CC BY
99
Информационные технологии и безопасность
249
при работе. Данный алгоритм может использоваться для решения задач стохастической оптимизации, часто встречающихся на практике. Например, стохастической задачи распределения ресурсов, оптимизации параметров технологических процессов, решения задач идентификации, обработки сигналов в условиях помех и т. д.
Интересным приложением данного алгоритма является использование его для решения основной задачи стегоанализа, а именно установки факта скрытой передачи информации в мультимедийных данных.
Библиографический список
1. Адаптивные алгоритмы стохастической оптимизации и теории игр / С. П. Урясьев. - М. : Наука, 1990. - 183 с.
2. Стохастические преобразователи информации / Р. Ф. Федоров, В. В. Яковлев, Г. В. Добрис. - Л. : Машиностроение, 1978. - 304 с.
3. Функциональный анализ / А. В. Канторович, Г. П. Акилов. - М. : Наука, 1997. - 728 с.
4. Математическое программирование / В. Г. Карманов. - М. : Наука, 1986. -286 с.
5. Математическая теория оптимального эксперимента / С. М. Ермаков, А. А. Жиглявский. - М. : Наука, 1987. - 320 с.
6. Теория вероятностей / А. А. Боровков. - М. : Наука, 1986. - 431 с.
7. Курс теории вероятностей / Б. В. Гнеденко. - М. : Ф. М., 1961. - 406 с.
8. Введение в оптимизацию / Б. Т. Поляк. - М. : Наука, 1983. - 384 с.
9. Вероятность / А. Н. Ширяев. - М. : Наука, 1980. - 640 с.
10. Аппроксимация стохастическая и рекуррентное оценивание / М. Б. Невельсон, Р. З. Хасминский. - М. : Наука, 1972. - 304 с.
УДК 624.131.3 К. В. Сливец
НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ОПЫТНОГО КОТЛОВАНА И ГРУНТОВОГО МАССИВА
При изучении работы ограждающих конструкций в полевых условиях важно получить наиболее полные данные об их деформациях и деформациях окружающего грунтового массива. Получение данных о перемещениях поверхности грунта осуществляется сравнительно просто при помощи наблюдений за геодезическими марками. Для оценки характера деформаций всего массива грунта необходимо использование специальных контрольно-измерительных устройств, в
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
том числе инклинометров. В данной статье приводятся сведения о деформациях шпунтовой стенки и грунтового массива, полученные на опытной площадке в Санкт-Петербурге.
ограждение котлована, оборудование для мониторинга, инклинометр.
Введение
Существующие в настоящее время способы расчета подпорных сооружений [1],[2] не позволяют однозначно предсказать их деформации и осадки находящихся вблизи сооружений. При отсутствии точных прогнозов поведения ограждающих конструкций котлованов необходимо проведение на опытной площадке подробных наблюдений за деформациями конструкций и окружающего грунтового массива. Производство мониторинга ограждающих конструкций наиболее эффективно при использовании специальных устройств - инклинометров, позволяющих получить наиболее полную картину деформаций.
В настоящее время на рынке контрольно-измерительного оборудования представлено большое количество инклинометров и сопутствующего оборудования производства различных фирм, таких как «SisGeo», «Soil instruments», «Slope indicator» и др. Проведение мониторинга дает возможность сравнить результаты расчетов с данными натурных наблюдений, что позволяет выбрать наиболее эффективные методы расчета подпорных стенок.
Первым примером комплексного мониторинга с применением инклинометров при разработке глубокого котлована в центральной части Санкт-Петербурга была опытная площадка, расположенная вблизи Московского вокзала.
1 Описание площадки и оборудования, применявшегося в процессе мониторинга
Геологическое строение участка следующее: техногенные отложения мощностью 2 м, озерно-морские отложения мощностью 7 м, верхнечетвертичные озерно-ледниковые отложения мощностью 9 м, верхнечетвертичные ледниковые отложения, а также вендские отложения котлинского горизонта.
Для контроля перемещений грунтового массива и шпунтовой стенки были установлены инклинометры и геодезические марки (рис. 1). Измерения уровня грунтовых вод на территории опытной площадки выполнялись при помощи пьезометров.
Для контроля горизонтальных перемещений грунта вблизи опытного котлована было установлено четыре инклинометра.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
251
Использовавшееся для мониторинга на площадке оборудование представляет собой мобильную нестационарную систему с ручным считыванием данных (данных измеренных поперечных смещений грунтового массива) (рис. 2).
Рис. 1. Расположение контрольно-измерительного оборудования
на опытной площадке
Рис. 2. Комплект оборудования для проведения инклинометрических наблюдений:
1 - рабочее устройство - зонд инклинометра; 2 - рабочий мерный электрический кабель (длиной 50 м); 3 - устройство для считывания данных; 4 - специальная обсадная труба; 5 - устройство для фиксации мерного кабеля
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
Инклинометрический зонд 1 представлет собой цилиндрическую капсулу, снабженную двумя роликовыми каретками, которые обеспечивают работу зонда в обсадных трубах. Как правило, стандартная база зонда инклинометра имеет расстояние между двумя измеряющими устройствами 500 или 1000 мм (расстояние между каретками). Зонд, использовавшийся для инклинометрических наблюдений на площадке, имеет базу, равную 500 мм. Зонд инклинометра вставляется в канавки предварительно устроенной в массиве грунта обсадной трубы (рис. 3).
При возможном горизонтальном смещении - деформировании грунтового массива - инклинометрическим зондом регистрируется изменение приращений углов отклонения от вертикали на базисном расстоянии (500 мм) датчика-зонда, т. е. измеряется приращение углов по глубине грунтового массива. Считывание и запись данных производится специальным устройством 3, соединенным с кабелем 2 зонда. Интегрируя функцию измеренных углов зонда, можно получить функцию горизонтальных перемещений массива грунта по глубине.
Рис. 3. Положение зонда инклинометра в обсадной трубе во время снятия отсчетов и ориентация обсадной трубы относительно котлована
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
253
2 Конструкция опытного котлована
Опытный котлован в плане имел размеры 32*12 м. Распорные конструкции располагались на глубине 3,5 м, глубина котлована составляла 8,5 м (рис. 4).
Рис. 4. Поперечный разрез опытного котлована
Ограждение котлована выполнено из шпунта типа F 6012, в поперечном сечении имеющего форму полукруга (рис. 5). Геометрические характеристики приведены в таблице 1.
Рис. 5. Поперечное сечение шпунта F 6012
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
ТАБЛИЦА 1. Геометрические характеристики шпунта F 6012
D, мм t1, мм Площадь сечения, см2 Wx, см3 т 4 Ix, см
Профиль А, мм t, мм d2, мм 1пог. м стенки 1 пог. м стенки
F 6012 1208 12 32 60 10 246 58333 350000
Устройство шпунтового ограждения на опытной площадке котлована выполнялось при опережающей разработке траншей глубиной порядка 1,5...2 м, в которые погружались шпунтовые сваи. Это связано с тем, что в техногенном слое оказалось множество твердых включений, содержащих как строительный мусор, так и конструкции фундаментов ранее снесенных зданий. После погружения шпунта внутренний объем грунта подвергся экскавации до отметки минус 4 м, затем было выполнено устройство распорных конструкций и обратная засыпка пазух с внешней стороны шпунтовой стенки.
Мониторинг проводился в течение 90 дней после откопки котлована от глубины 4 м до глубины 8,5 м.
3 Результаты натурных наблюдений
По данным наблюдений, горизонтальные деформации стенки во времени носили четко выраженный затухающий характер (рис. 6, 7).
Рис. 6. Развитие во времени горизонтальных перемещений шпунта и грунтового
массива на глубине 11 м
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
255
Рис. 7. Развитие во времени горизонтальных перемещений шпунта и грунтового
массива на глубине 20 м
На рисунке 8 показаны горизонтальные деформации грунтового массива по данным инклинометров 1-4 на последний (90-й) день проведения мониторинга.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
Горизонтальное перемещение, мм
50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30
Рис. 8. Данные по горизонтальным перемещениям на заключительный период инклинометрических наблюдений
Данные по инклинометрам 1 и 2 хорошо согласуются между собой, следовательно, можно сделать вывод о корректной работе инклинометров и достоверности получаемых с их помощью данных. Горизонтальные перемещения грунтового массива на расстоянии 6 м от оси шпунта (инклинометр 3) оказались заметно меньше. Максимальное горизонтальное перемещение произошло на глубине 11 м и составило 22 мм.
Горизонтальные перемещения грунта на расстоянии 11,3 м от оси шпунта (инклинометр 4) значительно отличаются от перемещений по данным инклинометров 1-3 как по величине, так и по характеру. Максимальные перемещения отмечены у дневной поверхности и составляют 9 мм.
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
257
Максимальные вертикальные перемещения поверхности земли, по данным наблюдений, произошли на расстоянии примерно 6 м от оси шпунта и составили 22 мм (рис. 9).
Рис. 9. Вертикальные перемещения поверхности грунта
Горизонтальные перемещения грунтового массива фиксировались при помощи наблюдений за геодезическими марками. Максимальные горизонтальные перемещения поверхности грунта отмечены вблизи шпунта. На расстоянии 5 м от оси ограждающих конструкций перемещения меняют свой знак (рис. 10).
Рис. 10. Горизонтальные перемещения поверхности грунта
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
Информационные технологии и безопасность
Знак минус указывает на то, что перемещения происходят в сторону, противоположную котловану. Значения максимальных горизонтальных перемещений поверхности грунтового массива, зафиксированных вблизи шпунтовой стенки, удовлетворительно совпадают со значениями, полученными при помощи геодезических наблюдений за перемещениями верха шпунта, что говорит о достоверности полученных результатов.
Заключение
На основании натурных наблюдений, проведенных на опытной площадке, можно сделать следующие выводы.
1. Горизонтальные перемещения грунтового массива носят четко выраженный затухающий во времени характер, причем за первые 30 суток деформации достигают 95% от конечных значений. На расстоянии порядка 6 м от оси шпунта максимальные горизонтальные перемещения уменьшаются в 2 раза.
2. Максимальные вертикальные перемещения поверхности грунта происходят на расстоянии 6 м от оси шпунта; на расстоянии 19 м осадки составляют 25% от максимальных.
3. Максимальные горизонтальные перемещения поверхности грунтового массива зафиксированы вблизи шпунтовой стенки и составляли порядка 35 мм. На расстоянии 5 м от оси шпунтовой стенки горизонтальные перемещения меняют свой знак.
Библиографический список
1. Гибкие подпорные стенки / А. Я. Будин. - Л. : Стройиздат, 1974. - 191 с.
2. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок / Н. К. Снитко. - Л.; М. : Госстройиздат, 1963. - 295 с.
УДК 504.4.054 Е. В. Сычёва
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ФЕНОЛОВ НА ВОДНУЮ ЭКОСИСТЕМУ
Рассмотрены различные критерии оценки экологического риска воздействия фенолов на водные экосистемы. Показана необходимость учета вторичного образования этого вида загрязнения, эффектов синергизма с хлоридами и сезонного
ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС
2008/3
