Техническая геофизика

Техническая геофизика – применение геофизических методов для решения специальных задач капитального строительства: обследование геотехнических конструкций, оценка их взаимодействия с грунтовым основанием, контроль качества скрытых работ и др.

Специалистами НИИОСП им. Н.М. Герсеванова разработан утвержденный ГОСТ Р 71039-2023. Сваи буронабивные и "стены в грунте" траншейного и свайного типов. Межскважинный ультразвуковой метод контроля качества бетона». В настоящий момент согласование проходят разработанный в НИИОСП им. Н.М. Герсеванова проект стандарта ГОСТ Р «Сваи. Сейсмоакустические методы контроля сплошности бетона и длины свай» и разработанный при участии геофизиков НИИОСП ГОСТ Р «Строительные работы и типовые технологические процессы. Контроль качества скрытых работ геофизическими методами при строительстве подземных объектов».

Решаемые задачи:

неразрушающий контроль качества свайных фундаментов, стен в грунте
неразрушающее обследование фундаментных плит, обделки тоннелей, шахтной крепи
георадиолокационное исследование строительных конструкций
поиск и локализация инженерных сетей и коммуникаций
обследование состояния техногенных грунтовых массивов, в том числе закрепленных

Применяемые методы:

сейсмоакустические и акустические методы
наземная георадиолокация
межскважинный ультразвуковой контроль
скважинный термометрический контроль
наземная сейсморазведка

Сейсмоакустический контроль длины и сплошности свай

Метод:

Сейсмоакустический метод контроля длины и сплошности свай (Sonic, low strain impact testing) позволяет выполнять контроль качества свай – определять сплошность (наличие в стволе сваи сквозных трещин, крупных включений инородного материала и т.д.) и длину сваи (с точностью 5-10%).

Объекты:

Метод применим для испытаний железобетонных свай всех типов, независимо от технологии их устройства (забивных, буронабивных, буроинъекционных и др.). Возможно обследование стальных и деревянных свай.

Возможности:

Сотрудники НИИОСП обладают высокой квалификацией и готовы выполнять обследование не только отдельно стоящих свай, но и свай, включенных в существующие сооружения, ростверки и т.д. Проведение испытаний нестандартных конструкций уточняется при разработке программы испытаний.

Нормативная регламентация:

Объем испытаний методом определяется в соответствии с положениями СП 45.13330.2017.

Проведение испытаний регламентируется международным стандартом ASTM D5882 – 16 «Standard Test Method for Low Strain Impact Integrity Testing of Deep Foundations» и российским документом «Руководство по контролю качества скрытых работ геофизическими методами при строительстве подземных объектов, включая объекты метрополитена, на территории Москвы» (Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы, 2021).

Оборудование:

Для контроля длины и сплошности свай используются измерители длины свай ИДС-1/2 («Логические системы», Россия). Современное программное обеспечение GeoTechControl (ООО «Геодевайс», Россия) делает возможным продвинутую, оперативную и технологичную обработку результатов измерений.

Ключевые слова:

Контроль качества, неразрушающий контроль, сейсмоакустический метод, свайные фундаменты, сваи, длина, сплошность, дефектоскопия

Запросить КП / Провести консультацию по применению метода

Контрольные испытания свайного фундамента ЖК, возводимого по программе реновации, Москва

Сейсмоакустический контроль сваи через обетонировку оголовка, Москва

Обследование сваи в составе ростверка существующего сооружения, Москва

Сейсмоакустический контроль качества забивной сваи по методике профилирования с общим пунктом возбуждения/ ультрасейсмическим методом, Ульяновск

Пример оформления результатов обследования сваи сейсмоакустическим методом: оценка длины и сплошности металлическим молотком

Пример оформления результатов обследования сваи сейсмоакустическим методом: оценка длины и сплошности резиновой киянкой

Методики сейсмоакустического контроля: а – стандартная, б – обследование сваи в составе ростверка, в – ультрасейсмическое профилирование, г – параллельный сейсмический метод. Условные обозначения: 1 – приемник, 2 – источник, 3 – лучевые траектории распространения упругих волн, 4 – железобетон, 5 – заполненная водой скважина [«Руководство по контролю качества скрытых работ…», 2021]

Акустическое обследование плит и обделки тоннелей

Метод:

Акустические методы контроля качества бетона и оценки состояния контакта фундаментных плит с грунтовым основанием позволяют выполнять обследование значительных по площади конструкций и локализовать аномальные участки. Метод анализа акустического отклика (виброакустический метод, Impulse response testing) и импакт-эхо метод (impact-echo testing) применимы для обследования железобетонных плиты, обделки тоннелей, подпорных стен, ограждающих конструкций.

Объекты:

Методы применимы для испытаний железобетонных плит, тоннельной обделки (монолитной и металлической), шахтной крепи, подпорных стен, гидротехнических сооружений.

Возможности:

Сотрудники НИИОСП выполняют обследование не только конструктивных элементов плит и тоннелей, но и монолитных конструкций нестандартной геометрии.

Нормативная регламентация:

Проведение испытаний регламентируется международными стандартами ASTM C1740-16 и ASTM C1383-15 и российским документом «Руководство по контролю качества скрытых работ геофизическими методами при строительстве подземных объектов, включая объекты метрополитена, на территории Москвы» (Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы, 2021).

Оборудование:

Для акустического обследования плит используются ИДС-1/2 (ЛОГИС-Геотех, Россия) – двухканальные сейсмостанции, позволяющие собирать сигналы для последующей обработки в специализированном ПО. Современное программное обеспечение GeoTechControl (ООО «GEODEVICE», Россия) делает возможным продвинутую, оперативную и технологичную обработку результатов измерений.

Ключевые слова:

Контроль качества, неразрушающий контроль, виброакустический метод, импакт-эхо метод, фундаментные плиты, обделка тоннелей, контроль качества тампонажа заобделочного пространства, контакт конструкция-грунт, пустоты, дефектоскопия

Запросить КП / Провести консультацию по применению метода

Акустическое обследование плиты импакт-эхо методом, Московская область

Акустическое обследование плиты методом анализа отклика, Ульяновск

Акустическое обследование стенки из торкретбетона, Москва

Акустическое обследование бетонной подготовки, Краснодар

Пример выделения зон аномального контакта (пустот) фундаментной плиты с грунтом

Ультразвуковой контроль сплошности бетона свай и стен в грунте

Метод:

Ультразвуковой контроль сплошности бетона свай и стен в грунте (УЗК, УЗД, CSL, crosshole sonic logging) позволяет выполнять контроль качества бетона конструкций в ультразвуковом диапазоне через трубы доступа.

Объекты:

Метод применим для испытаний буронабивных свай, «стен в грунте» траншейного и свайного типа, барретт и т.д. Для проведения испытаний в арматурный каркас сооружения должны быть заблаговременно установлены металлические инвентарные трубы для организации доступа ультразвуковых датчиков.

Возможности:

Для ультразвукового контроля сплошности свай и стен в грунте применяется многоканальный ультразвуковой дефектоскоп CHAMP-Q (Pile Dynamic Inc, США) – самый совершенный из доступных на мировом рынке приборов для проведения подобных испытаний. Аппаратный комплекс обладает огромной производительностью, позволяет одновременно проводить измерения с использованием 4 труб доступа в теле конструкции.

Нормативная регламентация:

Объем испытаний методом определяется в соответствии с положениями СП 45.13330.2017. Проведение испытаний регламентируется международным стандартом ASTM D6760 — 16 «Standard Test Method for Integrity Testing of Concrete Deep Foundations by Ultrasonic Crosshole Testing» и российским документом «Руководство по контролю качества скрытых работ геофизическими методами при строительстве подземных объектов, включая объекты метрополитена, на территории Москвы» (Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы, 2021).

Ключевые слова:

Контроль качества, неразрушающий контроль, ультразвуковой метод, свайные фундаменты, сваи, стены в грунте, сплошность, дефектоскопия

Запросить КП / Провести консультацию по применению метода

Проведение контроля бетона с применением CHAMP-Q, Туапсе

Пример обработки и представления результатов исследования

Принципиальная схема ультразвукового метода [«Руководство по контролю качества скрытых работ…», 2021]

Проведение контроля бетона свай в основании высотного здания, Москва

Пример оформления результатов контроля бетона свай межскважинным ультразвуковым методом

Термометрический контроль качества бетона свай и стен в грунте

Метод:

Термометрический метод контроль сплошности бетона (ТДБС, TIP, thermal integrity profiling) - наиболее молодой метод контроля качества буронабивных свай, и стен в грунте. Метод использует тепло, вырабатывающееся при твердении бетона (реакция гидратации).

Объекты:

Метод применим для оценки качества стволов буронабивных, буроинъекционных, CFA свай, монолитных массивных фундаментов, барретт.

Возможности:

С помощью TIP возможно в первые сутки после бетонирования сваи локализовать проблемные места, дать оценку ее формы и оценить качество бетона в процессе его твердения. Проведение исследований подробно регламентируется программой испытаний.

Нормативная регламентация:

Объем испытаний методом определяется в соответствии с положениями СП 45.13330.2017. Проведение испытаний регламентируется международным стандартом ASTM D7949 — 14 «Standard Test Method for Thermal Integrity Profiling of Concrete Deep Foundations» и российским документом «Руководство по контролю качества скрытых работ геофизическими методами при строительстве подземных объектов, включая объекты метрополитена, на территории Москвы» (Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы, 2021).

Оборудование:

В НИИОСП для термометрического контроля сплошности свай и стен в грунте применяется оборудование от разработчиков методики: дефектоскоп Thermal Integrity Profiler (Pile Dynamics Inc, США). Этот приборный комплекс обладает огромной производительностью и обладает всеми необходимыми для оперативного выполнения измерений функциями.

Ключевые слова:

Контроль качества, неразрушающий контроль, термометрический метод, свайные фундаменты, сваи, стены в грунте, сплошность, дефектоскопия

Запросить КП / Провести консультацию по применению метода

Проведение термометрического контроля процесса инъектирования, Московская область

Изменение температуры массива грунтов при нагнетании цементного раствора

Принципиальная схема термометрического метода [«Руководство по контролю качества скрытых работ…», 2021]

Комплексное геофизическое и геотехническое обследование объектов капитального строительства

Методы:

Обследование монолитных конструкций часто требует комплексного подхода, включающего не только прямые, инженерные и геотехнические методики, но и косвенные, геофизические методы обследования. Ведение исследований в режиме мониторинга, своевременное дополнение численных расчетных схем новой информацией – залог успеха при научно-техническом сопровождении сложного инфраструктурного проекта.

Объекты:

Свайные поля, фундаментные плиты, фундаменты глубокого заложения, подпорные стены.

Возможности:

Лаборатория №38 ЦИСФ НИИОСП обладает всем необходимым для выполнения сложных, комплексных исследований:

– численное моделирование в программных комплексах PLAXIS 2D и 3D;

– оборудование для режимных геодезических наблюдений;

– оборудование для геофизических работ;

– оборудование для проведения гидравлического опробования с одновременным инъектированием конструкции растворами.

Ключевые слова:

Контроль качества, неразрушающий контроль, геофизика, гидравлическое опробован

ие, буровые работы, динамическое зондирование, статическое зондирование, контроль качества бетона, геодезический мониторинг

Запросить КП / Провести консультацию по организации комплексного обследования


Пример комплексного обследования монолитной конструкции с применением акустической съемки и гидравлического опробования




Обследование плиты в основании существующего здания с применением площадной геофизической съемки, буровых работ и гидравлического опробования для локализации зон разуплотнения грунта основания


Использование результатов комплексного обследования для уточнения расчетных параметров конструкции с помощью PLAXIS

Георадиолокационное исследование грунтовых массивов и строительных конструкций

Для работ по методике георадиолокационного профилирования специалисты НИИОСП используют георадар ОКО-3 («Логические системы», Россия). Современное программное обеспечение CartScan позволяет выполнять продвинутую, оперативную и технологичную обработку больших массивов данных.

Исследование грунтов обратной засыпки, космодром Восточный

Георадарное обследование состояния монолитных конструкций, Москва