Температурные методы мониторинга

Безопасность строительства и функционирования объектов транспортной инфраструктуры, зданий и сооружений на территориях северных регионов, особенно в условиях потепления климата и существенных климатических аномалий, определяет необходимость осуществления температурного мониторинга грунтов.

Под действием комплекса природных и техногенных факторов грунты могут находиться в многолетнемёрзлом, сезонномёрзлом, сезонноталом, талом и переохлажденном состояниях, в следствии чего, грунты могут обладать различными прочностными и деформационными свойствами.

Цели измерений

Измерения температуры грунтов производятся автоматически в целях:

• получения конкретных данных о температуре грунтов для их использования в теплотехнических расчетах при проектировании;
• оценки и прогноза устойчивости территории освоения;
• назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений и определения их несущей способности;
• контроля и оценки изменений, происходящих в тепловом режиме грунтов в результате возведения и эксплуатации зданий и сооружений или осуществления различных инженерных мероприятий.

Средства измерений

Измерения температуры грунтов проводят в заранее подготовленных и выстоянных термометрических скважинах переносными или стационарными термоизмерительными комплектами.

Термоизмерительный комплект состоит из термометрической косы (термокосы) и контроллера термокосы.

Термометрическая коса представляет собой сборку датчиков температуры, закрепленных на несущем кабеле в соответствии с глубинами точек измерения в скважине.

Термокоса унифицирована и не требует введения градуировочных поправок и коэффициентов в считывающие устройства.

Датчики температуры в составе термокосы электро- и гидроизолированы.

Контроллер термокосы представляет собой устройство для регистрации данных и организации связи с персональным компьютером.

Контроллер изготавливается в герметичном ударопрочном корпусе.

Применение гибкого кабеля для подключения контроллера к термокосе позволяет устанавливать контроллер как на гильзу скважины, так и на расстоянии от скважины, например, на несущие конструкции или в шкаф с оборудованием.

В зависимости от решаемых задач и возможности прокладки кабельных трасс термокосы могут оснащаться контроллером, работающим как по беспроводной технологии LoraWAN так и в проводном режиме с постоянным электропитанием.

Как правило описанные термоизмерительные комплекты входят в состав автоматических систем мониторинга зданий и сооружений (СМЗиС), систем мониторинга несущих конструкций (СМИК). Термокосы работают в автоматическом режиме и позволяют собирать данные для хранения и анализа со множества объектов на протяжении всего жизненного цикла объектов мониторинга.

Отчет термоизмерительных работ

По результатам измерений температуры грунтов по необходимости составляют отчеты о результатах термоизмерительных работ, который в зависимости от задания на проведение работ включает в себя:

• программу и задание на проведение термоизмерительных работ;
• информацию о примененной методике измерений;
• оценку инструментальных и дополнительных погрешностей;
• аттестаты поверок измерительной аппаратуры;
• ситуационный план площадки с плановой и высотной привязкой скважин;
• сводную ведомость значений температуры грунтов, скорректированных с учетом инструментальных и дополнительных поправок;
• графические материалы распределения температур;
• выводы о результатах термоизмерительных работ.