solving the problem of kinematic control of dynamic objects / A. V. Grecheneva, O. R. Kuzichkin, N. V. Dorofeev // 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM 2016), Chelyabinsk, Russia, 19-20 May 2016 : proceedings / IEEE. - Red Hook, NY, 2017. - P. 1802- 1805.

91. Guidance for mounting 4-20 mA vibration sensors on fans // Spectrum / Instruments Ltd. - Brighton, Ontario 2021. - URL: http://www.spectrum-instruments .com/resources/techtips/documents/AN_LPSmountingguidanceforfans .pdf (date of the application: 12.12.2021).

92. Kuzichkin, O. Spectral processing of the spatial data at geoelectric monitoring / O. Kuzichkin, N. Chaykovskay // The 2 International Conference on Multimedia Technology (ICMT 2011), Hangzhou, China, July 26-28, 2011 : proceedings / The Institute of Electrical and Electronics Engineers ; the general chair A. A. Farag. - Red Hook, NY, 2011. - P. 6019-6022.

93. Kuzichkin, O. R. Method of data processing for geoelectric monitoring / O. R. Kuzichkin, A. N. Kamshilin // 4th International Workshop on Magnetic, Electric, and Electromagnetic Methods in Seismology and Volcanology (MEEMSV 2004 ), La Londe Les Maures, France, 5-9 September 2004. - Nice, France, 2004. - P. 88-89.

94. Kuzichkin, O. R. Monitoring of karst-suffusion formation in area of nuclear power plant / O. R. Kuzichkin, R. V. Sharapov // Proceedings of the 2013 IEEE 7th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2013), Berlin, Germany, September 12-14, 2013 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V.M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, J. Sieck. - Berlin, 2013. - Vol. 2. - P. 810813.

95. Kuzichkin, O. R. Spectral description of elementary geoelectric models of karst inhomogeneities / O. R. Kuzichkin, A. A. Bykov // 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2015), Albena, Bulgaria, 18-24 June 2015 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of

Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.]. - Albena, 2015. -Book 1, vol. 3 : Applied and environmental geophysics. - P. 1005-1010.

96. López-Nava, I. H. Towards ubiquitous acquisition and processing of gait parameters / I. H. López-Nava, A. Muñoz-Meléndez // Advances in Artificial Intelligence : 9th Mexican International Conference on Artificial Intelligence (MICAI 2010), Pachuca, Mexico, November 8-13, 2010 : proceedings / eds.: G. Sidorov, A. Hernández Aguirre, C. A. Reyes García. - Berlin ; Heidelberg, 2010. - Pt. I. - P. 410421. - (Lecture Notes in Computer Science ; vol. 6437).

97. Optimization of an equipotential method of electroinvestigation for a research of karst processes / O. R. Kuzichkin, A. V. Grecheneva, A.A. Bykov [et al.] // 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2017), Albena, Bulgaria, 29 June - 5 July, 2017 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.].

- Sofia, Bulgaria, 2017. - Vol. 17, № 52 : Ecology and environmental protection. - P. 681-688.

98. Organization of geodynamic monitoring on the basis of the geoelectric method / A. V. Grecheneva, N. V. Dorofeev, O. R. Kuzichkin, V. T. Eremenko // 4th International Conference GeoBaikal 2016: From East Siberia to the Pacific - Geology, Exploration and Development, Irkutsk, 22-26 August 2016 / European Association of Geoscientists & Engineers (EAGE). - Houten, Netherlands, 2016. - P. 227-232.

99. Pradhan, K. Fluid dynamics of a bifurcation / K. Pradhan, A. Guha. - DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2019.108483 // International Journal of Heat and Fluid Flow.

- 2019. - Vol. 80. - Art. 108483. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142727X193040847via%3Dihu b (date of application: 11.12.2021).

100. Quasi-analytical approximations and series in electromagnetic modeling / M. S. Zhdanov, S. Fang, G. Hursán, V. I. Dmitriev // Geophysics. - 2000. - Vol. 65, № 6. - P. 1746-1757.

101. Regression algorithms eliminate interference with the endogenous character geoecological monitoring of water resources / O. Kuzichkin, N. Dorofeev, A. Bykov [et

al.] // 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2017), Albena, Bulgaria, 29 June - 5 July, 2017 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.]. - Sofia, Bulgaria, 2017. - Vol. 17, № 52 : Ecology and environmental protection. -P. 749-754.

102. Report of Institute for Engineering Surveys. Zoning of the territory of the Nizhny Novgorod region on the development of especially dangerous natural and technogenic processes. 2009; pp. 36-81.

103.Results of the modeling of the phase-metric method of the control of the development of suffusion processes / G. Vasilyev, O. Kuzichkin, M. Baknin [et al.] // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM (SGEM 2018), Albena, Bulgaria, 2-8 July, 2018 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.]. - Sofia, Bulgaria, 2018. - Vol. 18, № 1.2 : Hydrogeology, engineering geology and geotechnics. - P. 827-834.

104. Savin, V. A. Electrical resistivity tomography and electrocontact dynamic probing along the railroad for geotechnical forecast / V. A. Savin, D. A. Lalomov, A. I. Artugin // Near Surface Geoscience 2012 - 18th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, Paris, France, 3-5 Sep 2012 : conference proceedings / European Association of Geoscientists & Engineers. - Paris, 2012. - P. 140-145.

105. Sharapov, R. V. Geodynamic monitoring in area of nuclear power plant / R. V. Sharapov, O. R. Kuzichkin // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 492. -P. 556-560.

106. Sircovich Saar, O. Dynamics in the practice of structural design / O. Sircovich Saar. - Southampton ; Boston : WIT Press, 2006. - 181 p. - ISBN 1-84564-161-2.

107. Sitting posture health monitoring for scoliosis patients using capacitive micro accelerometer / P. Naveen, K. Gomathi, A. Senthilkumar, S. Thangavel // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. - 2016. - Vol. 7, № 3. - P. 538-541.

108. The algorithms of preliminary processing of the inclinometric control data during the monitoring of the building / A. V. Grecheneva, O. R. Kuzichkin, N. V.

Dorofeev, D. I. Surzhik // International Journal of Engineering & Technology. - 2018. -Vol. 7, № 4.7, spec. is. 7. - P. 260-267.

109. The algorithms of preliminary processing of the inclinometric control data during the monitoring of the building / A. V. Grecheneva, O. R. Kuzichkin, N. V. Dorofeev, D. I. Surzhik // International Journal of Engineering and Technology. - 2018.

- Vol. 7, № 4.7, spec. is. 7. - P. 260-267.

110. The method of selection of the key geodynamic objects / A. Grecheneva, V. Eremenko, O. Kuzichkin, N. Dorofeev // Proceedings of the International Conference Mathematical and Information Technologies (MIT 2016), Vrnjacka Banja, Serbia -Budva, Montenegro, 28 August - 5 September 2016 / eds.: Y. I. Shokin, H. Milosevic, D. V. Esipov. - Vrnjacka Banja, 2017. - P. 74-83. - (CEUR Workshop Proceedings ; vol. 1839).

111. The practice of using a multi-pole electrical installation for monitoring the coastal zone of karst lakes / G. S. Vasilyev, O. R. Kuzichkin, R. V. Romanov [et al.] // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM (SGEM 2018), Albena, Bulgaria, 2-8 July, 2018 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.].

- Sofia, Bulgaria, 2018. - Vol. 18, № 1.2 : Hydrogeology, engineering geology and geotechnics. - P. 727-734.

112. The seismoelectric method: theory and applications / A. Revil, A. Jardani, P. Sava, A. Haas. - Hoboken : John Wiley & Sons, 2015. - 280 p. - ISBN 978-1-11866026-3.

113. The technique of the automatic positional of the accelerometric goniometric system / N. V. Dorofeev, A. V. Grecheneva, O. R. Kuzichkin, V. I. Rakov // Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, 21-23 Sept. 2017 / IEEE Ukraine Section I&M, Ternopil National Economic University, V. M. Glushkov Institute of Cybernetics National Academy for Sciences of Ukraine [et al.] ; conference co-chairmen A. Sachenko, G. Stamatescu. - Bucharest, Romania, 2017. - Vol. 1. - P. 222-226.

114. Thompson, D. Railway noise and vibration: the use of appropriate models to solve practical problems / D. Thompson // The 21 International Congress on Sound and Vibration (ICSV 21), Beijing, China, 13-17 July, 2014 : in 6 vol. / Auburn (Alabama) International Institute of Acoustics & Vibration ; ed. by M. J. Crocker. - Red Hook, New York, 2014. - Vol. 1. - P. 17-32.

115. Tsaplev, A. V. Estimation of bias currents in the electrolocation monitoring system of the upper aquifer / A. V. Tsaplev, R. V. Romanov, O. R. Kuzichkin // 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2015), Albena, Bulgaria, 18-24 June 2015 : conference proceedings / Bulgarian Academy of Sciences, Academy of Sciences Czech Republic, Latvian Academy of Sciences [et al.]. - Albena, 2015. - Book 5, vol. 2 : Ecology and environmental protection. - P. 213-220.

116. Williams, D. Design of an integrated strapdown guidance and control system for a tactical missile / D. Williams, J. Richman, B. Friedland // A collection of technical papers : AIAA Guidance and Control Conference, Gatlinburg, Tennessee, 15-17 August 1983 / American Institute of Aeronautics and Astronautics. - New York, 1983. - P. 5766.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Акты внедрения результатов диссертационного исследования

о внедрении результатов диссертационной работы Панькиной Екатерины Сергеевны «Контроль и оценка геодинамнческой устойчивости при геотехническом мониторинге на основе применения фазометрических систем»

Комиссия в составе председателя - главного инженера В.Б. Дыранова, членов комиссии: начальника отдела В.А. Ярова, инженера 1 категории П.А. Спиридонова составила настоящий акт о том, что разработанная в рамках диссертационной работы Панькиной Е.С. информационно-аналитического обеспечения геодинамического контроля и алгоритмы обработки фазометрических данных применялись при модельных и натурных исследованиях карстово-суффознонных процессов.

В результате натурных испытаний были получены зависимости, позволяющие локализовать место нарушения целостности фундамента контролируемого объекта при наличии карстовых проявлений. Практическое применение разработанных Панькиной Е.С. методов и алгоритмов совместной обработки фазометрических данных геодинамического контроля позволит обнаружить начальные фазы деструктивных геодеформационных процессов и прогнозировать эксплуатационную устойчивость сооружений при изменении режимов их эксплуатации.

Главный инженер < В.Б. Дыранов

АКТ

Инженер I категории

Начальник отдела

П.А. Спиридонов

В.А. Яров

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НИУ «БелГУ»)

Победы ул , д. 85. г Белгород. 308015, e-mail: [e-mail]. тел [phone], факс 30-10-12, Web: http://www.bsu.edu.ru ОКЛО 02079230. ОГРН 1023101664519. ИНН/КПП 3123035312/312301001

БелГУ

БёлГУ

BELGOROD STATE UNIVERSITY (BSU)

17, i í ímhJ-

№

№ y-¿3

от

ВДС

Акт о внедрении

в научно-исследовательской деятельности результатов

диссертационной работы Е.С. Панькиной «Контроль и оценка геодинамической устойчивости при геотехническом мониторинге на основе применения

фазометрических систем», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 2.2.8. - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

Результаты диссертационного исследования Панькиной Е.С. нашли отражение в подготовке научно-исследовательских работ, выполненных Белгородским государственным национальным исследовательским университетом с участием автора в рамках программ Министерства науки и высшего образования РФ, в частности:

1) в научно-технических отчетах, выполненных по государственному заданию №5.3606.2017/114 «Разработка технологии раннего обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в природно-технических системах на основе автоматизированной совместной обработки разнородных данных геодинамического и геотехнического мониторинга локального и местных уровней» (2017-2019 гг.), в которых использованы следующие результаты диссертационного исследования Панькиной Е.С.:

- получены геодеформационные прогнозные оценки на основании совместной обработкой данных сети акселерометрических инклинометров и фазометрических данных геодинамического контроля;

- получены зависимости, которые характеризуют деформационные процессы, происходящие в наблюдаемом объекте - «грунтовое основание - фундамент - сооружение» в условиях наличия карстовых проявлений;

2) при экспериментальных исследованиях, проводимых в рамках выпол-

нения работ по государственному заданию №5.3606.2017/ПЧ «Разработка технологии раннего обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в природно-технических системах на основе автоматизированной совместной обработки разнородных данных геодинамического и геотехнического мониторинга локального и местных уровней» применялись следующие практические результаты диссертационного исследования Панькиной Е.С.:

- разработанная структурная модель геотехнического мониторинга, отличающаяся совместной обработкой данных сети акселерометрических инклинометров и фазометрических данных геодинамического контроля;

- разработанная модель информационно-аналитического обеспечения геодинамического контроля и алгоритмы обработки фазометрических данных геодинамического контроля.

Использование результатов диссертационной работы позволило повысить эффективность геотехнического мониторинга, отличительной особенностью которого является направленность на выявление начальной фазы деструктивных геодеформационных процессов, что позволит более успешно решать задачи обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в природно-технических системах.

Проректор по науке и инноващ кандидат физико-математическ