Электротомография

Электротомография — одно из современных электроразведочных и геофизических направлений метода сопротивления и вызванной поляризации. Она расширяет круг решаемых электроразведкой задач. Это направление предназначено для установки и получения двухмерного и трехмерного геоэлектрического разреза в ходе электроразведки. Этот метод проводится в скважинах или на поверхности земли с использованием естественного электрического поля, для чего используют специальное геофизическое оборудование. Обработка результатов установки проводится с учетом всех требований документации.

Методика электротомографии позволяет находить и исследовать сложно построенные среды. Интерпретацию установки проводят в направление в рамках двумерных моделей. Методика электротомографии приобрела свое начало еще в конце XX века. В это время активно развивалась вычислительная техника и цифровая аппаратура. Особенное место электротомография как метод занимает не только в геофизическом пласте, но и в медицине, с ее применением при различных процедурах сканирования.

Она представляет собой комбинацию из установки двух видов электроразведки в геофизике — электрического зондирования и профилирования. Это методика, суть которой заключается в том, что в приемных линиях сигнал измеряется повторно и многократно при этом положение питающей постоянно меняется. Геологический разрез подсвечивается оборудованием с разных позиций, таким образом, в методе решается целый ряд геофизических задач и электроразведки. Полученные результаты предоставляют широкий спектр возможностей по дальнейшей разработке.

Электротомография — совокупность многоканальной коммутируемой аппаратуры, методики и программного обеспечения для двухмерной или трехмерной инверсии. Чтобы исследование электроразведки было выполнено качественно нужно специальное оборудование и программа инверсии полевых данных.

В основу метода электротомографии положено инженерное измерение параметров электромагнитного поля при помощи заземленных электродов. Электрическое поле возникает на грунте земли при пропускании через него электрического тока, при этом параметры поля будут зависеть от электрического сопротивления в некоторой области поверхности. Измерения проводят с применением многоканальной многоэлектродной аппаратуры, включающей набор электродов, объединенных в виде электроразведочной косы. При этом каждый электрод может быть использован как приемный и как питающий. Для полевых работ применяется аппаратура для электротомогрофических исследований SYSCAL Pro (IRIS instruments, Франция), Скала (КБ Электрометрии, Россия).

Шаг расстановки электродов, объединенных в электроразведочную косу, должен быть не более 1 м. Расстояние между профилями должно составлять 3-4 м. Пример расположения профилей электротомографии на площадке исследований приведен на рисунке.

Пример организации полевых работ при помощи многоэлектродной аппаратуры

Где применяют электротомографию?

Электротомография необходима обычно при ых изысканиях, в ходе геофизических исследований, в рудной геофизике, в археологии. Ее применение важно при поиске воды, геологическом картировании и в других видах исследований.

Для получения результатов исследований применяют в работе специальную аппаратуру и программное обеспечение, что говорит о надежности в этом методе геофизики. Он предназначается для интерпретации данных электротомографии. ПО решает задачи математического моделирования, позволяет выбирать систему наблюдений, проводить анализ качества данных и чувствительности грунтов. Интерпретация результатов может предоставить исчерпывающие сведения на схеме.

В России использование метода электротомографии рекомендуется Госстроем (СП 11-105-97). Двухмерная электроразведка применяется в инженерных исследованиях. С ее помощью изучается геологических разрез на средних и малых глубинах при разведке и поиске полезных ископаемых, исследовании грунтов.

Схема изучения геоэлектрических разрезов невозможна без использования метода инженерной электротомографии. Этот метод геофизики является главным условием, для правильной интерпретации рудных зон, зон тектонических разрушений, оползней и т.д.

Отчетным результатом методики электроразведки являются проинтерпретированные геоэлектрические разрезы (двумерные) и трехмерная модель грунта, показывающее сопоставление распределения удельного электрического сопротивления в массиве грунта с распределение плотности и влажности в массиве. Визуализация результатов изучения на электротомографии представлена на рисунке.

Пример построения 3D модели массива грунта в координатах «Удельное сопротивление, Ом•м» - «Глубина, м»

Преимущества методики

• результаты исследования грунта в методе показывают высокую точность, вся информация регулируется ГОСТ СП;
• электротомография осуществляется трехмерными измерениями, учитывается глубина проникновения в грунт, что дает точный результат;
• производить измерительные исследования можно в средах с высоким УЭС.

Какие этапы включает в себя электротомография?

• Полевые работы. Находим точки бурения по грунтам, намечаем объекты для работ по статистическому зондированию, штамповых испытаний, согласно современной методике. Проводим бурение скважин с внесением в полевой журнал геолога данных о грунтах, взятых пробах грунтовых вод. Все результаты детально фиксируются на фото.
• Лабораторные исследования. Все образцы грунта добываются и упаковываются согласно ГОСТ СП, это исключает возможность неточного результата. В ходе лабораторных испытаний грунта по методике выявляются точные характеристики грунтов.
• Камеральная отделка грунта. Характеристики грунтов коррелируются с другими испытаниями согласно ГОСТ, далее составляется технический отчет с выводами о результатах.
• Осуществляется техническое сопровождения отчетов методики при прохождении Главной госэкспертизы, устранение возможных недочетов.
• Составление итогового отчета и отправка его в печать.

Цены на испытания (с группировкой по названию)

Максимов Ф.А.

Технический директор

Кандидат технических наук

Председатель регионального отделения Российского общества по механике грунтов, геотехнике и фундаментостроению

ResearchGate

Scholar.Google

Научные работы

Исследования в высокорейтинговых мировых изданиях

1. Maksimov, F., Contento, A., Briseghella, B. and Cacciola, P. (2026) ‘A multiscale approach for the uncertainty quantification in the steady-state response of nonlinear soil-structure systems’, Reliability Engineering & System Safety (RESS). (Submitted).


2. Maksimov, F., Contento, A., Briseghella, B. and Cacciola, P. (2026) ‘Nonlinear soil-structure interaction in geotechnical seismic isolation: A two-stage DEM-Preisach formalism framework’, Computers & Structures, 323, p. 108159.


3. Maksimov, F., Contento, A., Briseghella, B. and Cacciola, P. (2025) ‘Influence of soil particle distribution on the steady-state harmonic response of nonlinear soil–structure interaction systems’, in Proceedings of the Eighteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing (Civil-Comp 2025), Cagliari, Italy, 27–29 August.


4. Maksimov, F., Contento, A., Briseghella, B. and Cacciola, P. (2025) ‘Effects of uncertainties in the particle distribution of rubber–soil mixture on the performance of shallow foundations’, in Ghanem, R., Johnson, E., Masri, S. and Olivier, A. (eds) Proceedings of the 14th International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR 2025), Los Angeles, California, USA.


5. Tombari, A. and Maksimov, F. (2025) ‘A discrete-element-based approach to generate random parameters for soil fatigue models’, Journal of Marine Science and Engineering, 13(6), p. 1145.


6. Tombari, A., Cacciola, P. and Maksimov, F. (2023) ‘A discrete element-based Monte Carlo study for the calibration of cyclic soil degradation models for saturated sands’, in Proceedings of the 14th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP14), Dublin, Ireland.


7. Maksimov, F. and Tombari, A. (2023) ‘Calibration of cyclic soil degradation models through the discrete element method’, in Proceedings of the 10th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering (NUMGE 2023), Imperial College London, United Kingdom.


8. Maksimov, F. and Tombari, A. (2022) ‘Derivation of cyclic stiffness and strength degradation curves of sands through discrete element modelling’, Modelling, 3(4), pp. 400–416.

Публикации в изданиях ВАК РФ и международных базах цитирования

1. Максимов, Ф. А. Методика оценки крутящего момента при устройстве винтовых свай / Ф. А. Максимов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». – 2017. – №1. – С. 14–18.


2. Максимов, Ф. А. Оценка работы боковой поверхности ствола винтовой металлической сваи в глинистом грунте / Ф. А. Максимов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». – 2017. – №2. – С. 14–18.


3. Полищук, А. И. Инженерный метод расчета осадки винтовой двухлопастной сваи в глинистом грунте / А. И. Полищук, Ф. А. Максимов // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2017. – №6. – С. 9–14.


4. Polishchuk, A. I. Numerical Analysis of Helical Pile–Soil Interaction under Compressive Loads / A. I. Polishchuk, F. A. Maksimov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – 262012099. PDF


5. Полищук, А. И. Совершенствование конструкции винтовых свай для фундаментов временных зданий / А. И. Полищук, Ф. А. Максимов // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2016. – №4. – С. 37–40.

Публикации в других изданиях

1. Максимов, Ф. А. Исследования совместной работы двухлопастной винтовой сваи с грунтом в лабораторных условиях / Ф. А. Максимов, Е. Н. Серебренникова, М. М. Скоморохов // Сборник научных статей конференции «Геотехника: теория и практика». – СПб.: СПбГАСУ, 2013. – С. 52–55.


2. Полищук, А. И. Винтовые двухлопастные сваи и перспективы их использования для фундаментов временных зданий / А. И. Полищук, Ф. А. Максимов, И. В. Болгов // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, 2–4 декабря 2014 г. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – С. 232–234.


3. Полищук, А. И. Винтовые металлические сваи и обоснование их конструктивного решения для фундаментов быстровозводимых временных зданий / А. И. Полищук, Ф. А. Максимов // Сборник научных трудов, посвященный 60-летию Заслуженного изобретателя СССР, Лауреата Премии Совета Министров СССР, Академика РАЕН Габибова Фахраддина Гасан оглы. – Баку, 2016. – С. 156–164.


4. Полищук, А. И. Обоснование конструктивного решения винтовых свай для фундаментов быстровозводимых временных зданий / А. И. Полищук, Ф. А. Максимов // Вестник ПНИПУ. – 2015. – №4. – С. 62–75.

Патенты РФ на полезную модель

1. Пат. 139824 Российская Федерация, МПК7 Е 02 D 5/56. Винтовая свая / Ф. А. Максимов, С. Ю. Павлов, М. М. Скоморохов, А. И. Полищук. – №2013149441; заявл. 06.11.2013; опубл. 27.04.2014, Бюл. №12. – 1 с.


2. Пат. 151668 Российская Федерация, МПК7 G01L 1/22. Динамометр для измерения крутящих моментов при ввинчивании металлических свай / Ф. А. Максимов, А. И. Полищук, С. Ю. Павлов, М. М. Скоморохов, Е. Е. Рихтер. – №2014126113; заявл. 26.06.2014; опубл. 10.04.2015, Бюл. №10. – 2 с.

Александр Лаврухин

Начальник отдела

+7 (912) 30-25-994

info@geosmart.pro

Обратный звонок

Отзывы о нас

Благодарственное письмо Сети-Строй

Благодарственное письмо Бизнес Строй

Благодарственное письмо Трест Магнитострой

Смотреть все отзывы

Выполненные объекты