Проект РФФИ № 18-45-140061 р_а Георадиолокационное исследование опасных криогенных процессов в грунтах оснований горнотехнических зданий и сооружений (копров, защитных дамб, автодорог и т.п.) в режиме мониторинга

Цель проекта - получение новых фундаментальных знаний о влиянии криогенных процессов и явлений в многолетнемерзлых горных породах на распространение высокочастотных электромагнитных волн при георадиолокационных исследованиях и разработка на их основе качественно новой методики мониторинга изменения свойств и состояния грунтов оснований горнотехнических зданий и сооружений в условиях глобального изменения климата и техногенного воздействия. Для достижения цели проекта использован подход, заключающийся в получении информации о свойствах и состоянии грунтов оснований зданий и сооружений методом георадиолокации для последующего мониторинга развития криогенных процессов. Для обеспечения возможности его применения в массиве грунтов проведено компьютерное, физическое моделирование и натурные исследования распространения и отражения георадиолокационных сигналов. В ходе исследования был применен комплекс лабораторного оборудования для определения гранулометрического состава дисперсных пород и их химический состав. Компьютерное моделирование криогенных процессов в массиве пород проведено в программе gprMax (Англия). В экспериментальных и полевых исследованиях использованы георадары серии «ОКО-2» (Россия). Для привязки данных георадиолокации на местности использовался геодезический приемник «Geobox Fora Smart» (Россия). Обработка и интерпретация данных георадиолокации выполнена в программах «Geoscan32» (Россия) и «Георадар-эксперт» (Россия). Для структурированного хранения, обновления и поиска данных георадиолокации и результатов обработки разработана специализированная структура базы данных на основе СУБД PostgreSQL (США). Картографирование результатов исследований осуществлялось в геоинформационной системе QGIS (США). По результатам исследований установлены закономерности изменения кинематических и динамических характеристик георадиолокационных сигналов, структуры радарограмм (георадиолокационных волновых полей) в зависимости от изменения свойств и состояния грунтов оснований зданий и сооружений в условиях развития в них криогенных процессов. Эти закономерности изменения характеристик георадиолокационных сигналов позволили разработать интерпретационные признаки, обеспечивающие проведение сравнительного анализа получаемых данных георадиолокации в режиме мониторинга. Разработан новый метод георадиолокационного мониторинга, который позволит выявлять процессы оттайки мёрзлых пород, глубины сезонно-талого слоя, образования и развития зон повышенной влажности, разуплотнение и пучение грунтов. Данный оригинальный подход позволил впервые провести многолетний георадиолокационный мониторинг грунтов оснований автодороги, позволивший проследить образование и развитие таликовой зоны в мерзлых грунтах.