Field trial geophysical and drilling works to study geometry, state and properties of hidden foundations

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Today, most Russian enterprises operate in the plants built in the Soviet era. Therefore, there is a need to assess the condition of workshops with the aim of their further reconstruction. The purpose of the present study is to assess the condition of the load-bearing structures of the chemical plant building including underground foundations. Conducted test pits of some underground reinforced concrete structures of the load-bearing part of the building under study revealed a discrepancy between the actual geometric parameters of the structures and their design characteristics (according to the design documents). Not to stop the production while studying the condition of the supporting structure in the form of hidden foundations, geophysical methods were used in combination with drilling with a small-sized rig and subsequent core sam pling of foundation. High density of above-ground technological equipment, the presence of electrical cable channels, drain collectors and other underground utilities were the main challenges of the work.The following geophysical methods were used in experimental and methodological works: gradiometering, frequency electromagnetic sounding, electrical resistivity tomography, seismic acoustics and ground penetrating radar sounding. Drilling with a 96 mm diameter diamond core bit with a removable core receiver ensures almost 100 % core recovery with minimal deformation of the supporting structure. As a result of the work performed, the geometric parameters of the underground supports were determined using ground penetrating radar and electrical resistivity tomography data, foundation samples were collected and their physical and mechanical properties were determined, which allowed to identify the concrete grade.

About the authors

A. V. Lazurchenko

Irkutsk National Research Technical University

Email: alazurchenko@geo.istu.edu
ORCID iD: 0009-0000-2806-1954

A. G. Dmitriev

Irkutsk National Research Technical University

Email: a.g.dmitriev@geo.istu.edu
ORCID iD: 0000-0002-9178-1169

A. V. Miromanov

Irkutsk National Research Technical University

Email: mav@istu.edu
ORCID iD: 0009-0005-0678-3733

A. B. Gubanov

Irkutsk National Research Technical University

Email: gubanovab@ex.isu.edu
ORCID iD: 0009-0000-8035-9344

References

  1. Санфиров И.А., Ярославцев А.Г., Степанов Ю.И., Прийма Г.Ю., Чугаев А.В. Комплексирование инженер но-геофизических методов при исследованиях фундаментов // Разведка и охрана недр. 2006. № 12. С. 32–36. EDN: KUYFRD.
  2. Soupios P.M., Georgakopoulos P., Papadopoulos N., Saltas V., Andreadakis A., Vallianatos F., et al. Use of engineering geophysics to investigate a site for a building foundation // Journal of Geophysics and Engineering. 2007. Vol. 4. Iss. 1. P. 94–103. https://doi.org/10.1088/1742-2132/4/1/011.
  3. Gutiérrez-Martín A., Yenes J.I., Fernández-Hernández M., Castedo R. Stabilization methodology in foundation soils by ERT-3D application in Estepona, South Spain // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. Iss. 10. P. 1–19. https://doi.org/10.3390/app11104455.
  4. Аузин А.А., Каратаев Д.Д. Обследование зданий и сооружений геофизическими методами // Георадар 2023: сборник тезисов науч.-практ. конф. (г. Москва, 22–24 марта 2023 г.). М.: Издательский дом «Академия естествознания», 2023. С. 90–94. EDN: CGUUJM.
  5. Колесников В.П., Пригара А.М., Татаркин А.В. Комплексные геофизические исследования состояния грунтов основания и фундаментов инженерных сооружений // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2011. № 11. С. 89–91. EDN: OIGDZD.
  6. Гуляев А.Н., Осипова А.Ю., Щапов В.А. Неоднородность грунтов в основании фундаментов как основная причина повреждений зданий в Екатеринбурге // Архитектон: известия вузов. 2011. № 4. С. 187–193. EDN: ONAFLV.
  7. Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. М.: Недра, 1986. 126 с.
  8. Нерадовский Л.Г. Оценка теплового состояния криолитозоны России методами электромагнитного зондирования: монография. М.: Издательский дом «Научное обозрение», 2014. 333 с. EDN: VZUFFN.
  9. Зайцева Н.М., Исабекова Б.Б., Клецель М.Я. Определение параметров грунта для расчета его удельного электрического сопротивления // Электротехника. 2015. № 5. С. 41–47. EDN: TODIKP.
  10. Шкиря М.С., Ланкин Ю.К., Терешкин С.А., Лазурченко А.В., Давыденко Ю.А. Применение наземных геофизических исследований методом электротомографии в составе инженерно-геологических изысканий подтапливае мой территории одного из жилых районов г. Иркутска // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 11. С. 160–170. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/11/3766. EDN: EKMNKE.
  11. Olomo K.O. Pre-foundation studies using vertical electrical sounding and soil sample analysis // Journal CleanWAS. 2023. Vol. 7. Iss. 1. P. 1–7. https://doi.org/10.26480/jcleanwas.01.2023.01.07.
  12. Лаломов Д.А., Глазунов В.В. Оценка коэффициента фильтрации песчано-глинистых грунтов на основе со вместной интерпретации данных методов сопротивления и георадиолокации // Записки Горного института. 2018. Т. 229. С. 3–12. https://doi.org/10.25515/PMI.2018.1.3. EDN: YQCXLP.
  13. Olayanju G.M., Mogaji K.A., Lim H.S., Ojo T.S. Foundation integrity assessment using integrated geophysical and geotechnical techniques: case study in crystalline basement complex, southwestern Nigeria // Journal of Geophysics and Engineering. 2017. Vol. 14. Iss. 3. P. 675–690. https://doi.org/10.1088/1742-2140/aa64f7.
  14. Gryaznova E.M. Geophysical methods in survey and geotechnical monitoring of foundations and underlying soils // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia – 2021 (Novosibirsk, 11–14 May 2021). Cham: Springer Nature, 2021. Vol. 2. P. 1443–1449. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96383-5.
  15. Пичугина А. Н., Ковин О.Н. Оценка возможностей метода электротомографии для локации подземных бе тонных трубопроводов на основе физического и математического моделирования // Теория и практика разведочной и промысловой геофизики: сборник научных трудов IX Междунар. науч.-практ. конф. (г. Пермь, 18–19 ноября 2021 г.). Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2021. Т. 4. С. 140–146. EDN: UUOBKD.
  16. Коринько И.В., Пилиграмм С.С., Эпоян С.М., Смирнова Г.Н., Хадимаг А.А. Комплексная диагностика состояния сетей водоснабжения и водоотведения // Водоочистка. 2016. № 4. С. 29–33. EDN: WARBEP.
  17. Бобачев А.А., Модин И.Н. Электротомография со стандартными электроразведочными комплексами // Разведка и охрана недр. 2008. № 1. С. 43–47. EDN: IIRRUJ.
  18. Дмитриев А.Г., Мироманов И.А., Тирский О.Н. Использование геофизических методов при обследовании толстых бетонных покрытий // Российский геофизический журнал. 2006. № 43-44. С. 143–146. EDN: ZSZKGP.
  19. Бондарев В.И. Сейсмический метод определения физико-механических свойств нескальных грунтов // Ека теринбург: Изд-во УГГГА, 1997. 220 с.
  20. Гинодман А.Г., Голосов В.П., Гранит Б.А. Опыт изучения малоглубинных объектов сейсморазведкой // Вест ник МГСУ. 2013. № 6. С. 77–85. EDN: QGRYSD.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).