Интеллектуальная система диагностики карстовых пустот, ограниченных слоями с наноцементным раствором

Введение. При строительстве жилых домов и промышленных зданий большую роль играет анализ подземных слоев земли, на котором стоит фундамент объекта. В связи с некачественной геологоразведкой поверхности земли при постройке жилых домов и промышленных зданий обнаруживается проблема карстовых провалов. В работе предлагается провести работы по укреплению водонасыщенных и неустойчивых грунтов для того, чтобы предотвратить обрушение при строительстве и эксплуатации объектов различного назначения. Бурение скважин в зоне карстообразования и нагнетание укрепляющего материала является основным способом защиты от проявления карстовых явлений. В работе исследуются газожидкостные слои (карстовые путоты) с содержанием нанокристаллов, которые находятся в газообразной или жидкостной среде. Изучение гидродинамических полей является актуальной задачей, имеющей значительное влияние на проектирование и эксплуатацию объектов. Методы и материалы. Наиболее эффективным способом защиты от карстовых явлений для уже построенных или вновь возводимых зданий и промышленных объектов является бурение скважин в зоне карстообразования и нагнетание укрепляющего материала. В результате исследования, проведенного после введения нанокремнезема в цементный раствор, было установлено, что время затвердевания цемента сокращается с увеличением количества наночастиц нанокремнеземов, т.е. наночастицы обладают большей скоростью реакции гидратации по сравнению с цементом. Усиленный нанокремнеземом цементный раствор добавляется в породу карстовой зоны, образуя нижний изолирующий слой и верхний стабилизирующий слой, предотвращающий проникновение глубинных вод в карстовую зону и стабилизирующий поверхность карстовой породы. На стадии карстообразования, расположенной в границах призмы обрушения и соответствующей ширине нижнего слоя, создаются два слоя верхнего и нижнего поддерживающего слоя. Каналы стока грунтовых вод от водосборов к зонам разгрузки формируются между опорными слоями толщиной в породу и изолирующими стабилизаторами, которые поддерживают естественный гидрогеологический режим толщи пород, содержащих карстовые слои воды. В результате повышаются защитные свойства горной породы при проявлении признаков карста, улучшаются физико-химические и несущие свойства грунта, повышаются прочностные свойства грунта и снижается вероятность возникновения оползней.