RU2748876C1 - Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys - Google Patents

Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys Download PDF

Info

Publication number
RU2748876C1
RU2748876C1 RU2020125038A RU2020125038A RU2748876C1 RU 2748876 C1 RU2748876 C1 RU 2748876C1 RU 2020125038 A RU2020125038 A RU 2020125038A RU 2020125038 A RU2020125038 A RU 2020125038A RU 2748876 C1 RU2748876 C1 RU 2748876C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
soils
geotechnical
parameters
workings
Prior art date
Application number
RU2020125038A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Григорьевич Болдырев
Елена Геннадьевна Болдырева
Илья Хамитович Идрисов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО НПП "Геотек")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО НПП "Геотек") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО НПП "Геотек")
Priority to RU2020125038A priority Critical patent/RU2748876C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748876C1 publication Critical patent/RU2748876C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to the field of construction and is intended for engineering-geological and geotechnical studies carried out during the design of the foundations of capital construction objects. A method for conducting engineering-geological and geotechnical studies using a measuring and computing complex containing a drilling machine, a computer, a force stress mechanism, devices for field testing of soils, software for processing measurement data and controlling the force stress mechanism, correlation dependencies between test parameters and soil characteristics is provided. A number of initial parameters for the calculation are entered into the program of the measuring and computational complex, such as the geometric dimensions of the studied soil mass with the foundation plan, the sites of reference digging, the foundation depth and the foundation loading. The drilling machine is installed at the site of the first working, the power mechanism of the drilling machine is started at the command of the computer and the sounding device is immersed in the ground on the reference digging, the sounding parameters are measured and the characteristics of the soils are determined using the corresponding correlation equations. The works are repeated at other reference digging sites. An engineering-geological model is formed in the form of a three-dimensional soil body with geometric dimensions and a set of characteristics for various soil models according to the defining equations, using the program, a three-dimensional soil body is divided into finite elements with the coordinates of their centers X, Y, Z, using interpolation functions and characteristic values of soils in reference digging sites, the characteristics of soils are found for each center of the finite element. A soil model and a corresponding set of characteristics are selected and local stiffness matrices are formed, a global stiffness matrix, an external load vector are formed, a system of differential equations is solved, and displacements, deformations, and stresses are found.
EFFECT: invention is aimed at ensuring a reduction in the design time for capital construction objects by calculating the stress-strain state of foundations in the process of geotechnical and geotechnical studies, increasing the accuracy of studies of soil properties and calculating the stress-strain state of the foundations of buildings and structures.
1 cl

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области строительства и предназначено для инженерно-геологических и геотехнических изысканий проводимые при проектирования оснований объектов капитального строительства.The invention relates to the field of construction and is intended for geotechnical and geotechnical surveys carried out in the design of the foundations of capital construction projects.

Уровень техникиState of the art

Аналогом заявляемого технического решения является СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ВЫРАБОТОК ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ (патент RU №2631445 С2, заявка №2016106683 от 25.02.2016, МПК E02D 1/02, опубликовано 22.09.2017 [1]), включает проходку выработок в пределах пятна проектируемого здания или сооружения, определение модуля деформации грунтов по выработке, нахождение осадки здания или сооружения на каждой выработке и неравномерность осадки между выработками, нахождение коэффициента жесткости основания на каждой выработке при заданных размерах в плане здания или сооружения и нагрузки на основание, используя при этом функцию Шепарда для коэффициента жесткости основания, осадка и крены здания или сооружения находятся из решения системы уравнений равновесия с переменным коэффициентом жесткости основания по площади контакта фундамента здания или сооружения с основанием, по найденным в выработках значениям коэффициента жесткости в выработках с помощью аппроксимирующей функции Шепарда со свободным(и) параметром(ами) формы определяют несколько вариантов распределения коэффициента жесткости основания, варьируют величины параметра(ов) формы и для каждого из них решая систему из трех уравнений равновесия жесткого блока в перемещениях, находят осадку и крены, и, если получаемый разброс не допустим, то вводится дополнительная выработка, и процесс повторяется до получения представительных величин осадок и кренов здания или сооружения.An analogue of the claimed technical solution is a METHOD FOR DETERMINING THE QUANTITY OF OUTPUTS WHEN CARRYING OUT ENGINEERING AND GEOLOGICAL SURVEYS (patent RU No. 2631445 C2, application No. 2016106683 dated 02.25.2016, IPC E02D 1/02, published on 09.22.2017 within the limits of spots of a projected building or structure, determination of the deformation modulus of soils along a working, finding the settlement of a building or structure at each working and uneven settlement between workings, finding the stiffness coefficient of the foundation at each working at given dimensions in terms of a building or structure and loads on the foundation, using Shepard's function for the stiffness coefficient of the foundation, settlement and roll of a building or structure are found from the solution of a system of equations of equilibrium with a variable coefficient of foundation stiffness according to the contact area of the foundation of a building or structure with the foundation, according to the values of the stiffness coefficient found in mine workings using the approximating function Shepard's equations with a free shape parameter (s) determine several options for the distribution of the stiffness coefficient of the base, vary the values of the shape parameter (s), and for each of them, solving a system of three equations of equilibrium of a rigid block in displacements, find the draft and rolls, and, if the resulting spread is not acceptable, then additional production is introduced, and the process is repeated until representative values of the settlement and roll of the building or structure are obtained.

Недостатком данного способа является невозможность определения характеристик грунта между выработками и то, что для повышения точности расчета осадки и крена необходимы дополнительные выработки. Последнее увеличивает продолжительность и стоимость изысканий.The disadvantage of this method is the impossibility of determining the characteristics of the soil between the workings and the fact that to improve the accuracy of calculating the settlement and roll, additional workings are required. The latter increases the duration and cost of the survey.

Аналогом заявляемого технического решения является СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛЕЙ ГРУНТОВ И МАТЕРИАЛОВ (Патент на изобретение RU №2404418, заявка №2009107801/28 от 04.03.2009, опубликовано 20.11.2010, МПК G01N 3/00, E02D 1/00 [2]), содержащий измерительно-вычислительный комплекс автоматизированной системы испытаний в строительстве (ИВК АСИС), прибор (механическое устройство) силового нагружения, применяемый при определении параметров моделей материалов, с набором датчиков, подключенных к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) и цифроаналоговому преобразователю (ЦАП), выходы которых через интерфейсы RS-485 и RS-232 соединены с цифровой электронно-вычислительной машиной, имеющей программные средства обработки результатов (данных) измерений и управления силовым нагружением, производят одновременные физические испытания образцов одного и того же материала, используя произвольное число приборов силового нагружения, проводят испытания при различном виде напряженного состояния и траекториях напряжений, определяют начальные значения параметров для выбранных моделей материалов, выполняют численное моделирование испытаний, результаты численного моделирования идентифицируют с результатами механических испытаний с использованием различных моделей материалов и одного из методов оптимизации, выбирают модель материала, наилучшим образом отвечающую результатам механических испытаний.An analogue of the claimed technical solution is a METHOD FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF MODELS OF SOILS AND MATERIALS (Patent for invention RU No. 2404418, application No. 2009107801/28 dated 04.03.2009, published on 20.11.2010, IPC G01N 3/00, E02D 1/00 [2]), containing a measuring and computing complex of an automated test system in construction (IVK ASIS), a force loading device (mechanical device) used in determining the parameters of material models, with a set of sensors connected to an analog-to-digital converter (ADC) and a digital-to-analog converter (DAC), whose outputs through RS-485 and RS-232 interfaces are connected to a digital electronic computer with software for processing measurement results (data) and controlling power loading, perform simultaneous physical tests of samples of the same material using an arbitrary number of power loading devices , carry out tests at various types of stress state and trails stress torii, determine the initial values of the parameters for the selected models of materials, perform numerical simulation of tests, identify the results of numerical simulation with the results of mechanical tests using various models of materials and one of the optimization methods, select a material model that best meets the results of mechanical tests.

Основным недостатком данного изобретения является невозможность определения параметров моделей грунтов для произвольной точки с координатами X,Y,Z в исследуемом массиве грунта, так как испытания грунта выполняются на образцах отобранные в нормативных выработках (скважинах) с фиксированными географическими координатами.The main disadvantage of this invention is the impossibility of determining the parameters of soil models for an arbitrary point with coordinates X, Y, Z in the studied soil mass, since soil tests are performed on samples taken in standard workings (wells) with fixed geographic coordinates.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ (Патент на изобретение RU №2706284 С1, заявка №2019104448 от 18.02.2019, опубликовано 15.11.2019, МПК E02D 1/00, G01N 3/00 [3]), включающий буровую установку, механизм силового нагружения, буровые штанги, дальномер, блок электроники, компьютер, устройства для полевых испытаний грунтов и набор датчиков, подключенных к аналого-цифровым преобразователям и цифро-аналоговым преобразователям, выходы которых через интерфейсы RS-485 и RS-232 соединены с компьютером, включающим программные средства обработки данных измерений и управления механизмом силового нагружения, выполняют полевые испытания грунтов, используя произвольное число устройств для полевых испытаний грунтов, определяют параметры испытаний, используя параметры испытаний и корреляционные зависимости между параметрами испытаний и характеристиками грунтов, компьютер и программы выполняют расчет осадки, расчет крена и расчет глубины сжимаемой толщи непосредственно в полевых условиях в процессе проведения испытаний грунтов, глубина испытаний грунтов определяется глубиной сжимаемой толщи, определяемой из расчета осадки здания или сооружения непосредственно в процессе проведения полевых испытаний грунтов, управление работой механизма силового нагружения выполняется измерительно-вычислительным комплексом с использованием прямой и обратной связи, путем анализа данных показаний датчиков механизма силового нагружения и результатов расчета осадки, крена и глубины сжимаемой толщи, используя данные нескольких различных полевых испытаний грунтов, выполняют статистическую обработку данных испытаний и определяют расчетные значения физико-механических характеристик грунтов с заданной доверительной вероятностью.The closest analogue (prototype) of the proposed technical solution is a METHOD FOR CONDUCTING ENGINEERING AND GEOLOGICAL SURVEYS (Patent for invention RU No. 2706284 C1, application No. 2019104448 dated 02/18/2019, published 11/15/2019, IPC E02D 1/00, G01N 3/00 [3 ]), including a drilling rig, a force loading mechanism, drill rods, a range finder, an electronics unit, a computer, devices for field soil testing and a set of sensors connected to analog-to-digital converters and digital-to-analog converters, the outputs of which are via RS-485 and RS-232 are connected to a computer that includes software for processing measurement data and controlling the force loading mechanism, perform field soil tests using an arbitrary number of devices for field soil testing, determine test parameters using test parameters and correlations between test parameters and soil characteristics, the computer and programs perform the calculation of the draft, Calculation of the roll and calculation of the depth of the compressible strata directly in the field during soil testing, the depth of soil testing is determined by the depth of the compressible stratum determined from the calculation of the settlement of a building or structure directly in the process of field testing of soils, the operation of the force loading mechanism is controlled by a measuring and computing complex using direct and feedback, by analyzing the data of the readings of the sensors of the force loading mechanism and the results of calculating the settlement, roll and depth of the compressible strata, using the data of several different field tests of soils, perform statistical processing of the test data and determine the calculated values of the physical and mechanical characteristics of soils with a given confidential probability.

Основным недостатком данного изобретения является невозможность определения характеристик грунтов в произвольных точках исследуемого массива грунта. В настоящее время определение характеристик грунтов выполняется в опорных (нормативных) выработках (скважинах) путем отбора монолитов грунта и последующих лабораторных испытаний. Или путем проведения полевых испытаний грунтов в опорных точках методами статического, динамического зондирования, испытаний штампами и др. [4,5]. В обоих случаях, количество опорных выработок и опорных точек полевых испытаний назначаются нормативными документами, например, СП 47.13330-2012 [6], СП 446.1325800.2019 [7] и др., а сами выработки находятся на удаленном расстоянии друг от друга. Например, согласно СП 446.1325800.2019 таблица 7.3 минимальное расстояние между выработками составляет 20-25 м. При этом параметры/характеристики грунтов в пространстве между опорными выработками неизвестны и назначаются как среднее из значений на опорных выработках и постоянными в пределах выделенных инженерно-геологических элементов. Так как грунтам присуща природная неоднородность, то подобный подход приводит к ошибкам при расчете напряженно-деформированного состояния оснований зданий и сооружений.The main disadvantage of this invention is the impossibility of determining the characteristics of soils at arbitrary points of the investigated soil mass. Currently, the determination of the characteristics of soils is carried out in reference (standard) workings (wells) by sampling soil monoliths and subsequent laboratory tests. Or by carrying out field tests of soils at reference points by methods of static, dynamic probing, testing with stamps, etc. [4, 5]. In both cases, the number of reference workings and reference points of field tests are assigned by regulatory documents, for example, SP 47.13330-2012 [6], SP 446.1325800.2019 [7], etc., and the workings themselves are located at a remote distance from each other. For example, according to SP 446.1325800.2019, table 7.3, the minimum distance between workings is 20-25 m.At the same time, the parameters / characteristics of soils in the space between the support workings are unknown and are assigned as the average of the values on the support workings and are constant within the identified engineering and geological elements. Since soils are characterized by natural heterogeneity, such an approach leads to errors in calculating the stress-strain state of the foundations of buildings and structures.

Сущность технического решенияThe essence of the technical solution

Целью изобретения является сокращение сроков проектирования объектов капитального строительства путем расчета напряженно-деформированного состояния оснований в процессе инженерно-геологических и геотехнических изысканий.The purpose of the invention is to shorten the design time for capital construction objects by calculating the stress-strain state of the foundations in the process of geotechnical and geotechnical surveys.

Цель достигается тем, что способ осуществляется с помощью измерительно-вычислительного комплекса, содержащего буровой станок с механизмом силового нагружения, различных устройств для испытаний грунтов в полевых условиях (например, устройство статического зондирования), проводят испытания в заданных опорных точках плана объекта капитального строительства, определяют параметры испытаний (например, при статическом зондировании: лобовое сопротивление, силы трения, поровое давление и др.), используя параметры испытаний и корреляционные зависимости между параметрами испытаний и характеристиками грунтов или данные лабораторных испытаний определяют физические и механические характеристики грунтов на опорных выработках по глубине исследуемого массива грунта, используя интерполяционные функции и значения характеристик на опорных выработках находят характеристики грунтов между выработками в массиве исследуемого грунта с координатами X,Y,Z, разбивают массив грунта на конечные элементы с известными координатами и характеристиками грунта, формируют локальные матрицы жесткости используя найденные характеристики грунта, формируют глобальную матрицу жесткости, вектор внешней нагрузки, решают систему дифференциальных уравнений и определяют напряженно-деформированное состояние основания.The goal is achieved by the fact that the method is carried out using a measuring and computing complex containing a drilling rig with a force loading mechanism, various devices for soil testing in the field (for example, a static sensing device), tests are carried out at specified reference points of the plan of a capital construction object, test parameters (for example, during static sounding: drag, friction forces, pore pressure, etc.), using test parameters and correlations between test parameters and soil characteristics or laboratory test data, determine the physical and mechanical characteristics of soils on support workings by the depth of the investigated the soil massif, using interpolation functions and the values of the characteristics on the reference workings, find the characteristics of the soil between the workings in the soil massif under study with coordinates X, Y, Z, divide the soil massif into finite elements with known coordinates and characteristics of the soil, form local stiffness matrices using the found characteristics of the soil, form a global matrix of stiffness, an external load vector, solve a system of differential equations and determine the stress-strain state of the foundation.

Признаки, отличающие предлагаемый способ инженерно-геологических и геотехнических изысканий, заключаются в том, что проводят полевые и лабораторные испытания грунтов с помощью измерительно-вычислительного комплекса, содержащего буровой станок с управляемым механизмом силового нагружения, различные устройства с датчиками для испытаний грунтов в полевых условиях (например, устройство статического зондирования и др.) В процессе испытаний определяют физико-механические характеристики грунтов и выполняют расчет напряженно-деформированного состояния оснований зданий и сооружений методом конечных элементов. При этом природная неоднородность сложения и свойств грунтов учитывается при формировании локальных матриц жесткости путем использования характеристик грунтов найденные интерполяционной функцией по значениям на опорных выработках.The features that distinguish the proposed method of geotechnical and geotechnical surveys are that field and laboratory tests of soils are carried out using a measuring and computing complex containing a drilling rig with a controlled force loading mechanism, various devices with sensors for testing soils in field conditions ( for example, a static sensing device, etc.) During the tests, the physical and mechanical characteristics of soils are determined and the stress-strain state of the foundations of buildings and structures is calculated by the finite element method. In this case, the natural heterogeneity of the composition and properties of soils is taken into account when forming local stiffness matrices by using the characteristics of soils found by the interpolation function from the values on the support workings.

Пример реализации технического решенияAn example of the implementation of a technical solution

Инженерно-геологические и геотехнические изыскания предлагаемым способом проводятся следующим образом.Engineering-geological and geotechnical surveys by the proposed method are carried out as follows.

1. Ввод в программу измерительно-вычислительного комплекса ряда начальных параметров для расчета: геометрические размеры исследуемого массива грунта с планом фундамента, места опорных выработок, глубина заложения и нагрузки на фундамент, другие параметры.1. Entering into the program of the measuring and computing complex a number of initial parameters for the calculation: the geometrical dimensions of the investigated soil massif with the foundation plan, the location of the support workings, the depth of laying and the load on the foundation, and other parameters.

2. Установка бурового станка на месте первой опорной выработки согласно заданным географическим координатам и подготовка его к работе.2. Installation of the drilling rig at the site of the first reference working according to the specified geographic coordinates and preparing it for work.

3. Запуск по команде компьютера силового механизма бурового станка и погружение устройства зондирования в грунт на опорной выработке, измерение параметров зондирования и определение характеристик грунтов с использованием соответствующих корреляционных уравнений.3. Launching the power mechanism of the drilling rig at the command of the computer and immersing the sounding device into the ground at the reference working, measuring the sounding parameters and determining the characteristics of soils using the corresponding correlation equations.

4. Повторение работ по пунктам 2,3 на других опорных выработках.4. Repetition of work on points 2,3 on other support workings.

5. Формирование инженерно-геологической модели в виде трехмерного массива грунта с геометрическими размерами и набором характеристик для различных моделей грунтов (определяющие уравнения).5. Formation of an engineering-geological model in the form of a three-dimensional soil massif with geometric dimensions and a set of characteristics for various soil models (governing equations).

6. Используя программу разбивают трехмерный массив грунта на конечные элементы с координатами их центров X,Y,Z.6. Using the program, a three-dimensional soil mass is divided into finite elements with the coordinates of their centers X, Y, Z.

7. Используя интерполяционные функции и значения характеристик грунтов на опорных выработках находят характеристики грунтов для каждого центра конечного элемента.7. Using interpolation functions and the values of soil characteristics on the reference workings, the soil characteristics are found for each center of the finite element.

8. Выбирают модель грунта (упругая, нелинейно-упругая, упруго-пластическая и др.), соответствующий ей набор характеристик и формируют локальные матрицы жесткости.8. Select a soil model (elastic, nonlinear elastic, elastic-plastic, etc.), the corresponding set of characteristics and form local stiffness matrices.

9. Формируют глобальную матрицу жесткости, вектор внешней нагрузки, решают систему дифференциальных уравнений и находят перемещения, деформации и напряжения.9. Form a global stiffness matrix, an external load vector, solve a system of differential equations and find displacements, deformations and stresses.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Способ проведения инженерно-геологических и геотехнических изысканий промышленно реализуем, позволяет сократить сроки строительства объектов капитального строительства и повышает точность исследований свойств грунтов и расчетов напряженно-деформированного состояния оснований зданий и сооружений.The method of conducting geotechnical and geotechnical surveys is industrially feasible, it allows to reduce the construction time of capital construction facilities and increases the accuracy of studies of soil properties and calculations of the stress-strain state of the foundations of buildings and structures.

Список литературыBibliography

1. Патент на изобретение RU №2631445 С2, заявка №2016106683 от 25.02.2016, MIIKE02D 1/02, опубликовано 22.09.92017. Способ определения количества выработок при проведении инженерно-геологических изысканий.1. Patent for invention RU No. 2631445 C2, application No. 2016106683 dated 02.25.2016, MIIKE02D 1/02, published 09.22.92017. A method for determining the number of workings during geotechnical surveys.

2. Патент на изобретение RU №2404418, заявка №2009107801/28, 04.03.2009, опубликовано 20.11.2010, МПК G01N 3/00, E02D 1/00. Способ определения параметров моделей грунтов и материалов.2. Patent for invention RU No. 2404418, application No. 2009107801/28, 04.03.2009, published on 20.11.2010, IPC G01N 3/00, E02D 1/00. A method for determining the parameters of soil and material models.

3. Патент на изобретение RU №2706284 С1, заявка 2019104448 от 18.02.2019, опубликовано 15.11.2019, МПК E02D 1/00, G01N 3/00. Способ проведения инженерно-геологических и геотехнических изысканий.3. Patent for invention RU No. 2706284 C1, application 2019104448 dated 18.02.2019, published on 15.11.2019, IPC E02D 1/00, G01N 3/00. Method for conducting geotechnical and geotechnical surveys.

4. ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. М., Стандартинформ, 2012.4.GOST 19912-2012. Soils. Field test methods by static and dynamic sounding. M., Standartinform, 2012.

5. ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2013.5.GOST 20276-2012. Soils. Methods for field determination of strength and deformability characteristics. M., Standartinform, 2013.

6. СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Общие положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. М., 2012.6.SP 47.13330.2012. Engineering surveys for construction. General Provisions. Updated edition of SNiP 11-02-96. M., 2012.

7. СП 446.1325800.2019. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ. М., 2019.7.SP 446.1325800.2019. Engineering and geological surveys for construction. General rules for the production of work. M., 2019.

Claims (1)

Способ проведения инженерно-геологических и геотехнических изысканий с помощью измерительно-вычислительного комплекса, содержащего буровую установку, компьютер, механизм силового нагружения, устройства для полевых испытаний грунтов, программные средства обработки данных измерений и управления механизмом силового нагружения, корреляционные зависимости между параметрами испытаний и характеристиками грунтов, отличающийся тем, что производят ввод в программу измерительно-вычислительного комплекса ряда начальных параметров для расчета, таких как геометрические размеры исследуемого массива грунта с планом фундамента, места опорных выработок, глубина заложения и нагрузки на фундамент, осуществляют установку бурового станка на месте первой выработки, запускают по команде компьютера силовой механизм бурового станка и погружают устройство зондирования в грунт на опорной выработке, измеряют параметры зондирования и определяют характеристики грунтов с использованием соответствующих корреляционных уравнений, повторяют работы на других опорных выработках, формируют инженерно-геологическую модель в виде трехмерного массива грунта с геометрическими размерами и набором характеристик для различных моделей грунтов по определяющим уравнениям, используя программу, разбивают трехмерный массив грунта на конечные элементы с координатами их центров X, Y, Z, используя интерполяционные функции и значения характеристик грунтов на опорных выработках, находят характеристики грунтов для каждого центра конечного элемента, выбирают модель грунта и соответствующий ей набор характеристик и формируют локальные матрицы жесткости, формируют глобальную матрицу жесткости, вектор внешней нагрузки, решают систему дифференциальных уравнений и находят перемещения, деформации и напряжения.A method for conducting geotechnical and geotechnical surveys using a measuring and computing complex containing a drilling rig, a computer, a force loading mechanism, devices for field soil testing, software for processing measurement data and controlling the force loading mechanism, correlations between test parameters and soil characteristics , characterized in that a number of initial parameters for the calculation are entered into the program of the measuring and computational complex, such as the geometric dimensions of the investigated soil mass with the foundation plan, the location of the support workings, the depth and load on the foundation, the drilling rig is installed at the place of the first working, the power mechanism of the drilling rig is started at the command of the computer and the sounding device is immersed in the ground on the reference working, the sounding parameters are measured and the characteristics of the soils are determined using the corresponding correlation equations, repeat work on other support workings, form an engineering-geological model in the form of a three-dimensional soil mass with geometric dimensions and a set of characteristics for various soil models according to the defining equations, using the program, divide the three-dimensional soil mass into finite elements with the coordinates of their centers X, Y , Z, using interpolation functions and values of soil characteristics on support workings, find soil characteristics for each center of a finite element, select a soil model and a corresponding set of characteristics and form local stiffness matrices, form a global stiffness matrix, an external load vector, solve a system of differential equations and find displacements, deformations and stresses.
RU2020125038A 2020-07-20 2020-07-20 Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys RU2748876C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125038A RU2748876C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125038A RU2748876C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748876C1 true RU2748876C1 (en) 2021-06-01

Family

ID=76301281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125038A RU2748876C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748876C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113720382A (en) * 2021-08-20 2021-11-30 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 Dynamic inverse analysis calculation and fusion algorithm based intelligent monitoring system
CN115544702A (en) * 2022-10-25 2022-12-30 中国石油大学(北京) Method, device and equipment for checking stress of oil-gas pipeline immersed tube construction and storage medium
CN117074180A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 天津风霖物联网科技有限公司 Method for measuring pressure change of underground soil body of building

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1081276A1 (en) * 1982-02-28 1984-03-23 Предприятие П/Я Г-4617 Testing unit for determining static and dynamic parameters of soil foundations
RU2317372C1 (en) * 2006-07-17 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" Method to estimate condition of cohesive soil of foundation base and building structure body
RU2404418C1 (en) * 2009-03-04 2010-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method of determining parametres of soil and material models
RU2631445C2 (en) * 2016-02-25 2017-09-22 Общество с ограниченной ответственностью "НПП "Геотек" Method for determining number of workings while conducting engineering and geological surveys
RU2706284C1 (en) * 2019-02-18 2019-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method of engineering-geological surveying

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1081276A1 (en) * 1982-02-28 1984-03-23 Предприятие П/Я Г-4617 Testing unit for determining static and dynamic parameters of soil foundations
RU2317372C1 (en) * 2006-07-17 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" Method to estimate condition of cohesive soil of foundation base and building structure body
RU2404418C1 (en) * 2009-03-04 2010-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method of determining parametres of soil and material models
RU2631445C2 (en) * 2016-02-25 2017-09-22 Общество с ограниченной ответственностью "НПП "Геотек" Method for determining number of workings while conducting engineering and geological surveys
RU2706284C1 (en) * 2019-02-18 2019-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method of engineering-geological surveying

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием, Москва, Стандартинформ, 2013. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113720382A (en) * 2021-08-20 2021-11-30 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 Dynamic inverse analysis calculation and fusion algorithm based intelligent monitoring system
CN113720382B (en) * 2021-08-20 2024-05-03 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 Calculation and fusion algorithm based on dynamic inverse analysis and intelligent monitoring system
CN115544702A (en) * 2022-10-25 2022-12-30 中国石油大学(北京) Method, device and equipment for checking stress of oil-gas pipeline immersed tube construction and storage medium
CN115544702B (en) * 2022-10-25 2023-05-02 中国石油大学(北京) Oil-gas pipeline immersed tube construction stress checking method, device, equipment and storage medium
CN117074180A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 天津风霖物联网科技有限公司 Method for measuring pressure change of underground soil body of building
CN117074180B (en) * 2023-10-17 2023-12-12 天津风霖物联网科技有限公司 Method for measuring pressure change of underground soil body of building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2748876C1 (en) Method for conducting engineering-geological and geotechnical surveys
Zinno et al. Structural health monitoring (SHM)
Ćmielewski et al. Accuracy and functional assessment of an original low-cost fibre-based inclinometer designed for structural monitoring
Muszyński et al. Horizontal displacement control in course of lateral loading of a pile in a slope
Lentini et al. Numerical modelling and experimental monitoring of a full-scale diaphragm wall
RU2706284C1 (en) Method of engineering-geological surveying
Ponomaryov et al. The use of express method for determining the modulus of deformation of fill soil
Lamas et al. Application of a global interpretation model for assessment of the stress field for engineering purposes
Peranic et al. Small-scale physical landslide models under 1g infiltration conditions and the role of hydrological monitoring
Pant Evaluation of consolidation parameters of cohesive soils using PCPT method
Cheema Depth dependent hydraulic conductivity in fractured sedimentary rocks-a geomechanical approach
Zhang et al. A modified NX-borehole jack with flexible loading platens
RU2796197C1 (en) Comprehensive method for monitoring stress-strain state of structural elements of geotechnology objects during their long-term operation
Abera et al. Аassessing the Distribution of Statistical Heterogeneity of the soil deformation modulus based on static soil sensing
RU2130992C1 (en) Method of determining bearing capacity of geotechnogenic systems
Saltarin Validation and practical application of a data reduction software for the analysis of data from stress relief tests
Sobolev et al. Interaction of the base and construction under seismic action, with considering various characteristics of soil damping
Ebrahimian et al. Evolutionary-based prediction of ε50 for the lateral load-displacement behavior of piles in clay
Babu et al. Quantification of Swelling Pressure of Expansive Soils: A Critical Review
Marinichev et al. Modeling of the Resistance of a Bored Hanging Pile
Abelev et al. In-situ investigation of deformation properties of soft saturated clayey soils
Al Heib et al. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering
Beddelee et al. Pile Capacity Checking Tool based on Distributed Fibre Optic Sensing for Instrumented Pile Load Test
Cornejo et al. Numerical Simulations of the LEAP 2020 Centrifuge Experiments Using PM4Sand
Wang et al. Experimental model updating of slope considering spatially varying soil properties and dynamic loading