Ученые Пермского Политеха разработали и запатентовали систему контроля строительства подземных защитных стен вокруг мусорных полигонов и свалок. Технология позволяет выявлять дефекты в режиме реального времени и устранять их еще до застывания цемента, не допуская утечки токсичного фильтрата в грунт. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
По данным Минприроды, в России действует около 900 официальных полигонов твердых коммунальных отходов, а Росприроднадзор выявляет почти 8,7 тыс. несанкционированных свалок. Их общая площадь уже достигает 4 млн гектаров. Одной из главных экологических угроз остается фильтрат — токсичная жидкость, образующаяся при просачивании осадков через слои отходов. Она может содержать тяжелые металлы, кислоты, органические загрязнители и бактерии.
Для защиты грунтовых и поверхностных вод вокруг полигонов создают противофильтрационные завесы — подземные стены из цементных свай. Однако наиболее уязвимым местом остаются стыки между соседними сваями: если при строительстве остается зазор, фильтрат может просачиваться наружу.
До сих пор качество таких конструкций проверяли только после полного застывания цемента — через 28–60 дней. Для этого применяли ультразвуковое тестирование или отбор керна. Если дефект обнаруживался, участок приходилось разбуривать и заново цементировать.
Новая разработка позволяет контролировать процесс сразу во время строительства. Исследователи встроили в буровую установку инклинометр — датчик, измеряющий отклонение скважины от вертикали с точностью до одной десятой градуса. Он работает в условиях вибрации, высоких температур и давления.
«Условия внутри скважины во время цементации экстремальны: сильная вибрация, перепады температуры и давление в сотни атмосфер. Тем не менее внедрить в такую среду высокоточный прибор контроля качества вполне возможно», — пояснил аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ Арсений Трушков.
Датчик передает показания каждые 15 секунд. Если бурение отклоняется и возникает риск образования зазора между сваями, оператор сразу видит проблему и может подать дополнительный цемент еще до затвердевания смеси.
«Раньше дефекты становились заметны только через месяц-два. Теперь их можно увидеть и устранить сразу», — отметил Трушков.
Система уже прошла испытания на опытном участке противофильтрационной завесы. По словам разработчиков, технологию можно применять не только на полигонах, но и при других видах подземного строительства, где важно контролировать отклонение скважин.
Ранее российские ученые научились заранее рассчитывать прочность дорог.
