Science and Transport Progress
Published October 18, 2021 | Version v1
Journal article Open

Застосування радонометрії для виявлення зон тектонічних розломів під час проходження тунелів метрополітену в м. Дніпро

Creators

  • 1. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine

Description

Мета. У цій роботі передбачено огрунтувати вибір найбільш дієвого в межах мегаполісу методу геофізичних досліджень для точного картування розломних зон у вивержених породах під час будівництва 2-ої черги метрополітену в місті Дніпро. Методика. Розроблено детально практичні й організаційні заходи щодо застосування радонометрії для цілей сейсмотектоніки під час будівництва 2-ої черги міського метрополітену, що у випадку продовження гірничопрохідницьких робіт в умовах наявності розломних зон сприяє подальшій безпечній експлуатації об’єкта. Результати. На підставі аналізу й оцінювання проведених у різні роки профільних досліджень було обрано один з еманаційних методів – радонометрію, запропоновано методику її застосування, яка забезпечує в умовах щільної міської забудови та складної тектоніки регіону (наявність розломних зон) отримання необхідних якісних характеристик ґрунтового розрізу. Наукова новизна. У роботі вперше обґрунтовано застосування радонометрії для виявлення розломних зон у вивержених породах та оцінювання їхньої активності в межах міста. Практична значимість. Указана методика рекомендована для створення сейсмобезпечних умов проведення буропідривних робіт під час проходження гірничих виробок, які забезпечать максимальну швидкість будівництва. У перспективі зазначені дослідження можуть бути корисні під час створення системи вентиляції підземних споруд 2-ої черги міського метрополітену. Також результати радонометрії можна враховувати під час розміщення елементів систем геотехнічного (деформаційного) моніторингу, причому як у тунелях та інших заглиблених спорудах метрополітену, так і в наземних будівлях і спорудах. Уточнення розташування розломних зон з оцінюванням їхньої активності може прямо вплинути на вибір тих чи інших способів вимірювання деформаційних параметрів досліджуваних об’єктів, сприятиме вибору засобів обробки тунелів за їхніми якісними чи кількісними параметрами.

Files

253416-Article Text-582725-1-10-20220304.pdf

Files (1.1 MB)

Name Size Download all
md5:656cdc31ef27d22f900eb5c2a263b39d
1.1 MB Preview Download

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/253416 (URL)

References

  • Akimov, V. A., & Yafasov, A. Ya. (2001). Tectonic factor in the formation of radon fields in the atmosphere of the Tashkent metro. Atomic energy, 90(2), 115-121. (in Russian)
  • Akimov, V. A. (2001). Issledovanie dinamik radonovogo gaza na territorii Tashkentskogo metropolitena (Ex-tended abstract of PhD dissertation). Institute of nuclear physics. Tashkent, Uzbekistan. (in Russian)
  • Alekseev, V. B., & Smirnov, V. V. (1996/97). Issledovanie protsessov nakopleniya radona v podzemnykh pomeshcheniyakh metropolitena. ANRI, 3(9), 85-88. (in Russian)
  • Antonov, Yu. R., & Levenko, A. S. (2002-2003). Opasnye geologicheskie protsessy v Dnepropetrovske. Ekopo-lis: Ekologicheskiy zhurnal Dnepropetrovskogo gorodskogo Soveta, 1, 33-37. (in Russian)
  • Bugaev, E., Spivak, A., & Soloviev, S. (2013). Prospects of use of geophysical fields at a choice of a site and justification of stability of geodynamic and seismic conditions at pns operation. Nuclear and Radiation Safety Journal, 4(70), 10-17. (in Russian)
  • Bozhezha, D. N., Prilukov, V. V., Pidlisna, I. S., & Petranovskaya, M. A. (2014). Mobile geophysical methods application for the engineering-geological conditions examination of problem area in city. Theoretical and applied aspects of geoinformatics, 2, 154-162. (in Ukrainian)
  • Bulat, A. F., & Slashchev, I. N. (2017). The use of radon decay products as informative parameters for evalua-tion of the rocks geomechanikal condition. Geo-Technical Mechanics Collected of Scientific Papers, 132, 3-16. (in Russian)
  • Bulnaev, S. A., Miromanov, M. A., & Tarasov, I. A. (2007). Radon v Severo-Muyskom zheleznodorozhnom tonnele. Proceedings of the Siberian Department of the Section of Earth Sciences of the Russian Academy of Natural Sciences, 5(31), 101-111. (in Russian)
  • Wolfman, Yu. M., Novik, N. N., & Ostanin, A. M. (2005). The tectonic preconditions of natural and techno-natural geosystems development. Geopolitics and Ecogeodynamics of regions, 1(1), 47-55. (in Russian)
  • Voloshin, V. I., Shapar, A. G., & Peremetchik, N. N. (2005). Study of dangerous exogenous processes located on Dnepropetrovsk city territory using satellite images. Space Science and Technology, 11(5-6), 51-55. DOI: https://doi.org/10.15407/knit2005.05.051 (in Russian)
  • Voloshin, V. I., Levenko, A. S., & Peremetchik, N. N. (2004). Forecast of manifestations of dangerous geological processes in Dnipropetrovsk with the use of methods of aerospace remote sensing of the Earth. Space Sci-ence and Technology, 10(5-6), 194-196. DOI: https://doi.org/10.15407/knit2004.05.194 (in Russian)
  • Gendler, S. G., & Yakovenko, A. A. (2013). Evaluation of radiation environmentin underground constructionof Saint Petersburg subway. Journal of Mining Institute, 206, 146-149. (in Russian)
  • Gusev, V. N., Longzhid, E. B. Prediction of the zone of influence from the tunneling of existing inclined contacts of rocks. Natural and technical sciences, 5(119), 90-94. (in Russian)
  • Evdokimov, D. M, & Solodovnikova, L. N. (2012). Detection of radon-hazardous zones according to aerogam-maspectrometry data. Metrology-2012, 584-591. (in Russian)
  • Ivanov, L. A., Ivanova, D. L., Savchenko, A. V., Tumanov, V. V., & Trifonov, A. S. (2013). Conditions of Em-ploying Geophysical Methods to Estimate Present Activity of Faults. Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, 13(II), 320-331. (in Russian)
  • Krymtsov, A., Afanasyev, O., & Svichkar, K. (1999). Jarusnistj reljjefu mista Dnipropetrovsjka. Geomor-phology in Ukraine: new directions and tasks, 134-136. (in Ukrainian)
  • Krymtsov, A. A., Afanasyev, O. E., & Shevchenko, B. E. (2001). Istoriko-geograficheskoe rayonirovanie kak odin iz aspektov urboekologicheskikh issledovaniy gorodskoy sredy g. Dnepropetrovska. Grani, 3(17), 22-29. (in Russian)
  • Krymtsov, A. A., & Zelenskaya, L. I. (1991). Rekonstruktsiya prirodnogo relefa Dnepropetrovska (ekologicheskiy aspekt). Physical geography and geomorphology, 38, 154-160. (in Russian)
  • Krimtsov, A. A. (2002). Suchasna tektonika, ekzoghenni procesy i deformacija sporud u misti Dnipropetrovsjku. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 1-4. (in Ukrainian)
  • Lebedev, M. O., & Romanevich, K. V. (2019). Engineering and geophysical research in reconstruction of under-ground structures. Mining Informational and Analytical Bulletin, 5, 97-110. DOI: https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-05-0-97-110 (in Russian)
  • Maslak, V., Bezrodny, K., Lebedev, M., & Laptev, N. (2010). Geotechnical monitoring during shield driving of an inclined tunnel in St. Petersburg metro. Izvestiya TulGU. Sciences of Earth, 2, 152-159. (in Russian)
  • Оrlyuk, М., Маrchenko, А., & Yatsevskyi, P. (2018). The link of radon and magnetic anomalies on the territory of Ukrainian shield and Kyiv. Geodynamics, 1(24), 80-90. DOI: https://doi.org/10.23939/jgd2018.01.080 (in Ukrainian)
  • Sedin, V. L., Ulyanov, V. U., & Bicus, K. M. (2015). Scale assessment of active tectonic faults of the crust on the intensity of radon exhalation from the depths to the construction site and the existing energy facilities. Georisk, 4, 48-52. (in Russian)
  • Seminsky, K. Z., & Seminsky, A. K. (2016). Radon in groundwaters in the baikal region and transbaikalia: varia-tions in space and time. Geodynamics & Tectonophysics, 7(3), 477-493. DOI: https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0218 (in Russian)
  • Strilets, O., & Pchelkin, G. (2019). Substantiation of the seismically safe mass of the group of drill charges during explosive works on the construction of metro tunnels. Collection of Research Papers of the National Min-ing University, 58, 119-130. DOI: http://doi.org/10.33271/crpnmu/58.119 (in Russian)
  • Udoratin, V. V., Ezimova, Yu. E., & Magomedova, A. S. (2017). Volumetric activity of radon within fault zones of Kirov-Kazhim and Pechora-Kolvin aulacogens. Lithosphere, 17(6), 136-152. DOI: https://doi.org/10.24930/1681-9004-2017-6-136-152 (in Russian)
  • Ulyanov, V. Yu. (2015). Organizatsiya i metodika provedeniia monitoringa radona na ploshchadkakh AES vaseismichnykh regionakh. Problems of subsoil use, 1, 103-107. (in Russian)
  • Shatalov, N. N. (2019). Tectonic preconditions of the technological and natural catastrophe in the city of Dnepr. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2, 68-77. DOI: https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.02.068 (in Russian)
  • Shvetsov, V., Merkin, V., Piskunov, A., Petropavlovskih, O., & Lashkov, M. (2014). Emergency situations during construction underground facilities. Causes and liquidation of consequences. Internet-zhurnal «Nau-kovedenie», 5(24), 1-18. (in Russian)
  • Shumakova, E. M. (2019). Geodynamics as one of the reasons for the increas in winter air temperature in the Volga river basin. Proceedings of the Russian State Hydrometeorological University, 55, 59-73. DOI: https://doi.org/10.33933/2074-2762-2019-55-59-73 (in Russian)
  • Maestre, C. R., Yepes, Ch. S., & Echarri, V. I. (2018). The Radon Gas in Underground Constructions. Railway Tunnel of Alicante (Spain). International Journal of Engineering & Technology, 7(4.5), 393-395. DOI: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.5.20190 (in English)
  • Mao, H., Zhu, M., Wu, F., & Huang, H. (2019). Detection and Control of Radon and its Progenies in a Tunnel 2019 International Conference on Building Energy Conservation, Thermal Safety and Environmental Pollution Control (ICBTE 2019) (Vol. 136, pp. 1-3). DOI: https://doi.org/https://doi.org/https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913604005 (in English)
  • Ghafari, M., Nahazanan, H., Md Yusoff, Z., & Nik Daud, N. N. (2020). A Novel Experimental Study on the Ef-fects of Soil and Faults' Properties on Tunnels Induced by Normal and Reverse Faults. Applied Sciences, 10(11), 1-16. DOI: https://doi.org/10.3390/app10113969 (in English)
  • Purnell, C. J., Frommer, G., Chan, K., & Auch, A. A. (2004). Development and management of a radon assess-ment strategy suitable for underground railway tunnelling projects. Radiation Protection Dosimetry, 108(4), 353-364. DOI: https://doi.org/10.1093/rpd/nch035 (in English)
  • Tan, B., Yang, G., Fu, S., & Xu, C. (2020). Study on radon concentration variation during subway construction. Radiation Protection Dosimetry, 191(4), 409-422. DOI: https://doi.org/10.1093/rpd/ncaa168 (in English)