Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий
Приведены результаты применения комплекса геоэлектрических методов становления короткоимпульсного электромагнитного поля, вертикального электрорезонансного и георадарного зондирований для изучения инженерно-геологических условий в районе двух жилых домов в г. Киеве. Установлено, что появление трещин...
Saved in:
| Published in: | Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100268 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2012. — Вип. 9. — С. 152-163. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100268 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. Якимчук, Ю.Н. 2016-05-19T13:59:23Z 2016-05-19T13:59:23Z 2012 Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2012. — Вип. 9. — С. 152-163. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2409-9430 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100268 550. 837.3 Приведены результаты применения комплекса геоэлектрических методов становления короткоимпульсного электромагнитного поля, вертикального электрорезонансного и георадарного зондирований для изучения инженерно-геологических условий в районе двух жилых домов в г. Киеве. Установлено, что появление трещин в стенах проблемных домов обусловлено техногенным и естественным водными потоками. Сделан вывод о том, что при проведении проектных работ под строительство зданий, промышленных сооружений и объектов транспортной инфраструктуры необходимо в обязательном порядке учитывать подземные водные потоки. Недоучет подземных потоков приводит к существенным потерям времени и финансовых ресурсов. Обнаружение и картирование водных потоков и участков повышенного увлажнения грунтов может оперативно осуществляться комплексом используемых геофизических методов. Этот комплекс может также использоваться для решения специфических инженерно-геологических задач при строительстве новых объектов, а также для регулярного мониторинга инженерно-геологического состояния среды в уже построенных районах. Наведено результати застосування комплексу геоелектричних методів становлення короткоімпульсного електромагнітного поля, вертикального електрорезонансного та георадарного зондувань для вивчення інженерно-геологічних умов у районі двох житлових будинків у м. Києві. Встановлено, що поява тріщин у стінах проблемних будинків зумовлена техногенним і природним водними потоками. Зроблено висновок, що під час проведення проектних робіт під будівництво будинків, промислових споруд та об’єктів транспортної інфраструктури необхідно в обов’язковому порядку враховувати підземні водні потоки. Неврахування підземних потоків призводить до істотних втрат часу та фінансових збитків. Виявлення та картування водних потоків і ділянок підвищеного зволоження ґрунтів можна оперативно здійснювати комплексом геофізичних методів, що використовуються. Цей самий комплекс можна також застосовувати для вирішення специфічних інженерно-геологічних завдань під час будівництва нових об’єктів, а також для регулярного моніторингу інженерно-геологічного стану середовища в районах, уже побудованих. The results of application of the complex of geoelectric methods of forming short- pulsed electromagnetic field (FSPEF), vertical electric-resonance (VERS) and georadar soundings in the areas of two apartment buildings in Kiev are given. It was established by geophysical studies that the appearance of cracks in the walls of problem houses are due to the man-made and natural water flows. The following conclusion is done: it is necessary in obligatory order to take into account the underground water flows when undertaking the design work for the buildings, industrial structures and objects of the transport infrastructure construction. The neglect of underground flow brings to the essential waste of time and financial resources. The finding and mapping of water flow and area of the raised soil moistening can be realized operatively by complex of used geophysical methods. This complex can be also used for solving the specific engineering- geological problems during new objects construction, as well as for regular monitoring of the engineering-geological condition of environment in areas of already constructed objects. ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики Інформаційні технології моніторингу природних та техногенних процесів Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий Досвід застосування мобільних геофізичних методів для встановлення причин деформації будівель Experience of mobile geophysical method sapplication for establishing the causes of buildings deformation Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| spellingShingle |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. Якимчук, Ю.Н. Інформаційні технології моніторингу природних та техногенних процесів |
| title_short |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| title_full |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| title_fullStr |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| title_full_unstemmed |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| title_sort |
опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий |
| author |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. Якимчук, Ю.Н. |
| author_facet |
Левашов, С.П. Якимчук, Н.А. Корчагин, И.Н. Пищаный, Ю.М. Прилуков, В.В. Якимчук, Ю.Н. |
| topic |
Інформаційні технології моніторингу природних та техногенних процесів |
| topic_facet |
Інформаційні технології моніторингу природних та техногенних процесів |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики |
| publisher |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Досвід застосування мобільних геофізичних методів для встановлення причин деформації будівель Experience of mobile geophysical method sapplication for establishing the causes of buildings deformation |
| description |
Приведены результаты применения комплекса геоэлектрических методов становления короткоимпульсного электромагнитного поля, вертикального электрорезонансного и георадарного зондирований для изучения инженерно-геологических условий в районе двух жилых домов в г. Киеве. Установлено, что появление трещин в стенах проблемных домов обусловлено техногенным и естественным водными потоками. Сделан вывод о том, что при проведении проектных работ под строительство зданий, промышленных сооружений и объектов транспортной инфраструктуры необходимо в обязательном порядке учитывать подземные водные потоки. Недоучет подземных потоков приводит к существенным потерям времени и финансовых ресурсов. Обнаружение и картирование водных потоков и участков повышенного увлажнения грунтов может оперативно осуществляться комплексом используемых геофизических методов. Этот комплекс может также использоваться для решения специфических инженерно-геологических задач при строительстве новых объектов, а также для регулярного мониторинга инженерно-геологического состояния среды в уже построенных районах.
Наведено результати застосування комплексу геоелектричних методів становлення короткоімпульсного електромагнітного поля, вертикального електрорезонансного та георадарного зондувань для вивчення інженерно-геологічних умов у районі двох житлових будинків у м. Києві. Встановлено, що поява тріщин у стінах проблемних будинків зумовлена техногенним і природним водними потоками. Зроблено висновок, що під час проведення проектних робіт під будівництво будинків, промислових споруд та об’єктів транспортної інфраструктури необхідно в обов’язковому порядку враховувати підземні водні потоки. Неврахування підземних потоків призводить до істотних втрат часу та фінансових збитків. Виявлення та картування водних потоків і ділянок підвищеного зволоження ґрунтів можна оперативно здійснювати комплексом геофізичних методів, що використовуються. Цей самий комплекс можна також застосовувати для вирішення специфічних інженерно-геологічних завдань під час будівництва нових об’єктів, а також для регулярного моніторингу інженерно-геологічного стану середовища в районах, уже побудованих.
The results of application of the complex of geoelectric methods of forming short- pulsed electromagnetic field (FSPEF), vertical electric-resonance (VERS) and georadar soundings in the areas of two apartment buildings in Kiev are given. It was established by geophysical studies that the appearance of cracks in the walls of problem houses are due to the man-made and natural water flows. The following conclusion is done: it is necessary in obligatory order to take into account the underground water flows when undertaking the design work for the buildings, industrial structures and objects of the transport infrastructure construction. The neglect of underground flow brings to the essential waste of time and financial resources. The finding and mapping of water flow and area of the raised soil moistening can be realized operatively by complex of used geophysical methods. This complex can be also used for solving the specific engineering- geological problems during new objects construction, as well as for regular monitoring of the engineering-geological condition of environment in areas of already constructed objects.
|
| issn |
2409-9430 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100268 |
| citation_txt |
Опыт применения мобильных геофизических методов для установления причин деформации зданий / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики: Зб. наук. пр. — 2012. — Вип. 9. — С. 152-163. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT levašovsp opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT âkimčukna opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT korčaginin opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT piŝanyiûm opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT prilukovvv opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT âkimčukûn opytprimeneniâmobilʹnyhgeofizičeskihmetodovdlâustanovleniâpričindeformaciizdanii AT levašovsp dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT âkimčukna dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT korčaginin dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT piŝanyiûm dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT prilukovvv dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT âkimčukûn dosvídzastosuvannâmobílʹnihgeofízičnihmetodívdlâvstanovlennâpričindeformacííbudívelʹ AT levašovsp experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation AT âkimčukna experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation AT korčaginin experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation AT piŝanyiûm experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation AT prilukovvv experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation AT âkimčukûn experienceofmobilegeophysicalmethodsapplicationforestablishingthecausesofbuildingsdeformation |
| first_indexed |
2025-11-27T06:52:40Z |
| last_indexed |
2025-11-27T06:52:40Z |
| _version_ |
1850805884479864832 |
| fulltext |
152
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
УДК 550. 837.3
С.П. Левашов1,2, Н.А. Якимчук1,2, И.Н. Корчагин3,
Ю.М. Пищаный2, В.В. Прилуков2, Ю.Н. Якимчук2
1Институт прикладных проблем экологии, геофизики и
геохимии, г. Киев
2Центр менеджмента и маркетинга в области наук о Земле
ИГН НАН Украины, г. Киев
3Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины,
г. Киев
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ
ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ
УСТАНОВЛЕНИЯ ПРИЧИН
ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ
Приведены результаты применения комплекса геоэлектрических методов станов-
ления короткоимпульсного электромагнитного поля, вертикального электроре-
зонансного и георадарного зондирований для изучения инженерно-геологиче-
ских условий в районе двух жилых домов в г. Киеве. Установлено, что появление
трещин в стенах проблемных домов обусловлено техногенным и естественным
водными потоками. Сделан вывод о том, что при проведении проектных работ под
строительство зданий, промышленных сооружений и объектов транспортной ин-
фраструктуры необходимо в обязательном порядке учитывать подземные вод-
ные потоки. Недоучет подземных потоков приводит к существенным потерям
времени и финансовых ресурсов. Обнаружение и картирование водных потоков и
участков повышенного увлажнения грунтов может оперативно осуществляться
комплексом используемых геофизических методов. Этот комплекс может также
использоваться для решения специфических инженерно-геологических задач при
строительстве новых объектов, а также для регулярного мониторинга инженер-
но-геологического состояния среды в уже построенных районах.
Ключевые слова: геоэлектрическая съемка, электрорезонансное зондирование,
георадар, здание, аномалия, зона увлажнения, водоносный горизонт, водный по-
ток.
Введение. Геофизические методы широко и повсеместно исполь-
зуются при решении разнообразных инженерно-геологических задач
[7, 8, 10]. Они применяются как при проведении инженерно-геологиче-
ских съемок различного масштаба, так и при детальных работах изы-
скательского характера, связанных с проектированием, строительством
и эксплуатацией различных сооружений. Применение геофизических ме-
тодов позволяет повысить точность и детальность изысканий, умень-
153
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
шить затраты времени и финансовых ресурсов на проведение инженер-
но-геологических работ в целом.
Объектом такого рода исследований является верхняя часть разре-
за (ВЧР), которая характеризуется значительной неоднородностью стро-
ения и физических свойств пород. Для повышения эффективности гео-
физических исследований при изучении ВЧР применяются методы раз-
личной физической природы, повышается детальность наблюдений с
целью получения интегральных характеристик, отражающих особенно-
сти строения и свойств массива пород в его естественном залегании,
выполняются многократные наблюдения без нарушения строения и со-
стояния геологической среды [10].
Геофизические методы применяются для картирования рыхлых от-
ложений, определения глубины залегания коренных пород, детального
расчленения ВЧР, оценки физико-механических и водно-физических
свойств пород в их естественном залегании, изучения трещиноватости и
нарушенности массива, определения уровня грунтовых вод (УГВ) и их
динамики. Достаточно часто геофизическими методами изучается на-
пряженное состояние коренных пород, картируются зоны геодинамиче-
ской активности (карст, суффозия, оползни, обвалы, просадки и др.), пред-
ставляющие опасность для строительства, проводятся мониторинг за
состоянием сооружений и изучение их влияния на геологическую среду
Для такого рода работ обычно применяется комплекс традиционных
геофизических методов, ведущими в котором являются сейсморазвед-
ка методом преломленных волн (МПВ), а также электромагнитные зон-
дирования (ВЭЗ, ВЭЗ–ВП или ЗСБ). При необходимости в комплекс так-
же могут включать микромагнитную, эманационную съемки и гамма-
съемку. Применяют также сейсмоакустическое и электромагнитное
межскважинные просвечивания [10].
Особое внимание уделяется выделению слабо проявленных в геоло-
го-геофизических полях малоамплитудных тектонических разломов, свя-
занных с активными движениями земной коры. Такие разломы, как пра-
вило, долгоживущие. К ним приурочены зоны повышенной трещинова-
тости и проницаемости. Для выделения разломных зон используются
методы комплексной интерпретации площадной или профильной геоло-
го-геофизической информации [10].
В последнее время для решения разнообразных задач приповерхност-
ной геофизики начали также применять радиоволновой метод исследова-
154
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
ний [2], импульсные электромагнитные методы [8, 9] и высокоточную гра-
виразведку [9], георадарные [1] и сейсмоакустические методы [3].
Уже на протяжении многих лет авторы демонстрируют (в том числе
в публикациях [4–6]) эффективность комплекса неклассических геоэлек-
трических методов становления короткоимпульсного поля (СКИП), вер-
тикального электрорезонансного зондирования (ВЭРЗ) (экспресс-техно-
логия СКИП–ВЭРЗ) [11] и георадарного зондирования при решении как
инженерно-геологических задач непосредственно, так и других не ме-
нее важных и неотложных задач приповерхностной геофизики.
Геоэлектрические методы СКИП и ВЭРЗ совместно с методом
георадарного зондирования неоднократно применялись для изучения
инженерно-геологического состояния ВЧР в районах уже построенных,
а также строящихся промышленных и жилых зданий, а также объектов
транспортных коммуникаций. Ниже представлены результаты примене-
ния этих методов для изучения инженерно-геологических условий в районе
двух жилых домов в г. Киеве.
Объекты изучения и методика работ. Два обследованных объек-
та расположены в Святошинском районе г. Киева. Первый объект, пяти-
этажный жилой дом № 14, находится на ул. Доброхотова, имеет четыре
подъезда (рис. 1–3). На протяжении нескольких последних лет на фа-
садной части дома в районе подъездов 3 и 4 сформировались большие
трещины. Возникновение трещин обусловлено, скорее всего, процесса-
ми проседания фундамента дома в районе указанных подъездов.
Второй объект, жилой дом по ул. Н. Краснова № 17, расположен на
углу улиц Краснова и Беличанская. Дом 16-этажный, трехсекционный,
имеет три подъезда и цокольный этаж. Вторая и третья секции дома
расположены вдоль ул. Беличанская (рис. 4). В цокольном этаже тре-
тьей и частично второй секций возникли трещины в стенах.
Для установления причин деформации стен домов в районах их рас-
положения были проведены геофизические исследования. Основная за-
дача исследований – выявление гидрогеологических факторов, кото-
рые, в принципе, могут содействовать возникновению трещин в жилых
домах.
Обследование участков расположения проблемных объектов прово-
дилось геоэлектрическими методами СКИП, ВЭРЗ и георадарного зон-
дирования. Геофизические измерения выполнялись, в основном, вдоль
фундаментов домов, а также на близко расположенных территориях
155
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
(см. рис. 1, 2, 4). На первом проблемном объекте измерения проведены
также между домами № 12 по ул. Доброхотова и № 10 по ул. Семашко
(см. рис. 2).
В процессе проведения работ съемкой методом СКИП устанавли-
вались зоны повышенного увлажнения грунтов и повышенной фильтра-
ции грунтовых вод. В результате выявлены и закартированы зоны под-
земных водных потоков и прослежены пути их миграции. На первом изу-
чаемом объекте съемкой СКИП обнаружен участок истока подземного
потока из подземной водной коммуникации.
Методами электрорезонансного и георадарного зондирований уста-
новлены глубины зон увлажнения грунтов, литологических границ и зон
ослабленных грунтов, которые формируются за счет суффозионных про-
цессов.
Георадарное зондирование на объектах обследования проводилось
георадаром “ОКО-2” с антенным блоком АБ-250 МГц. Шаг зондирова-
ния по профилям 10 см, глубина зондирования 20 м.
Результаты обследования первого объекта. По данным геофи-
зической съемки методом СКИП в районе двора дома № 14 определе-
на обширная зона повышенного увлажнения грунтов (см. рис. 1). Скорее
всего, эта зона сформировалась за счет подземного водного потока,
который прослежен до дома № 10 по ул. Семашко (см. рис. 2). Вдоль
фасадной части этого дома на глубине около 2 м расположена канализа-
ционная сеть. Водный подземный поток начинается в районе подъез-
да 4, над зоной канализации (рис. 2). В этом месте ширина потока около
2 м. Далее, в направлении к дому № 14 поток расширяется и формирует
значительную зону увлажненных грунтов шириной до 30 м. Зона под-
земной фильтрации проходит под фундаментом дома № 14 в районе
подъездов 3 и 4.
В этом месте вследствие увлажнения грунтов может происходить
частичное проседание основания фундамента. Нельзя также исключить
из рассмотрения возможные процессы суффозионного выноса грунта из-
под фундамента дома. За домом № 14 фильтрационный поток проходит
между домом № 12 и проезжей частью ул. Доброхотова.
По результатам ВЭРЗ и георадарного зондирования определены
основные интервалы глубин залегания увлажненных горизонтов грунтов.
Данные зондирования в районе дома приведены на рис. 1, а также на
вертикальных разрезах по профилям вдоль фундамента дома с фасад-
156
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
Ðèñ. 1. Êàðòà çîí óâëàæíåíèÿ ãðóíòîâ â ðàéîíå äîìà ¹ 14 ïî óë. Äîáðîõîòîâà (ã. Êè-
åâ): 1 – øêàëà îòíîñèòåëüíîãî óâëàæíåíèÿ ãðóíòîâ; 2 – ïðîôèëü ãåîðàäàðíîãî çîí-
äèðîâàíèÿ; 3 – çîíà ñóôôîçèîííîãî âûíîñà ãðóíòà; 4 – òî÷êà çîíäèðîâàíèÿ ÂÝÐÇ;
5 – èíòåðâàë ãëóáèí çîíû óâëàæíåíèÿ â ïóíêòå çîíäèðîâàíèÿ, ì
Ðèñ. 2. Ñõåìà ìèãðàöèè òåõíîãåííîãî âîäíîãî ïîòîêà, ñôîðìèðîâàííîãî âñëåäñòâèå
ïîâðåæäåíèÿ êàíàëèçàöèîííîé êîììóíèêàöèè â ðàéîíå äîìîâ ¹ 10 ïî óë. Ñåìàø-
êî è ¹ 14 ïî óë. Äîáðîõîòîâà (ã. Êèåâ): 1 – ïðîôèëü ãåîðàäàðíîãî çîíäèðîâàíèÿ;
2 – ìåñòî ïîâðåæäåíèÿ êàíàëèçàöèîííîé ñåòè; 3 – íàïðàâëåíèå ìèãðàöèè òåõíîãåí-
íîãî âîäíîãî ïîòîêà; 4 – íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ âîäû â êàíàëèçàöèîííîé ñåòè; 5 –
âåðòèêàëüíàÿ òðåùèíà â ñòåíàõ äîìà; 6 – ïóíêò ÂÝÐÇ
157
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
ной и тыльной сторон (см. рис. 3). Максимальные мощности увлажнен-
ных грунтов определены вдоль фасадной части дома в районе подъез-
дов 3 и 4.
По данным зондирований вдоль фундамента дома № 14 построены
вертикальные разрезы вдоль тыльной и фасадной сторон (рис. 3). Зон-
дированием установлена зона техногенного увлажнения грунтов, над
которой выявлены участки ослабленных грунтов, сформированные вслед-
ствие суффозионных процессов. В отдельных пунктах зондирования оп-
ределены следующие глубины расположения суффозионно-ослабленных
зон, м: V6 – 3,0–4,5 (мощность 1,5 м); V8 – 3,0–4,5 (1,5 м); V10 – 2,8–4,6
(1,8 м).
Зона ослабленных грунтов сформировалась в верхней части техно-
генного фильтрационного потока, который проходит под фундаментом
дома. В пределах этой зоны происходят процессы проседания фунда-
мента, что, в свою очередь, обусловливает возникновение трещин в сте-
нах дома.
Результаты обследования второго объекта. По данным гео-
электрической съемки методом СКИП в районе третьей и частично
второй секций дома № 17 по ул. Н. Краснова определена зона повы-
шенного УГВ и увлажнения верхнего слоя грунтов. Данный участок
увлажненных грунтов сформировался в зоне повышенной фильтрации
грунтовой воды, которая, скорее всего, имеет естественное происхож-
Ðèñ. 3. Âåðòèêàëüíûé ãåîðàäàðíûé ðàçðåç âäîëü ôàñàäíîé ÷àñòè äîìà ¹ 14 ïî óë. Äîá-
ðîõîòîâà (ã. Êèåâ): 1 – óâëàæíåííàÿ çîíà ôèëüòðàöèîííîãî ïîòîêà; 2 – ñóôôîçèîí-
íî-îñëàáëåííàÿ çîíà; 3 – ïóíêò çîíäèðîâàíèÿ ÂÝÐÇ; 4 – òðåùèíà â ñòåíå
158
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
дение. Карта зоны увлажнения грунтов и путей миграции подземной
воды представлена на рис. 4.
Ширина зоны повышенной фильтрации в районе дома около 50 м.
Миграционные водные потоки проходят под проездной частью ул. Бе-
личанская, под третьей и частично под второй секциями дома № 17,
а также частично под домами № 24 и 9а (рис. 4).
Глубина до кровли фильтрационного горизонта составляет 13–16 м.
Средняя мощность зоны фильтрации – около 5–10 м. В районе третьей и
второй секций дома установлено резкое поднятие УГВ до 5,9–6,0 м.
Локальный подъем УГВ может быть связан с локальным уменьшени-
ем фильтрационных свойств пород, вызванным увеличением нагрузки
на грунты под фундаментами 16-этажного дома. В целом поднятие УГВ
и привело к увеличению мощности увлажненных грунтов под домом до
20 м.
Ðèñ. 4. Êàðòà çîí óâëàæíåíèÿ ãðóíòîâ â ðàéîíå äîìà ¹ 17 ïî óë. Í. Êðàñíîâà
(ã. Êèåâ): 1 – êîíòóð ó÷àñòêà îáðàçîâàíèÿ òðåùèí â ñòåíàõ äîìà; 2 – íàïðàâëåíèÿ
ìèãðàöèè ãðóíòîâîé âîäû â ïðåäåëàõ ôèëüòðàöèîííîãî ïîòîêà; 3 – ïðîôèëü ãåîðà-
äàðíîãî çîíäèðîâàíèÿ; 4 – ïóíêò ÂÝÐÇ; 5 – èíòåðâàë çîíû óâëàæíåíèÿ ãðóíòîâ, ì;
6 – øêàëà îòíîñèòåëüíîãî óâëàæíåíèÿ ãðóíòîâ
159
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
По результатам георадарного зондирования и ВЭРЗ в разрезе вдоль
фасадной части дома установлены зоны ослабленных грунтов. Эти зоны
сформировались вследствие подъема УГВ и, частично, суффозионного
выноса грунтов из-под фундамента дома. Первая зона расположена
между пунктами зондирования v1–v2 (рис. 4). Зона начинается на рас-
стоянии 4 м от угла третьей секции, ее длина – 12 м, мощность – около
8,5 м. Вторая зона определена на расстоянии 30 м от угла третьей сек-
ции дома, имеет длину 15 м и вертикальную мощность около 9,5 м. Вер-
тикальный разрез суффозионно-ослабленных зон показан на рис. 5.
Максимальные мощности увлажненного горизонта определены под
фундаментами третьей секции дома. Подъем УГВ после завершения
строительства дома может быть одним из факторов образования тре-
щин в цокольном этаже.
Выводы и рекомендации. Результаты обследования первого
объекта свидетельствуют, что причиной образования трещин в стенах
дома № 14 по ул. Доброхотова является частичное проседание фунда-
мента в районе подъездов 3 и 4.
Процессы проседания обусловлены наличием под фундаментом дома
техногенного водного потока. Данный поток сформировался вследствие
повреждения канализационной сети, которая проходит перед домом № 10
по ул. Семашко. Скорее всего, это повреждение существует уже несколь-
ко лет. Приблизительно установлено место истока воды из канализации
(на расстоянии 8 м от ближнего люка канализационной сети).
Ðèñ. 5. Âåðòèêàëüíûé ãåîðàäàðíûé ðàçðåç âäîëü ôàñàäíîé ÷àñòè äîìà ¹ 17 ïî
óë. Í. Êðàñíîâà (ã. Êèåâ): 1 – óðîâåíü ãðóíòîâûõ âîä; 2 – ïóíêò ÂÝÐÇ; 3 – ñóôôî-
çèîííî-îñëàáëåííàÿ çîíà
160
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
Визуально установлено, что мощность водного потока в этом люке
в 2 раза выше, чем в люке ниже по течению канализации. Большая часть
канализационной воды вытекает из сети и увлажняет грунты вдоль зоны
своей миграции. Данный подземный поток является основной причиной
разрушения стен дома.
Результаты проведенных работ позволили сформулировать следую-
щие рекомендации.
1. Провести осмотр канализационной сети вдоль дома № 10 по ул. Се-
машко.
2. В случае обнаружения повреждений канализации выполнить ее ре-
монт и ликвидировать истоки воды.
3. Продолжить наблюдения за домом и процессами образования тре-
щин. В случае продолжения формирования трещин и проседания
фундамента после ликвидации техногенного потока целесообразно
разработать проект и провести работы по закреплению грунтов
под фундаментом дома путем нагнетания цементирующих раство-
ров.
Обследование второго проблемного объекта по ул. Н. Краснова № 17
проводила также строительная лаборатория “Киевжилищеспецэксплуа-
тация”. В результате их работ причиной образования трещин в доме были
признаны температурно-линейные деформации, которые возникают
вследствие суточных и сезонных колебаний температуры. Недоучет этих
явлений приводит к просчетам при проектировании дома.
По данным геофизических исследований дополнительным фактором
образования трещин в цокольном этаже является локальное поднятие
УГВ под фундаментами третьей и второй секций дома. В районе этих
секций зафиксирована естественная зона повышенной фильтрации грун-
товой воды.
Причина локального поднятия УГВ после завершения строительства
дома – локальное уменьшение фильтрационных свойств пород, обуслов-
ленное увеличением нагрузки на грунты. УГВ, по состоянию на ноябрь
месяц 2009 г. под третьей и второй секциями поднялся до глубины 6 м, в
то время как за пределами фильтрационного потока УГВ составляет
12–14 м. Поднятие УГВ обусловило возникновение зон суффозионно-
ослабленных грунтов под фундаментами дома. Тот факт, что макси-
мальное количество трещин фиксируется в районе третьей и второй
секций дома, свидетельствует о наличии дополнительного гидрогеоло-
161
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
гического фактора, который способствует деформации конструкции жи-
лого дома.
Для минимизации температурно-линейных деформаций Строитель-
ной лабораторией рекомендована разработка документации на усиление
несущей способности внешних стен дома.
По данным геофизических исследований дополнительно рекомендо-
вана разработка проекта закрепления суффозионно-ослабленных зон под
фундаментами третьей и второй секций дома. Такого рода закрепление
осуществляется путем нагнетания цементирующих смесей в грунты че-
рез буровые скважины. Проектная документация может быть подго-
товлена специалистами предприятия “Метротуннельпроект”. Работы
по закреплению грунтов могут быть выполнены предприятием СМУ-6
ВАТТ “Киевметробуд”.
Практический опыт применения комплекса геоэлектрических,
сейсмоакустического и георадарного методов при решении разнообраз-
ных задач приповерхностной геофизики, а также представленные выше
результаты проведения инженерно-геологического обследования на двух
объектах в г. Киеве свидетельствуют, что этот комплекс позволяет опе-
ративно и эффективно выделять зоны повышенного увлажнения грун-
тов; определять направления и пути миграции фильтрационных водных
потоков естественного и техногенного происхождения; устанавливать глу-
бины залегания и мощности обводненных горизонтов пород; определять
по площади мощности рыхлых отложений, кровли дресвы и гранитного
основания; выделять и трассировать в пределах участка работ тектони-
ческие нарушения, и др.
Проведение ВЭРЗ и георадарного зондирования по достаточно плотной
системе профилей и отдельных точек позволяет строить детальные карты
и геолого-геофизические разрезы глубин залегания границ между отдель-
ными комплексами пород, а также карты мощностей отдельных стратигра-
фических горизонтов разреза. Такие карты и разрезы дают возможность
сформировать целостное и объемное представление о геологическом стро-
ении верхней части разреза в пределах участков обследования.
Полевые геофизические измерения комплексом геоэлектрических,
сейсмоакустического и георадарного методов выполняются оператив-
но, в сжатые сроки, что позволяет существенно сокращать сроки прове-
дения инженерно-изыскательских работ в целом, а также их стоимость
за счет существенного уменьшения объемов бурения.
162
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
Геоэлектрическая технология СКИП–ВЭРЗ, а также методы сейс-
моакустического и георадарного зондирований могут применяться для
мониторинговых наблюдений на участках расположения проблемных
объектов с целью определения влияния техногенных и природных фак-
торов на их устойчивость к деформациям. На площадках строительства
новых объектов мониторинговые измерения могут проводиться для оп-
ределения влияния строящихся объектов на инженерно-геологические
условия участков застройки и близлежащих территорий.
1. Владов М.Л. Методическое руководство по проведению георадиолокационных ис-
следований / Владов М.Л., Золотарев В.П., Старовойтов А.В. М.: Материалы ка-
федры сейсмометрии и геоакустики геол. фак-та МГУ. – М., 1997. – 68 с.
2. Задериголова М.М. Радиоволновой метод в инженерной геологии и геоэкологии /
Задериголова М.М. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1998. – 319 с.
3. Калинин А.В. Сейсмоакустические исследования на акваториях / Калинин А.В., Ка-
линин В.В., Пивоваров Б.Л. – М.: Недра, 1983. – 204 с.
4. Левашов С.П. Оперативное обследование и мониторинг участков развития карсто-
вых процессов геофизическими методами / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Кор-
чагин, Ю.М. Пищаный, Д.Н. Божежа // Геоінформатика. – 2008. – № 4. – С. 63–68.
5. Левашов С.П. Эффективность оперативных геофизических технологий при изуче-
нии инженерно-геологических условий на участках метрополитена приповерхност-
ного залегания / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин, Ю.М. Пищаный //
Геоінформатика. – 2009. – № 2. – С. 30–47.
6. Левашов С.П. Оперативное решение практических задач приповерхностной геофи-
зики: от применения неклассических геоэлектрических методов до новой парадигмы
геофизических исследований / С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин // Гео-
інформатика. – 2011. – № 1. – С. 22–31.
7. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики / Огильви А.А. – М.: Недра, 1990.
501 с.
8. Павлов А.Т. Возможности и особенности импульсных индуктивных ЭМ зондиро-
ваний ВЧР в сложных геологических условиях / А.Т. Павлов, В.П. Лепешкин,
Ю.Н. Павлова // Физика Земли. – 2007. – № 3. – С. 65–73.
9. Слепак З.М. Геофизика для города / Слепак З.М. – Тверь: ГЕРС, 2007. – 240 с.
10. Хмелевской В.К. Геофизические методы исследования земной коры. Кн. 1: Методы
прикладной и скважинной геофизики. Учебник / Хмелевской В.К. Дубна: Изд-во
Междунар. ун-та природы, общества и человека “Дубна”, 1997. – 276 с.
11. Шуман В.Н. Радиоволновые зондирующие системы: элементы теории, состояние и
перспективы / В.Н. Шуман, С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин // Гео-
інформатика. – 2008. – № 2. – С. 22–50.
163
Зб. наук. праць “Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики”, 2012
© С.П. Левашов, Н.А. Якимчук, И.Н. Корчагин,
Ю.М. Пищаный, В.В. Прилуков, Ю.Н. Якимчук
Досвід застосування мобільних геофізичних методів для встановлення
причин деформації будівель С.П. Левашов, М.А. Якимчук, І.М. Корчагін,
Ю.М. Піщаний, В.В. Прилуков, Ю.М. Якимчук
Наведено результати застосування комплексу геоелектричних методів становлен-
ня короткоімпульсного електромагнітного поля, вертикального електрорезонан-
сного та георадарного зондувань для вивчення інженерно-геологічних умов у
районі двох житлових будинків у м. Києві. Встановлено, що поява тріщин у стінах
проблемних будинків зумовлена техногенним і природним водними потоками.
Зроблено висновок, що під час проведення проектних робіт під будівництво бу-
динків, промислових споруд та об’єктів транспортної інфраструктури необхідно
в обов’язковому порядку враховувати підземні водні потоки. Неврахування підзем-
них потоків призводить до істотних втрат часу та фінансових збитків. Виявлення
та картування водних потоків і ділянок підвищеного зволоження ґрунтів можна
оперативно здійснювати комплексом геофізичних методів, що використовуються.
Цей самий комплекс можна також застосовувати для вирішення специфічних інже-
нерно-геологічних завдань під час будівництва нових об’єктів, а також для регу-
лярного моніторингу інженерно-геологічного стану середовища в районах, уже
побудованих.
Ключові слова: геоелектричне знімання, електрорезонансне зондування, геора-
дар, будинок, аномалія, зона зволоження, водоносний горизонт, водний потік.
Experience of mobile geophysical method sapplication for establishing the causes
of buildings deformation S.P. Levashov, N.A. Yakymchuk, I.N. Korchagin,
Yu.M. Pishchaniy, V.V. Prilukov, Yu.M. Yakymchuk
The results of application of the complex of geoelectric methods of forming short-
pulsed electromagnetic field (FSPEF), vertical electric-resonance (VERS) and georadar
soundings in the areas of two apartment buildings in Kiev are given. It was established
by geophysical studies that the appearance of cracks in the walls of problem houses are
due to the man-made and natural water flows.The following conclusion is done: it is
necessary in obligatory order to take into account the underground water flows when
undertaking the design work for the buildings, industrial structures and objects of the
transport infrastructure construction. The neglect of underground flow brings to the
essential waste of time and financial resources. The finding and mapping of water flow
and area of the raised soil moistening can be realized operatively by complex of used
geophysical methods. This complex can be also used for solving the specific engineering-
geological problems during new objects construction, as well as for regular monitoring
of the engineering-geological condition of environment in areas of already constructed
objects.
Keywords: geoelectric survey, electric-resonance sounding, Georadar, house, anomaly,
zone of moistening, aquifer, water flow.
|