способ геоэлектроразведки
Классы МПК: | G01V3/06 с использованием переменного тока |
Автор(ы): | Квятковский Г.И., Мамченко Т.А. |
Патентообладатель(и): | Ивано-Франковский институт нефти и газа |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-03-19 публикация патента:
30.01.1994 |
Использование: в измерительной технике, в частности в процессах определения глубины заложения фундаментов зданий и сооружений. Сущность изобретения: процесс предусматривает установление взаимосвязи между геоэлектрическими и геометрическими параметрами фундаментов за счет измерения сопротивления заземленной части фундамента, удельного электрического сопротивления окружающего его грунта и периметра у поверхности земли, входящего в комплексный электрометрический параметр. Глубину заложения фундамента рассчитывают по ф-ле: h = P X, где h - глубина заложения фундамента; P - периметр фундамента у поверхности земли; X - переводной коэффициент, учитывающий геоэлектрические и геометрические параметры объекта. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, заключающийся в пропускании в землю электрического тока и определении параметров геоэлектрического разреза по результатам интерпретации измерений, отличающийся тем, что, с целью обеспечения глубины заложения фундаментов зданий и сооружений, фундамент подключают к источнику постоянного тока, измеряют переходное сопротивление заземленной части фундамента, затем измеряют удельное электрическое сопротивление окружающего фундамент грунта, одновременно определяют периметр фундамента у поверхности земли и рассчитывают комплексный электрометрический параметр L по формулеL=
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-7t.gif)
где
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006011/961.gif)
P - периметр фундамента;
R - переходное сопротивление заземленной части фундамента,
определяют переводной коэффициент X путем установления взаимосвязи между геоэлектрическими и геометрическими параметрами фундамента по теоретически рассчитанной зависимости
L = f (X),
L=
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-8t.gif)
где K (m) - эллиптический интеграл II рода;
X = a / P;
P = bK (m);
m = c / B
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006005/8773.gif)
a, b, c - размеры полуосей полуэллипсоида;
t - переменная интегрирования,
после чего определяют глубину h заложения фундамента по формуле
h = P
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006006/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обнаружению скpытых масс геофизическими способами разведки, в частности к инженерно-геофизическим изысканиям для ремонтно-восстановительных работ, и может быть использовано во всех других областях народного хозяйства, где геометрические размеры заземленной части массива колеблются в широких пределах, например, в археологии и горной геофизике. При реконструкции инженерных сооружений важным параметром, существенно влияющим на несущую способность фундаментов, является глубина их заложения. Как правило, даже в сохранившейся технической документации, касающейся построенных ранее мостов и других инженерных сооружений, отсутствуют достоверные сведения о глубине заложения нижней части фундаментов. Среди методов инженерной геофизики известны способы электроразведки обнаружения предметов и объектов под землей [1] . Известные способы осуществляются с помощью аппаратуры и устройств для геофизического исследования комплексного электрического поля, создаваемого с помощью переменного тока, подводимого от автономного источника к двум или большему числу электродов, вводимых в грунт. Однако вышеназванные способы позволяют в основном только определять местоположение объектов, не давая информации о глубине их заложения. Кроме того, использование при этом аппаратуры сейсмического зондирования делает эти методы громоздкими, неудобными в эксплуатации и ограниченными в применении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ геоэлектроразведки [2] , который предназначен для поисков хорошо проводящих объектов (рудных тел, инженерных конструкций и т. п. ) и согласно которому пропускают в землю электрический ток и определяют параметры геоэлектрического разряда по результатам интерпретации измерений. Недостатком данного способа является невозможность определения глубины заложения фундаментов зданий и сооружений. Целью изобретения является определение глубины заложения фундаментов существующих инженерных сооружений. Цель достигается тем, что измеряют переходное сопротивление заземленной части фундамента, равное отношению напряжения на нем в месте ввода тока к стекающему с него току, далее измеряют удельное электрическое сопротивление окружающих фундамент горных пород, одновременно определяют периметр фундамента у поверхности земли и рассчитывают комплексный электрометрический параметр по формулеL=
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885t.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006011/961.gif)
Р - периметр фундамента, м;
R - переходное сопротивление заземленной части фундамента, м, определяют переводной коэффициент путем установления взаимосвязи между геоэлектрическими и геометрическими параметрами фундамента по теоретически рассчитанной зависимости:
L= f(x),
L =
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-2t.gif)
Х = a/P; Р = bK(m); m =
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-3t.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006005/8773.gif)
a, b, c - размеры полуосей полиэллипсоида;
t - переменная интегрирования, после чего определяют глубину h заложения фундамента по формуле
h = P
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
На фиг. 1 представлена схема измерения глубины заложения фундамента, реализующая предложенный способ; на фиг. 2 представлен набор кривых, позволяющих подобрать переводной коэффициент Х, учитывающий геоэлектрические и геометрические параметры объекта, в зависимости от комплексного электрометрического параметра и от геометрической формы фундамента. Кривая А соответствует фундаменту прямоугольного сечения, в котором отношение меньшей стороны к большей равно 0,01. Кривая Б соответствует фундаменту, в котором отношение меньшей стороны к большей равно 0,25. Кривая В - для фундаментов, в которых стороны равны. Суть способа заключается в следующем. Помещенные в грунт железобетонные фундаменты насыщаются грунтовой влагой, и при положительных температурах и полном влагонасыщении его удельное электрическое сопротивление находится в пределах 100-1000 Ом
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
L =
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-4t.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
L =
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-5t.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
L =
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006885/2006885-6t.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
![способ геоэлектроразведки, патент № 2006885](/images/patents/467/2006017/729.gif)
а) возможность получения глубины заложения фундаментов с большой производительностью, эффективностью и безопасностью производства работ при сохранении окружающей среды без экологического ущерба;
б) универсальность, возможность измерения глубины заложения фундаментов, находящихся в любых климатических зонах и инженерно-геологических условиях;
в) значительно повышает полноту и достоверность информации при ремонтно-восстановительных работах. (56) 1. Патент США N 4072942, кл. G 01 V 3/04, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР N 1420438, кл. G 01 V 3/06, 1987.
Класс G01V3/06 с использованием переменного тока