omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2026-198-96-101JSXBKComna-413Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, APPLIANCE AND COMMUNICATIONSРазработка конструкции устройства для контроля увлажнения грунта в пространствеDevelopment of the device for monitoring soil moisture in spacehttps://orcid.org/0000-0002-3334-9888ГильдебрандтМ. И.GildebrandtM. I.

Гильдебрандт Маргарита Ивановна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология»      

644050, г. Омск, пр. Мира, 11

AuthorID (РИНЦ): 829999

AuthorID (SCOPUS): 57201776013

Gildebrandt Margarita Ivanovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Oil and Gas Storage, Standardization and Certification Department    

Mira Ave., 11, Omsk, 644050

AuthorID (RSCI): 829999

AuthorID (SCOPUS): 57201776013

migildebrandt@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5918-2476СерковаЛ. Б.SerkovaL. B.

Серкова Любовь Борисовна, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология»    

644050, г. Омск, пр. Мира, 11

AuthorID (РИНЦ): 829575

Serkova Lyubov Borisovna, Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer of the Oil and Gas Storage, Standardization and Certification Department    

Mira Ave., 11, Omsk, 644050

AuthorID (RSCI): 829575

lbserkova@omgtu.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation2026070720260296101Copyright © Гильдебрандт М.И., Серкова Л.Б., 20262026Гильдебрандт М.И., Серкова Л.Б.Gildebrandt M.I., Serkova L.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/413

Актуальной задачей строительства оснований и фундаментов является совершенствование технологий подготовки используемых грунтов, которые должны соответствовать требованиям нормативной документации. Это позволит не только обеспечить эксплуатационную надежность грунтовых оснований, но и снизить материальные затраты на этапе подготовки.

Важным условием обеспечения надежности оснований является рациональное увлажнение на этапе подготовки. Проведение лабораторных исследований по изучению показателей увлажнения грунтовых оснований помогает совершенствовать технологии и добиваться наиболее высоких результатов.

Основная цель данной работы заключается в разработке конструкции устройства для контроля увлажнения грунта в пространстве с применением эмпирических методов исследования. Под термином «в пространстве» подразумевается возможность получения информации о влажности не только в одной точке, но и, потенциально, с определенной пространственной разрешающей способностью, что может быть полезно для анализа неоднородности увлажнения на определенной территории.

В работе представлены результаты разработки конструкции устройства для контроля увлажнения грунта в пространстве, которое позволит в ходе лабораторных исследований установить характер увлажнения каждого слоя песчаного грунта при заданном количестве воды. Полученные данные позволят разработать математическую модель послойного увлажнения грунта.

 

The urgent task in the construction of foundations and bases is to improve the technologies for preparing the soils, which should meet the requirements of regulatory documentation. It not only ensures the operational reliability of the soil bases, but also reduces the material costs at the preparation stage.

An important condition for ensuring the reliability of the bases is the rational moistening at the preparation stage. Conducting laboratory research to investigate the moisture indicators of the soil bases helps to improve the technologies and achieve the best results.

Therefore, the aim of the research is to develop the device design for monitoring soil moisture in space using empirical research methods. The term in space means the ability to obtain information about moisture not only at a single point, but potentially with a certain spatial resolution, which can be useful for analysing the heterogeneity of moisture distribution in a specific area.

The paper presents the results of developing the device design for monitoring soil moisture in space, which allows determining the moisture content of each layer of the sandy soil with a given amount of water by laboratory studies. The obtained data allows developing a mathematical model of layer-by-layer soil moisture.

грунтустройствовлажностьконтроль увлажненияоснованияфундаментыsoildevicehumiditymoisture controlbasesfoundationsReferencesГайсин Э. Ш., Гайсин М. Ш. Современное состояние проблем обеспечения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. №. 2. С. 31–40. EDN: XAGIQL.Gaysin E. Sh., Gaysin M. Sh. Current state of problems of oil tanks reliability. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2016;2:31–40. EDN: XAGIQL. (In Russ.).Золенкова К. А. Анализ аварийности и причин аварий вертикальных стальных резервуаров // Научный Лидер. 2022. № 20 (65). С. 60–62. EDN: VTUVZZ.Zolenkova K. A. Analiz avariynosti i prichin avariy vertikal’nykh stal’nykh rezervuarov. Nauchnyy Lider. 2022;20(65):60–62. EDN: VTUVZZ. (In Russ.).Антропова Л. Б., Гильдебрандт М. И., Грузин А. В. Изменение характеристик деформируемости несвязных дисперсных грунтов оснований резервуаров для хранения нефти и продуктов её переработки // Россия молодая: передовые технологии — в промышленность. 2015. № 2. С. 94–98. EDN: VBERXN.Antropova L. B., Gil’debrandt M. I., Gruzin A. V. Izmeneniye kharakteristik deformiruyemosti nesvyaznykh dispersnykh gruntov osnovaniy rezervuarov dlya khraneniya nefti i produktov ee pererabotki. Rossiya Molodaya: Peredovyye Tekhnologii v Promyshlennost’. 2015;2:94–98. EDN: VBERXN. (In Russ.).Lima C., Motta L. [et al.]. Mechanical Characterization of Fine-Grained Lateritic Soils for Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design. Journal of Testing and Evaluation. 2020;48 (1):1–17. https://doi.org/10.1520/JTE20180890.Lima C., Motta L. [et al.]. Mechanical Characterization of Fine-Grained Lateritic Soils for Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design. Journal of Testing and Evaluation. 2020;48 (1):1–17. https://doi.org/10.1520/JTE20180890.Bayomy F. M., Al-Sanad H. A. Deformation Characteristics of Subgrade Soils in Kuwait. Transportation Research Record. 1993;1406:77–87.Bayomy F. M., Al-Sanad H. A. Deformation Characteristics of Subgrade Soils in Kuwait. Transportation Research Record. 1993;1406:77–87.Агаханов Э. К., Агаханов С. А., Агаханов Г. Э. Моделирование влажностных напряжений в грунтовом полупространстве // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2023. Т. 50, № 2. С. 160–168. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2023-50-2-160-168. EDN: SYTPMG.Agakhanov E. K., Agakhanov S. A., Agakhanov G. E. Modeling of humidity stresses in a soil half-space. Herald of Daghestan State Technical University. Technical Science. 2023;50(2):160–168. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2023-50-2-160-168. EDN: SYTPMG. (In Russ.).Салямова К. Д., Руми Д. Ф. Трансформация напряженно-деформированного состояния основания сооружения при неравномерном увлажнении грунта // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2016. № 5. С. 94–99. EDN: VTKBJT.Salyamova K. D., Rumi D. F. Transformation of stress-strain state of structure foundation under non-uniform moisturing of soil. Bulletin of Belgorod State Technological University Named after. V. G. Shukhov. 2016;5:94–99. EDN: VTKBJT. (In Russ.).Агаханов Г. Э. Математическое моделирование влажностных напряжений в грунтовом полупространстве // Интернет-журнал Науковедение. 2015. Т. 7, № 3 (28). С. 86. https://doi.org/10.15862/12TVN315. EDN: SLACTF.Agakhanov G. E. Mathematical modeling of humidity stresses in a soil half-space. Internet-Zhurnal Naukovedeniye. 2015;7(3):86. https://doi.org/10.15862/12TVN315. EDN: SLACTF. (In Russ.).Мещерякова А. М., Ловцов А. Д. Влияние пониженных характеристик грунта на напряженно-деформированное состояние здания // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2013. № 1. С. 201–205. EDN: RHJAXD.Mesherjakova A., Lovtsov A. Effect of reduced soil conditions on the building stress-strain state. Dal’niy Vostok: Problemy Razvitiya Arkhitekturno-Stroitel’nogo Kompleksa. 2013;1:201–205. EDN: RHJAXD. (In Russ.).Грузин А. В., Антропова Л. Б. Особенности подготовки песчаного основания резервуара РВС-50000 // Управление инновациями: теория, методология, практика. 2014. № 11. С. 96–99. EDN: SZTQBZ.Gruzin A. V., Antropova L. B. Osobennosti podgotovki peschanogo osnovaniya rezervuara RVS-50000. Upravleniye Innovatsiyami: Teoriya, Metodologiya, Praktika. 2014;11:96–99. EDN: SZTQBZ. (In Russ.).Горелов А. С. Неоднородные грунтовые основания и их влияние на работу вертикальных стальных резервуаров: монография. Санкт-Петербург: Недра, 2009. 220 с. ISBN 9785940891308.Gorelov A. S. Neodnorodnyye gruntovyye osnovaniya i ikh vliyaniye na rabotu vertikal’nykh stal’nykh rezervuarov. Saint Petersburg, 2009. 220 p. ISBN 9785940891308. (In Russ.).Awwad T., Gruzin A., Gruzin V. Upgrading of the Technologies of Soil Preparation and Construction of Foundations for Structures of Oil and Gas Industry. Proceedings of the 2nd GeoMEast International Congress and Exhibition on Sustainable Civil Infrastructures. Egypt, 2019. P. 64–72. https://doi.org/10.1007/978-3-030-01923-5_6.Awwad T., Gruzin A., Gruzin V. Upgrading of the Technologies of Soil Preparation and Construction of Foundations for Structures of Oil and Gas Industry. Proceedings of the 2nd GeoMEast International Congress and Exhibition on Sustainable Civil Infrastructures. Egypt, 2019. P. 64–72. https://doi.org/10.1007/978-3-030-01923-5_6.Ухов С. Б., Семенов В. В., Знаменский В. В. [и др.]. Механика грунтов, основания и фундаменты. Москва: Высшая школа, 2007. 566 с. ISBN 978-5-06-003868-2. EDN: QNMXGT.Ukhov S. B., Semenov V. V., Znamenskiy V. V. [et al.]. Mekhanika gruntov, osnovaniya i fundamenty. Moscow, 2007. 566 p. ISBN 978-5-06-003868-2. EDN: QNMXGT. (In Russ.).Гильдебрандт М. И., Антропова Л. Б., Щипкова Ю. В. [и др.]. Обработка результатов лабораторных исследований увлажнения грунтов оснований резервуаров // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2018. № 5(131). С. 121–125. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-5-121-125. EDN: VLSMXA.Gildebrandt M. I., Antropova L. B., Shchipkova Yu. V. [et al.]. Processing the results of laboratory studies of moisture ground mounting of tank bases. Oil and Gas Studies. 2018;5(131):121–125. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-5-121-125 . EDN: VLSMXA. (In Russ.).Кононова М. И., Серкова Л. Б., Медкова Э. Ю. [и др.]. Изменение деформационных характеристик оснований резервуарного парка в составе транспортной системы // Транспортное дело России. 2019. № 4. С. 145–148. EDN: KBHYUP.Kononova M. I., Serkova L. B., Medkova E. Yu. [et al.]. Change of deformation characteristics of the foundations of the reservoir park in the transport system. Transport Business in Russia. 2019;4:145–148. EDN: KBHYUP. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.