В Перми создали инновационный датчик для контроля грунта под строительными объектами

Пермь. 11 ноября. ГеоИнфо — Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали волоконно-оптическую систему мониторинга состояния грунта, внедренную в геотекстиль, для повышения безопасности строительных объектов. Этот «умный геотекстиль» предназначен для непрерывного отслеживания малейших изменений в основании зданий, дорог, дамб, мостов и тоннелей, что позволяет своевременно предупреждать о возможных авариях. Результаты исследования опубликованы в журнале «Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики», 2024 год. Краткое описание статьи дано на Naked-Science.ru.

Геотекстиль — это синтетический материал, широко применяемый для укрепления грунта, поскольку он устойчив к внешним воздействиям, недорог в производстве, удобен в транспортировке и монтаже, а также долговечен. Инновационная система ПНИПУ позволяет дополнительно контролировать смещение геотекстиля с высокой точностью, фиксируя изменения до 0,5 миллиметра, что делает ее доступной и экономически выгодной альтернативой более дорогим системам. По сравнению с волоконными брэгговскими решетками, используемыми в мониторинге зданий и сооружений, датчик ПНИПУ надежно отслеживает состояние грунтовых слоев и подходит для применения в условиях нестабильной среды, таких как песок, глина и торф.

Как отмечает профессор Илларион Никулин, возглавляющий кафедру общей физики ПНИПУ, внедрение таких волоконно-оптических датчиков в геотекстиль позволит удаленно наблюдать за состоянием грунта, накапливая данные о возможных деформациях. Система аналогична технологиям, применяемым для мониторинга железнодорожных насыпей и укрепления откосов, и значительно увеличивает безопасность эксплуатаций объектов.

Разработанный ПНИПУ датчик состоит из ABS-пластика и оптоволокна Corning SMF-28, которые обеспечивают надежность и точность системы. Во время экспериментов датчик реагировал на изменения интенсивности смещений, передавая сигнал в фотоприемник, где он обрабатывался специальной программой на ПК. Это позволяет не только надежно фиксировать смещения, но и в дальнейшем использовать такие датчики для мониторинга на различных строительных объектах.