Отчет по геофизическим работам на месте "Дома Ипатьева"

Отчет по геофизическим работам на месте "Дома Ипатьева"

В.М.Слукин и др. (УГАХА)

Введение

Настоящий отчёт составлен по результатам исследовательских работ, проведённых с использованием неразрушающих инженерно-геофизических методов на территории западного склона Вознесенской горки на месте расположения старой застройки, включавшей усадьбу инженера Н.Н.Ипатьева.

Работы выполнялись с целью уточнения местоположения фундаментов и остатков стен подвального этажа дома Ипатьева, где произошла величайшая трагедия XX века - расстрел семьи последнего российского императора, для последующего учёта этих исторических фрагментов при строительстве памятного Храма.

Исследуемый участок территории располагается в пределах усадьбы инженера Н.Н.Ипатьева и ограничен с востока - красной линией Вознесенского проспекта, с юга - красной линией Вознесенского переулка (впоследствие - ул. Клары Цеткин), с запада - линией сохранившихся деревьев сада, с севера - линией, проходящей в 5-6 м от северной стенки выхода подземного перехода.

При исследованиях применялись электрометрические и сейсмоакустические методы по методике археофизических изысканий. Работы проводились в ноябре 1999 г. Руководитель работ - профессор УралГАХА В.М.Слукин, участники: доцент Н.Н.Городецкая, ст. научный сотрудник М.Ю.Горбачёв, инженеры А.П.Сазонов и Ю.Г.Сконечный, техники В.Н.Мишенёв и А.В.Кочегаров

Результаты исследовательских работ предпосылки для постановки геофизических методов

Подстилающий скальный грунт участка представлен метаморфизованными амфиболитовыми сланцами, имеющими плотную структуру. На этих сланцах располагается толща техногенных строительных остатков (почвенный слой, битый кирпич, известковый раствор, садово-парковый грунт и т.п.) с включением плотных блоков и фрагментов кладки стен, возникших при разрушении здания и оставленных на месте или сброшенных в подвальные углубления, а так же части фундаментов с остатками стен в.виде ненарушенных блоков. Образовавшаяся после разрушения и разравнивания площадка была засыпана строительным мусором. Таким образом, толщина техногенного слоя вместе с сохранившимися фундаментами и частями стен составляет около 2.5-3 м.

Обследуемые объекты представляют прежде всего вертикальные плотные структуры в виде непрерывных или прерывающихся линейно вытянутых образований, которые размещаются в достаточно рыхлом техногенном грунте. Ширина таких структур составляет 0.7-0.8 м. Кроме того, в техногенных грунтах могут находится остатки печных фундаментов, представляющих плотные объекты с примерными размерами в плане 1.5 х 1.5м.

Фундаменты с остатками стен, печные фундаменты и крупные блоки разрушенных стен обладают комплексом физических свойств, отличающихся от свойств техногенного и насыпного грунта. Наиболее существенным и контрастно проявляющимися свойствами в данном случае являются электросопротивление и плотность. Это определяет выбор методов для проведения исследований. Наиболее целесообразным является использование электрометрического метода срединного градиента и сейсмометрического метода преломленных волн.

Методика исследований

Метод срединного градиента

Метод срединного градиента осуществлялся по отдельным планшетам площадью 10 х 10 м и 10 х 20 м. В том и другом случае длина измерительных профилей составляла 10 м, совпадая с длиной средней части площади установления электрического поля, равной одной трети расстояния между питающими электродами. Расстояние между приёмными электродами составляло 1 м, шаг измерений -1м. Измерения электрических параметров выполнялось с помощью аппаратуры АНЧ-3. Данные измерений выносились на планшеты и проводились изолинии, соединяющие одинаковые значения параметра.

Сейсмометрический метод

Сейсмометрия выполнялась методом преломленных волн для определения плотностных свойств объектов и грунтов, слагающих исследуемый участок. Наблюдения выполнялись корреляционным методом преломленных волн (КМПВ) с непрерывным профилированием по системе двух встречных и нагоняющих годографов. Использовалась цифровая трёхканальная сейсмостанция "Талгар-3" с накоплением полезного сигнала. Длина сейсмометрической расстановки равнялась 11 метрам, при шаге сейсмоприёмников 1 метр. Пункты ударов располагались на концах сейсмокосы и на расстоянии 11 м от 1-го сейсмоприёмника. При наблюдениях с выносных пунктов удара регистрировались продольные и поверхностные волны. Максимальная длина годографа составила 22 м. Упругие колебания возбуждались при помощи кувалды весом 10 кг. Число накоплений полезного сигнала колебалось от 3 до 15, в зависимости от интенсивности помех и условий возбуждения колебаний. Регистрация колебаний осуществлялась с помощью сейсмоприёмников СВ-20. По результатам полевых работ были построены годографы продольных волн и рассчитаны скорости поверхностных волн. Дальнейшая обработка проводилась на ПЭВМ по специальной программе И-116, в которой реализованы следующие основные операции:

сглаживание годографов по пятиточечной системе, или показательной функцией при значительном искажении годографа за счет горизонтальных неоднородностей и помех;

восстановление скоростного разреза по одиночному годографу;

восстановление скоростного разреза поперечных волн по корреляционным уравнениям;

вычисления модуля Юнга, коэффициента Пуассона и модуля деформации грун