geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2019-4-55-62geolmsu-333Research ArticleСтатьиЭкспериментальное исследование акустических свойств водонасыщенного песка в интервале температуры от –20 до +20 ᵒСExperimantal study of acoustic properties of saturated sand in the temperature range –20+20 ᵒCСудаковаМ. С.SudakovaM. S.

геологический факультет, кафедра сейсмометрии и геоакустики, ст. преп., канд. физ.-мат. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1;

625026, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Малыгина, 86

Faculty of Geology, 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1;

625026, Tyumen region, Tyumen, Malygina st., 86

m.s.sudakova@yandex.ruВладовМ. Л.VladovM. L.

геологический факультет, кафедра сейсмометрии и геоакустики, заведующий кафедрой, профессор, доктор физ.-мат. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1

Faculty of Geology, 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

vladov@geol.msu.ruМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт криосферы Земли ТюмНЦ СЦ РАНРоссияMoscow State University; Earth Cryosphere Institute, Tyumen Scientific Centre SB RASRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияMoscow State UniversityRussian Federation201928082019045562Copyright © Судакова М.С., Владов М.Л., 20192019Судакова М.С., Владов М.Л.Sudakova M.S., Vladov M.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/333

Область фазового перехода воды разделяет две области аппроксимации грунта с точки зрения его упругих свойств. Представляет интерес изменение акустических характеристик, как кинематических, так и динамических, в процессе замерзания и оттаивания, так как они могут быть индикаторами различных неупругих характеристик процесса перехода из одного состояния в другое. Статья посвящена решению следующих задач: создание измерительной ячейки, вносящей минимальные искажения в процесс получения волновых картин проходящих p и s волн, обеспечение контроля за температурой образца, проведение ультразвуковых измерений с шагом по времени, обеспечивающим необходимую детальность, анализ зарегистрированных волновых картин и их изменения в процессе фазового перехода.

Water phase transition divides the areas of soil approximation from the point of view of its elastic properties. It is interesting to study changing of acoustic characteristics, both kinematic and dynamic, in the process of freezing and thawing, since they can be indicators of various inelastic characteristics of the transition from one state to another. In the article we present results of initial stage of research on the topic identified in the title. This includes: design of a measuring cell that introduces minimal distortions in ultrasonic p and s waves measurements on water-saturates ground sample, monitoring sample temperature, performing ultrasonic measurements with a time step that provides necessary detailing for observing time and temperature dependencies of the waves characteristics registered during the phase transition data analisys.

ультразвуковые измерениязатухание сигналамерзлые грунтынеконсолидированные грунтыдинамические характеристикиultrasoundattenuationfrozen groundunconsolidated grounddynamic characteristicsгрант РНФ (проект № 16-17-00102)ReferencesАнаньев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология: Учебник для строительных специальностей вузов. М.: Высшая школа, 2005. 575 с.Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология: Учебник для строительных специальностей вузов. М.: Высшая школа, 2005. 575 с.Вакулин А.А. Основы геокриологии: Учеб. пособие. 2-е изд. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2011. 220 с.Вакулин А.А. Основы геокриологии: Учеб. пособие. 2-е изд. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2011. 220 с.Владов М.Л., Стручков В.А., Токарев М.Ю. и др. Об ультразвуковых измерениях на образцах неконсолидированных сред. Геофизика. Вып. 2. М.: Ред.-изд. центр ЕАГО (Тверь: Полипресс), 2016. С. 24–31.Владов М.Л., Стручков В.А., Токарев М.Ю. и др. Об ультразвуковых измерениях на образцах неконсолидированных сред. Геофизика. Вып. 2. М.: Ред.-изд. центр ЕАГО (Тверь: Полипресс), 2016. С. 24–31.Воронков О.К., Моторин Г.А., Михайловский Г.В., Кунцевич С.П. Сейсмогеологические классификации грунтов криолитозоны // Криосфера Земли. 1991. Т. 1. № 3. С. 47–54.Воронков О.К., Моторин Г.А., Михайловский Г.В., Кунцевич С.П. Сейсмогеологические классификации грунтов криолитозоны // Криосфера Земли. 1991. Т. 1. № 3. С. 47–54.Горяинов Н.Н. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1992. 264 с.Горяинов Н.Н. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1992. 264 с.Дучков А.Д., Дучков А.А., Пермяков М.Е. и др. Лабораторные измерения акустических свойств гидратосодержащих песчаных образцов (аппаратура, методика и результаты) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 6. С. 900–914.Дучков А.Д., Дучков А.А., Пермяков М.Е. и др. Лабораторные измерения акустических свойств гидратосодержащих песчаных образцов (аппаратура, методика и результаты) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 6. С. 900–914.Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: Учебник для вузов. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 520 с.Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: Учебник для вузов. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 520 с.Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 682 с.Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 682 с.Зыков Ю. Д. Геофизические методы исследования криолитозоны. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 234 c.Зыков Ю. Д. Геофизические методы исследования криолитозоны. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 234 c.Осипов В.И. Биосфера и экологическая безопасность [Текст]: юбилейная лекция. М.: Российский ун-т дружбы народов, 2017. 133 с.Осипов В.И. Биосфера и экологическая безопасность [Текст]: юбилейная лекция. М.: Российский ун-т дружбы народов, 2017. 133 с.Скворцов А.Г., Садуртдинов М.Р., Царев А.М. Сейсмические критерии идентификации мерзлого состояния горных пород // Криосфера Земли. 2014. Т. 18. № 2. С. 83–90.Скворцов А.Г., Садуртдинов М.Р., Царев А.М. Сейсмические критерии идентификации мерзлого состояния горных пород // Криосфера Земли. 2014. Т. 18. № 2. С. 83–90.Фролов А. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. 515 с.Фролов А. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. 515 с.Buckingham M.J. Compressional and shear wave properties of marine sediments: Comparisons between theory and data // J. Acoust. Soc. Amer. 2005. Vol. 117. P. 137–152.Buckingham M.J. Compressional and shear wave properties of marine sediments: Comparisons between theory and data // J. Acoust. Soc. Amer. 2005. Vol. 117. P. 137–152.Chotiros N.P., Isakson M.J. A broadband model of sandy ocean sediments: Biot-Stoll with contact squirt flow and shear drag // Acoust. Soc. Amer. 2004. Vol. 116. P. 137–152; 2011–2022.Chotiros N.P., Isakson M.J. A broadband model of sandy ocean sediments: Biot-Stoll with contact squirt flow and shear drag // Acoust. Soc. Amer. 2004. Vol. 116. P. 137–152; 2011–2022.Dou S. Field and Laboratory Investigations on Seismic Properties of Unconsolidated Saline Permafrost: Ph.D. Dissertation // Earth and Planet. Sci. Berkeley: University of California, 2015.Dou S. Field and Laboratory Investigations on Seismic Properties of Unconsolidated Saline Permafrost: Ph.D. Dissertation // Earth and Planet. Sci. Berkeley: University of California, 2015.Holmes J., Carey W., Dediu S., Siegmann W. Nonlinear frequency-dependent attenuation in sandy sediments // J. Acoustical Soc. Amer. 2007. N 4. P. 218–222.Holmes J., Carey W., Dediu S., Siegmann W. Nonlinear frequency-dependent attenuation in sandy sediments // J. Acoustical Soc. Amer. 2007. N 4. P. 218–222.Kurfurst P. Ultrasonic wave measurements on frozen soils at permafrost temperatures Canadian // J. Earth Sci. 2011. Vol. 13. N 11. P. 1571–1576.Kurfurst P. Ultrasonic wave measurements on frozen soils at permafrost temperatures Canadian // J. Earth Sci. 2011. Vol. 13. N 11. P. 1571–1576.Li D., Huang X., Ming F., Zhang Y. The impact of unfrozen water content on ultrasonic wave velocity in frozen soils, advances in transportation geotechnics 3: The 3rd Intern. Conf. on Transportation Geotechnics. Procedia Engineering. 2016. Vol. 143. P. 1210–1217.Li D., Huang X., Ming F., Zhang Y. The impact of unfrozen water content on ultrasonic wave velocity in frozen soils, advances in transportation geotechnics 3: The 3rd Intern. Conf. on Transportation Geotechnics. Procedia Engineering. 2016. Vol. 143. P. 1210–1217.Stoll R.D. Theoretical aspects of sound transmission in sediments // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. Vol. 68. P. 1341–1350.Stoll R.D. Theoretical aspects of sound transmission in sediments // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. Vol. 68. P. 1341–1350.Yoshisuke N., Martin R., Smith M. ultrasonic velocities of the dilatational and shear waves in frozen soils // Water Res. 1972. Vol. 8. N 4. P. 1024–1030.Yoshisuke N., Martin R., Smith M. ultrasonic velocities of the dilatational and shear waves in frozen soils // Water Res. 1972. Vol. 8. N 4. P. 1024–1030.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.