Обнаружение эхосигналов от несплошностей за счет применения процедур сверхразрешения при контроле бетонных свай импакт-методом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для контроля бетонных свай применяют импакт-метод, который позволяет регистрировать эхосигналы от подошвы сваи и от отражателей в ней. Однако разрешающая способность измеренного эхосигнала недостаточно высокая, чтобы уверено разделять отраженные импульсы и определять их фазу. Применение метода максимальной энтропии (МЭ) позволило повысить разрешающую способность эхосигналов, полученных импакт-методом в бетонной свае длиной 3000 мм, примерно в три раза и уверено идентифицировать эхосигналы от искусственных отражателей как в виде диска толщиной 100 мм, так и в виде параллелепипеда высотой 300 мм. Применение метода Compressive Sensing (CS) позволило повысить разрешающую способность этих же эхосигналов примерно в десять раз. Основной проблемой успешного применения методов МЭ и CS является определение импульсного отклика бетонной сваи при ударе. Предложен способ оценки импульсного отклика по обрабатываемому эхосигналу.

Об авторах

Е. Г Базулин

ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»

Email: bazulin@echoplus.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Flynn K.N., McCabe B.A. Driven cast-in-situ piles installed using hydraulic hammers: Installation energy transfer and driveability assessment // Soils and Foundations. 2019. V. 59. No. 6. P. 1946-1959. doi: 10.1016/j.sandf.2019.09.003
  2. Wightman W.E., Jalinoos F., Sirles P., Hanna K. Application of Geophysical Methods to Highway Related Problems. Federal Highway Administration, Lakewood, CO. Region 8, USA. 2004.
  3. Niederleithinger E. Improved Parallel Seismic Technique for Foundation Assessment / SAGEEP 2005. Extended Abstracts, Atlanta, USA. 2005.
  4. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию / Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2004. 153 с.
  5. Palm M. Single-hole sonic logging. A study of possibilities and limitations of detecting flaw in piles. Master of Science Thesis, KTH, Stockholm, 2012.
  6. Капустин В.В., Чуркин А.А., Лозовский И.Н., Кувалдин А.В. Возможности сейсмоакустических и ультразвуковых методов при контроле качества свайных фундаментов // Геотехника. 2018. Том X. № 5-6. С. 62-71.
  7. Шишкина М.А., Фокин И.В., Тихоцкий С.А. К вопросу о разрешающей способности межскважинной лучевой сейсмической томографии // Технологии сейсморазведки. 2015. № 1. С. 5-21.
  8. Лозовский И.Н., Чуркин А.А. Контроль сплошности буронабивных свай методом межскважинной ультразвуковой томографии // Транспортное строительство. 2018. № 7. С. 6-9.
  9. Капустин В.В., Хмельницкий А.Ю. Проблемы малоглубинной сейсморазведки и георадиолокации в составе инженерно-геологических изысканий. Применение волновых методов для неразрушающего контроля фундаментных конструкций / Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2013.
  10. Квятковский Г.И. Метод сопротивления заземления в инженерной геофизике. М.: Недра, 1993. С. 90.
  11. Amir J.M. Single-Tube Ultrasonic Testing of Pile Integrity / In Proceedings of the International Deep Foundations Congress 2002, Geotechnical special publication Orlando, Florida, USA. 2002.
  12. Bateman R.M. Gamma-gamma density logs. Chapter 6. Elsevier, 2020. P. 93-105.
  13. ASTM D5882-16. Standard Test Method for Low Strain Impact Integrity Testing of Deep Foundations. URL: https://www.astm.org/d5882-16.html (дата обращения 27.05.2023).
  14. СТО ЭГЕОС 1-1.2-001-2017. Стандарт организации. Применение неразрушающего контроля сплошности свай сейсмоакустическим методом. URL: https://aigeos.ru/wp-content/uploads/2020/03/1gt4-2019-muhin-aa-i-dr-tehnicheskie-standarty-1.pdf (дата обращения 27.05.2023).
  15. Прибор диагностики свай "Спектр 4.0". URL: https://www.interpribor.ru/device-diagnostics-piles-spectrum-4 (дата обращения 27.05.2023).
  16. Лозовский И.Н., Лосева Е.С., Сясько В.А. Фильтрация данных сейсмоакустического контроля сплошности свай с использованием непрерывного вейвлет-преобразования // Контроль. Диагностика. 2022. № 9. С. 36-45
  17. Loseva E.S., Lozovsky I.N., Zhostkov R.A., Syasko V.A. Wavelet Analysis for Evaluating the Length of Precast Spliced Piles Using Low Strain Integrity Testing // Applied Sciences. 2022. № 12. P. 1-12. https://doi.org/10.3390/app122110901
  18. Базулин Е.Г. Обработка TOFD-эхосигналов с целью достижения сверхразрешения // Дефектоскопия. 2021. № 5. С. 13-21.
  19. Базулин Е.Г., Соколов Д.А. Восстановление ультразвуковых изображений отражателей по неполным данным методом распознавания со сжатием // Акуст. журн. 2019. № 4. С. 520-532.
  20. Bazulin E.G. Applying Compression Recognition Method to Achieve Superresolution of Echo Signals // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2022. V. 58. No. 5. P. 342-354.
  21. Базулин Е.Г. Применение метода распознавания со сжатием для достижения сверхразрешения эхосигналов // Дефектоскопия. 2022. № 5. С. 24-36.
  22. Shannon C.R. A mathematical theory of communication // Bell Systems Technical Journal. 1948. V. 27. P. 379-423.
  23. Базулин Е.Г., Вовк А.С. Применение метода максимальной энтропии в ультразвуковой дефектоскопии с учётом переменной формы эхосигнала // Научные труды МЭИ. 2018. № 5. С. 111-119.
  24. Miskin J., MacKay D.J.C. Ensemble Learning for Blind Image Separation and Deconvolution. In: Girolami M. (eds.) Advances in Independent Component Analysis. Perspectives in Neural Computing. Springer, London, 2000. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-0443-8_7
  25. Денисов М.С. Алгоритм устойчивой адаптивной сигнатурной деконволюции в технологиях сейсморазведки. URL: http://www.geo-lab.ru/images/Publics/1.pdf (дата обращения 27.05.2023).
  26. Kosarev E.L. Shannon's superresolution limit for signal recovery // Inverse Problems. 1990. 6 (1). P. 55-76. doi: 10.1088/0266-5611/6/1/007
  27. Лосева Е.С. Повышение достоверности сейсмоакустического контроля свайных фундаментов в слабых водонасыщенных грунтах (диссертация). Санкт-Петербургский горный университет. 2023. С. 138.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023