Экспериментальное исследование акустических свойств водонасыщенного песка в интервале температуры от –20 до +20 ᵒС
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-4-55-62
Аннотация
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.
Ключевые слова
ультразвуковые измерения,
затухание сигнала,
мерзлые грунты,
неконсолидированные грунты,
динамические характеристики
При поддержке: грант РНФ (проект № 16-17-00102)
Об авторах
М. С. Судакова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова;
Институт криосферы Земли ТюмНЦ СЦ РАН
Россия
Россия
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
М. Л. Владов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
геологический факультет, кафедра сейсмометрии и геоакустики, заведующий кафедрой, профессор, доктор физ.-мат. н.
119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1
Список литературы
1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология: Учебник для строительных специальностей вузов. М.: Высшая школа, 2005. 575 с.
2. Вакулин А.А. Основы геокриологии: Учеб. пособие. 2-е изд. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2011. 220 с.
3. 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.
4. 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.
5. Горяинов Н.Н. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1992. 264 с.
6. 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.
7. 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.
8. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 682 с.
9. Зыков Ю. Д. Геофизические методы исследования криолитозоны. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 234 c.
10. Осипов В.И. Биосфера и экологическая безопасность [Текст]: юбилейная лекция. М.: Российский ун-т дружбы народов, 2017. 133 с.
11. 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.
12. Фролов А. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. 515 с.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. Kurfurst P. Ultrasonic wave measurements on frozen soils at permafrost temperatures Canadian // J. Earth Sci. 2011. Vol. 13. N 11. P. 1571–1576.
18. 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.
19. Stoll R.D. Theoretical aspects of sound transmission in sediments // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. Vol. 68. P. 1341–1350.
20. 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.
Рецензия
Для цитирования:
Судакова М.С., Владов М.Л. Экспериментальное исследование акустических свойств водонасыщенного песка в интервале температуры от –20 до +20 ᵒС. ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯ. 2019;(4):55-62. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-4-55-62
For citation:
Sudakova M.S., Vladov M.L. Experimantal study of acoustic properties of saturated sand in the temperature range –20+20 ᵒC. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(4):55-62. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-4-55-62
Просмотров:
170
Послать статью по эл. почте 
