Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ДИАГНОСТИКА ОСНОВАНИЯ ТВЕРДОГО ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ ПО УПРУГИМ СТОЯЧИМ ВОЛНАМ


https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-7-8-84-91

Полный текст:


Аннотация

Для обеспечения безопасной эксплуатации автомобильных дорог необходим периодический контроль состояния дорожного покрытия. В последнее время для проведения таких исследований широко используют методы малоглубинной геофизики. Однако, несмотря на разнообразие применяемых для контроля дорожного покрытия методов и решаемых с их помощью задач, точность и достоверность получаемых результатов не всегда соответствуют предъявляемым требованиям. В статье представлены результаты натурных экспериментов, демонстрирующие возможность обнаружения полостей под твердым дорожным покрытием по изгибным стоячим волнам. Для выделения стоячих волн из регистрируемого на поверхности покрытия акустического шума применялось накопление амплитудных спектров большого числа шумовых записей. Показано, что совместная визуализация осредненных спектров, полученных при профильных наблюдениях над полостью, позволяет уверенно идентифицировать несколько мод изгибных стоячих волн по чередованию вдоль профиля узлов и пучностей на некоторых частотах. По данным площадных измерений построена карта распределения амплитуд одной из мод изгибных стоячих волн над полостью (промоиной под асфальтовым покрытием тротуара). На качественном уровне это распределение согласуется с результатами проведенного компьютерного моделирования методом конечных элементов. Тот факт, что под воздействием акустического шума в покрытии образуются изгибные стоячие волны, которых нет в других местах, свидетельствует об отсутствии жесткого контакта на его нижней границе. Таким образом, по размеру участка, на котором формируются изгибные стоячие волны, можно оценить горизонтальные размеры полости. Кроме того, в статье показано, что анализ стоячих волн вертикального сжатия — растяжения, возникающих в покрытии под воздействием шумов, позволяет контролировать толщину покрытия и на качественном уровне оценивать соотношение акустических жесткостей покрытия и подстилающего слоя.


Об авторах

Ю. И. КОЛЕСНИКОВ
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия

пр. Академика Коптюга, д. 3, г. Новосибирск, 630090

Главный научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики, д.т.н., доцент





К. В. ФЕДИН
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия

Научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики, к.т.н.,



Л. НГОМАЙЕЗВЕ
Новосибирский государственный университет
Россия

ул. Пирогова, д. 1, г. Новосибирск, 630090

Магистрант геолого-геофизического факультета



Список литературы

1. Колесников Ю.И., Федин К.В., 2015. Обнаружение подземных пустот по микросейсмам: физическое моделирование. Технологии сейсморазведки, № 4, с. 89–96.

2. Колесников Ю.И., Федин К.В., 2016. Применение пассивного метода стоячих волн в инженерной сейсмике: физическое моделирование и натурный эксперимент. Технологии сейсморазведки, № 2, с. 83–91.

3. Колесников Ю.И., Федин К.В., 2017. Прямое определение резонансных свойств верхней части разреза по микросейсмам: натурный эксперимент. Технологии сейсморазведки, № 3, с. 5–21.

4. Колесников Ю.И., Федин К.В., Еманов А.Ф., 2013. О детальном изучении резонансных свойств верхней части разреза по микросейсмам: данные физического моделирования. Технологии сейсморазведки, № 3, с. 52–63.

5. Кулижников А.М., 2001. Применение георадарных технологий в дорожном хозяйстве. Разведка и охрана недр, № 3, с. 32–34.

6. Оленченко В.В., Кондратьев В.Г., 2017. Геофизические исследования в пределах участка деформаций автодороги, построенной на мерзлом основании. Вестник Северо-Восточного государственного университета, № 27, с. 116–119.

7. Рычков С.П., 2004. MSC.visualNASTRAN для Windows. НТ Пресс, М.

8. Федорова Л.Л., Саввин Д.В., Мандаров Д.А., Федоров М.П., 2017. Георадиолокационная диагностика криогенных процессов в грунтах оснований автодорог г. Якутска. Инженерные изыскания, № 9, с. 66–73.

9. Baker M. R., Crain K., Nazarian S., 1995. Determination of Pavement Thickness with a New Ultrasonic Device. Research Report 1966-1. Center for Highway Materials Research, University of Texas, El Paso.

10. Benedetto A., Pensa S., 2007. Indirect diagnosis of pavement structural damages using surface GPR reflection techniques. Journal of Applied Geophysics, Vol. 62, Issue 2, pp. 107–123.

11. Celaya M., Nazarian S., 2006. Seismic Testing to Determine Quality of Hot-Mix Asphalt. Journal of the Transportation Research Board, No. 1946, pp. 113–122.

12. Dashevsky Y.A., Dashevsky O.Y., Filkovsky M.I., Synakh V.S., 2005. Capacitance sounding: a new geophysical method for asphalt pavement quality evaluation. Journal of Applied Geophysics, Vol. 57, Issue 2, pp. 95–106.

13. Derobert X., Fauchard C., Côte P., Le Brusq E., Guillanton E., Dauvignac J.Y., Pichot C., 2001. Step-frequency radar applied on thin road layers. Journal of Applied Geophysics, Vol. 47, Issues 3–4, pp. 317–325.

14. Kassem E., Chowdhury A., Scullion T., Masad E., 2016. Application of ground-penetrating radar in measuring the density of asphalt pavements and its relationship to mechanical properties. International Journal of Pavement Engineering, Vol. 17, Issue 6, pp. 503–516.

15. Khamzin A.K., Varnavina A.V., Torgashov E.V., Anderson N.L., Sneed L.H., 2017. Utilization of air-launched ground penetrating radar (GPR) for pavement condition assessment. Construction and Building Materials, Vol. 141, pp. 130–139.

16. Kolesnikov Yu.I., Fedin K.V., 2018. Detecting underground cavities using microtremor data: physical modelling and field experiment. Geophysical Prospecting, Vol. 66, No. 2, pp. 342–353.

17. Li J., Walubita L.F., Simate G.S., Alvarez A.E., Liu W., 2015. Use of ground-penetrating radar for construction monitoring and evaluation of perpetual pavements. Natural Hazards, Vol. 75, Issue 1, pp. 141–161.

18. Nazarian S., Baker M. R., Crain K., 1993. SHRP Report H-375: Development and Testing of a Seismic Pavement Analyzer. SHRP, National Research Council, Washington, D.C.

19. Saarenketo T., Scullion T., 2000. Road Evaluation with Ground Penetrating Radar. Journal of Applied Geophysics, Vol. 43, Issues 2–4, pp. 119–138.


Дополнительные файлы

Для цитирования: КОЛЕСНИКОВ Ю.И., ФЕДИН К.В., НГОМАЙЕЗВЕ Л. ДИАГНОСТИКА ОСНОВАНИЯ ТВЕРДОГО ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ ПО УПРУГИМ СТОЯЧИМ ВОЛНАМ. Инженерные изыскания. 2018;12(7-8):84-91. https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-7-8-84-91

For citation: KOLESNIKOV Y.I., FEDIN K.V., NGOMAYEZWE L. DIAGNOSTICS OF A BASE OF RIGID PAVEMENT USING ELASTIC STANDING WAVES. Engineering survey. 2018;12(7-8):84-91. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-7-8-84-91

Просмотров: 43

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1997-8650 (Print)
ISSN 2587-8255 (Online)