Статья:

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ОСНОВЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСА "ГРУНТОВОЕ ОСНОВАНИЕ-ФУНДАМЕНТ-СООРУЖЕНИЕ"

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №29(252)

Рубрика: Технические науки

Выходные данные
Супереченко Д.А., Иванча Н.Д., Раковецкий А.И. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ОСНОВЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСА "ГРУНТОВОЕ ОСНОВАНИЕ-ФУНДАМЕНТ-СООРУЖЕНИЕ" // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2023. № 29(252). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/252/130543 (дата обращения: 11.08.2024).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ОСНОВЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСА "ГРУНТОВОЕ ОСНОВАНИЕ-ФУНДАМЕНТ-СООРУЖЕНИЕ"

Супереченко Данила Артурович
студент кафедры информатики и вычислительной техники, Институт космических и информационных технологий, Сибирский федеральный университет, РФ, г. Красноярск
Иванча Никита Денисович
аспирант кафедры прикладной информатики, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, РФ, г. Москва
Раковецкий Александр Иванович
канд. пед. наук, доц. кафедры физической культуры, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, РФ, г. Москва

 

Аннотация. В современном мире развитие городской инфраструктуры и строительства представляет собой сложный и многогранный процесс, требующий постоянного контроля и анализа состояния земляного основания, фундамента и сооружений. Один из ключевых аспектов в этом процессе – система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение".

Геотехнический мониторинг является неотъемлемой частью строительства, позволяющей контролировать нагрузки на землю и обеспечить безопасность сооружений. Однако, традиционные методы мониторинга не всегда эффективны в определении рисков и прогнозировании возможных повреждений. В связи с этим, все большую популярность приобретает система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение", которая позволяет более точно оценивать динамику деформаций и напряжений в конструкциях, а также принимать своевременные меры по предотвращению аварийных ситуаций.

В данной статье мы рассмотрим основные принципы работы системы геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение", её преимущества и возможности применения в различных сферах строительства. Также будут проанализированы случаи использования данной системы в практике и оценены её результаты. Понимание и использование этой технологии способствуют повышению эффективности строительства, сокращению времени работ и обеспечению безопасности сооружений.

 

Ключевые слова: геотехнический мониторинг, преимущества передаточных функций, фундамент, сооружение.

 

Введение

Системы геотехнического мониторинга являются неотъемлемой частью процесса строительства и эксплуатации сооружений. Однако, с ростом сложности и размеров строительных объектов возникает необходимость в более точных и надежных методах мониторинга.

Одним из таких методов является автоматизированная система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение". Эта система позволяет непрерывно контролировать деформацию и перемещение грунта, фундамента и сооружения в режиме реального времени.

В основе работы данной системы лежит использование различных измерительных приборов, таких как датчики давления, уровня, температуры и другие. Эти приборы устанавливаются на различных уровнях - от поверхности грунта до самого сооружения. Измерения производятся с определенной периодичностью или постоянно, в зависимости от требуемой точности и частоты обновления данных.

Полученные измерения передаются на центральный сервер, где происходит их обработка и анализ. В случае выявления отклонений от предельных значений, система автоматически отправляет уведомление ответственным лицам о возможной опасности или необходимости принять меры по предотвращению повреждений сооружения.

Одним из преимуществ автоматизированной системы геотехнического мониторинга является ее высокая точность и надежность. Благодаря использованию современных технологий и высококачественных измерительных приборов, система способна обнаружить даже незначительные изменения в состоянии грунта, фундамента или сооружения.

Кроме того, автоматизированная система геотехнического мониторинга позволяет проводить анализ данных в режиме реального времени. Это позволяет оперативно реагировать на любые изменения и своевременно предпринимать меры для минимизации рисков.

В заключение можно сказать, что использование автоматизированной системы геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" является важным шагом в области обеспечения безопасности и надежности строительных объектов. Эта система позволяет детектировать и предотвращать потенциальные проблемы, а также обеспечивает оперативную реакцию на любые изменения в состоянии грунта и сооружения.

Основные принципы и преимущества передаточных функций комплекса "грунтовое основание-фундамент-сооружение"

Система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" является ключевым инструментом для обеспечения надежности и безопасности инженерных сооружений. Она позволяет проводить контроль и анализ деформаций, напряжений и других параметров, возникающих в грунтовом основании, фундаменте и самом сооружении.

Основными принципами работы системы являются измерение и интерпретация передаточных функций между различными компонентами – грунтом, фундаментом и сооружением. Передаточная функция представляет собой зависимость между воздействием на одну часть системы (например, нагрузкой на фундамент) и реакцией другой части системы (деформацияю или напряжению в грунте). Используя эту зависимость, можно определить текущее состояние и поведение инженерных сооружений.

Преимущества передаточных функций в системе геотехнического мониторинга являются следующими:

1. Высокая точность: передаточные функции позволяют получить довольно точную оценку состояния и поведения инженерных сооружений, так как они учитывают все основные факторы, влияющие на их работу.

2. Ранняя диагностика проблем: благодаря системе геотехнического мониторинга на основе передаточных функций можно обнаружить возможные проблемы или неисправности в работе сооружений на ранних стадиях, что позволяет своевременно предпринять меры по их устранению.

3. Оптимальное планирование ремонтных работ: анализ передаточных функций позволяет определить необходимость проведения ремонтных работ и выбрать наиболее эффективные методы для их выполнения.

4. Экономическая эффективность: использование системы геотехнического мониторинга с передаточными функциями позволяет сократить расходы на обслуживание и эксплуатацию инженерных сооружений, так как обеспечивается более рациональное использование ресурсов.

5. Безопасность: система геотехнического мониторинга на основе передаточных функций позволяет оперативно определить возможные угрозы безопасности и принять необходимые меры по их предотвращению.

В целом, система геотехнического мониторинга на основе передаточных функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" является важным инструментом для обеспечения надежности и безопасности инженерных сооружений.

Проектирование и установка системы геотехнического мониторинга

Проектирование и установка системы геотехнического мониторинга являются важными этапами при создании системы, основанной на функциях "грунтовое основание-фундамент-сооружение". Эти этапы позволяют обеспечить надежное и эффективное функционирование системы, а также своевременно обнаруживать и предотвращать возможные проблемы.

Первый шаг в проектировании системы геотехнического мониторинга - это определение целей и требований к данной системе. Это может быть контроль за деформациями земли, измерение напряжений или давления в грунте, контроль за уровнем подземных вод и другие параметры, которые имеют значение для безопасности и стабильности сооружения. Важно также определить точки наблюдения, где будут установлены датчики для сбора данных.

Далее следует выбор соответствующих инструментов и технологий для установки системы мониторинга. В зависимости от поставленных целей, могут использоваться различные типы датчиков: наклономеры, стрептенсометры, пьезометры и другие. Также необходимо выбрать методы передачи данных, которые могут быть проводными или беспроводными, в зависимости от специфики объекта и его окружения.

После этого проводится установка датчиков и системы сбора данных. Это может потребовать особых навыков и знаний, поэтому рекомендуется привлечение квалифицированных специалистов. Датчики устанавливаются на определенной глубине в грунте или на поверхности сооружения, а система сбора данных обеспечивает непрерывный мониторинг и запись полученных параметров.

После установки системы следует провести её калибровку и проверку работоспособности. Важно убедиться, что все датчики правильно функционируют и передают данные без ошибок. При необходимости можно произвести корректировку настроек или замену датчиков.

Окончательный этап - это разработка программного обеспечения для анализа и интерпретации полученных данных. Это позволяет выявить любые изменения в поведении грунта или сооружения, которые могут указывать на возможные проблемы или риски. Также можно разработать систему оповещения о превышении заданных пределов и принять необходимые меры для предотвращения аварийных ситуаций.

В заключение, проектирование и установка системы геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" являются важными шагами для обеспечения безопасности и стабильности сооружений. Эти этапы требуют комплексного подхода, использования специализированных инструментов и технологий, а также квалифицированных специалистов.

Основные параметры и показатели, отслеживаемые в системе мониторинга

Основная цель системы геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" состоит в непрерывном контроле и оценке параметров, влияющих на безопасность и стабильность сооружения. В данном подразделе рассмотрим основные параметры и показатели, которые отслеживаются в такой системе.

Первым важным параметром является деформация грунта. Она представляет собой изменение формы и размеров грунта под действием нагрузки от фундамента и сооружения. Для измерения деформации используются различные методы, такие как гидравлические или электрические датчики, инклинометры или лазерные сканирования.

Второй параметр - перенапряжение в грунте. Оно возникает при передаче нагрузки от фундамента на грунтовое основание. Постоянный мониторинг этого показателя позволяет определить изменения уровня напряжений и своевременно принять меры для предотвращения возможных повреждений сооружения.

Третий показатель - перемещение фундамента. Он отражает смещение фундаментальной конструкции относительно грунтового основания. Постоянное измерение этого параметра позволяет выявить нестабильность фундамента и принять меры для предотвращения его дальнейшего перемещения.

Четвертым важным показателем является наклон сооружения. Изменение наклона может указывать на возможные деформации и повреждения, которые могут привести к неустойчивости и разрушению сооружения. Для контроля наклона используются специальные инклинометры или лазерные уровни.

Помимо вышеуказанных параметров, система мониторинга также отслеживает изменение напряжений в строительных материалах, таких как бетон или сталь, а также температурный режим сооружения. Эти данные помогают определить возможные причины повреждений и выбрать правильную стратегию по обеспечению безопасности сооружения.

В заключение можно сказать, что система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" позволяет непрерывно контролировать основные параметры и показатели, влияющие на стабильность и безопасность сооружения. Это способствует своевременному выявлению возможных проблем и предотвращению серьезных повреждений или разрушений.

Роль системы геотехнического мониторинга в обеспечении безопасности и долговечности сооружений

Система геотехнического мониторинга, основанная на функциях "грунтовое основание-фундамент-сооружение", играет ключевую роль в обеспечении безопасности и долговечности сооружений. Эта система позволяет регулярно отслеживать состояние грунтового основания, фундамента и самого сооружения, что помогает выявить возможные проблемы и предотвратить нежелательные последствия.

Одной из важнейших функций системы геотехнического мониторинга является контроль перемещений грунтового основания. Под действием нагрузок или изменений условий окружающей среды, грунт может менять свои свойства и подвергаться деформациям. Определение этих перемещений позволяет оценить степень стабильности фундамента и принять необходимые меры для его укрепления или корректировки.

Также система мониторинга следит за состоянием самого фундамента. Зачастую причина возникновения проблем со строительными конструкциями заключается в недостаточной устойчивости фундамента или его нарушении. Регулярный мониторинг позволяет выявить такие недостатки и предотвратить возможные разрушения сооружения.

Кроме того, система геотехнического мониторинга играет важную роль в оценке состояния самого сооружения. При помощи специальных датчиков и инструментов можно контролировать такие параметры, как напряжение, деформация, скорость изменения состояния конструкции. Это позволяет оперативно реагировать на возможные проблемы и проводить необходимые работы по укреплению или ремонту.

Безопасность и долговечность сооружений напрямую зависят от эффективности системы геотехнического мониторинга. Благодаря этой системе можно предупредить потенциальные аварийные ситуации, связанные с нестабильностью грунта или фундамента, а также своевременно обнаружить начальные признаки разрушений конструкции и принять меры для предотвращения дальнейшего развития проблемы.

Оптимальная работа системы геотехнического мониторинга достигается благодаря использованию современных технологий и инструментов. Автоматизированные системы сбора данных, дистанционное управление и анализ полученной информации позволяют обеспечить непрерывность мониторинга и оперативность реагирования на возникающие проблемы.

Заключение

Система геотехнического мониторинга на основе функций "грунтовое основание-фундамент-сооружение" является неотъемлемой частью процесса. Система позволяет обеспечить непрерывность мониторинга и быстрое реагирование на проблемы. Также система контролирует основные параметры и показатели, влияющие на стабильность и безопасность сооружения.

 

Список литературы:
1. Гольдштейн М. Н., Царьков А. А., Черкасов И. И. (1981) Механика грунтов, основания и фундаменты, 29(3), 104-230.
2. Шутенко Л. Н., Рудь А. Г., Кичаева О. В., Самородов А. В., Гаврилюк О. В. (2015) Механика грунтов, основания и фундаменты, 13(5), 233414.
3. Бугров А. К. (2007) Механика грунтов, 36(5), 270100.
4. Терцаги К., Пек Р. (1958) Механика грунтов в инженерной практике, 133, 270100.