Павел Михайлович Сазонов, заведующий сектором проектирования и геокриологических исследований, лаборатория механики мерзлых грунтов и расчета оснований, центр геокриологических и геотехнических исследований, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: sazonov-pm@yandex.ru
Pavel M. Sazonov, Sectoral Head, Design and Geocryological Research Sector, Laboratory of Frozen Soil Mechanics and Foundation Calculation Methods, Center for Geocryological and Geotechnical Research, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: sazonov-pm@yandex.ru
Илья Александрович Дымченко, инженер сектора проектирования и геокриологических исследований, лаборатория механики мерзлых грунтов и расчета оснований, центр геокриологических и геотехнических исследований, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»; аспирант, АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация; 2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: 89212002055i@gmail.com
Il’ya A. Dymchenko, Engineer, Design and Geocryological Research Sector, Laboratory of Frozen Soil Mechanics and Foundation Calculation Methods, Center for Geocryological and Geotechnical Research, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction; Graduate Student, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation; 2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: 89212002055i@gmail.com
Анна Андреевна Щербакова*, инженер сектора проектирования и геокриологических исследований, лаборатория механики мерзлых грунтов и расчета оснований, центр геокриологических и геотехнических исследований, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»; аспирант, АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация; 2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: shcherbakovaannaandreevna@gmail.com
Anna A. Shcherbakova*, Engineer, Design and Geocryological Research Sector, Laboratory of Frozen Soil Mechanics and Foundation Calculation Methods, Center for Geocryological and Geotechnical Research, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction; Graduate Student, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation; 2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: shcherbakovaannaandreevna@gmail.com
Введение. Для мониторинга температурных условий многолетнемерзлых грунтов широко применяются системы температурных датчиков, размещенных на различных глубинах в скважинах. При этом датчики, как правило, располагаются внутри специальных защитных трубок, предохраняющих оборудование от механических и химических воздействий. Однако конструктивные особенности этих трубок, такие как их материал и диаметр, могут влиять на эффективность передачи тепла от грунта к сенсору, а значит и на точность измерений. Помимо этого, актуален вопрос необходимости теплоизоляции верхней надземной части защитной трубки для исключения влияния температуры воздуха на показания температурных датчиков.
Цель. Определение зависимости достоверности значений температуры грунтов по глубине от конструкции термометрической скважины и разработка наиболее оптимальной конструкции термометрической скважины.
Материалы и методы. Методология заключается в проведении анализа архивной изыскательской и проектной документации, а также нормативной и другой технической литературы, проведении лотковых исследований, а также в разработке рекомендаций по учету конструктивных параметров термометрических скважин при измерении температуры многолетнемерзлых грунтов.
Результаты. В результате комплекса экспериментальных исследований определена оптимальная конструкция термометрической скважины. Даны рекомендации по внесению изменений в СП 25.13330.2020 и ГОСТ 25358-2020.
Выводы. При классическом мониторинге следует использовать защитные трубки из поливинилхлорида или стали диаметром 57 мм. При исследовании точной температуры грунтов в слое сезонного оттаивания необходимо учитывать погрешность, вызванную сталью, или использовать поливинилхлоридную трубку. Оголовок трубки должен быть надежно теплоизолирован.
Introduction. Temperature sensor systems installed in wells at various depths are widely used to monitor temperature conditions in permafrost soils. In this case, sensors are typically located inside special tubes protecting the equipment from mechanical and chemical impacts. However, design features of these tubes, such as material and diameter, can affect the efficiency of heat transfer from soil to the sensor and thus the accuracy of measurements. Moreover, the issue of thermal insulation for the above-ground part of the protective tube is relevant to eliminate the influence of air temperature on the readings of temperature sensors.
Aim. To determine the reliability of soil temperature values by depth depending on the thermometric well design; to develop the most optimal design of a thermometric well.
Materials and methods. The method involves analyzing archival survey and design documentation, as well as regulatory and other technical sources, conducting soil container experiments, and developing recommendations for taking into account the design parameters of thermometric wells when measuring the temperature of permafrost soils.
Results. The optimal design of a thermometric well is determined in experimental studies. Recommendations for amendments to SP 25.13330.2020 and State Standard 25358-2020 are provided.
Conclusions. For routine monitoring, protective PVC or steel tubes with a diameter of 57 mm should be used. The studies of the exact soil temperature in the seasonal thaw layer should consider the error caused by steel; otherwise, a PVC tube should be used. The head of the tube must be reliably thermally insulated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.