Введение к работе
Актуальность темы. При морских инженерно-геологических работах ocotoe внимание уделяется точности и достоверности результатов исследований, а также обеспечению возможности получения одних и тех же показателей свойств грунтов разными методами. Определение показателей физических свойств грунтов и, в первую очередь, плотности и объемной влажности -существенная составная часть морских инженерно - геологических изысканий, непосредственно выходящая на расчет сооружений.
Вместе с тем, применение радиоизотопных методов, в основном, имее і опытно-методический характер. Этот факт обусловлен тем, что с одной сторо: ы, при морских инженерно-геологических исследованиях предъявляются повышенные требования к качеству инженерно-геологической информации, с другой стороны, традиционная радиоизотопная аппаратура оказалась малопригодной для использования а морских условиях.
Цель работы, Основной целью диссертационной работы является разработка эффективного способа опробования грунтов на борту судна, обоснование конструктивных решений радиоизотопнои аппаратуры для его реализации и опытно-^е-тодическог опробоврчие созданной аппаратуры в морских условиях.
Задачи исспедований. Основными задачами исследований были:
анализ способов и технических средств опробования грунтов радиоизотопными методами при морских инженерно-! єологических исследованиях;
изучение; анализ влияния различных факторов на погрешности
inіределения плотности и объемной влажности грунтов при выполнении измерений в различней геометрии по радиоизотопному колонковому способу с использованием дчнных по матем тическому и физическому моделированию полей нейтронов и гамма-квпнтоа;
анализ известных и разработка нового способа опробования грунта радиоизотопными методами на боргу судна;
обоснование конструктивных решений комплекса радиоизотопного компьютеризированного типа КРК и требований к его программному обеспечению;
разработка метрологического обеспечения комплекса типа КРК;
опытно-методическое опробование и внедрение комплекса КРК-1 в производственной экспедиции, оценка точности определения показателей свойств грунта комплексом типа КРК;
- подготовка и выполнение программ предварительных и приемочных испы
таний комплекса КРК-2.
Научная новизна исследований заключается в следующем;
даны теоретические и экспериментальные оценки влияния различных факторов на результаты определений плотности и объемной влажности при выполнении измерений в различной геометрии по радиоизотопному колонковому способу;
обоснован способ опробования грунта гамма-методом в колонковом пробоотборнике, включающий три методических приема, защищенных авторскими свидетельствами СССР, обеспечивающий высокую точность определения плотности и объемной влажности, учет колебаний толщины стенок пробоотборника и степени неоднородности пробы фунта;
обоснованы основные конструктивные решения и требования к программному обеспечению комплекса типа КРК, разработано его метрологическое обеспечение, как нес тандартизованного средства измерений;
дана оценка точности определения плотности н объемной влажности проб грунтов с исполизсР-чнием комплекса типа КРК;
Практическая ценность разработанного способа опробйтаїі-я грунта в колонковом пробоотборнике гамма-методом, обоснований конструкп^иых решении
радиоизотопной аппаратурыдля его реализации, метрологического обеспечения и требований к программному обеспечению позволило создать и внедрить в практику инженерно - геологических исследований радиоизотопную аппаратуру, обеспечивающую повышение качества и сокращение сроков морских работ.
Реализация работы в промышленности. Результаты исследований внедрены в Специальном конструкторском бюро (СКВ, г.Рига) Научно - производственного объединения по морской инженерной геологии ( НПО "Союзморинжгеология") в составе основного комплекта конструкторских документов, предназначенных для разработки, изготовления и эксплуатации комплексов радиоизотопных компьютеризированных КРК-1 и КРК-2.
Опытный образец комплекса КРК-1 в 1939 году принят ведомственной приемочной комиссией Миннефтегазпрома СССР. Балтийская морская инженерно -геологическая экспедиция {БМИГЭ, г.Калининград) приняла комплекс КРК-1 к промышленной эксплуатации в 1990 году. 8 настоящее время на производстве СКВ НПО "Союзморинжгеология" производится подготовка к серийному выпуску комплекса КРК-2, принятого ведомственной приемочной комиссией Миннефтегазпрома СССР в 1991 году.
Защищаемые положения:
1. По результатам измерений скорости счета гамма - квантов источника
Cs, прошедших через колонковый пробоотборник с грунтом, детектором NaJ{TI)
(іри двух уровнях дискриминации гамма-квантов по энергии (0,04 и 0,35 МэВ),
по двумерным регрессионным зависимостям первой степени с достаточной для
практических целей точность» определяется плотность и объемная влажность.
2. На основе разработанного способа опробования грунта сформулированы
основные технические /ребования к конструкции и программному обеспечению
комплекса радиоизоіопного компьютеризированнс.о типа КРК, применение которого
с. использованием созданного метролс ического обеспечения позволяет повысить
точность и достоверность исследования грунта на боргу судна.
Аплробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях Всесоюзного научно - исследовательского института по морской инженерной геологии и геофизики (ВНИИМоргео) /г.Рига, 1988г., 1990г./, кроме того, результаты исследований изложены в ряде научных и производственных отчетов по темам ВНИИМоргэо, СКБ, ЕМИГЭ. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, перечень которых приведен а конце автореферата.
Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения и содержит 97 страниц машинописного текста, 30 иллюстраций, 20 таблиц, 8 приложений, список литературы из 10? наименований.
В диссертационной работе приведены положения и материалы, полученные лично или при непосредственном участии автора.
Автор выражает глубокую благодарность за научное руководство работой доктору геол.-минер.наук, профессору Бондареву В.И. Автор искренне признателен главному метрологу НПО "Ссюзморикжгеология" Прохорову В.К.; доктору геолого - минералогических наук Звольскому СТ. ( ИГН АН УССР); старшему научному сотруднику Кураченко Ю.А. (физико-энергетический иститут); главному конструктору npt акта Дорофееву АН. (СКБ); зав.бюро Свержицкису Я.Я. (СКБ) за оказанное содействие и консультации.